Каковы плюсы и минусы высокоплана по сравнению с низкопланом?

Каковы преимущества и недостатки конструкции самолета с высокорасположенным и низкорасположенным крылом? Когда можно предпочесть одно другому?

Одинаков ли ответ для больших и малых самолетов?

Ответы (9)

На самом деле, на этот вопрос очень сложно ответить, так как есть масса факторов. Я постараюсь охватить несколько.

  • Видимость , вероятно, является причиной, по которой вы больше всего слышите, когда речь идет о пилотах АОН.
    • Самолеты с высокорасположенным крылом обеспечивают лучшую видимость под самолетом, особенно для пассажиров в 4-местных или более крупных самолетах, поскольку крыло не блокирует его.
    • Самолет с низкорасположенным крылом может обеспечить лучшую видимость над самолетом, поскольку крыло остается в основном вне поля зрения.
    • Обратите внимание, что во многих столкновениях в воздухе участвуют смешанные типы; низкоплан спускается в высокоплан, а высокоплан поднимается в низкоплан.
  • Посадочные характеристики разные, так как низкоплан может испытывать больший эффект земли, чем высокоплан.
  • Аэродинамическая устойчивость двух конструкций немного различается; центр подъемной силы может быть выше в конструкции с высокорасположенным крылом, часто смещенным в виде двугранного угла в самолетах с низкорасположенным крылом.
  • Дорожный просвет (и защита от мусора), особенно в многомоторных самолетах, будет больше, если двигатели будут установлены на высокорасположенном крыле, а не на низкорасположенном. Это верно как для винтов, так и для реактивных двигателей, хотя винты, как правило, имеют больший радиус для данного размера самолета.

Есть еще куча, но это должно получитьаргументобсуждение идет.

На тему обзорности: при повороте высокие крылья имеют тенденцию загораживать вам обзор в том направлении, куда вы поворачиваете.
вокруг летных школ поднимается много шума о авариях с высокопланом и низкопланом, но я никогда не видел никаких доказательств.
@rbp Да, в истории зафиксировано множество несчастных случаев с высокими и низкими комбинациями. Это единственная информация об аварии, связанная с конфигурацией, которую я видел.
Есть ли преимущества у высокоплана с точки зрения аэродинамической эффективности (подъемной силы над сопротивлением)?

@Egid, ты уже дал действительно хороший и правильный ответ, касающийся наиболее важных преимуществ и недостатков или просто наиболее существенных различий. Мне нравится следовать вашему приглашению и добавлять различия, о которых я подумал, а вы еще не упомянули:

Дополнительный дорожный просвет также способствует максимальному боковому ветру, с которым могут справиться некоторые высокопланы, что, на мой взгляд, также является важным моментом.

Также высокопланы - если говорить о легких видах спорта - выигрывают от конструкции топливной системы, поскольку она позволяет одновременно потреблять из обоих баков без установки дополнительных топливных насосов - это не только преимущество для ленивых пилотов, но, вероятно, уже предотвратило некоторые аварии.

Теперь кто-то должен сказать мне, почему я лечу на низком крыле ;)

Потому что низкопланы выглядят намного круче? :)
Я думаю, это все :D
Просто подумал, а есть ли драггеры с низким крылом? Хм, спрошу в чате.
Я предполагаю, что есть некоторые старые истребители.
DC-3/C-47 — тягач с низкорасположенным хвостовым оперением. Есть и другие, но это, как правило, самолеты 1930-х годов.
@Falk, ваша точка зрения о легком спортивном самолете упускает из виду еще одно преимущество: вы правильно указываете, что дополнительные насосы не требуются. Преимуществом является меньший вес самолета. Это очень важный момент для LSA (Light Sport Aircraft), где вес ограничен законодательством. Это позволяет LSA перевозить больше топлива. Не много, но каждый бит помогает.
Большинство хвостовых тягачей, не относящихся к конструкции luscombe/taylorcraft/citabria/cub/husky, имеют низкое крыло.

Самолеты с низкорасположенным крылом также выигрывают от того, что при аварии большая часть энергии удара может уйти на крылья, а не на фюзеляж.

Самолеты с низкорасположенным крылом имеют преимущество при посадке на воду, потому что крылья могут удерживать большую часть фюзеляжа над водой, а также обеспечивать временную площадку для высадки пассажиров. В высоком самолете вам повезет выбраться до того, как утонете.

Точно так же на земле самолетом с низкорасположенным крылом легче управлять при посадке с поднятыми колесами.

Самолет с низкорасположенным крылом может быть спроектирован с более широко расставленными и более короткими главными шасси, что делает их более устойчивыми. Большинство самолетов с высоким крылом используют спонсоны фюзеляжа (MU2, ATR-42/72, Do228/328, BAe-146/Avro RJ, C-130) для размещения основного шасси, что обеспечивает относительно узкую и, следовательно, менее стабильную колею. Для тех конструкций с высоким крылом, в которых главная передача размещается в надкрыльевых мотогондолах или в самих крыльях (Twin Commander, F-27/227, Dash 7/8, B-24/32), шестерня должна быть значительно длиннее , а значит, намного тяжелее. Длинная конструкция основного шасси также более склонна к разрушению конструкции при жесткой или плохо выполненной посадке с боковым ветром.

Самолеты с низкорасположенным крылом легче заправлять топливом, а если они оснащены двигателями, установленными на крыле, их будет легче обслуживать.

Вот несколько отличий, связанных с комфортом земли.

Когда жарко, и вы стоите в очереди за топливом, или если ваш самолет не в ангаре, вы можете стоять в тени под высоким крылом.

Если вы хотите пройти от передней части крыла к задней части крыла, чтобы достать промасленную тряпку, которую вы забыли, с высоким крылом вы немного пригибаетесь и идете прямо, с низким крылом вы идете вокруг всего крыла. . Дважды.

Мой первый минус. :( Я все еще думаю, что это хороший ответ.
Для большинства самолетов с низкорасположенным крылом нельзя ли подняться/наступить на крыло? :Р лол

Другим фактором является расход топлива (по крайней мере, в малогабаритных самолетах).

Давайте сравним Cessna 172 с Piper Cherokee. Piper имеет низкое крыло, и ему требуется топливный насос (двигатель с резервным электрическим приводом), чтобы подавать газ из баков крыла к двигателю. Это дополнение не только добавляет еще одну часть, которая может выйти из строя, но и возможность того, что вы можете заблокировать систему, если вы запустите ее всухую. В Cessna (высокое крыло) топливо всасывается под действием силы тяжести из крыльевых баков в двигатель, как в старом автомобиле (эпоха 1930-х годов). Это устраняет проблему с топливным насосом и паровой пробкой, которую некоторые люди находят довольно приятной. На данный момент у меня уже есть привычка менять танки каждые 30 минут.

Следует отметить, что некоторые Cessna (из того, что я читал) теперь имеют топливные насосы, но я не летаю на них, поэтому я мало знаю о специфике новых моделей.

Самолеты с высоким крылом также оказываются выгодными, если вы много летаете в отдаленных районах. Дополнительный зазор может помочь вам приземлиться в зарослях или других менее гостеприимных местах, где самолет с низкорасположенным крылом может что-то задеть.

Лучший ответ на этот вопрос обычно можно найти на местном аэродроме. Спросите парня, у которого есть Piper (только не Cub), затем спросите парня, у которого есть Cessna (только не 400), и решите сами, основываясь на их ответах.

С другой стороны, самолеты с гравитационными топливными системами не могут летать в перевернутом положении без остановки двигателя.
@ Шон, очень верно, в этом отношении большинство баков питаются под действием силы тяжести, по крайней мере, до их нижней точки (а затем они могут быть накачаны выше), что делает большинство стандартных топливных систем непригодными для перевернутого полета.

Еще один фактор, связанный с низкорасположенным крылом, заключается в том, что при взлете и посадке низкое крыло будет блокировать поток воздуха над оперением, снижая эффективность руля направления и высоты. Вот почему так много низкопланов имеют Т-образное хвостовое оперение, чтобы удерживать хвост в потоке воздуха при посадке и взлете.

Это верно не только для взлета и посадки, но и для любой ситуации с более высоким AoA, насколько это того стоит.
да! надеюсь, вы не летаете с высоким углом атаки в других режимах полета, кроме тренировочных.
почему это хуже с низким крылом, чем с высоким крылом?
потому что в высокорасположенном крыле воздушный поток при высоком УА направлен над крылом. в низком крыле крыло блокирует поток воздуха к хвосту: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/…
я знаю, что эти фотографии не идеальны, но они дают вам представление: airport-data.com/images/aircraft/small/000/255/255722.jpg Вот стрела Т-образного хвоста, вылетающая (начало с 40 секунды — youtube .com/watch?v=cbzhaSp-MEs )

Быстрое дополнение к предыдущим ответам:

Более крупные коммерческие самолеты также используют преимущества низкоплана с точки зрения технического обслуживания.

Большие коммерческие самолеты имеют низкое крыло, чтобы убрать длинное шасси. Длинные шестерни позволяют растянуть фюзеляж и при этом иметь возможность вращаться во время взлета. Большие высокопланы с их низким расположением фюзеляжа легче загружать и выгружать за счет того, что конусность фюзеляжа должна начинаться вскоре после шасси, поэтому растяжение невозможно.
@PeterKämpf, есть ли преимущества у высокоплана с точки зрения подъемной силы по сравнению с лобовым сопротивлением (аэродинамической эффективности)?
@Jonny: Лучше всего - конфигурация среднего крыла. Высокие крылья имеют меньший двугранный угол, поэтому на боковую силу теряется меньшая подъемная сила. Но разница небольшая. Если вы хотите узнать больше, почему бы не опубликовать новый вопрос здесь?

Позвольте мне добавить еще одну пару преимуществ/недостатков.

Самолет с высокорасположенным крылом (по крайней мере, для самолетов с малой АОН) может быть проще для предполетной подготовки, поскольку сливы топлива в крыле более доступны и легче осмотреть нижнюю часть крыла (рычаги закрылков, шарниры элеронов, обшивку, возможные утечки топлива). Лично я достаточно высок, чтобы видеть верхнюю часть крыла без лестницы, но я должен признать, что это преимущество уменьшается для более низких пилотов. Минус - простота заправки (и залипания топливных баков). Cherokee (низкоплан) не требует лестницы для дозаправки, в то время как у нас есть стремянка в нашей клубной Cessna.

Еще одно преимущество низкокрыла перед высококрылом в том, что я никогда не разбивал голову о низкокрыло.