Что оправдывает биплан над подкосным монопланом?

Бипланы стали первыми самолетами, поступившими на вооружение из-за их конструктивно эффективной конструкции, которая тогда больше подходила для слабых материалов. Эта эффективность исходит от двух крыльев, действующих как хорды очень глубокой фермы.

Еще одним конструктивно благоприятным фактором был уменьшенный размах крыла и, следовательно, момент, допускаемый за счет распределения подъемной силы между сложенными крыльями.

Еще одним фактором экономии веса стало снижение нагрузки на крыло, что позволило использовать менее мощные двигатели для более медленного полета.

Однако дополнительное крыло создает только на 20% больше подъемной силы при 100% увеличении паразитного сопротивления. По иронии судьбы, это интерференционное сопротивление становится еще более серьезным на более низких скоростях, для которых оптимизированы бипланы.

Подкосный моноплан обладает большинством конструктивных преимуществ биплана и меньшими аэродинамическими недостатками. Так что, казалось бы, более логичная конструкция, чем биплан, при тех же материалах и двигателе.

И все же бипланы строились в больших количествах. Почему?

Кстати, я честно сомневаюсь, что нижнее крыло дает только на 20% больше подъемной силы. Может быть и больше, при правильной настройке нижнее крыло ставит верхнее в постоянный экранный эффект. Это было бы прекрасное исследование, но, как говорит Питер, большую часть подъемной силы выполняет верхнее крыло.

Ответы (2)

Еще во времена пионеров оба типа яростно конкурировали друг с другом. Подкосный моноплан имеет ту же конструктивную глубину, что и подкосный биплан, но менее чем в два раза превышает общую площадь крыла, поэтому многие выступали в его пользу. С другой стороны, меньший угол наклона его растяжек создавал большие сжимающие усилия в лонжеронах крыла, поэтому их пришлось укрепить, что добавило веса.

Первый недостаток у моноплана появился примерно в 1911 году, когда сначала во Франции, а вскоре и в Великобритании образцы начали падать с неба и на какое-то время им запретили нести военную службу. Проблема французов оказалась ошибочным конструктивным предположением, приведшим к слишком тонким тросам жесткости, а британцы оказались распущенными креплениями капота, указанными министерством. Вскоре они снова летали, но их репутации был нанесен ущерб.

Тем не менее, несколько типов все еще находились на вооружении, когда началась война, особенно с Германией. Etrich Taube и Fokker Eindecker помогли восстановить свою репутацию, особенно когда Fokker разработал прерыватель для пулеметов, выпустив на волю бедствие Fokker . Но это станет кульминацией карьеры подкосного моноплана.

Упомянутые вами преимущества биплана - высокая прочность и малый размах - при необходимости давали большую маневренность, жесткость и устойчивость к повреждениям, а моноплан быстро устарел.

Биплан оставался доминирующим до тех пор, пока мощность двигателя не увеличилась настолько, чтобы летать со скоростью более 200 миль в час или около того, где больший вес свободнонесущего или свободнонесущего моноплана был платой за более чистую аэродинамику.

Биплан потерял свое господство уже во время Первой мировой войны, по крайней мере, в Германии. Большинство новых типов были монопланами: Fokker DVIII, все новые конструкции Junkers, Dornier или Rohrbach (Zeppelin Staaken), что угодно. Новые бипланы в основном предназначались для высшего пилотажа и обучения пилотов.
@PeterKämpf Это ложная картина, полная ошибок. Моноплан с зонтиком представлял собой лишь скромную задачу, и то в основном во Франции. Самым значительным Дорнье был D.1, свободнонесущий биплан, Юнкерс строил свободнонесущие монопланы повсюду, но только в копеечных количествах, Рорбах был послевоенной компанией; Дома-бипланы, такие как Fokker и Albatros, господствовали в немецком небе до конца. Французские истребители подошли бы вам лучше, но такие компании, как Lioré et Olivier, долгое время продолжали традицию бипланов в других секторах.
Рорбах работал в Zeppelin в Штаакене. Вот почему в нем есть тонкий намек, который вы почти не замечаете. Dornier D.1 был частично ответственен за упадок бипланов. Ни один из многих типов бипланов Albatros после DV не был заказан в большом количестве. Фоккер перешел на монопланы в 1918 году. Дорнье и Рорбах сконструировали самолеты, которые вы называете послевоенными, в 1918 году. Стоит ли мне продолжать или вы видите, в чем заблуждения?
Цеппелин Штаакен не построил моноплан Рорбаха, пока не закончилась война, а один малоизвестный прототип еще не сделал революцию. Моноплан Fokker D.VIII был меньше и легче биплана D.VII, но не быстрее, и компания вернулась к бипланам из-за того немногого, что осталось от войны. Да, я думаю, мы все можем видеть, где лежат заблуждения. Простой исторический факт заключается в том, что монопланы оставались диковинкой до тех пор, пока мощность двигателей не возросла, чтобы оправдать конструктивную неэффективность свободнонесущей конструкции.

введите описание изображения здесь«Моноплан с подкосами имеет большинство конструктивных преимуществ моноплана с меньшими аэродинамическими недостатками».

Очень удивительное заявление, поскольку в предыдущем абзаце сказано: «дополнительное крыло создает на 20% больше подъемной силы при 100% увеличении паразитного сопротивления».

На самом деле, с лонжеронами, свободнонесущей конструкцией крыла и аэродинамическими преимуществами более толстых крыльев бипланы были превзойдены монопланами с высоким крылом в 1920-х годах.

Увеличение тяги за счет более мощных двигателей и винтов с изменяемым шагом привело к снижению веса, но устаревшей конструкции биплана с увеличенным сопротивлением.

Крайне сомнительно, что биплан с аналогичной мощностью и запасом топлива мог следовать за ним. С п я р я т о ф С т л о ты я с через Атлантику.

Несколько фотографий для наших комментаторов:

введите описание изображения здесь

И наконец:

введите описание изображения здесь

Конструктивные преимущества моноплана??
да, написано устаревшее неправильно. не мое любимое слово.
Бипланы очень прочные и легкие, но медленнее. Когда вы достигаете определенной точки скорости, гораздо больше тяги должно быть направлено на сопротивление формы. Вот почему на больших скоростях уже не нужны крылья (даже не одно) и достаточно несущих кузовов .
не поймите меня неправильно, я на самом деле построил и управлял бипланом со сложенными друг на друга крыльями с большим удлинением , и он летал хорошо.
Удивительно, но биплан имеет преимущества в управлении поперечным ветром из-за более короткого реактивного рычага и частичного экранирования крыльев против ветра. Чтобы помочь в этом, к монокрылу необходимо добавить угловатость .