Естественные науки

Почему не делают самолеты с двумя парами крыльев - одна за другой?

Задался тут вопросом: почему у самолётов обычно одно основное крыло, на которое приходится основная часть его массы? Почему не сделать одно крыло спереди, а второе, такое же, сзади, чтобы распределение веса по ним было более равномерным? Это сделало бы вес несущих конструкций самолета - как крыльев, так и фюзеляжа - меньше, поскольку как крылу, так и фюзеляжу требовался бы в этом случае меньший запас жесткости - масса была бы распределена на два крыла и на два участка фюзеляжа вместо одного.
Конечно, загрузка такого самолета была бы очень ответственным процессом ввиду необходимости чёткой развесовки, но особой сложности в этом нет. А управляемость обеспечивали бы те же самые стабилизаторы, отклоняемые плоскости, разместить которые можно было бы на заднем крыле или на обоих сразу.
Есть, конечно, фактор аэродинамики - аэродинамический след от первого крыла, - но второе крыло может быть выполнено и с его учётом; ведь работает же с его учётом стабилизатор.
Делают.
.
{Айкошка} {Айкошка}
{Айкошка} {Айкошка}
67 332
Лучший ответ
Евгения Ольшанская Задние, даже если их считать крыльями, совсем не равного размера (вообще-то, это стабилизаторы). Центр тяжести приходится на одно из крыльев, а не на точку между ними.
Потому что ненужное усложнение. "Распределять массу равномерно" имеет смысл для вездехода, когда он идет по нетвердой почве, которая проваливается. А крыло - нетрудно сразу изготовить достаточно жестким, чтобы оно не "проваливалось".
Вес несущих конструкций не уменьшился бы, а увеличился - крыло ТОЖЕ несущая конструкция, а. ты хочешь удвоить их количество.
Простая логическая мысль: "один центр тяжести - одно крыло". К чему ненужное усложнение?
Что касается управляемости, то хвостовое оперение справляется с этим лучше, чем это делало бы еще одно полноценное крыло. Хвостовое оперение в классической схеме вынесено на хвостовую балку, как можно дальше от центра масс. Работая на таком длинном рычаге, стабилизаторы легко меняют тангаж самолета, даже имея небольшую площадь. В других схемах обходятся и без стабилизаторов вообще, снабжая основное крыло элевонами.

Самолет же с двумя наборами плоскостей - давно изобретен, и проблема "аэродинамического затенения" решена очень просто - размещением консолей друг над другом. Биплан. Да, такая схема позволяет добиться очень низких скоростей сваливания, но не годится для высокой скорости, слишком много конструкций оказывается вынесено за борт и создает лишнее сопротивление.
Евгения Ольшанская В целом-то, конечно, согласен (особенно про удаленный от центра стабилизатор)... Но! По поводу большего аэродинамического сопротивления биплана - что-то не очень понимаю. Предположим, для удержания в воздухе самолёта определённой массы нужна определённая длина крыла (обусловленная его необходимой площадью). Почему нельзя укоротить переднее крыло и недостающую площадь переднего компенсировать задним? Заднее будет создавать ровно то сопротивление, которое было убрано с переднего - разве нет? То есть у нас будет два крыла, равняющихся по поверхности сопротивления одному.
При этом каждое из этих крыльев, ввиду вдвое меньшего груза, приходящегося на каждое из них, будет гораздо легче одного.
пробовали на заре авиации, если просто пара одинаковых крыльев - это плохо, после переднего идет взбаламученный турбулентный воздух, заднее крыло он не поднимает.

кстати, эта проблема и у вертолетов, почему у них делают довольно мало лопастей - чтобы воздух успевал "успокоиться".
Erlan Zholkenov
Erlan Zholkenov
63 273
Думаю, ответ уже понятен: пробовали, поняли что это хуже чем одно крыло, поэтому и не делают.
Два крыла против одного, это ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ сложности конструкции, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ вес конструкции, ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ аэродинамическое сопротивление и другие ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ проблемы... зачем дополнять проблемы?. :)
Вообще, в принципе, чем меньше у самолета крыльев и всего остального - тем лучше:
Это биплан-тандем. Эксперименты были, но что-то в серию не пошло.
Причин вижу сколько-то:
1. Площадь лучше выбрать одним крылом бОльшего удлинения, чем несколькими меньшего, это снизит индукционное сопротивление;
2. В классическом биплане имеется полезная интерференция между крыльями, которой, видимо, нет у тандема.
3. А кто его знает, как оно ведёт себя на разных режимах.
4. Периодически таки строят.
Берт Рутан спроектировал и изготовил несколько таких самолетов
Но это чисто экспериментальные модели, в серию они не пойдут.
Daniyar Sultanov
Daniyar Sultanov
54 766
Делают. Тебе зачем? Погугли. Есть опытные образцы, летающие.
Лейла Павлюк
Лейла Павлюк
65 377
Вообще то эта задача подобным образом решалась на бипланах "Бипланы вовсе не были “аэродинамически отсталыми” самолётами. Напротив, бипланы имеют хорошую маневренность и управляемость, особенно на малых скоростях. Но, конечно, как только удалось добиться нужной прочности крыла, от бипланов отказались, по одной простой причине: меньшее лобовое сопротивление моноплана позволяло, “при прочих равных”, достичь большей скорости полёта" https://dxdt.ru/2008/02/16/1134/
https://defence.ru/article/pochemu-aviastroitelnie-korporacii-delayut-odinakovie-samoleti/
но а последовательное расположение крыльев скорее всего осложняет маневренность, так как самолет как бы вращается вокруг крыла -но это так думаю я и дальше комментировать этот вопрос не буду-, хотя хвостовое оперение тоже несет функцию дополнительного крыла, а носовое крыло было на самолете ТУ144, и были другие самолеты http://www.tekku.ru/originalnye-samolyoty-rutana-byorta/index.html
Ольга Бычихина На Ту-144 не было носового крыла, это впереди расположенный стабилизатор.
Сложен в полете, выпускался только при взлете и посадке.
Схема "тандем" давно изучена, испытана и в чистом виде отброшена, как и биплан. В урезанном варианте существует до сих пор в виде схемы "утка", когда передние дополнительные крылья выставляются на время взлета, а затем убираются.
Между прочим стабилизаторы у современных реактивных самолетов уже мало уступают по размерам крыльям
Gulshat Amirova
Gulshat Amirova
99 056
Может все таки конструкторам виднее какой формы делать самолет, и сколько к нему крыльев приделывать?
Евгения Ольшанская Может быть - это не объяснение.
Я сильный специалист (нет) но воздух рассекаемый первым крылом не будет доставать до второго, и при взлёте такая бандура просто не поднимется
Rashka Ukolov
Rashka Ukolov
2 969
Евгения Ольшанская Первое крыло можно сделать высокопланом, второе - низкопланом, например.
Меттал стоит денег, а авиа-производители не хотят слишком много тратить (как Mr.Krabs :))
Макс _______
Макс _______
1 691
Евгения Ольшанская Так речь не идет об увеличении общей площади крыла.
в 1938 года Дмитрий Грушин предложил такую схему, самолет "октябренок" назывался. Два крыла. друг за другом. Позволил летать с очень задней центровкой, 50-60%. Меньшие потери на стабилизацию. Напомню что стабилизатор создает вредную отрицательную подьемную силу.
Sanya Soulnechnii
Sanya Soulnechnii
219
Я имел в виду, например, что-то типа такого))
Плюсы такой компановки крыла в том, что:
1. Она позволяет сделать крыло менее тяжелым (более короткий размах крыла и его соединение с другим крылом позволяет повысить жесткость крыльев и всего самолета без утяжеления конструкции).
2. Она позволяет более равномерно распределить массу фюзеляжа в полёте и сделать сам фюзеляж длиннее - что позволило бы увеличить пассажировместимость.
3. Пассажировместимость увеличивается без увеличения лобового сопротивления (удлинняется салон вместо его расширения).
4. За счет более компактного и более жесткого крыла увеличивается максимальная скорость полёта.
Оксана Пимошенко Серьезный минус - в сложности посадки, которая будет обусловлена разбалансировкой подъемной силы крыльев из-за воздушной подушки у поверхности. Вручную посадить будет сложно. Но ручной режим посадки скоро вообще окажется в прошлом. А высокоскоростная автоматика сможет это делать без проблем - по заданным алгоритмам.

Похожие вопросы