飞机的垂直尾翼有一种标志性的形状，使轮廓可以立即被识别为飞机。将尾翼视为飞机操作的绝对必要部件，并不是合理的，但许多商用飞机，如波音747，都有大而重的尾翼

主动流量控制系统正在美国宇航局的艾姆斯研究中心进行测试

然而，令人惊讶的事实是，飞机的垂直尾翼在正常飞行中实际上起着非常小的作用。飞机可以在没有垂直尾翼的情况下起飞，飞行和降落。在巡航飞行的高速度下，快速移动的空气甚至可以通过相当小的方向舵移动大型飞机，尾翼结构本身变得无关紧要。那么为什么工程师会用大尾翼装备他们的飞机，从而降低了飞行器的燃油经济性呢？

大型垂直尾翼的真正目的是实现一个主要功能：允许飞行员在起飞或着陆期间发动机故障时控制飞行器。如果其中一架飞机的发动机出现故障，该飞机会出现推力不对称并开始旋转。一条大尾翼基本上可以防止失去发动机，尾翼必须足够大，以便能够抵消这种对称推力的不足并使飞机保持平衡。

“但这意味着飞机的尾部在99％的时间都会过大。”Emilio Graff说。“想象一下，如果你能拥有安全气囊的唯一方法就是将它们拖到汽车后面的一辆大拖车上，以防万一发生意外。它最终吸收了大量的燃料。“格拉夫是加州理工学院项目的领导者，通过使用称为扫描喷射制动器的设备来减小尾部的尺寸，从而提高燃料经济性。

飞机尾翼设计师无需担心在快速飞行时失去发动机，因为高空速允许小尾翼来补偿推力不对称。然而，在相对较慢的着陆和起飞速度下，缺乏快速移动的空气成为一个真正的问题。在尾舵上运行压缩空气以模拟大风可以解决这个问题，但是覆盖飞机尾部的空气喷嘴可能比过大的尾部效率更低。这样就用到吹扫式喷气式执行器。

SJA是一种经过半个多世纪的巧妙技术，它主要用于淋浴喷头和灌溉系统。由于没有移动部件并且能够与水或空气一起工作，该设备被设计成采用恒定的流体流并迫使其在二维轴上左右振荡。一些变体能够以极快的速度循环，例如上面的Caltech SJA，周期约为2毫秒。

扫气，而不是使用直喷，允许舵的整个区域被更少的喷嘴覆盖，使得执行器在这种情况下非常有用。埃米利奥·格拉夫和他的团队对该系统的初步测试，称为主动流量控制，是在加州理工学院5×6英尺卢卡斯风洞中的缩小飞机尾部。这种缩小的尺度测试产生了希望的结果，舵效率增加了20％。由于他们在主动流量控制系统上取得了成功，下一个合乎逻辑的步骤是在全尺寸飞机尾部测试系统。

工人在国家全尺寸空气动力学综合体上操纵757尾部

该团队从一个打捞场获得一架波音757尾翼，转向加利福尼亚州莫菲特球场的国家全尺寸空气动力学综合体。作为世界上最大的两个风洞的所在地，该综合体位于艾姆斯研究中心内，非常适合格拉夫以1：1的比例测试这一理念。该团队与美国宇航局和波音公司的工程师合作，使用两个较小的洞穴隧道来测试他们的想法。在这些全面测试中显示，使用该系统，飞机尾部的尺寸可减小约17％。这意味着由于较小尺寸的质量和阻力减小，燃料消耗减少0.5％。这可能看起来不多，但从长远来看，这可以显着减少航空旅行对环境的影响。

Eco Demonstrator的尾部安装了主动流量控制系统

这个想法仍然在向前发展，因为大规模的空气系统被放置在波音公司eco Demonstrator上，该公司用于实验测试目的。该飞行器进行了各种操作，旨在测量系统产生的侧向力量，以及模拟发动机故障。虽然格拉夫不希望系统很快就会出现在飞机上，但由于飞机需要数年才能完成设计，他希望有一天他的研究能让飞行更便宜，更清洁。这也正应证了飞机制造的一句话“为减少每一克重量而奋斗。”

（酷耍一个专业的工程技术分享者）