Hvorfor har ældre fly en vinge på både toppen og bunden af flyet?

Hovedsagelig for styrke. Op til omkring 1920 brugte vingerne meget tynde vinger og var hovedsageligt lavet af stof strakt over en træramme. Hovedbjælken var for tynd og ville have været tilbøjelig til at bøje sig, hvis den havde haft til at bære hele flyets vægt i et enkelt span. Kun ved at bruge to vinger, den øverste som kompressionselement og den anden som spændingselement for et bindingsværk, var den nødvendige styrke mulig.

Sammenligning af tykkelse af bæreflade af D.R. Kirk, Florida Institute of Technology (billede kilde )

På dit foto kan du næsten se ledningerne løbe fra den øverste fløj ( tæt på påhængsmotoren), hvor bundfløjen slutter sig til skroget. Disse ledninger tager det meste af belastningen under flyvning og spreder belastningen på vingerne. Det er det samme princip som at bruge trekanter i konstruktionen af elmastre eller broer.

Dengangs monoplaner havde brug for endnu mere wireafstivning. Se på billedet af en replika af Etrich Taube , et meget populært plan fra perioden før 1. verdenskrig.

Etrich Taube under flyvning. Bemærk trusset under vingen og de mange ledninger, der holder det i form (billede kilde ).

Den kortere vingefang på en biplan reducerer også belastningen på vingerne. Biplaner har tendens til at have en masse løft (for deres størrelse) på grund af den store vinge område, men også en masse træk, så de generelt er ret ineffektive. Der var også trefly med tre hovedfly til endnu mere løft i samme vingefang. WW I-piloter krævede den højeste hastighed, som bedst kunne opnås med biplaner.

I tiden mellem verdenskrigene tillod brugen af højstyrkealuminium til fly og monokoque-flyrammen begge flyrammer at blive stærkere. Dette betød, at monoplan-design blev mere praktisk, selvom de ældre flyvere ikke troede, at en monoplan kunne være stærk nok. Så snart monoplaner var praktiske, så forbedringerne i effektivitet og flyveevne, at de erstattede to- og treplan. / p>

Kommentarer

• Så de havde brug for 2 vinger for at holde flyet bedre op, men i 2. verdenskrig havde de stærkere vinger for at holde flyets krop bedre. Er det dybest set det, du siger.
• Jeg ‘ Jeg siger ikke, du tager fejl, men der er masser af monoplaner af træ , der kunne gøre med at blive forklaret.
• @RedGrittyBrick The Goose havde vinger omkring ti meter tykke og fløj kun en gang. Den ‘ behøver virkelig ikke være meget forklaret.
• @DanHulme: Og hvad med myggen, ” træunder “? Din forklaring er halvt rigtig, men du undlader at flyvefolier i første omgang var meget tynde, så de ikke kunne bære den nødvendige struktur internt. Brug af stål, btw., Ville ikke have gjort en forskel.
• Jeg forstår, hvordan den øverste fløj oplever kompression (fordi den flyvende ledning er i en vinkel), men hvad jeg ikke ‘ Det er, hvordan og hvorfor en biplans underfløj er spændingselementet? .. @ Dan Hulme @ Peter K ä mpf

I de tidlige dage ser det virkelig ud som om folk ikke rigtig havde fundet ud af, hvad der fungerede bedst

^{Horatio Frederick Phillips, Multiplan 1904. Længste flyvning 15 meter
Gianni Caproni, Ca. 60. 1921. Nedbrudt på anden flyvning}

En wire-afstivet boksbjælkerstruktur kan sandsynligvis give bedre styrke og stivhed end en enkelt, og meget længere, træspar.

En fordel ved flere vinger er, at du kan have kortere vinger, og dette kan forbedre manøvredygtighed i kamp

^{Fokker-triplan. 1917}

Måske er et bedre spørgsmål, hvorfor folk kun valgte to vinger, når de kunne have haft tyve?

Kommentarer

• Igen er dit svar det bedste fra pakken. Det ‘ er alt for dårligt, at så få mennesker kan sætte pris på dette.
• ” skat, kom til middag. ” ” Om et øjeblik, så snart jeg fejler denne ‘ flaps er uenige ‘ indikator … ”
• Hvad er flyets navn på billede 1 og billede 2? Blev de virkelig flyve?
• @AirCraftLover: Jeg har tilføjet billedtekster. De fløj kort. Se nylige modeller af multiplane
• Tak for informationen.

Hovedårsagen til at have flere vinger i de første år af luftfarten var manglen på tilgængelighed af materialer med tilstrækkelig styrke.

Den største fordel af biplanen er, at vingerne kunne være kortere for en given lift. I de indledende faser af luftfarten var de materialer, der var tilgængelige til fremstilling af fly, træ, doteret stof osv. De strukturelle elementer, der var fremstillet af disse, havde ikke tilstrækkelig styrke, hvilket begrænsede vingestørrelsen.

De tidlige fly havde også mindre kraftige motorer, hvilket resulterede i lavere hastighed. I dette tilfælde var biplanernes lavere stallhastighed fordelagtig.

Biplanerne havde meget god manøvredygtighed (bedre rullehastighed) sammenlignet med monoplanerne. Dette er grunden til, at triplanes blev udviklet under WWWI.

^{“ SopTri3 ” af http://www.earlyaviator.com/archive/a/images/tripe_peggy.jpg . Licenseret under Public Domain via Commons .} Med fremkomsten af bedre materialer som aluminiumlegeringer blev de aerodynamiske ulemper ved biplaner imidlertid tydelige, og monoplaner blev hurtigt det foretrukne designvalg.

Da materialestyrken forbedredes, er størrelsesforholdet blevet stadig større med civile fly, der står over for operationelle (lufthavn) begrænsninger snarere end styrkebegrænsninger i vingelængde.

Biplanerne bruges dog stadig. Jo bedre manøvredygtighed og lav stallhastighed gør dem til populære aerobatiske fly.

Kommentarer

• aeroalias lige siden du startede på dette websted, har du haft de bedste svar . Så fortsæt med at give andre gode svar også. Tak, fordi du besvarede mine spørgsmål.
• @Ethan, don ‘ t være bange for at vente et par timer eller endda et par dage på at vælge det svar, der fungerer bedst for dig. Du behøver ikke ‘ ikke altid acceptere det første svar. (At ikke sige, at det var det forkerte valg denne gang, men noget at huske på.)
• For at forklare min nedstemning: Materialerne var ikke problemet. Ved de hastigheder, der var mulige for 100 år siden, ville en tyk træfløj have haft rigeligt nok styrke. Nej, det var udbredelsen af meget tynde, meget buede bæreflader, som simpelthen ikke havde plads til en intern spar. Nogle gange er dine svar lige så gode, men nogle gange gætter du bare. Denne gang gættede du forkert. Se også @RedGrittyBrick ‘ s svar af nogle gyldige grunde.
• @PeterK ä mpf Mens et tykt træ wing kan have styrke nok ‘ er for massiv til at blive brugt i de lavdrevne fly. Bemærk: træstyrke relaterer sig mindre til dens tæthed, så jeg kan ikke se en massiv ibenholt eller hickory-fløj, der arbejder her

Faktisk var der ganske mange monoplaner rundt selv i de tidlige dage:

1909: Bleriot XI krydser den engelske kanal
1910: Fokker Spider flyver rundt om Haarlem kirketårn. Den unge Anthony er 20 år.

1912: Deperdussin Monocoque, det første design med en skroget i stresset hud.
1913: Morane-Saulnier H

1915: Junkers J1
1915: Fokker E II: Max Immelmann

1915: Fokker E III
1918: Junkers D.1

1919: Junkers F-13
1921: Fokker F.III

1924 : Fokker F.VII
1926: Ford Trimotor

1933: Boeing 247
1934: DC-2

Alle billeder fra Wikipedia

Kommentarer

• Dejlig samling! En god tilføjelse ville være Deperdussin raceren fra 1912, et af de første designs med en skroget i stresset hud.
• @PeterK ä mpf Udført.
• Antonov tre. Tee hee!
• Husk, at ‘ er en F.VII-3M, 3-motorderivatet af F.VII. Det blev licens bygget af Ford, der udviklede det til deres Trimotor.

Selvom nogle tidlige fly var designet med udkragede vinger, der ikke havde brug for wireunderstøtninger, var der stadig en række grunde til, at trådtrådens biplandesign forblev i brug i lang tid. Som enhver ny teknologi tager udvikling tid. Fokker-designer Reinhold Platz “-design under 1. verdenskrig er et godt eksempel. Hans tykke vinge, kassehylster var et lyddesign, men lim var ikke nødvendigvis særlig stærk, og / eller det dygtige arbejde til montering var dårligt, hvilket skabte problemer og dødsfald. træ er ikke problemet. Gran af høj kvalitet har faktisk omtrent samme styrke / vægt-forhold som flyaluminium, selvom AL er mere isometrisk, viste det sig, at træet var værdig til flykonstruktion, når det blev brugt korrekt. Når Fokker-boks-spars mislykkedes, kom ordet rundt hurtigt og skabte frygt og afsky af piloter, der kunne lide at vide, at deres vinger ikke ville foldes. Piloter kunne ikke lide biplaner og ville have “det, vi ved, allerede fungerer”. Triplanet havde kassehylster og var ægte udkragede vinger uden seler og stivere, men piloter vendte dog væk fra den med stor frygt og nægtede at flyve den. Så Platz tilføjede mellemflystiverne for at binde alle tre vinger sammen i enderne udelukkende for det indtryk, det gjorde på piloter. Ledninger blev dog elimineret. Fokker D8 monoplan havde en ægte udkraget vinge, som også havde nogle kvalitetsproblemer tidligt, hvilket naturligvis normalt ender med en død, og piloter kunne ikke lide det. Kabelførte monoplaner havde ingen fordele, høj træk, lavere løft og svagere end biplaner. Piloter, passagerer og investorer kunne lide biplaner. Designere beviste til sidst deres viden for piloter og offentligheden, men som noget andet er der et enormt psykologisk element – En ikke helt ugyldig frygt, der bremsede fremskridt. Militære mennesker er værst til at acceptere nye ideer med en lang historie med kun at acceptere de afprøvede og sande, uden noget reelt ønske om at sætte piloter i unødvendig risiko. Plus der var to forskellige fordele ved biplaner, tilstrækkelig løft med kortere vingespænd plus den tilhørende høje rullehastighed og styrke var og er – meget godt, de var faktisk svære at slå.

Strukturel styrke var ikke hovedårsagen til tidligt bi-fly Otto Lilenthal gjorde sin svæveflyvning eksperimenter i en monoplanlignende struktur. Wright-brødrene fulgte hans forskning, men de ønskede at skabe motorflyvning. Den tidligste motor havde ikke tilstrækkelig kraft. En biplan kunne generere mere løft ved lavere hastighed. En monoplan kunne ikke “t. Det var den primære årsag til at vælge et biplant design.

Kommentarer

• I 1930 ‘ s , drevne fly var meget hurtigere end Lilienthal ‘ s svævefly. Da vi besøgte understyrede fly (mennesker- eller soldrevne), vendte vi tilbage til monoplaner. Så påstanden om, at biplaner løfter mere ved lave hastigheder, er både falsk og irrelevant. -1.
• Årsagen til, at en biplan kunne generere mere løft ved lavere hastighed, var fordi den havde større vingeareal til samme vægt. Det var kun muligt, fordi det i sagens natur var stærkere end en monoplan med samme vægt.

Det er ikke sådan, at træ og stof ikke var “stærke nok” materialer til at bygge monoplaner og længere vinger. (At “et flertal, forresten. Det behøver ikke et” s “i slutningen, som flere og flere mennesker i dag holder fast i.) Peter Kampf henleder med rette opmærksomheden på den meget avancerede monokoque skrogstruktur af Deperdussin fra 1912 og et blik på de langvingede svævefly i Wasserkuppe lidt mere end et årti efter 1. verdenskrig viser, hvor fejlagtig ideen er. De to ovennævnte funktioner styrede designet og strukturen af multi-wing-flyene: tynde aerofoils, der blev brugt på tidlige fly (viden om aerofoilfysik var forståeligt nok også ret tynd på det tidspunkt) og ønskværdigheden af en høj rullesats. Disse WW1-maskiner blev altid beskrevet som “spinkel” af journalister og var alt andet end. Biplan-truss er enormt stærkt.