Идея треугольного крыла, насколько я понимаю, состоит в том, чтобы уменьшить нагрузку на крыло и сопротивление передней кромки. Теперь использование двух треугольных крыльев на отдельных плоскостях на одной раме, по-видимому, позволило бы уменьшить размер крыла и, следовательно, уменьшить сопротивление. Я предполагаю, что это также могло бы привести к хорошему компромиссу с лучшим контролем в медленном полете, чем с треугольным крылом?
Однако очевидно, что с этим дизайном есть некоторые серьезные проблемы, поскольку быстрый поиск не дает результатов для этой формы дизайна. поэтому я ставлю вопрос: почему проектировщики отвергли эту возможность; каковы его основные (недостатки) преимущества?
Главное преимущество бипланов в том, что подъемная сила может быть распределена между обоими крыльями. Это обеспечивает большую подъемную силу при меньшем размахе крыльев и снижает нагрузку на каждое крыло. Меньшая нагрузка означает, что материалы могут иметь меньшую прочность. Это было очень важно на заре авиации, когда мощность двигателя, материалы и вес были гораздо более ограниченными.
Основным недостатком биплана является аэродинамика. Крылья мешают друг другу, вызывая сопротивление. В то время как структурные распорки между крыльями могут уменьшить вес, они также увеличивают сопротивление. Это означает, что одиночное крыло почти всегда будет работать лучше, и современные материалы и конструкции должны сделать это возможным.
Конфигурация биплана не имеет особого смысла для треугольных крыльев. Основным недостатком биплана является сопротивление, но сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости, а треугольные крылья лучше всего подходят для высокоскоростного полета. В то время как треугольные крылья имеют более низкое волновое сопротивление , они имеют более высокое вязкое сопротивление из-за большой площади поверхности. Второе треугольное крыло добавит больше площади, увеличив как волновое сопротивление (от поперечного сечения), так и вязкое сопротивление (от поверхности).
Конфигурация самолета также становится проблематичной. Большинство самолетов с треугольными крыльями, как правило, довольно плоские, что обеспечивает меньшую площадь и, следовательно, меньшее сопротивление. Чем ближе крылья, тем больше они будут мешать. Чем дальше они друг от друга, тем больше требуется конструкции, будь то фюзеляж большего размера или структурные распорки, что увеличивает вес и сопротивление.
Подъем создается за счет ускорения воздуха вниз . Если вы используете два крыла, сложенных друг над другом, чтобы разогнать практически одинаковое количество воздуха, ваша эффективность снизится, а не увеличится. Чем больше воздуха участвует в создании подъемной силы, тем выше эффективность. Уменьшение размаха крыла приведет к увеличению части сопротивления, зависящей от подъемной силы, потому что нагрузка на размах (единица массы на единицу размаха крыла для перевозки) увеличивается.
Бипланы имеют смысл, если требуется
именно поэтому первые конструкторы самолетов выбрали эту конфигурацию для полета. Когда двигатели стали мощнее и самолету пришлось зарабатывать на перевозке полезных грузов, моноплан победил.
Треугольное крыло лучше всего подходит для транс- и сверхзвуковых скоростей. Его способность к вихревой подъемной силе позволяет использовать низкие посадочные скорости даже с тонкими аэродинамическими профилями без мощных закрылков , а большая стреловидность передней кромки обеспечивает дозвуковую переднюю кромку даже на сверхзвуковой скорости полета.
Было бы интересно упомянуть здесь одну идею для сверхзвукового биплана : его можно использовать, чтобы избежать ударных волн, но только при одном конкретном числе Маха, когда удары верхнего и нижнего крыльев компенсируют друг друга. Ни один самолет никогда не использовал эту концепцию, в основном потому, что для работы не нужно создавать подъемную силу.
Помимо возможности изготовления из материалов с меньшей прочностью (что сделало бипланы широко распространенными на заре авиации), единственным преимуществом биплана является лучшая управляемость на очень низких скоростях с более коротким размахом крыла. Некоторые бипланы все еще используются сегодня, но больше относятся к категории «самолет-кустарник», поскольку их более короткий размах крыла и низкая скорость сваливания позволяют им приземляться на неровных и узких полях. Знаменитый Ан-2у него даже нет скорости сваливания, он приземляется почти как парашют, если заглушить двигатель и оттянуть ручку назад. Таким образом, основная причина выбора современного биплана заключается в том, что он может летать на чрезвычайно низких скоростях или в суровых условиях. Крылья Delta предназначены для высоких скоростей, а это полная противоположность бипланам. Вы не можете оптимизировать самолет как для очень низких, так и для очень высоких скоростей, так как он будет работать хуже в обеих категориях.
Ральф Дж.
Питер Кемпф
Ругнир
тихий летчик