De ce avioanele mai vechi au o aripă atât în partea superioară, cât și în partea inferioară a aeronavei?

În principal pentru forță. Până în 1920, aripile foloseau aripi foarte subțiri și erau realizate în principal din țesătură întinsă peste un cadru de lemn. Spargul principal era prea subțire și ar fi fost predispus la îndoire dacă ar fi trebuit să susțină întreaga greutate a aeronavei într-un singur interval. Doar folosind două aripi, partea superioară ca element de compresie și cealaltă ca element de tensiune al unei ferme, puterea necesară a fost posibilă.

Comparația grosimii aerodinamicii de către D.R. Kirk, Florida Institute of Technology (imagine sursă )

În fotografia dvs., puteți vedea aproape cablurile care rulează din aripa superioară ( lângă tijele de bord) până la locul în care aripa de jos se alătură fuselajului. Aceste fire preluează cea mai mare parte a tensiunii în zbor, răspândind sarcina pe aripi. „Este același principiu ca și utilizarea triunghiurilor în construcția pilonilor electrici sau a podurilor.

Monoplanele din acea perioadă aveau nevoie și mai mult de întărire a firelor. Uită-te la imaginea unei replici a Etrich Taube , un plan foarte popular din perioada de dinainte de primul război mondial.

Etrich Taube în zbor. Rețineți ferma de sub aripă și numeroasele fire care o mențin în formă (imagine sursă ).

Anvergura aripilor mai scurtă a unui biplan reduce, de asemenea, sarcina pe aripi. Biplanele tind să aibă o mulțime de ridicare (pentru dimensiunea lor) din cauza aripii mari zona, dar și o mulțime de tracțiune, astfel încât acestea sunt destul de ineficiente în general. Au existat și triplane, cu trei avioane principale pentru chiar mai multă ridicare în aceeași anvergură. Piloții din primul război mondial au cerut cea mai mare rată de rulare, care ar putea fi realizată cel mai bine cu biplanele.

În timpul războaielor mondiale, utilizarea aluminiului de înaltă rezistență pentru aeronave și a cadrului monococ au permis ambelor cadre să devină mai puternice. Acest lucru a însemnat că proiectele de monoplan au devenit mai practice, chiar dacă aviatorii mai în vârstă nu credeau că un monoplan ar putea fi suficient de puternic. De îndată ce monoplanele au fost practice, îmbunătățirile în eficiență și performanțe de zbor le-au văzut înlocuind bi-și tri-plane.

Comentarii

• Deci, aveau nevoie de 2 aripi pentru a susține mai bine aeronava, dar în ww2 aveau aripi mai puternice pentru a ține mai bine corpul aeronavei. Aceasta este practic ceea ce spuneți.
• Nu ‘ nu spun că vă înșelați, dar există o mulțime de monoplanuri din lemn care ar putea avea legătură cu explicarea.
• @RedGrittyBrick The Goose avea aripi groase de aproximativ zece metri și a zburat o singură dată. Nu ‘ Nu am nevoie de multe explicații.
• @DanHulme: Și ce zici de țânțar, ” minune din lemn „? Explicația dvs. este pe jumătate corectă, dar omiteți acele folii inițiale erau foarte subțiri, deci nu puteau transporta structura necesară în interior. Folosirea oțelului, între altele, nu ar fi făcut nicio diferență.
• Înțeleg cum aripa superioară se confruntă cu compresia (deoarece firul zburător este într-un unghi), dar ceea ce nu am ‘ nu se obține este cum și de ce aripa inferioară a unui biplan este elementul de tensiune? .. @ Dan Hulme @Peter K ä mpf

În primele zile, se pare că oamenii nu ar fi reușit cu adevărat să funcționeze cel mai bine

^{Horatio Frederick Phillips, multiplan 1904. Cel mai lung zbor de 50 de picioare (15 metri)
Gianni Caproni, Ca.60. 1921. S-a blocat la al doilea zbor}

O structură a grinzii cu cutie cu sârmă poate oferi probabil o rezistență și o rigiditate mai bune decât o singură, și mult mai lung, spar de lemn.

Un avantaj al mai multor aripi este că puteți avea aripi mai scurte și acest lucru poate îmbunătăți manevrabilitatea în luptă

^{Triplan Fokker. 1917}

Poate că o întrebare mai bună este de ce oamenii au optat doar pentru două aripi când ar fi putut avea douăzeci?

Comentarii

• Din nou, răspunsul dvs. este cel mai bun din pachet. Este ‘ păcat că atât de puțini oameni pot aprecia acest lucru.
• ” dragă, vino la cină. ” ” Într-un minut, imediat ce depanez acest ‘ clapele nu sunt de acord ‘ … ”
• Care este numele avionului din imaginea 1 și imaginea 2? Au zburat cu adevărat?
• @AirCraftLover: Am adăugat subtitrări. Au zburat scurt. Consultați modele recente de multiplan
• Vă mulțumim pentru informații.

Motivul principal pentru a avea mai multe aripi în anii inițiali ai aviației a fost lipsa disponibilității materialelor cu rezistență suficientă.

Principalul avantaj a biplanului este că aripile ar putea fi mai scurte pentru o anumită ridicare. În etapele inițiale ale aviației, materialele disponibile pentru fabricarea avioanelor erau lemnul, țesăturile dopate etc. Elementele structurale din acestea nu aveau suficientă rezistență, limitând dimensiunea aripilor.

Primele aeronave aveau, de asemenea, motoare mai puțin puternice, rezultând viteze mai mici. În acest caz, viteza mai mică de blocare a biplanelor a fost avantajoasă.

Biplanele au avut o manevrabilitate foarte bună (rata de rulare mai bună) în comparație cu monoplanele. Acesta este motivul pentru care triplane au fost dezvoltate în timpul WWWI.

^{„ SopTri3 ” de http://www.earlyaviator.com/archive/a/images/tripe_peggy.jpg . Licențiat sub domeniu public prin Commons .} Cu toate acestea, odată cu apariția unor materiale mai bune, cum ar fi aliajele de aluminiu, dezavantajele aerodinamice ale biplanelor au devenit evidente și monoplanurile au devenit rapid alegerea de proiectare preferată.

Pe măsură ce rezistența materialului s-a îmbunătățit, raporturile de aspect au devenit din ce în ce mai mari, avioanele civile se confruntă cu limitări operaționale (aeroport) mai degrabă decât cu limitări de rezistență în lungimea aripilor.

Cu toate acestea, biplanele sunt încă utilizate. Manevrabilitatea mai bună și viteza redusă de blocare le fac aeronave populare acrobatice.

Comentarii

• aeroalias de când ați început pe acest site, ați primit cele mai bune răspunsuri . Deci, continuați să le oferiți și celorlalți răspunsuri bune. Vă mulțumim că ați răspuns la întrebările mele.
• @Ethan, nu ‘ nu vă fie frică să așteptați câteva ore, sau chiar câteva zile pentru a selecta răspunsul care funcționează cel mai bun pentru tine. Nu ‘ trebuie să acceptați întotdeauna primul răspuns. (Să nu spun că a fost alegerea greșită de data aceasta, dar ceva de care să ții cont.)
• Pentru a explica votul meu negativ: materialele nu au fost problema. La viteza posibilă acum 100 de ani, o aripă groasă din lemn ar fi avut suficientă rezistență. Nu, prevalența aripilor foarte subțiri, foarte cambrate, pur și simplu nu a avut spațiu pentru un spart intern. Uneori răspunsurile tale sunt la fața locului, dar uneori doar ghici. De data asta ai ghicit greșit. De asemenea, uitați-vă la răspunsul @RedGrittyBrick ‘ din anumite motive valabile.
• @PeterK ä mpf În timp ce un lemn gros aripa poate avea suficientă forță, ‘ este prea masivă pentru a fi utilizată în acele avioane cu putere redusă. Notă: rezistența lemnului se raportează mai puțin la densitatea acestuia, așa că nu pot vedea o aripă masivă de abanos sau hickory care funcționează aici

De fapt, au existat destul de multe monoplanuri chiar și în primele zile:

1909: Bleriot XI traversează Canalul Mânecii
1910: Păianjenul Fokker zboară în jurul turnului bisericii Haarlem. Tânărul Anthony are 20 de ani.

1912: Deperdussin Monocoque, primul design cu un fuselaj cu piele stresată.
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

Toate imaginile din Wikipedia

Comentarii

• Colecție frumoasă! O adăugare bună ar fi cursorul Deperdussin din 1912, unul dintre primele modele cu un fuselaj cu piele stresată.
• @PeterK ä mpf Gata.
• Antonov trei. Tee hee!
• Rețineți că ‘ este un F.VII-3M, derivatul 3 al motorului al F.VII. A fost licența construită de Ford, care a dezvoltat-o în Trimotor.

Chiar dacă unele avioane timpurii erau proiectat cu aripi în consolă care nu aveau nevoie de suporturi de sârmă, existau încă o serie de motive pentru care designul biplanului de sârmă a rămas în uz mult timp. Ca orice tehnologie nouă, dezvoltarea necesită timp. Proiectele Fokker Reinhold Platz „în timpul primului război mondial sunt un exemplu excelent. Aripa sa groasă, colțurile de cutie erau un design solid, totuși lipiciul nu era neapărat foarte puternic și / sau forța de muncă calificată pentru asamblare era slabă, ceea ce crea probleme și decese. lemnul nu este problema. Molidul de înaltă calitate are de fapt același raport de rezistență la greutate ca și aluminiul aeronavei, deși AL este mai izometric, lemnul s-a dovedit a fi demn de construcția aeronavelor atunci când este utilizat corect. Când boxele Fokker au eșuat, s-a auzit rapid, și a generat frică și ură de către piloții cărora le plăcea să știe că aripile lor nu se vor plia. Piloților nu le-au plăcut biplanele și au dorit „ceea ce știm deja funcționează”. Triplanul avea crăpături de cutie și erau adevărate aripi în consolă, fără bretele și suporturi, totuși piloții s-au îndepărtat de el cu mare teamă și au refuzat să-l zboare. Deci, Platz a adăugat strungurile interplanului pentru a lega toate cele trei aripi la capete doar pentru impresia pe care a făcut-o asupra piloților. Cu toate acestea, firele au fost eliminate. Monoplanul Fokker D8 avea o adevărată aripă în consolă, care a avut, de asemenea, unele probleme de calitate la început, care, desigur, se termină de obicei într-o moarte, iar piloții nu au fost așa. Monoplanele cu fir nu aveau avantaje, rezistență ridicată, ridicare mai mică și mai slab decât biplanele. Pilotilor, pasagerilor și investitorilor le-au plăcut biplanele. Designerii și-au dovedit în cele din urmă cunoștințele piloților și publicului, dar, ca orice altceva, există un enorm element psihologic – O teamă deloc invalidă care a încetinit progresul. Militarii sunt cei mai răi în a accepta idei noi, cu o lungă istorie de acceptare doar a încercat și adevărat, fără dorința reală de a pune piloții în pericol inutil. În plus, existau două avantaje distincte pentru biplane, o ridicare adecvată cu o aripă mai scurtă, plus rata de rulare ridicată asociată și puterea era, și este foarte bun, de fapt erau greu de învins.

Rezistența structurală nu a fost principalul motiv bi-avioane.Otto Lilenthal și-a făcut planorul experimentează într-o structură asemănătoare monoplanului. Frații wright îi urmăreau cercetările, dar doreau să creeze un zbor cu motor. Cel mai vechi motor nu avea suficientă putere. Un Biplan ar putea genera mai multă ridicare la viteză mai mică. Un monoplan nu ar putea „t. Acesta a fost motivul principal pentru alegerea unui design biplan.

Comentarii

• Până în 1930 ‘ , avioanele cu motor au fost mult mai rapide decât planorele Lilienthal ‘. Când am revizitat aeronavele cu putere insuficientă (cu energie umană sau solară), am revenit la monoplanuri. Deci, afirmația potrivit căreia biplanele cresc mai mult la viteze mici este atât falsă, cât și irelevantă. -1.
• Motivul pentru care un biplan ar putea genera mai multă ridicare la viteză mai mică a fost că avea o aripă mai mare pentru aceeași greutate. Acest lucru a fost posibil doar pentru că era inerent mai puternic decât un monoplan de aceeași greutate.

Nu este așa încât lemnul și țesăturile să nu fie materiale „suficient de puternice” pentru a construi monoplanuri și aripi mai lungi. (De altfel, „este plural. De altfel,„ nu are nevoie de un „s” în care să rămână din ce în ce mai mulți oameni în zilele noastre.) Peter Kampf atrage în mod corect atenția asupra structurii de fuzelaj monococ din lemn extrem de avansată a Deperdussinului din 1912 și o privire la planorele din lemn cu aripi lungi ale Wasserkuppe la puțin mai mult de un deceniu după primul război mondial arată cât de eronată este ideea. Cele două caracteristici menționate deja au guvernat designul și structura aeronavei cu mai multe aripi: aerofoilele subțiri utilizate pe avioanele timpurii (cunoștințele despre fizica aerofilului erau, înțeles, de asemenea, destul de subțiri la vremea respectivă) și dorința unei rate mari de rulare. Întotdeauna descrise ca „slabe” de către jurnaliști, aceste mașini din primul război mondial nu erau altceva decât. Capătul biplan este extrem de puternic.