Какие изменения в планетарной атмосфере, доступных материалах или технологиях могут заставить бипланы и трипланы оставаться доминирующими?

Что, если вы просто немного подкорректируете историю так, что, хотя бипланы существовали, а монопланы — нет, воздушное движение стало гораздо более распространенным и менее контролируемым, чем сейчас. Их способность ориентироваться в гораздо более плотном небе из-за более низкой минимальной скорости полета и высокой маневренности укрепит биплан, так что их нельзя будет вытеснить монопланами. Правительству придется попытаться отобрать биплан у каждой семьи. Это отбросило бы монопланы к трансокеанским путешествиям, если бы они взлетали недалеко от побережья, и, возможно, по нескольким выбранным маршрутам через континент.

Когда стали доступны материалы и технологии, монопланы вытеснили бипланы, потому что у них меньшее сопротивление, что позволяет летать быстрее. Чтобы моноплан расцвел медленнее, чем биплан, вам нужно что-то с длинными тонкими крыльями, как у планера, но они не маневренны, не говоря уже о том, что их сложно построить.

С другой стороны, та же самая логика открывает путь для таких вещей, как автожиры, которые могут быть даже более подходящими для этого сценария, чем бипланы.

Мне неясно, как это повлияет на военные самолеты, поскольку они, как правило, устанавливают правила во время войны. С другой стороны, ни один нацист не захочет летать на F16, чтобы бомбить Лондон и сталкиваться с людьми, которые просто едут на работу. Ну, они могли бы просто летать выше, я полагаю.

В качестве альтернативы, Или вы также можете настроить историю так, чтобы дешевая переработка алюминия (которая была совсем недавно) никогда не была обнаружена. Это унесло бы много монопланов с неба, оставив только монопланы с деревянной обшивкой, которые вам потом пришлось бы как-то объяснять.

Аккумуляторы Dirigibletech в мире с высокой плотностью атмосферы!

1. Более плотная атмосфера делает легче, чем воздушное судно.

2. Мощные двигатели нефтехимического сжигания тяжелые и суетливые и не очень полезны для судов LTA, поэтому меньше энтузиазма в отношении разработки мощных двигателей нефтехимического сжигания.

3. Аккумуляторы и электродвигатели очень привлекательны для судов LTA. Много исследований проводится в области батарей, и вскоре доминирующие корабли LTA будут оснащены легкими электродвигателями.

4. Надежные легкие двигатели с батарейным питанием очень хорошо подходят для низкоскоростных бипланов и трипланов. Самолеты LTA по-прежнему популярны, но в некоторых случаях маневренность самолетов делает их превосходными.

Высокие деревья

Мир с очень высокими деревьями. Как в установке, где у вас есть деревья высотой 1000 м и выше. Если у большинства летающих представителей фауны несколько крыльев, это еще больше подтолкнет мышление к множеству крыльев.

Высокие деревья препятствовали бы большому размаху крыльев, чтобы избежать столкновений. Высокая скорость ниже верхушек деревьев была бы рискованной. Аэродромы на верхушках деревьев могли бы пригодиться, и небольшие компактные самолеты тоже были бы там полезны.

Однокрылый быстрый самолет в конечном итоге все равно будет использоваться для дальних полетов над верхушками деревьев и господства в воздухе над верхушками деревьев. Но чтобы спуститься среди стволов, понадобился бы самолет поменьше, покомпактнее и поманевреннее.

Это не было бы полным доминированием бипланов. Это было бы доминирование ниже верхушки дерева. Это также означало бы, что большие бипланы не будут доминировать. Но это позволяет маленькому биплану-триплану господствовать долгое время в одной нише.

Было бы лучше иметь плотную атмосферу и низкую гравитацию, чтобы увеличить правдоподобность и высоту большого дерева. Однако, как правило, низкая гравитация и плотная атмосфера несовместимы.

Несколько мыслей (и много эпически плохой погоды):

Во-первых, если бы видимость была низкой, опасности с воздуха часты, а радар менее эффективен, способность избегать внезапных опасностей (или воздействовать на эти опасности на низкой скорости с остаточной подъемной силой в случае повреждения) будет стимулировать развитие бипланов и дирижаблей. В ЭТОМ вопросе я предложил густые облака и воздушные растения легче воздуха как естественные опасности, которые могут сделать высокие скорости воздуха смертельными. Ранняя, очень дешевая и простая конструкция сверхлегкого биплана (заполняющего небо самолетами) или какая-то очень логичная причина для огромного количества воздушных змеев (скажем, например, постоянные штормы делают захват молнии на основе воздушных змеев или заградительного шара).практический источник энергии) также наполнил бы небо препятствиями, с которыми обычный самолет не справился бы. Так бесконечны темные грозовые тучи.

Во-вторых, бипланам ТАКЖЕ требуются очень короткие взлетно-посадочные полосы. Если вы можете придумать сценарии, которые требуют, чтобы все или большинство взлетно-посадочных полос были очень короткими, то предпочтение будет отдано бипланам, вертолетам и автожирам. Чрезвычайно пересеченная и неровная местность означала, что все ранние взлетно-посадочные полосы были короткими и извилистыми. Чрезвычайно гористый мир означал бы, что вы МОЖЕТЕ строить самолеты с неподвижным крылом, но зачем? Возможно, для ДЕЙСТВИТЕЛЬНО длительных перелетов в ДЕЙСТВИТЕЛЬНО большие места. Сильные, неустойчивые ветры также заставят большие самолеты, нуждающиеся в длительном времени взлета, оказаться в невыгодном положении. Итак, горный мир с множеством мелких вулканических островов и атоллов.

Наконец, вы рассматривали альтернативные бипланы? Конструкции Canard (например) технически являются бипланами, но могут не соответствовать вашим критериям. ЗДЕСЬ предлагается сверхзвуковой биплан. Это означает, что при соответствующем ускорении биплан может избежать проблем, которые другие сверхзвуковые самолеты имеют со звуковыми ударами, и иметь стабильную крейсерскую скорость. Итак, представьте, если бы первоначальному разработчику этой концепции повезло, и он наткнулся (или был тайно предоставлен ...) на конструкцию, позволяющую реализовать эту концепцию с помощью существующих технологий и ракет для начального ускорения? Вы можете пропустить неуклюжий век монопланов и запустить свои бипланы в сверхзвуковой век!

Мощность/Вес

Важным фактором, который сделал бипланы и трипланы предпочтительными на заре авиации, было низкое отношение мощности к весу первых двигателей. Это потребовало максимально возможного снижения веса конструкции самолета. Крыло моноплана будет тяжелее крыла биплана при заданной прочности, но увеличенное аэродинамическое качество сделает его более эффективным на более высоких скоростях.

Учитывая это, если вы хотите сделать бипланы более распространенными (не уверен, что вы сможете полностью исключить монопланы, пока полет все еще достаточно практичен, чтобы быть полезным), ограничьте доступность мощных двигателей и/или увеличьте гравитацию. Вы также можете уменьшить доступность материалов с высокой прочностью/весом, но это будет означать отказ от алюминия, стали, титана, дерева или композитов не только для самолетов, но и для этого общества в целом (если только вы не сможете обосновать, почему они используют их для некоторых целей). вещи, но не самолеты, где они были бы наиболее полезны).

Само по себе уменьшение плотности воздуха не исключит использование монопланов до тех пор, пока плотность не станет настолько низкой, что полет станет нецелесообразным. Тем не менее, это может сделать мультипланы более распространенными в грузовых/пассажирских ролях, если вы также ограничите длину взлетно-посадочной полосы и/или мощность двигателя (в противном случае они просто согласятся на более высокие минимальные скорости полета и длинные взлетно-посадочные полосы). К сожалению, низкая плотность воздуха также снижает маневренность (при прочих равных условиях), поэтому эти самолеты могут быть более эстетичными, но летать на них будет не очень весело.

Более высокая плотность воздуха делает высокие скорости менее практичными и снижает относительное преимущество моноплана в плане. Тем не менее, они также уменьшают площадь крыла, необходимую для полета с заданной скоростью и весом, поэтому увеличение плотности воздуха без внесения каких-либо других изменений может просто сделать смешанный корпус крыла или самолет в стиле «летающего оладьи» предпочтительнее многопланов . Таким образом, увеличение плотности воздуха лучше всего проводить в сочетании с другими изменениями.

Имейте в виду также, что плотность воздуха уменьшается с высотой, поэтому, пока возможно наддув кабины или пилот/экипаж/пассажиры уже имеют свои собственные системы жизнеобеспечения, самолет может просто выбрать высоту, где воздух достаточно разрежен. для разрешения высоких скоростей. Более высокая гравитация и/или менее мощные двигатели могут сделать это непрактичным и заставить самолет оставаться низким и медленным.

Ограничение производительности двигателя

Возможно, это мир, который по каким-то причинам (нежизнеспособный, недавно терраформированный, необходимые условия так и не были соблюдены и т. д.) так и не образовал углеводородное топливо, а может быть, оно все было израсходовано. В любом случае вы остаетесь с самолетом с электрическим приводом, где батареи составляют большую часть веса самолета. В качестве альтернативы, возможно, экологические ограничения запретили двигатели внутреннего сгорания или снизили их мощность за счет мер по контролю выбросов. Возможно, в атмосфере нет свободного кислорода, поэтому самолет также должен нести свой собственный окислитель, что опять-таки снижает общую удельную мощность. Вам просто нужно ограничить долю веса, доступную для планера, до тех пор, пока у конструкторов не останется другого выбора, кроме как прибегнуть к многоплоскостным конфигурациям.

Что касается показателей производительности, вы не хотели бы опускаться ниже 5 Вт/N для полностью загруженного самолета. 10-15 Вт/Ш, как правило, является нижним пределом для практических характеристик (большинство истребителей времен Первой мировой войны и самолетов авиации общего назначения, таких как Cessna 172, попадают в этот диапазон). Истребители эпохи Второй мировой войны, напротив, имели значение от 25 до 35 W/N.

Увеличение гравитации

Увеличение гравитации само по себе приведет к увеличению веса без увеличения мощности двигателя, поэтому это позволит вам набрать минимальное соотношение прочности и веса планера до тех пор, пока монопланы не станут непрактичными. Однако это также окажет влияние на планетарную жизнь, а Земля уже близка к порогу выхода гелия из атмосферы (по крайней мере, при температурах поверхности, которые могут поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем). Планета с более высокой поверхностной гравитацией потребует соответствующего повышения температуры поверхности, чтобы избежать превращения в газового гиганта (хотя нет никаких причин, по которым у вас не может быть колонизированного газового гиганта, подобного Беспину).

Я вижу, что бипланы останутся обычным явлением только в том случае, если они заменят автомобиль. Бипланы и трипланы имеют гораздо большую подъемную силу по сравнению с монопланом аналогичного размера. Так что, возможно, в вашей вселенной ни у кого нет машин, у них есть бипланы. Это связано с тем, что биплан может использовать очень короткие взлетно-посадочные полосы, в пригороде они могут быть прямо перед каждым домом. В городских условиях, возможно, на каждой крыше есть что-то вроде вертолетной площадки.

Уменьшение плотности воздуха уменьшит доступную подъемную силу для любого самолета, а это означает, что самолет должен иметь большую площадь крыла и потенциально летать далеко, чтобы достичь требуемой подъемной силы. Увеличенная площадь крыла может быть обеспечена несколькими крыльями.

Атмосфера на Марсе имеет очень низкую плотность, обычно называемую очень тонкой. Чтобы марсианский вертолет мог летать в атмосфере Марса с низкой плотностью и низким давлением, у вертолета будут две лопасти несущего винта, которые будут вращаться намного быстрее, чем им нужно было бы, если бы вертолет летал в атмосфере Земли.