Frage:
Warum haben ältere Flugzeuge oben und unten einen Flügel?
Ethan
2015-08-27 03:18:26 UTC
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Das erste Flugzeug der Gebrüder Wright hatte einen Doppelflügel. Dieses Konzept setzte sich im Ersten Weltkrieg bis in die 1930er Jahre fort - warum war dieses Konzept beliebt?

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Nicht alle älteren Flugzeuge sind Doppeldecker. Sehen Sie den Bleriot XI, der 1909 den Kanal überquerte.
@Ethan Fragen Sie nach Doppeldecker gegen Eindecker oder nach der [Flügelkonfiguration] (https://en.wikipedia.org/wiki/Wing_configuration) von Doppeldecker (ein niedriger Flügel und ein hoher Flügel)?
Sechs antworten:
Dan Hulme
2015-08-27 03:38:40 UTC
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Hauptsächlich aus Gründen der Stärke. Bis etwa 1920 verwendeten die Flügel sehr dünne Tragflächen und bestanden hauptsächlich aus Stoff, der über einen Holzrahmen gespannt war. Der Hauptholm war zu dünn und hätte sich leicht verbogen, wenn er das gesamte Gewicht des Flugzeugs in einer einzigen Spannweite hätte tragen müssen. Nur durch die Verwendung von zwei Flügeln, dem oberen als Kompressionselement und dem anderen als Zugelement eines Fachwerks, war die erforderliche Festigkeit möglich.

Airfoil thickness comparison by D.R. Kirk, Florida Institute of Technology

Vergleich der Tragflächendicke nach DR Kirk, Florida Institute of Technology (Bild Quelle)

Auf Ihrem Foto sehen Sie fast die Drähte, die vom oberen Flügel (in der Nähe der Außenbordstreben) bis zur Unterseite verlaufen Flügel verbindet den Rumpf. Diese Drähte nehmen den größten Teil der Belastung im Flug auf und verteilen die Last auf die Flügel. Es ist das gleiche Prinzip wie die Verwendung von Dreiecken beim Bau von Strommasten oder Brücken.

Monoplanes dieser Zeit benötigten noch mehr Drahtstreben. Schauen Sie sich das Bild einer Nachbildung der Etrich Taube an, einer sehr beliebten Ebene aus der Zeit vor dem Ersten Weltkrieg.

Etrich Taube in flight

Etrich Taube im Flug. Beachten Sie das Fachwerk unter dem Flügel und die vielen Drähte, die ihn in Form halten (Bild Quelle).

Die kürzere Flügelspannweite eines Doppeldeckers verringert auch die Belastung der Flügel. Doppeldecker haben aufgrund der großen Flügelfläche tendenziell viel Auftrieb (für ihre Größe), aber auch viel Luftwiderstand, sodass sie insgesamt recht ineffizient sind. Es gab auch Dreiflugzeuge mit drei Hauptebenen für noch mehr Auftrieb bei gleicher Spannweite. Die Piloten des Ersten Weltkriegs forderten die höchste Rollrate, die am besten mit Doppeldeckern erreicht werden konnte.

In der Zeit zwischen den Weltkriegen konnten durch die Verwendung von hochfestem Aluminium für Flugzeuge und die Monocoque-Flugzeugzelle die Flugzeugzellen stärker werden. Dies bedeutete, dass Monoplane-Designs praktischer wurden, obwohl die älteren Piloten nicht glaubten, dass ein Monoplane stark genug sein könnte. Sobald Eindecker praktisch waren, ersetzten sie durch die Verbesserung der Effizienz und der Flugleistung Doppel- und Dreiflugzeuge.

Sie brauchten also zwei Flügel, um das Flugzeug besser zu halten, aber im zweiten Weltkrieg hatten sie stärkere Flügel, um den Körper des Flugzeugs besser zu halten. Ist es das, was du sagst?
Ich sage nicht, dass Sie falsch liegen, aber es gibt viele [hölzerne Eindecker] (https://en.wikipedia.org/wiki/Hughes_H-4_Hercules), die erklärt werden könnten.
@RedGrittyBrick Die Gans hatte Flügel, die ungefähr drei Meter dick waren, und flog nur einmal. Es braucht nicht wirklich viel zu erklären.
@DanHulme: Und was ist mit der Mücke, dem "Holzwunder"? Ihre Erklärung ist halb richtig, aber Sie lassen weg, dass die Tragflächen anfangs sehr dünn waren, sodass sie die erforderliche Struktur nicht intern tragen konnten. Die Verwendung von Stahl hätte übrigens keinen Unterschied gemacht.
Ich verstehe, wie der obere Flügel komprimiert wird (weil der fliegende Draht in einem Winkel steht), aber ich verstehe nicht, wie und warum der untere Flügel eines Doppeldeckers das Zugelement ist? .. @Dan Hulme @Peter Kämpf
@JessicaHam: Denken Sie an einen Holzbalken. Stützen Sie es an seinen Enden und fügen Sie eine Last in der Mitte hinzu. Es wird sich biegen, die unteren Teile dehnen und die oberen Teile zusammendrücken. Entfernen Sie nun das gesamte Holz in der Mitte und lassen Sie nur die obere und unterste Schicht übrig. Ersetzen Sie das, was weggenommen wurde, durch Streben und Drähte. Das macht ein Doppeldecker-Designer - er schafft einen starken und dennoch leichten Träger für hohe Biegebelastungen.
RedGrittyBrick
2015-08-27 14:16:52 UTC
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In den frühen Tagen sieht es wirklich so aus, als hätten die Leute nicht wirklich herausgefunden, was am besten funktioniert.

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Horatio Frederick Phillips, 1904 Multiplane. Längster Flug 15 Meter (50 Fuß) sup> enter image description here
Gianni Caproni, Ca.60. 1921. Beim zweiten Flug abgestürzt sup>

Eine drahtverstrebte Kastenträgerstruktur kann wahrscheinlich eine bessere Festigkeit und Steifigkeit bieten als ein einzelner und viel längerer Holzholm.

Ein Vorteil mehrerer Flügel besteht darin, dass Sie kürzere Flügel haben können. Dies kann die Manövrierfähigkeit im Kampf verbessern.

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Fokker Dreidecker. 1917 sup>

Vielleicht ist eine bessere Frage, warum sich die Leute für nur zwei Flügel entschieden haben, als sie zwanzig hätten haben können?

Auch hier ist Ihre Antwort die beste. Es ist schade, dass so wenige Menschen dies zu schätzen wissen.
"Schatz, komm zum Abendessen." "In einer Minute, sobald ich Fehler behoben habe, ist diese Anzeige" Klappen stimmen nicht überein "..."
Wie lautet der Flugzeugname von Bild 1 und Bild 2? Waren sie wirklich fliegen?
@AirCraftLover: Ich habe Untertitel hinzugefügt. Sie flogen kurz. Siehe [aktuelle Modelle von Multiplane] (https://www.youtube.com/watch?v=SxDJkP9cB88)
Danke für die Info.
Wenn wir aus dem Horatio Frederick Phillips (auch aus dem Modell auf dem Youtube-Video) und dem Multiplane des Gianni Caproni sehen, sind die Flügel genau übereinander gestapelt. Warum waren sie anders als die Dreidecker? Wie ich diesen Dreidecker sehen kann, ist die Staffelung nach vorne geneigt. Warum muss es so sein, wenn es wie die Multiplane gestapelt werden kann?
@AircraftLover: Das wäre eine gute [neue Frage] (https://aviation.stackexchange.com/questions/ask) - außer es wurde [bereits gestellt] (https://aviation.stackexchange.com/q/52057/) 1289)
Sicher. Ich werde es fragen.
Möglicherweise haben Sie genügend Hintergrundinformationen, um zu beantworten, warum nach der ersten Charge keine schwanzlosen Doppeldecker vorhanden waren. https://aviation.stackexchange.com/q/67441/31425.
aeroalias
2015-08-27 04:40:34 UTC
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Der Hauptgrund für mehrere Flügel in den ersten Jahren der Luftfahrt war die mangelnde Verfügbarkeit von Materialien mit ausreichender Festigkeit.

Der Hauptvorteil des Doppeldeckers besteht darin, dass die Flügel für a kürzer sein könnten gegebener Aufzug. In den Anfangsstadien der Luftfahrt waren die für die Herstellung von Flugzeugen verfügbaren Materialien Holz, dotiertes Gewebe usw. Die daraus hergestellten Bauteile hatten nicht genügend Festigkeit, was die Flügelgröße einschränkte.

Die frühen Flugzeuge hatten auch weniger leistungsstarke Triebwerke, was zu einer geringeren Geschwindigkeit führte. In diesem Fall war die niedrigere Strömungsgeschwindigkeit der Doppeldecker vorteilhaft. Die Doppeldecker hatten im Vergleich zu den Eindecker eine sehr gute Manövrierfähigkeit (bessere Rollrate). Dies ist der Grund, warum Dreiflugzeuge während des WWWI entwickelt wurden.

Sopwith Camel
" SopTri3 "von http://www.earlyaviator.com/archive/a/images/tripe_peggy.jpg. Lizenziert unter Public Domain über Commons. Sup> Mit dem Aufkommen besserer Materialien wie Aluminiumlegierungen wurden jedoch die aerodynamischen Nachteile von Doppeldeckern offensichtlich und Monoplanes wurden schnell zur bevorzugten Designwahl.

Mit der Verbesserung der Materialfestigkeit sind die Seitenverhältnisse immer größer geworden, wobei zivile Flugzeuge eher Betriebs- (Flughafen-) Einschränkungen als Festigkeitsbeschränkungen bei der Flügellänge ausgesetzt sind.

Die Doppeldecker werden jedoch weiterhin verwendet. Die bessere Manövrierfähigkeit und die niedrige Stallgeschwindigkeit machen sie zu beliebten Kunstflugzeugen.

Aeroalias Seit Sie auf dieser Website angefangen haben, haben Sie die besten Antworten erhalten. Geben Sie also auch anderen Menschen gute Antworten. Vielen Dank für die Beantwortung meiner Fragen.
@Ethan, hat keine Angst davor, ein paar Stunden oder sogar ein paar Tage zu warten, um die Antwort auszuwählen, die für Sie am besten funktioniert. Sie müssen nicht immer die erste Antwort akzeptieren. (Nicht zu sagen, dass diesmal die falsche Wahl war, aber etwas, das man beachten sollte.)
Um meine Ablehnung zu erklären: Die Materialien waren nicht das Problem. Bei den vor 100 Jahren möglichen Geschwindigkeiten hätte ein dicker Holzflügel genügend Kraft gehabt. Nein, es war die Verbreitung sehr dünner, stark gewölbter Tragflächen, die einfach keinen Platz für einen inneren Holm hatten. Manchmal sind Ihre Antworten genau richtig, aber manchmal raten Sie nur. Diesmal hast du falsch geraten. Schauen Sie sich auch die Antwort von @RedGrittyBrick's aus gültigen Gründen an.
@PeterKämpf Während ein dicker Holzflügel genug Kraft haben kann, ist er zu massiv, um in diesen Flugzeugen mit geringer Leistung verwendet zu werden. Hinweis: Die Holzfestigkeit hängt weniger mit der Dichte zusammen, sodass ich hier keinen massiven Ebenholz- oder Hickoryflügel sehen kann
Koyovis
2017-08-26 12:18:51 UTC
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Tatsächlich gab es schon in den frühen Tagen einige Eindecker:

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1909: Bleriot XI. Überquert den Ärmelkanal
1910: Die Fokker-Spinne fliegt um den Kirchturm von Haarlem. Der junge Anthony ist 20 Jahre alt.

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1912: Deperdussin Monocoque, das erste Design mit gestresster Haut Rumpf.
1913: Morane-Saulnier H

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1915: Junkers J1
1915: Fokker E II: Max Immelmann

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1915: Fokker E III
1918: Junkers D.1

enter image description here enter image description here 1919: Junkers F-13 1921: Fokker F.III

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1924: Fokker F.VII
1926: Ford Trimotor

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1933: Boeing 247
1934: DC-2

Alle Bilder aus Wikipedia

Nette Sammlung! Eine gute Ergänzung wäre der Rennfahrer [Deperdussin] (https://en.wikipedia.org/wiki/Deperdussin_Monocoque) aus dem Jahr 1912, eines der ersten Designs mit einem Rumpf mit gestresster Haut.
AiliimmnbjCMTämpf Fertig.
Antonov drei. Tee hee!
Beachten Sie, dass dies ein F.VII-3M ist, das 3-Motor-Derivat des F.VII. Es war eine Lizenz, die von Ford gebaut wurde, der sie zu ihrem Trimotor entwickelte.
Dave
2018-06-20 03:52:48 UTC
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Obwohl einige frühe Flugzeuge mit Auslegerflügeln konstruiert wurden, die keine Drahtstützen benötigten, gab es dennoch eine Reihe von Gründen, warum das Doppeldecker-Design für Drahtbinder lange Zeit verwendet wurde. Wie jede neue Technologie braucht die Entwicklung Zeit. Die Entwürfe des Fokker-Designers Reinhold Platz während des Ersten Weltkriegs sind ein gutes Beispiel. Seine dicken Flügel und Kastenholme waren ein solides Design, aber der Klebstoff war nicht unbedingt sehr stark, und / oder die Fachkräfte für die Montage waren schlecht, was zu Problemen und Todesfällen führte. Das Holz ist nicht das Problem. Hochwertige Fichte hat tatsächlich ungefähr das gleiche Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht wie Flugzeugaluminium. Obwohl die AL isometrischer ist, hat sich Holz bei korrekter Verwendung als flugzeugwürdig erwiesen. Als die Fokker-Box-Holme versagten, sprach sich schnell herum und erzeugte Angst und Abscheu bei Piloten, die gerne wussten, dass sich ihre Flügel nicht falten würden. Piloten mochten Doppeldecker nicht und wollten "was wir wissen, funktioniert bereits". Der Dreidecker hatte Kastenholme und war ein wahrer Ausleger ohne Streben und Streben, doch die Piloten drehten sich voller Angst davon ab und weigerten sich, ihn zu fliegen. Also fügte Platz die Zwischenebenenstreben hinzu, um alle drei Flügel an den Enden zusammenzubinden, nur um den Eindruck zu erwecken, den sie auf die Piloten machten. Drähte wurden jedoch beseitigt. Das Fokker D8-Eindecker hatte einen echten freitragenden Flügel, der auch früh einige Qualitätsprobleme aufwies, die natürlich normalerweise mit einem Tod enden, und die Piloten mochten das nicht. Kabelgebundene Eindecker hatten keine Vorteile, hohen Luftwiderstand, geringeren Auftrieb und schwächer als Doppeldecker. Piloten, Passagiere und Investoren mochten Doppeldecker. Designer haben ihr Wissen schließlich den Piloten und der Öffentlichkeit bewiesen, aber wie alles andere gibt es ein enormes psychologisches Element - eine nicht ganz ungültige Angst, die den Fortschritt verlangsamte. Militärs akzeptieren am schlechtesten neue Ideen, mit einer langen Geschichte, in der sie nur das Bewährte akzeptieren, ohne den wirklichen Wunsch, Piloten einem unnötigen Risiko auszusetzen. Außerdem hatten Doppeldecker zwei deutliche Vorteile: einen angemessenen Auftrieb mit kürzerer Flügelspannweite sowie die damit verbundene hohe Rollrate, und die Festigkeit war und ist sehr gut, sie waren tatsächlich schwer zu übertreffen.

Prashant Saraswat
2018-06-20 06:53:54 UTC
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Die strukturelle Festigkeit war nicht der Hauptgrund für frühe Doppeldecker. Otto Lilenthal führte seine Segelflugversuche in einer eindeckerartigen Struktur durch. Die Wright-Brüder verfolgten seine Forschungen, wollten aber einen Motorflug schaffen. Der früheste Motor hatte nicht genügend Leistung. Ein Doppeldecker könnte bei langsamerer Geschwindigkeit mehr Auftrieb erzeugen. Ein Eindecker konnte nicht. Dies war der Hauptgrund für die Wahl eines Doppeldeckers.

In den 1930er Jahren waren angetriebene Flugzeuge viel schneller als Lilienthals Segelflugzeuge. Als wir unterversorgte Flugzeuge (mit oder ohne Solarenergie) erneut besuchten, kehrten wir zu Eindecker zurück. Die Behauptung, dass Doppeldecker bei langsamen Geschwindigkeiten mehr Auftrieb bringen, ist sowohl falsch als auch irrelevant. -1.
Der Grund, warum ein Doppeldecker bei niedrigerer Geschwindigkeit mehr Auftrieb erzeugen konnte, war, dass er bei gleichem Gewicht eine größere Flügelfläche hatte. Das war nur möglich, weil es von Natur aus stärker war als ein Eindecker mit dem gleichen Gewicht.


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