Jakie szczególne cechy lub techniki obsługi mają dwupłatowce?

Krótka odpowiedź:

Dla wyjaśnienia: Równoważność między dwupłatowcem a jednopłatowcem oznacza oba mają ten sam obszar skrzydeł i ten sam silnik. Następnie główne różnice w manewrowaniu to:

• Dwupłatowiec ma lepsze przyspieszenie przechyłu niż równoważny jednopłat.
• Dwupłatowiec ma wyższą prędkość przechyłu niż równoważny jednopłat przy tych samych prędkościach.
• Wszystkie loty dwupłatowe odbywają się z mniejszymi prędkościami, co skutkuje mniejszym zapotrzebowaniem na miejsce dla wszystkich manewry. Oznacza to również, że efekty bezwładności są mniej wyraźne: podczas podciągania jest mniej energii kinetycznej dostępnej do wspinaczki, więc (na przykład) zwroty młota kończą się mniejszym przyrostem wysokości.

Różnice w obsłudze : Dwupłatowiec ma

• mniejsze siły działające na lotki przy tej samej prędkości przechyłu przy tym samym prędkość
• mniejsze siły sterujące ogólnie ze względu na niższą prędkość lotu

Różnice w wydajności :

• krótsze odległości do startu i lądowania
• niższa prędkość przeciągnięcia
• znacznie niższa prędkość maksymalna
• niższa optymalna prędkość przelotowa i zasięg
• mniejsze zapotrzebowanie mocy ze względu na niższe prędkości lotu lub jeśli oba korzystają z tego samego silnika, lepszy stosunek mocy do masy

w porównaniu do równoważnego jednopłatowca. Różnice te są najbardziej widoczne, jeśli samolot ma tylko pilota i niewielki ładunek.

Techniki latania są takie same jak w przypadku jednopłatowców. Pośrednio różnice są prawdopodobnie spowodowane różnicami w projekcie. Przykład: Niewiele dwupłatowców zyskuje na posiadaniu chowanego podwozia, podczas gdy chowanie podwozia ma sens dla jednopłatów z większym obciążeniem mocą (moc zainstalowana w stosunku do powierzchni skrzydła).

Wyjaśnienie

Dwupłatowce mają dwa główne różnice:

• Mniejsza rozpiętość skrzydeł w tym samym obszarze skrzydła, oraz
• Stężenie drutowe skutkuje bardzo lekkimi skrzydłami dwupłatowca.

Mniejsza rozpiętość zmniejsza tłumienie przechyłu i bezwładność przechyłu, więc dwupłatowiec przyspieszy do przechylenia szybciej niż równoważny jednopłat i osiągnie wyższy współczynnik przechylenia. To jest główna różnica w manewrowaniu.

Mniejsza rozpiętość skrzydeł powoduje większy opór indukowany, jeśli oba mają taką samą masę i tę samą prędkość. W przypadku usztywnienia drutem ten stan jest nierealny, a równoważny dwupłatowiec będzie znacznie lżejszy. Jeśli konstrukcja stanowi znaczną część masy samolotu (jest to typowe dla samolotów akrobacyjnych), wynikiem może być mniej indukowany opór, pomimo mniejszej rozpiętości, a także mniejsze obciążenie skrzydeł. To z kolei oznacza, że oba latają na różne prędkości: dwupłatowiec będzie mógł latać znacznie wolniej, ale opór aerodynamiczny usztywnienia ograniczy go do niskich prędkości. Oznacza to również, że efekty bezwładności są mniej wyraźne: Niższa masa i łączą się niższe prędkości dwupłatowca, co znacznie różni się od równoważnego jednopłatowca.

W przypadku pokazów akrobacyjnych jest to idealne: cała akcja odbywa się blisko publiczność, a dwupłatowiec będzie potrzebował znacznie mniejszego obszaru do wszystkich manewrów niż jego odpowiednik, ale cięższy jednopłat. Wadą jest niska prędkość maksymalna i mały zasięg.

Kolejną różnicą w osiągach są znacznie krótsze odległości startu i lądowania z powodu mniejszego obciążenia skrzydła, co skutkuje mniejszą prędkością przeciągnięcia. Optymalna wytrzymałość i optymalne prędkości zasięgu są również niższe niż w przypadku równoważnego jednopłatowca, więc wszystkie loty dwupłatowe odbywają się przy niższych prędkościach, co jest korzystne dla samolotów szkoleniowych.

Ponieważ siły sterujące są proporcjonalne do ciśnienia dynamicznego, dwupłatowiec będzie miał mniejsze siły sterujące niż równoważny jednopłat. Tutaj równoważność oznacza również, że względna cięciwa wszystkich powierzchni sterowych jest taka sama. W rzeczywistości dobry projektant wybierze wyższą cięciwę względną dla powierzchni sterowych dwupłatowca, aby zapewnić, że siły sterujące przekraczają wymagane minimum.

Ciężkie, zawodne silniki z wczesnych lat sprawiły, że dwupłatowce były idealne sposób wzbicia się w powietrze. Gdy silniki stały się mocniejsze i pozwalały na większą ładowność, jednopłat stał się lepiej przystosowany do przewożenia pasażerów i towarów przy wyższych prędkościach i na dłuższych dystansach.

Komentarze

• ile z tych zalet można przypisać mniejszej wadze dwupłatowców w porównaniu z samolotami jednoskrzydłowymi, dla tej samej powierzchni skrzydeł? poza konstrukcją latawca pudełkowego większość dwupłatowców ma skrzydła z tkaniny, a nie z metalowej skóry oraz drewniane lub metalowe dźwigary samolotów jednoskrzydłowych, dzięki czemu są znacznie lżejsze.
• @rbp: Równoważność oznacza, że oba powinny używać tych samych materiałów i procesów. Przy niższym ciśnieniu dynamicznym dwupłatowców mają mniejszy problem z obciążeniami trzepotania i podmuchów, więc można je kupić Znaleźć je z drewna i tkaniny. Teraz oba nie są już równoważne, jak w przypadku chowania koła zębatego, którego użyłem jako przykładu. Optymalizacja każdego z nich będzie oznaczać utratę podstaw do uczciwego porównania. Kiedy porównuje się zoptymalizowane projekty, dwupłatowiec wykorzysta lekką konstrukcję skrzydła, aby również zmniejszyć wagę wszystkich innych części. Ostatecznie wszystko to jest konsekwencją konstrukcji latawca pudełkowego.
• ” im niższe ciśnienie dynamiczne dwupłatowców, mają mniejszy problem z trzepotaniem i podmuchami ładuje ” czy możesz poprawić odpowiedź, aby zacytować odniesienie? a może lepiej wyjaśnij dlaczego?
• @rbp: Zarówno prędkość, jak i ciśnienie dynamiczne są czynnikami wpływającymi na trzepotanie. Prędkość określa częstotliwość oscylacji aerodynamicznych, a ciśnienie dynamiczne określa ilość zaangażowanej energii. Oscylacje nie mogą mieć częstotliwości podobnych do drgań własnych, aby uniknąć trzepotania drgań, a mniejsza prędkość oznacza mniejszą sztywność strukturalną, aby to zapewnić. Podmuchy są ponownie proporcjonalne do obu, a wyższa prędkość lotu powoduje bardziej strome gradienty zmian siły, a sama zmiana siły jest proporcjonalna do ciśnienia dynamicznego.
• @BrianDrummond: To bardzo pomaga i sprawia, że konstrukcja pojedynczego skrzydła bardzo podobne do jednego skrzydła dwupłatowca.

Krótko mówiąc, zalety i wady to:

Zalety

• Dwupłatowce (lub trójpłatowce ) mogą zwykle unieść do 20% więcej niż podobnej wielkości jednopłat o podobnej rozpiętości skrzydeł. Dlatego dwupłatowiec będzie miał zazwyczaj mniejszą rozpiętość skrzydeł niż równoważny jednopłat, co zwykle zapewnia większą manewrowość.
• Rozpórki i usztywnienia drutowe typowego dwupłatowca tworzą dźwigar skrzynkowy . Szczególnie, gdy jest podzielony na przęsła, pozwala to na bardzo lekką, ale mocną i sztywną konstrukcję skrzydła. Dzięki temu dwupłatowiec może latać z bardzo małą mocą …

Wady

• Każde skrzydło negatywnie wpływa na aerodynamikę drugiego, wymagając większej całkowitej powierzchni, aby wytworzyć taką samą siłę nośną, jak równoważny jednopłat.
• Dwupłatowiec zwykle również wytwarza większy opór niż jednopłat, zwłaszcza gdy prędkość rośnie.

Postęp technologiczny

We wczesnych latach (1900-1930) największą zaletą dwupłatowców było dwukrotnie większa powierzchnia i sztywna konstrukcja do podparcia skrzydeł. Ale obecnie tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym o wysokiej wytrzymałości umożliwiły zbudowanie skrzydeł o bardzo dużym wydłużeniu bez żadnego (lub niewielkiego) wsparcia zewnętrznego. Wraz z pojawieniem się stali, a następnie aluminiowych ram lotniczych, poprzednie rozważania były wyciszone, a jednopłatowe stały się bardziej powszechne niż dwupłatowce.

NASA ma historyczne dyskusja na ten temat.

Komentarze

• Co masz na myśli mówiąc o drugim punkcie przewagi? W jaki sposób konstrukcja dźwigara skrzynkowego wpływa na moc (poza jej zwiększeniem, ponieważ ma większy opór)?
• @JanHudec Nie ' nie wkleiłem całego wyjaśnienia z Wikipedii, ale zrobiłem to teraz. Jeśli uważasz, że nadal nie ' nie wyjaśnia w pełni tej kwestii, daj mi znać, a ' zaktualizuję go.
• Nie ' t. Ponieważ nie ' nie ma też sensu w Wikipedii. Dźwigar skrzynkowy umożliwia budowanie go ze słabszego materiału. Ma jednak większy opór i dlatego wymaga większej mocy silnika przy wszystkich prędkościach.
• @PeterK ä mpf: rzeczywiście, tak wolno, że Antonov 2 podobno nie ' nie ma oficjalnej prędkości przeciągnięcia. Jeśli lecisz wystarczająco wolno, ' po prostu opadniesz z nim jak ze spadochronem.
• @JanHudec: Indukowany opór jest również proporcjonalny do podnoszenia, a lżejszy samolot wymaga tego mniej. Ponownie, niewielka różnica prędkości już spowoduje dużą różnicę w mocy.

Dwupłatowce działają jak cegły . Szybciej tracą wysokość przy małej prędkości i znacznie łatwiej je przeciągnąć. Mają większy opór i chętniej wchodzą w wirowanie. Są znacznie bardziej podatne na wiatry boczne niż jednopłatowe i dlatego mogą startować i lądować tylko w stosunkowo umiarkowanych warunkach, ponieważ łatwo się przewracają.

Zaletą, jaką mają, jest to, że mogą skręcać znacznie szybciej niż jednopłat, więc są one obecnie używane głównie do akrobacji, takich jak Pitts Specials.

Podczas wojny piloci latający Fairey Swordfishes i Fireflies byli w wielkim niebezpieczeństwie ze strony znacznie szybszych Bf109. Uciekliby, spadając do oceanu w wirtualnym swobodnym spadku, a następnie wycofując się w ostatniej chwili. Każdy pilot Messerschmidta na tyle głupi, by podążać za nimi podczas tego manewru, leciałby na ich ostatniej misji.

Nie ma zasadniczej różnicy w obsłudze. Obie mają ten sam zestaw powierzchni sterowych, a stabilność osiąga się przy użyciu tych samych metod, więc techniki pilotowania są takie same. Zwykle będzie różnica w wydajności. Dwupłatowce szybciej tracą prędkość, ale są nieco bardziej zwrotne.

Główną zaletą dwupłatowca jest to, że można go zbudować z mniej mocnych materiałów, ponieważ skrzydła są krótsze, a konstrukcja usztywniająca z dźwigarów skrzynkowych bardzo dobrze rozkłada obciążenia . Często oznaczało to mniejszą wagę, która zrównoważyła zwiększony opór.

Główną wadą dwupłatowca jest to, że krótsza rozpiętość skrzydeł oznacza niższy współczynnik kształtu, a tym samym większy indukowany opór, który dominuje przy małej prędkości, oraz większy obszar i powierzchnię przednią. powierzchnia (interferencja między skrzydłami oznacza, że są one mniej wydajne niż byłyby niezależnie) oznacza większy opór formy, który dominuje przy dużych prędkościach. Tak więc dwupłatowiec potrzebuje mocniejszego silnika przy tej samej masie i nie będzie szybował tak daleko, jeśli silnik zawiedzie.

Przed opracowaniem skrzydeł wspornikowych (bez usztywnień) usztywnienie nie pozwoliło jednopłatom osiągnąć tak wielu niższy opór i większa waga zniwelowały niewielką przewagę aerodynamiczną, którą mieli, więc dwupłatowce dominowały. W przypadku skrzydeł wspornikowych przewaga aerodynamiczna jednopłatów stała się ważniejsza, a dwupłatowce prawie zniknęły.

Kilka samolotów akrobacyjnych (takich jak słynny Pitts SC1) pozostał, najprawdopodobniej dlatego, że przy mniejszej rozpiętości skrzydeł mają mniejszy moment bezwładności podczas przechylania i dlatego toczą się nieco łatwiej.

Dwupłatowce mają zwykle większe powierzchnie skrzydeł dla samolotów tej samej wielkości. Pamiętam, że dwupłatowiec, w którym leciałem rozbił się nie godzinę później, ponieważ w krótkim finale złapał podmuch wiatru i wylądował do góry nogami na pasie startowym! >

(Wszyscy byli w porządku, ale nigdy nie zapomina się o wiszącej puszce dźwięk roweru przypominający katastrofę samolotu.)

Komentarze

• Podczas I wojny światowej Fokker Triplane był naprawdę zwrotny. < acepilots.com/wwi/fokker_triplane.html > ” Niewątpliwie najsłynniejszy myśliwiec pierwszej wojny światowej, Fokker Dr I, był objawieniem, kiedy wszedł do służby na froncie zachodnim w 1917 roku. JG 1 Manfreda von Richthofena był pierwszym Jastą, który całkowicie wyposażyć się ponownie w nowego wojownika, a dzięki wprawnym rękom licznych asów Dr I okazał się groźnym przeciwnikiem. Dr I pozostał na służbie na froncie zachodnim do czasu zastąpienia go przez przełożonego Fokkera D VII w maju 1918 r. …
• Jednak zaledwie kilka tygodni wcześniej czołowy niemiecki as, wielki „Czerwony Baron” , został zabity za sterami doktora I. Rewolucyjny projekt trójpłatowca przyjęty przez Fokkera został zainspirowany równie udanym Triplane Sopwitha i chociaż zbudowano go w wyjątkowo małej liczbie, legenda Fokkera Triplane uczyniła go najbardziej znanym samolotem, jaki powstał z tego 1. wojna światowa ”
• Ooh, Brytyjczycy też mieli trójpłatowiec.Wydaje się również bardzo skuteczny, chociaż nie jest tak dobrze znany jak Fokker Triplane < thevintageaviator.co.nz/projects/sopwith-triplane / … > Obraz < thevintageaviator.co.nz/sites/default/files/styles/… >
• Zdjęcie Fokkera Triplane < plane-encyclopedia.com/wp-content/uploads/2016/06/… > Arrgh, link won ' nie działa … Ale jeśli zostanie wklejony do przeglądarka będzie …