Waarin verschilt het vliegen met een tweedekker van het vliegen met een eendekker? Afgezien van de verhoogde weerstand en lift, hoe gaat het anders om, en welk effect heeft dat op het manoeuvreren?
In het bijzonder ben ik geïnteresseerd in verschillen tussen een tweedekker en een hypothetisch equivalent eendekker, geen verschillen tussen klassieke en moderne vliegtuigen, of verschillen tussen kunstvliegtuigen en utiliteitsvliegtuigen.
Opmerkingen
- Er zijn veel op meningen gebaseerde antwoorden en antwoorden gekopieerd uit andere bronnen, maar zeer weinig feitelijk bewijs. In sommige opzichten is deze vraag zinloos, tenzij iemand kan komen met twee echte vliegtuigen met dezelfde motor en hetzelfde casco, maar met verschillende vleugels.
- Ik dacht dat de ontwerpkeuze tussen een tweedekker en een enkele vleugel een kwestie was van het vleugeloppervlak, en vroege vliegtuigontwerpers gebruikten doosontwerpen vanwege het gewichtsvoordeel ten opzichte van een lange, zware, sterke balk.
- @rbp De antwoorden zijn meestal gericht op ontwerpbeslissingen, maar ik dacht meer aan een pilot ‘ s standpunt. Als ik met mijn dubbeldekker vlieg, wat doe ik dan anders dan alleen een langzame, oude eendekker?
- Als ik beide heb gevlogen, is het echte antwoord niet veel. je ‘ zal een groter verschil vinden tussen de versnellingsstijlen, staartwiel en driewieler, dan tussen een enkele vleugel en een tweedekker.
- Beter zicht met een eendekker.
Antwoord
Kort antwoord:
Ter verduidelijking: gelijkwaardigheid tussen tweedekker en eendekker betekent dan beide hebben hetzelfde vleugeloppervlak en dezelfde motor. De belangrijkste verschillen in het manoeuvreren zijn:
- De tweedekker heeft een betere rolversnelling dan een gelijkwaardige eendekker.
- De tweedekker heeft een hogere rolsnelheid dan een gelijkwaardige eendekker bij dezelfde snelheden.
- Alle dubbeldekkers vinden plaats met lagere snelheden, wat resulteert in een lagere benodigde ruimte voor alle manoeuvres. Dit betekent ook dat de traagheidseffecten minder uitgesproken zijn: bij het optrekken is er minder kinetische energie beschikbaar om te klimmen, dus (bijvoorbeeld) bochten met hamerkoppen zullen eindigen met minder hoogtewinst.
Verschillen in afhandeling : de tweedekker heeft
- lagere rolroerkrachten voor dezelfde rolsnelheid bij dezelfde snelheid
- lichtere stuurkrachten als gevolg van lagere vliegsnelheid
Verschillen in prestaties :
- kortere start- en landingsafstanden
- een lagere overtreksnelheid
- een veel lagere maximumsnelheid
- een lagere optimale kruissnelheid en bereik
- een lagere vermogensbehoefte vanwege de lagere vliegsnelheden, of als beide dezelfde motor gebruiken, een betere vermogen / gewichtsverhouding
in vergelijking met een gelijkwaardige eendekker. Deze verschillen zijn het meest uitgesproken als het vliegtuig alleen de piloot vervoert en niet veel laadvermogen.
Vliegtechnieken zijn hetzelfde als voor eendekkers. Indirect zijn verschillen waarschijnlijk te wijten aan verschillen in ontwerp. Voorbeeld: weinig dubbeldekkers profiteren van het hebben van een intrekbaar landingsgestel, terwijl het intrekken van het tandwiel zinvol is voor eendekkers met een hogere vermogensbelasting (geïnstalleerd vermogen ten opzichte van het vleugeloppervlak).
Uitleg
Dubbeldekkers hebben twee grote verschillen:
- Kleinere vleugelspanwijdte bij hetzelfde vleugeloppervlak, en
- Draadversteviging resulteert in zeer lichtgewicht tweedekkervleugels.
De kleinere overspanning vermindert slingerdemping en slingertraagheid, zodat een tweedekker sneller in een rol zal accelereren dan een gelijkwaardige eendekker en een hogere rolsnelheid zal bereiken. Dit is het belangrijkste verschil in manoeuvreren.
De kleinere spanwijdte resulteert in meer geïnduceerde weerstand als beide dezelfde massa en dezelfde snelheid hebben. Met draadversteviging is deze toestand onrealistisch en zal een gelijkwaardige tweedekker veel lichter zijn. Als de constructie een substantieel deel uitmaakt van de massa van het vliegtuig (dit is typisch voor acrobatische vliegtuigen), kan het resultaat, ondanks de lagere overspanning, gemakkelijk een verminderde weerstand zijn, en ook een lagere vleugelbelasting. Dit betekent op zijn beurt dat beide vliegen op verschillende snelheden: de tweedekker zal veel langzamer kunnen vliegen, maar de aerodynamische weerstand van de versteviging zal deze beperken tot lage snelheden. Dit betekent ook dat de traagheidseffecten minder uitgesproken zijn: de lagere massa en lagere snelheid van de tweedekker maaidorser voor een duidelijk verschil met de equivalente eendekker.
Voor kunstvliegen is dit ideaal: alle actie vindt plaats dicht bij de publiek, en de tweedekker heeft voor alle manoeuvres een veel kleiner gebied nodig dan een gelijkwaardige, maar zwaardere eendekker.De keerzijde is een lage maximumsnelheid en een laag bereik.
Een ander verschil in prestatie zijn de veel kortere start- en landingsafstanden vanwege de lagere vleugelbelasting, wat resulteert in een lagere overtreksnelheid. Het optimale uithoudingsvermogen en het optimale bereik zijn ook lager dan die van een gelijkwaardige eendekker, dus alle dubbeldekkers gebeuren met lagere snelheden, wat gunstig is voor lesvliegtuigen.
Aangezien de stuurkrachten evenredig zijn aan de dynamische druk, een tweedekker zal lagere stuurkrachten hebben dan een gelijkwaardige eendekker. Equivalentie betekent hier ook dat het relatieve akkoord van alle stuurvlakken hetzelfde is. In werkelijkheid zal een goede ontwerper een hoger relatief akkoord selecteren voor de stuurvlakken van de tweedekker om ervoor te zorgen dat de stuurkrachten boven het vereiste minimum zijn.
De zware, onbetrouwbare motoren van de beginjaren maakten tweedekkers tot het ideale manier om de lucht in te gaan. Toen de motoren krachtiger werden en een hoger laadvermogen mogelijk maakten, werd de eendekker beter geschikt om passagiers en vracht met hogere snelheden en over langere afstanden te vervoeren.
Opmerkingen
- hoeveel van deze voordelen kunnen worden toegeschreven aan het lichtere gewicht van dubbeldekkers in vergelijking met enkelvleugelvliegtuigen, voor hetzelfde vleugeloppervlak? Afgezien van de box-kite-constructie, hebben de meeste dubbeldekkers stoffen vleugels in vergelijking met metalen en houten of metalen liggers van vliegtuigen met één vleugel, waardoor ze veel lichter zijn.
- @rbp: gelijkwaardigheid betekent dat beide dezelfde materialen en processen moeten gebruiken. Met de lagere dynamische druk van tweedekkers hebben ze minder problemen met fladder- en windvrachtbelastingen, dus het is mogelijk om te bouwen ld ze van hout en stof. Nu zijn beide niet meer gelijkwaardig, zoals bij de intrekbaarheid van de versnelling die ik als voorbeeld heb gebruikt. Door elk te optimaliseren, verliest u de basis voor een eerlijke vergelijking. Wanneer geoptimaliseerde ontwerpen worden vergeleken, gebruikt de tweedekker het lichtgewicht vleugelontwerp om ook op alle andere onderdelen gewicht te besparen. Uiteindelijk is dit alles echt een gevolg van de constructie van de box kite.
- ” de lagere dynamische druk van tweedekkers, ze hebben minder last van flutter en windstoten laadt ” kun je het antwoord verbeteren om een referentie te citeren? of misschien beter uitleggen waarom?
- @rbp: Zowel snelheid als dynamische druk zijn factoren bij flutter. De snelheid bepaalt de frequentie van aërodynamische trillingen en de dynamische druk bepaalt hoeveel energie ermee gemoeid is. Trillingen mogen geen vergelijkbare frequenties hebben als structurele eigenmodes om flutter te voorkomen, en een lagere snelheid betekent dat minder structurele stijfheid nodig is om dit te garanderen. Windvlaagbelastingen zijn weer evenredig met beide, en hogere vliegsnelheid produceert steilere gradiënten van krachtveranderingen, en de krachtverandering zelf is evenredig met dynamische druk.
- @BrianDrummond: Dit helpt veel en maakt de enkele vleugel structureel lijkt erg op een tweedekker vleugel.
Antwoord
In een notendop, de voor- en nadelen zijn:
Voordelen
- Tweedekkers (of triplanes ) kunnen gewoonlijk tot 20% meer heffen dan een eendekker van gelijke grootte met een vergelijkbare spanwijdte. Een tweedekker zal daarom doorgaans een kortere spanwijdte hebben dan de equivalente eendekker, die de neiging heeft om meer manoeuvreerbaar te zijn.
- De stutten en draadversteviging van een typische tweedekker vormen een kokerbalk . Met name bij opdeling in vakken zorgt dit voor een zeer lichte maar sterke en stijve vleugelconstructie. Hierdoor kan een tweedekker vliegen met heel weinig kracht …
Nadelen
- Elke vleugel heeft een negatieve invloed op de aerodynamica van de andere, waardoor een groter totaal oppervlak nodig is om dezelfde lift te produceren als de equivalente eendekker.
- Een tweedekker produceert doorgaans ook meer weerstand dan een eendekker, vooral als de snelheid toeneemt.
Technologische vooruitgang
In het begin (1900-1930) was het grootste voordeel van tweedekkers dat tweemaal het oppervlak en een stijve structuur om de vleugels te ondersteunen. Maar op dit moment maakten koolstofvezelversterkte kunststoffen het mogelijk om vleugels met een zeer hoge aspectverhouding te bouwen zonder enige (of weinig) externe ondersteuning. Met de komst van stalen en dan aluminium luchtframes, waren de voorgaande overwegingen stom en eendekkers komen vaker voor dan tweedekkers.
NASA heeft een historische discussie hierover.
Opmerkingen
- Wat bedoel je met het tweede voordeelpunt? Hoe beïnvloedt de kokerbalkconstructie kracht (afgezien van het vergroten ervan omdat het een hogere weerstand heeft)?
- @JanHudec Ik heb ‘ niet de hele uitleg van Wikipedia geplakt, maar heb het nu gedaan. Als je denkt dat ‘ het punt nog steeds niet volledig verduidelijkt, laat het me dan weten en ik ‘ zal het updaten.
- Het heeft geen ‘ t. Omdat het ‘ ook niet logisch is op Wikipedia. De kokerbalk maakt het mogelijk om het uit zwakker materiaal te bouwen. Maar het heeft een grotere weerstand, en vereist daarom meer motorvermogen, bij alle snelheden.
- @PeterK ä mpf: inderdaad, zo langzaam dat een Antonov 2 naar verluidt niet ‘ heeft geen officiële overtreksnelheid. Als je langzaam genoeg vliegt, ‘ daal je er gewoon mee af zoals met een parachute.
- @JanHudec: geïnduceerde weerstand is ook evenredig met de lift, en een aansteker vliegtuig heeft er minder van nodig. Nogmaals, een klein snelheidsverschil zal al een groot verschil in kracht maken.
Answer
Dubbeldekkers hanteren als stenen . Ze verliezen sneller hoogte bij lage snelheid en ze zijn veel gemakkelijker te blokkeren. Ze hebben meer weerstand en zullen gemakkelijker een spin ingaan. Ze zijn veel gevoeliger voor zijwind dan eendekkers en kunnen daarom alleen opstijgen en landen in relatief gematigde omstandigheden, omdat ze gemakkelijk omslaan.
Het voordeel dat ze hebben is dat ze veel sneller kunnen draaien dan een eendekker, dus ze worden tegenwoordig vooral gebruikt voor acrobatiek, zoals Pitts Specials.
Tijdens de oorlog liepen piloten die met Fairey Swordfishes en Fireflies vlogen in groot gevaar door de veel snellere Bf109s. Ze zouden ontsnappen door in een virtuele vrije val naar de oceaan te storten en zich op het laatste moment terug te trekken. Elke Messerschmidt-piloot die dom genoeg is om hen in deze maneover te volgen, zou zijn laatste missie vliegen.
Antwoord
Er is geen principieel verschil in behandeling. Beide hebben dezelfde set stuurvlakken en stabiliteit wordt bereikt met dezelfde methoden, dus de besturingstechnieken zijn hetzelfde. Er zal meestal verschil in prestatie zijn. Tweedekkers verliezen sneller snelheid, maar zijn iets wendbaarder.
Het grote voordeel van tweedekker is dat deze kan worden gebouwd met minder sterke materialen, omdat de vleugels korter zijn en de kokerbalk de lasten zeer goed verdeelt . Dit betekende vaak een lager gewicht dat de verhoogde luchtweerstand compenseerde.
Het belangrijkste nadeel van tweedekker is dat een kortere spanwijdte een lagere aspectverhouding betekent en dus een hogere geïnduceerde weerstand, die domineert bij lage snelheid, en het grotere frontale oppervlak en oppervlak gebied (interferentie tussen de vleugels betekent dat ze minder efficiënt zijn dan ze onafhankelijk zouden zijn) betekent een hogere vormweerstand, die domineert bij hoge snelheid. Een tweedekker heeft dus een sterkere motor nodig voor hetzelfde gewicht en zal niet zo ver glijden als de motor uitvalt.
Voordat cantilever (zonder schoren) werden ontwikkeld, lieten de schoren niet toe dat eendekkers zoveel bereikten lagere luchtweerstand en hun hogere gewicht deden het kleine aerodynamische voordeel dat ze hadden teniet, dus dubbeldekkers domineerden. Met vrijdragende vleugels werd het aerodynamische voordeel van eendekkers belangrijker en verdween bijna de tweedekker.
Enkele aerobatische dubbeldekkers (zoals de beroemde Pitts SC1) bleven, hoogstwaarschijnlijk omdat ze met een kortere spanwijdte een lager traagheidsmoment hebben bij het rollen en daarom iets gemakkelijker rollen.
Antwoord
Dubbeldekkers hebben typisch hogere vleugelgebieden voor vliegtuigen van dezelfde grootte. Ik herinner me dat ik een dubbeldekker waarin ik een rit maakte niet een uur later crashte omdat hij tijdens de korte finale een windstoot opving en ondersteboven op de landingsbaan belandde!
(Iedereen was oké, maar je vergeet nooit dat het blikje eraf hing een fietsgeluid van een vliegtuigongeluk.)
Opmerkingen
- Tijdens WOI was de Fokker Triplane echt manoeuvreerbaar. < acepilots.com/wwi/fokker_triplane.html > ” De Fokker Dr I, ongetwijfeld de beroemdste vechter uit de Eerste Wereldoorlog, was een openbaring toen hij in 1917 aan het westelijk front in dienst kwam. De JG 1 van Manfred von Richthofen was de eerste Jasta die volledig rust opnieuw uit met de nieuwe jager, en in de bekwame handen van zijn talrijke azen bewees de Dr. I een formidabele tegenstander. De Dr. I bleef in dienst aan het westelijk front totdat hij in mei 1918 werd vervangen door de superieure Fokker D VII. …
- Slechts enkele weken daarvoor echter, de leidende aas van Duitsland, de grote Rode Baron , was omgekomen bij de besturing van een Dr. I. Het revolutionaire triplane-ontwerp van Fokker was geïnspireerd op de al even succesvolle Sopwiths Triplane, en hoewel gebouwd in opmerkelijk kleine aantallen, heeft de Fokker Triplane-legende het tot het bekendste vliegtuig gemaakt waaruit het voortkwam Eerste Wereldoorlog. ”
- Ooh, en de Britten hadden ook een Triplane.Het lijkt ook erg effectief, hoewel niet zo bekend als de Fokker Triplane < thevintageaviator.co.nz/projects/sopwith-triplane / … > Afbeelding < thevintageaviator.co.nz/sites/default/files/styles/… >
- Fokker Triplane-afbeelding < plane-encyclopedia.com/wp-content/uploads/2016/06/… > Arrgh, link won ‘ t werken … Maar indien geplakt in een browser zal het …
