Es war größtenteils eine strukturelle Entscheidung. Der Ford Tri-Motor, der viele Dinge imitieren sollte, die das Flugzeugdesign von Junkers beinhaltete, einschließlich des Wellblechs.

... alle aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, die für zusätzliche Steifigkeit gewellt wurde, obwohl der resultierende Luftwiderstand die Gesamtleistung verringerte.

Wellpappe Metall ist heutzutage für Dachpaneele und ironischerweise für Hangars üblich. Zu diesen Themen finden Sie einige Informationen zu den Festigkeits- und Biegeeigenschaften. Hier ist ein interessanter Thread zum erhöhten Luftwiderstand (und zur erhöhten Belastung) von Welldächern.

Was die Verfügbarkeit des Materials gegenüber Aluminiumblech betrifft, würde ich argumentieren, dass es wenig Einfluss auf die Wahl des Designs hatte. Denken Sie daran, dass jedes gewellte Aluminium an einem bestimmten Punkt der Linie als Aluminiumblech beginnt, sodass es schwer zu sagen ist, dass es mehr als ein oder eines der beiden Materialien gibt. Darüber hinaus wird mehr Wellpappe benötigt, um eine bestimmte quadratische Fläche abzudecken, als Flachmaterial, was den Preis in die Höhe treiben würde. Zu dieser Zeit in der Luftfahrt wurde viel experimentiert und alles, was ein Flugzeug ein bisschen stärker oder ein bisschen schneller machte, wurde als ziemlicher Erfolg angesehen. Denken Sie daran, dass wir von den Schwänzen der Ära der Stoffflugzeuge kommen, also hätte ein Design wie dieses revolutionär gewirkt. Die Ju-52 / 3m (die, die Sie sich vorgestellt haben) kam 1932 heraus (die Arbeiten begannen '28), als andere Hersteller bereits glatte Aluminium-Karosserieflugzeuge betrachteten und daran arbeiteten. Die Verfügbarkeit von Materialien zu diesem Zeitpunkt in der Geschichte hat natürlich einen großen sozialen Aspekt, insbesondere in Deutschland. Ich werde hier auf eine vollständige Geschichtsstunde verzichten, aber Sie können hier Junkers Geschichte und über den Mann selbst Hugo Junkers hier nachlesen, der einige seiner politischen Ansichten und seine enthält Beteiligung (und Probleme mit) der NSDAP. Seine Arbeit in allen Metalldesigns hat viele Passagierflugzeuge in den Epochen des Designs nach dem Ersten und Zweiten Weltkrieg inspiriert.

Die gewellten Oberflächen halfen, Gewicht und Luftwiderstand zu sparen, und waren zu diesem Zeitpunkt leicht verfügbar. Heute würden wir wahrscheinlich aus den gleichen Gründen Sandwichplatten verwenden, aber vor 100 Jahren waren diese nicht verfügbar.

Interessanterweise verwendete das erste Ganzmetallflugzeug der Welt bereits Wellpappenplatten für den Flügel, während Junkers die ersten waren Das Metalldesign wurde aus Stahlblech hergestellt. Die Aluminiumplatten für den Flügel und den Aufzug des Reissner-Ente wurden in Junkers 'Fabrik hergestellt und an seinen Kollegen Prof. Reissner, 1912.

^{Reissner-Ente von 1912. Die Flugrichtung ist rechts. Sup>}

Als der Krieg ausbrach, glaubte Junkers, er müsse einen Beitrag leisten, und begann mit dem Bau von Eindeckerflugzeugen mit freitragenden Flügeln aus 0,2-mm-Stahlblechen mit Wellpappen, die unter der glatten Außenhaut angeschweißt waren. Die gewellte Unterkonstruktion funktionierte ähnlich wie der Kern aus Wellpappe.

^{Junkers J-1 von 1915 (Bild Quelle) sup>}

Es ist nicht überraschend, dass dies zu flugfähigen, aber sehr schweren Flugzeugen führte. Um das Gewicht seiner Entwürfe zu senken, reduzierte Junkers die Haut auf die Wellpappenplatten und entfernte die glatte Haut obenauf. Er wechselte von Stahl zu Aluminium, einem Material, das er zunächst vermieden hatte, um die Kosten zu senken.

Die geringe Leistung der Triebwerke dieser Zeit erforderte geringe Flächenbelastungen, und die Oberflächenreibung war ein geringer Beitrag zum Gesamtwiderstand der Flugzeuge dieser Zeit. Junkers Eindecker waren die schnellsten Kämpfer, da sie keine Stützdrähte hatten. Ein zusätzlicher Vorteil im Unabhängigkeitskrieg der baltischen Staaten im Jahr 1919 war ihre Robustheit - die sich schnell verändernden Frontlinien machten solide Hangars unmöglich, und Holzflugzeuge waren nach Regen unbrauchbar, so dass an vielen Tagen nur Junkers-Flugzeuge in die Luft fliegen konnten / p>

^{Junkers J-9 (Bild von Threecharlie) sup>}

Wenn Junkers den Luftwiderstand weiter reduzieren wollte, hätte er das Fahrwerk einziehbar gemacht. Aber das hätte das Gewicht erhöht, genau wie eine glatte Schicht auf der Wellpappe, und den induzierten Luftwiderstand erhöht und das Flugzeug teurer gemacht. Der beste Kompromiss bestand darin, die gewellte Oberfläche frei zu lassen.

Als die Ju-52 1932 zum ersten Mal flog, war diese Technik bereits überholt: Motorleistung, Konstruktionstechniken und Flächenbelastung hatten sich bis zu einem gewissen Punkt verbessert dass die bessere Lösung darin bestand, Versteifungen an der Innenseite einer tragenden Haut zu nieten. Junkers Flugzeuge waren anfangs sehr innovativ, aber als das Unternehmen einen guten Weg gefunden hatte, robuste, kostengünstige Flugzeuge herzustellen, blieb es bei dem, was es wusste. Junkers 'Konzept eines Stahl- oder Aluminiumbinders plus der gewellten Haut war jedoch schwerer als die glatte Monocoque-Haut, die wir heute noch in Flugzeugen verwenden, und sobald der Luftwiderstand auf einen Punkt reduziert werden konnte, an dem der Luftwiderstand aufgrund der größeren benetzten Oberfläche zunahm von der gewellten Haut konnte nicht übersehen werden, auch Junkers schalteten um. Die Ju-52 war das letzte (und erfolgreichste) der traditionellen Junkers-Flugzeuge, und das nächste, die Ju-86, verwendete das teurere, aber leichtere Monocoque-Design. Beachten Sie, dass es ein einziehbares Fahrwerk hatte, aber den Junkers Doppelflügel (die versetzten Klappen und Querruder) behielt.

^{Ju-86-Verkehrsflugzeug von South African Airways (Bild von Etienne du Plessis / Flickr.com) sup>}

Die Wellpappenhäute der JU-52 sind eine Verstärkungs- / Versteifungsmaßnahme: Wellpappenhäute neigen weniger zum Biegen, wenn sie entlang der Wellpappe geladen werden (aus demselben Grund verwenden wir Wellpappenschachteln für den Versand). Obwohl dies wahrscheinlich einige aerodynamische Nachteile mit sich bringt, können sich innerhalb der Grenzschicht kleine Wellen befinden, und der allgemeine Kompromiss zwischen Gewicht (um die Haut intern zu verspannen und zu versteifen) und Aerodynamik kann bei einigen Konstruktionen günstig sein.

Die Verwendung von Wellpappen-Aluminiumhäuten ist nicht nur beim JU-52 möglich: Der Ford Trimotor verwendete ebenfalls Wellpappenhaut. In modernen Designs wurden die Flugsteuerflächen der PA-28-Familie von Piper verwendet Flugzeuge sind ebenfalls gewellt - wenn auch weitaus weniger dramatisch - mit eingeprägten Vertiefungen, um anstelle der internen Aussteifung Steifheit zu erzielen:

Kurze Antwort: Um die Haut in Richtung der Wellen, auch in Flugrichtung, zu versteifen, ohne interne Struktur hinzuzufügen oder mehrere Teile zusammenzusetzen, die das Gewicht erhöhen würden.

Flaches Blech wurde zum Profil gerollt und in dreidimensionale Form gebogen. Die Wellen hielten die Form entlang ihrer Länge. Für ein flaches Blatt wären Rippen, Stringer oder andere Former erforderlich gewesen, um die Form zu halten. Wellen haben Schermaterial in der Tiefe einer Dimension sowie über die Länge und Breite des Blechs.

Diese Technik wurde auch in anderen modernen Flugzeugen angewendet: Die polnische Jägerfamilie PZL-7..11..24 aus den 1930er Jahren hatte Wellpappenhaut an Flügeln und Heckflächen, jedoch nicht an den großen, abgerundeten Wellen-Junkern benutzt. Pulawskis Entwürfe verwendeten die von Wibault patentierte Ganzmetallkonstruktion, die für den Bau von Wibault 7s und 72s in Polen lizenziert war. Vickers hat auch die Patente von Wibault lizenziert und ihr US-Patent zeigt und erklärt, wie eine gewellte Haut mit kleineren Wellen funktioniert.

Die A-11 / YF-12 / SR-71-Familie hat gewellt Haut in ihren Flügeln. In ihrem Fall ermöglicht die Riffelung, dass sich der gesamte Luftrahmen beim Heizen und Kühlen ausdehnt und zusammenzieht. Wie bei Junkers, PZL, Piper usw. sind die Wellen von Lockheed akkordisch und versteifen die Haut vorn und hinten.

Einige Designs nach dem Zweiten Weltkrieg hatten ein Sandwich aus gewellter Innenhaut und glatter Außenhaut, wie Junkers früher Stahl -haut Flugzeuge. Inspektion / Wartung / Korrosionsschutz muss in späteren Jahren gezielte Aufmerksamkeit erfordern und höhere Kosten verursachen. Das Walzen und Laminieren von Blechen mit konstanter Stärke muss jedoch weniger kosten als einstückig bearbeitete Häute ...

Wenn Sie nach "Monocoque" -Strukturen (extern unterstützte Strukturen) suchen, erfahren Sie mehr darüber, warum das Wellblech verwendet wurde. Es hat eine extrem hohe "Scherfestigkeit". Wenn Sie sich die horizontale Stabilisator-Mittelplatte des PA-28-Pfeifers mit ihren Wellen ansehen und dasselbe Stück aus Standardaluminium bestehen würde, würde es sich verbiegen, wenn Sie Ihre Hand von der oberen Mitte nach unten drücken.