Вертика́льное опере́ние лета́тельного аппара́та, вертикальная аэродинамическая поверхность (поверхности) летательного аппарата, обеспечивающая его путевую устойчивость и управляемость. На большинстве самолётов вертикальное оперение располагается в плоскости симметрии на верху хвостовой части фюзеляжа.

Основная, передняя, как правило неподвижная, часть вертикального оперения (киль) обеспечивает путевую устойчивость летательного аппарата. На задней части киля обычно помещают подвижную аэродинамическую поверхность – руль направления. Руль направления обеспечивает путевую управляемость и балансировку летательного аппарата относительно вертикальной оси, например при полёте с боковым ветром или с отказавшим двигателем.

Однокилевое (а) и двухкилевое (б) вертикальные оперения.Однокилевое (а) и двухкилевое (б) вертикальные оперения.При переходе от дозвуковых к сверхзвуковым скоростям полёта аэродинамическая эффективность несущих поверхностей (как и эффективность органов управления) существенно снижается, в связи с чем на некоторых манёвренных сверхзвуковых самолётах используют целиком поворотное вертикальное оперение (без руля направления). В некоторых случаях для повышения путевой устойчивости на летательный аппарат устанавливают подфюзеляжные аэродинамические гребни. Наличие на манёвренных сверхзвуковых самолётах внешних подвесок, требующих дополнительных мер по повышению путевой устойчивости летательного аппарата, а также снижение эффективности вертикального оперения на больших углах атаки и при переходе к сверхзвуковым скоростям полёта приводит к тому, что обеспечить устойчивость самолёта однокилевым вертикальным оперением (при разумных его размерах) невозможно. По этим причинам иногда используют двухкилевое вертикальное оперение, кили (килевые шайбы) которого располагают на крыле, фюзеляже, на концах стабилизатора или хвостовых балках. Использование двухкилевого вертикального оперения может быть обусловлено также компоновочными соображениями (например, у самолётов «летающее крыло»), необходимостью перевозки на фюзеляже крупногабаритных грузов или установкой на нём больших внешних радиолокаторов. Аэродинамическая эффективность единицы площади двухкилевого вертикального оперения ниже, чем у однокилевого, из-за аэродинамической интерференции между килями.

Эффективность вертикального оперения, оцениваемая по приросту путевой статической устойчивости летательного аппарата за счёт установки вертикального оперения, определяется его аэродинамической компоновкой и пропорциональна статическому моменту $В_ {в.о}$ площади вертикального оперения: $В_ {в.о}\!=\! \overline{ S_{в.о} } \cdot \overline{ L_{в.о} }$, где $\overline{ S_{в.о} }$ – относительная площадь вертикального оперения (отношение площади вертикального оперения к площади крыла),$\overline{ L_{в.о} }$ – относительное плечо вертикального оперения. Обычно значения $В_ {в.о}$ лежат в диапазоне 0,05–0,1.

Основными расчётными случаями выбора площади вертикального оперения (в том числе руля направления) являются обеспечение определение запаса путевой статической устойчивости, осуществление балансировки самолёта при отказе критического двигателя, возможность выдерживания курса летательного аппарата при заданном боковом ветре.

Недостаточность путевой статической устойчивости летательного аппарата, вызванная малой площадью вертикального оперения приводит к неудовлетворительным характеристикам его боковой устойчивости и управляемости (большое время затухания колебаний бокового возмущённого движения, неприемлемый характер управляемого движения летательного аппарата по крену, большая нежелательная взаимосвязь крена и рыскания). В некоторых случаях удаётся уменьшить площадь вертикального оперения путём использования в системе управления летательным аппаратом автоматических устройств, например автомата путевой устойчивости.

Конструкция вертикального оперения аналогична конструкции крыла, площадь вертикального оперения составляет 12–20 % площади крыла, площадь руля направления – 20–30 % площади вертикального оперения, углы отклонения руля направления до 25°. Обычно вертикальное оперение выполняется с удлинением λ=0,7–2 и сужением η=2–3; угол стреловидности вертикального оперения меняется в широких пределах: χ=10–45°.