Hvorfor har eldre fly en vinge både på toppen og bunnen av flyet?

Hovedsakelig for styrke. Fram til ca 1920 brukte vingene meget tynne bunker og var hovedsakelig laget av stoff strukket over en treramme. Hovedbjelken var for tynn og ville vært tilbøyelig til å bøyes hvis den hadde hatt til å bære hele vekten av flyet i et enkelt spenn. Bare ved å bruke to vinger, den øvre som kompresjonselement og den andre som spenningselement for et fagverk, var den nødvendige styrken mulig.

Sammenligning av tykkelse av bunnplate av D.R. Kirk, Florida Institute of Technology (bilde kilde )

På bildet ditt kan du omtrent se ledningene løpe fra toppfløyen ( i nærheten av utenbords stag) til der bunnfløyen slutter seg til skroget. Disse ledningene tar mesteparten av belastningen under flyging, og sprer lasten på vingene. Det er det samme prinsippet som å bruke trekanter i konstruksjonen av elektrisitetsmastre eller broer.

Monoplanes fra den tiden trengte enda mer wireavstivning. Se på bildet av en kopi av Etrich Taube , et veldig populært plan fra perioden før 1. verdenskrig.

Etrich Taube under flukt. Legg merke til fagverket under vingen og de mange ledningene som holder den i form (bilde kilde ).

Den kortere vingespennet til en biplan reduserer også belastningen på vingene. Biplaner har en tendens til å ha mye løft (for sin størrelse) på grunn av den store vingen området, men også mye drag, så de er ganske ineffektive generelt. Det var også triplaner, med tre hovedfly for enda mer løft i samme vingespenn. WW I-piloter krevde den høyeste rullegraden, som best kunne oppnås med biplaner.

I tiden mellom verdenskrigene brukte høyfast aluminium til fly og monokoque flyramme begge flyrammene å bli sterkere. Dette betydde at monoplan-design ble mer praktisk, selv om de eldre flygerne ikke trodde at en monoplan kunne være sterk nok. Så snart monoplanene var praktiske, så forbedringene i effektivitet og flyytelse at de erstattet to- og tri-plan. / p>

Kommentarer

• Så de trengte to vinger for å holde flyet bedre, men i 2. verdenskrig hadde de sterkere vinger for å holde flyets kropp bedre. Er dette i utgangspunktet det du sier.
• Jeg ‘ Jeg sier ikke at du tar feil, men det er nok av monoplaner av tre som kunne gjøre med å bli forklart.
• @RedGrittyBrick The Goose hadde vinger omtrent ti meter tykke og fløy bare en gang. Den ‘ trenger ikke mye å forklare.
• @DanHulme: Og hva med myggen, » treverk «? Forklaringen din er halvparten riktig, men du utelater at flyplater i utgangspunktet var veldig tynne, slik at de ikke kunne bære den nødvendige strukturen internt. Bruk av stål, btw., Hadde ikke gjort noen forskjell.
• Jeg forstår hvordan øvre vinge opplever kompresjon (fordi den flyvende ledningen er i en vinkel), men hva jeg ikke gjør ‘ t get is how and why the lower wing of a biplane is the tension member? .. @ Dan Hulme @ Peter K ä mpf

I de første dagene ser det virkelig ut som om folk ikke hadde funnet ut hva som fungerte best

^{Horatio Frederick Phillips, 1904 Multiplane. Lengste flyvning 50 fot (15 meter)
Gianni Caproni, Ca. 60. 1921. Krasjet på andre flytur}

En wire-avstivet boksbjelkestruktur kan trolig gi bedre styrke og stivhet enn en enkelt, og mye lenger, trespar.

En fordel med flere vinger er at du kan ha kortere vinger, og dette kan forbedre manøvreringsevnen i kamp

^{Fokker triplane. 1917}

Kanskje et bedre spørsmål er hvorfor folk valgte bare to fløyer når de kunne ha hatt tjue?

Kommentarer

• Igjen er svaret ditt det beste. Det ‘ er så ille at så få mennesker kan sette pris på dette.
• » skat, kom til middag. » » Om et øyeblikk, så snart jeg feilsøker dette ‘ klaffene er uenige ‘ indikator … »
• Hva heter flyet på bilde 1 og bilde 2? Var de virkelig flyr?
• @AirCraftLover: Jeg har lagt til billedtekst. De fløy kort. Se nylige modeller av flerspor
• Takk for informasjonen.

Hovedårsaken til å ha flere vinger de første årene av luftfarten var mangelen på tilgjengelighet av materialer med tilstrekkelig styrke.

Den største fordelen av biplanen er at vingene kan være kortere for et gitt løft. I de innledende stadiene av luftfart var materialene som var tilgjengelige for produksjon av fly tømmer, dopet stoff osv. De strukturelle elementene laget av disse hadde ikke nok styrke, noe som begrenset vingens størrelse.

De tidlige flyene hadde også mindre kraftige motorer, noe som resulterte i lavere hastighet. I dette tilfellet var den nedre stallhastigheten til biplanene fordelaktig.

Biplanene hadde veldig god manøvreringsevne (bedre rullehastighet) sammenlignet med monoplanene. Dette er grunnen til at triplanes ble utviklet under WWWI.

^{« SopTri3 » av http://www.earlyaviator.com/archive/a/images/tripe_peggy.jpg . Lisensiert under offentlig domene via Commons .} Men med fremveksten av bedre materialer som aluminiumslegeringer, ble de aerodynamiske ulempene med biplaner tydelige og monoplaner ble raskt det foretrukne designvalget.

Når materialstyrken ble bedre, har størrelsesforholdene blitt stadig større, med sivile fly som står overfor operasjonelle (flyplass) begrensninger i stedet for styrkebegrensninger i vingelengde.

Biplanene brukes imidlertid fortsatt. Jo bedre manøvrerbarhet og lav stallhastighet gjør dem til populære flyfly.

Kommentarer

• aeroalias helt siden du startet på dette nettstedet, har du fått de beste svarene . Så fortsett å gi andre mennesker gode svar også. Takk for at du har svart på spørsmålene mine.
• @Ethan, ikke ‘ Ikke vær redd for å vente noen timer, eller til og med et par dager på å velge svaret som fungerer best for deg. Du trenger ikke ‘ ikke alltid godta det første svaret. (Å ikke si at det var feil valg denne gangen, men noe å huske på.)
• For å forklare nedstemningen min: Materialene var ikke problemet. Med en hastighet som var mulig for 100 år siden, ville en tykk trefløy ha hatt nok styrke. Nei, det var utbredelsen av veldig tynne, kraftig buede bæreprofiler som rett og slett ikke hadde plass til et internt spar. Noen ganger er svarene dine helt i orden, men noen ganger gjetter du bare. Denne gangen gjettet du feil. Se også på @RedGrittyBrick ‘ s av noen gyldige grunner.
• @PeterK ä mpf Mens det er et tykt tre ving kan ha nok styrke til at den ‘ er for massiv til å kunne brukes i de lavdrevne flyene. Merk: Trestyrke forholder seg mindre til dens tetthet, så jeg kan ikke se en massiv ibenholt eller hickory-fløy som fungerer her

Egentlig var det ganske mange monoplaner selv de første dagene:

1909: Bleriot XI krysser den engelske kanalen
1910: Fokker Spider flyr rundt Haarlem kirketårn. Young Anthony er 20 år.

1912: Deperdussin Monocoque, det første designet 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 bilder fra Wikipedia

Kommentarer

• Fin samling! Et godt tillegg vil være Deperdussin racer fra 1912, et av de første designene med en kroppsfaktor i stresset hud.
• @PeterK ä mpf Ferdig.
• Antonov tre. Tee hee!
• Vær oppmerksom på at ‘ er en F.VII-3M, 3-motorderivatet til F.VII. Det ble lisens bygget av Ford som utviklet det til deres Trimotor.

Selv om noen tidlige fly var designet med utkragede vinger som ikke trengte ledningsstøtter, var det fremdeles en rekke grunner til at ståltrådens toplansdesign forble i bruk i lang tid. Som enhver ny teknologi, tar utviklingen tid. Fokker-designeren Reinhold Platz «-designer under første verdenskrig er et godt eksempel. Hans tykke vinge, boksbjelker var et lyddesign, men limet var ikke nødvendigvis veldig sterkt, og / eller dyktig arbeidskraft for montering var dårlig, noe som skapte problemer og dødsfall. tre er ikke problemet. Gran av høy kvalitet har faktisk omtrent samme styrke / vekt-forhold som aluminium i fly, selv om AL er mer isometrisk, viste tre seg å være verdig flykonstruksjon når den ble brukt riktig. Da Fokker-boksene ikke lyktes, kom ordet rundt raskt, og skapte frykt og avsky av piloter som likte å vite at vingene ikke ville kaste seg. Piloter likte ikke «biplaner», og ønsket «det vi vet allerede fungerer». Triplanet hadde boksespar og var ekte utkragede vinger uten seler og stag, men piloter vred seg bort fra det i stor frykt og nektet å fly det. Så, Platz la til flystøttene for å knytte alle tre vingene sammen i endene bare for inntrykket det gjorde på piloter. Ledninger ble imidlertid eliminert. Fokker D8 monoplan hadde en ekte utkraget vinge som også hadde noen kvalitetsproblemer tidlig som selvfølgelig vanligvis ender med et dødsfall, og piloter likte ikke det. Kablet monoplan hadde ingen fordeler, høy drag, lavere løft og svakere enn biplaner. Piloter, passasjerer og investorer likte biplaner. Designere beviste til slutt sin kunnskap for piloter og for publikum, men som noe annet er det et enormt psykologisk element – En ikke helt ugyldig frykt som bremset fremgangen. Militære mennesker er de verste til å akseptere nye ideer, med en lang historie med å bare akseptere de velprøvde og sanne, uten noe reelt ønske om å sette piloter i unødvendig risiko. Pluss at det var to distinkte fordeler med biplanes, tilstrekkelig løft med kortere vingespenn, pluss den tilhørende høye rullesatsen, og styrken var, og er – veldig bra, de var faktisk vanskelig å slå.

Strukturell styrke var ikke hovedårsaken til tidlig tofly Otto Lilenthal gjorde sin seilfly eksperimenter i en monoplanlignende struktur. Wright-brødrene fulgte med på forskningen hans, men de ønsket å skape motorflyging. Den tidligste motoren hadde ikke tilstrekkelig kraft. En biplan kunne generere mer løft ved lavere hastighet. En monoplan kunne ikke. Det var den viktigste grunnen til at du valgte et biplandesign.

Kommentarer

• I 1930 ‘ s , drevne fly var mye raskere enn Lilienthal ‘ s seilfly. Da vi besøkte underdrevne fly (menneskedrevne eller soldrevne), vendte vi tilbake til monoplaner. Så påstanden om at biplaner løfter mer i lave hastigheter er både falsk og irrelevant. -1.
• Årsaken til at en biplan kunne generere mer løft ved lavere hastighet var fordi den hadde større vingeareal for samme vekt. Det var bare mulig fordi det iboende var sterkere enn en monoplan med samme vekt.

Det er ikke slik at tre og tekstil ikke var «sterke nok» materialer til å bygge monoplaner og lengre vinger. (At «et flertall, forresten. Det trenger ikke et» s «på slutten som flere og flere mennesker i vår tid stikker inn.) Peter Kampf gjør med rette oppmerksomhet mot den meget avanserte monokoque skrogstrukturen av tre i Deperdussin fra 1912 og et blikk på de langvingede glideflyene i Wasserkuppe litt mer enn et tiår etter 1. verdenskrig viser hvor feil ideen er. De to nevnte funksjonene styrte utformingen og strukturen til flervingerflyet: tynne luftfartøy som ble brukt på tidlige fly (kunnskap om luftfysikkfysikk var forståelig nok også ganske tynn på den tiden) og ønsket om en høy rullesats. Disse WW1-maskinene ble alltid beskrevet som «spinkel» av journalister, og var alt annet enn. Biplan-fagverket er utrolig sterkt.