Почему больше нет бипланов?

Есть ли аэродинамическая причина, по которой полностью отказались от концепции биплана или триплана? Практически все самолеты были бипланами в 1МВ, а во 2МВ практически ни один не был разработан.

Хотя это и не является дубликатом, главный ответ на этот вопрос довольно хорошо его охватывает. По сути, в первые годы полетов преимущества бипланов перевешивали недостатки; по мере совершенствования материаловедения и мощности двигателей это изменилось, и монопланы стали доминирующими.
Viking Dragonfly, Pitts Special, Rutan имел по крайней мере одну утку, достаточно большую, чтобы считаться крылом.
Вы могли бы подумать, что двухплоскостная конструкция будет действительно хороша для дронов и должна быть легче по весу, поскольку вам не нужна такая большая структурная поддержка, как нужны действительно длинные крылья. И я думаю, что проблема сопротивления может быть решена тем, как вы решите расположить 2 крыла. Массачусетский технологический институт и японцы рассмотрели проект 1935 года, в котором использовались 2 крыла для подавления звукового удара сверхзвуковых пассажирских самолетов .

Ответы (2)

Во-первых, это:

Например, эта компания в настоящее время производит биплан.

Но главная причина в том, что они неэффективны и на самом деле не делают многого, чего не может моноплан.

Они производят большое сопротивление по сравнению с величиной подъемной силы, которую они производят, а это означает, что они используют много топлива для преодоления того же расстояния. У них довольно плохая видимость, что обычно считается плохим признаком!

У них есть несколько преимуществ: у них хорошая скорость крена, что делает их довольно маневренными, и у них очень низкая скорость сваливания, и они могут летать с небольшой мощностью, что означает, что они могут летать очень медленно (там, где их повышенное сопротивление не помогает). большая разница: сопротивление увеличивается пропорционально квадрату воздушной скорости)

В целом, однако, вышеперечисленное делает их подходящими только для фигур высшего пилотажа, которые также могут выполняться на монопланах. Достижения в конструкции крыла и композиционных материалах лишают биплан большинства преимуществ для любого другого использования: т.е. для фактического перемещения (основное назначение самолета) и перевозки груза.

В целом, они более сложны, чем монопланы, менее эффективны и не намного более маневренны. У них больше недостатков, чем достоинств.

Бипланы были популярны во время Первой мировой войны не из-за каких-либо преимуществ, а просто потому, что технологии не продвинулись настолько далеко, чтобы можно было использовать какие-либо другие варианты. После того, как моноплан был должным образом разработан, он позволял развивать гораздо более высокие скорости (450 миль в час для истребителя конца Второй мировой войны, 300 миль в час для истребителя начала Второй мировой войны по сравнению со скоростью около 120 миль в час для истребителя конца Первой мировой войны). Высокоскоростные истребители побеждают низкоскоростные истребители (по крайней мере, до стелс-технологий и управляемых ракет)

Во время Второй мировой войны осталось несколько бипланов — торпедоносец Fairey Swordfish был одним из наиболее широко используемых, так как низкая скорость и хорошая подъемная сила конструкции биплана позволяли ему нести тяжелую торпеду, в то время как проблемы с лобовым сопротивлением не имели значения при медленные скорости, необходимые им для полета, чтобы иметь возможность правильно и точно выпустить торпеду. Другими были Gloster Gladiator (Великобритания), Fiat CR.42 (Италия) и Поликарпов И-15 (Советский Союз), которые добились разного уровня успеха на ранних этапах, но действительно уступали даже монопланам начала войны.

Этот ответ на аналогичный вопрос дает некоторый полезный контекст о прямых преимуществах и недостатках. Это не объясняет напрямую, почему бипланы потеряли популярность, но может помочь понять мой собственный ответ здесь.

'у них хорошая скорость крена', не могли бы вы объяснить это? Мне кажется, что скорость крена в основном зависит от размеров и эффективности элеронов. Кроме того, большая масса вдали от центра тяжести будет означать больший момент инерции.
@ROIMaison - они (бипланы) имеют МЕНЬШУЮ массу вдали от центра тяжести, потому что крылья короче (до половины длины сопоставимого крыла моноплана), а также могут быть легче в некоторых случаях. Это также влияет на то, насколько крыло «сопротивляется» крену в воздухе, аналогично тому, как работают обрезанные крылья - см. Spitfire LF (обрезанные крылья для скорости крена на малой высоте) по сравнению с вариантами Spitfire F (Regular). Элероны имеют некоторое значение, но при сравнимых размерах элеронов и площади крыла биплан будет катиться лучше, чем моноплан.
Ах да, про более короткие крылья не подумал :) спасибо за пояснение
@JonStory Я предлагаю включить в ваш ответ, что крылья биплана создают большее сопротивление, поскольку более длинные крылья (наибольшее соотношение сторон) создают меньшее сопротивление. Вдобавок все нити, соединяющие оба крыла, создают лишнее сопротивление.
Возможность летать на малой скорости кажется очень важной, когда ваша цивилизация пытается создать легкие и эффективные двигатели. Знаете, как в начале 20 века.
Не забывайте о многоцелевом биплане Антонов Ан-2, который до сих пор летает! Это старый дизайн (1947 г.), но он все еще находится в производстве. Он даже постоянно обновляется новыми вариантами, разработанными совсем недавно, в 2013 году.
Еще одним преимуществом бипланов является то, что они очень хороши в роли самолетов -самолетов , где низкие скорости взлета и посадки и короткие крылья помогают действовать в дикой местности, где местность пересеченная и полная препятствий. Это нишевая роль, где бипланы часто используются даже сегодня. Знаменитый Ан-2 может приземлиться практически в любом месте, поскольку его скорость сваливания настолько мала, что он может приземляться как парашют, что является впечатляющим достижением для самолета такого размера.
Если бы цель самолета состояла в том, чтобы как можно дольше летать над районом на средней высоте на заданном количестве топлива, никуда не уходя (например, в целях расширенной разведки, передачи сообщений и т. д.), моноплан был бы в состоянии выполнить работу с меньшими затратами энергии в час? Каковы будут его потребности в энергии по сравнению с потребностями непривязанного дирижабля, который должен сохранять свое основное положение при умеренном ветре?
@supercat Это интересный вопрос, вы можете опубликовать его. Однако я почти уверен, что моноплан будет более эффективным, но только в том случае, если у него будет двигатель для полета с той же скоростью, что и у биплана. В противном случае, когда сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости, дополнительное сопротивление, вероятно, преодолевает меньшее сопротивление формы конфигурации крыла. Не много знаю о дирижаблях, но если скорость ветра порядка 20 или 30 км/ч, сравните это с бипланом, летящим со скоростью 200 км/ч, и вы увидите, что дирижаблю должно быть легче преодолевать сопротивление (или ветер, относительный). .
@supercat: Не забывайте о пылеуборочных машинах, которые также должны «облетать территорию на средней высоте как можно дольше на заданном количестве топлива, никуда не уезжая». Хорошо, не так долго, как только возможно , но если вы опрыскиваете большое поле...
@Sean: Я не уверен, что новые бипланы все еще производятся для опыления урожая, но это, безусловно, было одной из целей, о которых я думал, хотя я забыл указать это, кроме как «и т. Д.». .

Что ж, бипланы все еще производятся сегодня, либо из ностальгических, либо из развлекательных соображений; они просто крутые и возвращают нас к классической эпохе авиации. Бипланы по-прежнему популярны среди пилотов благодаря своей маневренности.

Основные причины, по которым бипланы в значительной степени пошли по пути динозавров, связаны, прежде всего, с аэродинамикой и структурной механикой. Когда свободнонесущее крыло было усовершенствовано, а конструкция из легких и высокопрочных алюминиевых сплавов облегчила моноплан, авиаконструкторы смогли воспользоваться превосходными характеристиками моноплана, в частности, гораздо меньшим сопротивлением, позволяющим летать с более высокой скоростью. Вторая мировая война ускорила этот переход, поскольку потребность в военных истребителях с более высокими характеристиками сделала моноплан чрезвычайно привлекательным для конструкторов с обеих сторон.

Но летать на Stearman или Pitts по-прежнему чертовски весело.

Почему больше нет бипланов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v