Vilka är nackdelarna med en deltavinge biplan design?

15

Tanken med en deltavinge som jag förstår är att minska spänningen på vingen och dra på framkanten. Nu med hjälp av två deltavingar på separata plan, skulle en ram möjligen möjliggöra en minskad vingsstorlek och därmed mindre drag. Jag föreställer mig att det också kan leda till en bra kompromiss med bättre kontroll i långsam flygning än deltavingar?

Det är dock klart att det finns några stora problem med denna design, eftersom en snabb sökning inte avslöjar några resultat för denna designform. Därför ställer jag frågan: Varför är det att designers har avvisat denna möjlighet; vad är dess stora (dis) fördelar?

    
uppsättning Rugnir 01.11.2016 15:55

3 svar

18

Biplanernas största fördel är att hissen kan fördelas över båda vingarna. Detta ger mer hiss med mindre vingspel och lägger mindre belastning på varje vinge. Mindre last betyder att materialen kan ha lägre hållfasthet. Detta var väldigt viktigt i luftfartens tidiga dagar, när motoreffekt, material och vikt var mycket mer begränsade.

Den stora nackdelen med en biplan är aerodynamik. Vingarna stör varandra och orsakar drag. Medan konstruktionsstöd mellan vingarna kan minska vikten, lägger det också till mer drag. Det betyder att en enda vinge nästan alltid kommer att fungera bättre, och moderna material och mönster ska göra det möjligt.

En biplankonfiguration ger inte stor mening för deltavingar. Den största nackdelen med en biplan är att dra, men dra ökar med kvadraten av hastighet, och deltavingar är bäst i höghastighetsflyg. Medan deltavingar har lägre vågdrag har de högre viskösa drag på grund av den stora ytan. En andra deltavinge kommer att lägga till mer område, vilket ökar både vågdragning (från tvärsnittet) och visköst drag (från ytan).

Konfigurationen av flygplanet blir också problematisk. De flesta flygplan med deltavingar tenderar att vara ganska platta vilket tillåter lägre område och därmed lägre drag. Ju närmare vingarna är desto mer kommer de att störa. Ju längre sönder de är desto mer struktur behövs, antingen i en större skropp eller i konstruktionsbygelar, vilket ökar vikt och dra.

    
svaret ges 01.11.2016 16:52
3

Hissen skapas av accelererande luft nedåt . Om du använder två vingar staplade ovanpå varandra för att accelerera i princip samma mängd luft, går din effektivitet ner, inte uppåt. Ju mer luft är involverad i skapandet av hiss, desto bättre för effektivitet. Att minska vingspetsen kommer att driva upp den hissberoende delen av dra, eftersom span loading (massenhet per enhet av vingspetsen för att bära) går upp.

Biplanes ger mest mening om kravet kräver

  • högräntor
  • Minsta strukturella massa och
  • låga flyghastigheter,

vilket var generellt varför tidiga flygplandesigners valde den här konfigurationen för att ta till luften. När motorer blev kraftigare och flygplanet fick tjäna sina pengar genom att transportera nyttolast, vann monopolet.

En deltavinge ger mest mening för trans- och supersonisk hastighet. Dess förmåga att virvelhissen möjliggör låga landningshastigheter även med tunna flygblad utan kraftiga flikar , och den höga framkanten sopar möjliggör en subsonisk framkant även vid supersonisk flyghastighet.

Det kan vara intressant att nämna en idé för en supersonisk biplan här: Det här kan användas för att undvika chockvågor , men bara vid ett visst Mach-nummer när chockerna på topp- och bottenvingen avbryter varandra. Inget flygplan har någonsin använt det här konceptet, för det mesta eftersom det för att arbeta inte behöver skapas någon lift.

    
svaret ges 02.11.2016 14:25
1

Förutom att låta byggas av material med mindre styrka (vilket gjorde biplanerna utbrett i de tidiga dagarna av luftfart) är den enda fördelen med en biplan bättre hantering vid mycket låga hastigheter med en kortare vingspets. Det finns fortfarande några biplanes i bruk idag, men mer i kategorin "bushplan", eftersom deras kortare vingspetsar och låga stallhastigheter gör att de kan landa på grova och smala fält. Den berömda An-2 har inte ens en stallfart, den landar nästan som en fallskärm om du stänger av Motorn och dra tillbaka pinnen. Så den främsta anledningen till att man valde en modern biplan är att kunna flyga den i extremt låga hastigheter eller i grova miljöer. Deltavingarna är konstruerade för höga hastigheter, den polära motsatsen till var biplanerna är bra på. Du kan inte optimera ett flygplan för både mycket låga och mycket höga hastigheter, eftersom det skulle bli värre i båda kategorierna.

    
svaret ges 01.11.2016 22:33