Моноплан

Среднее крыло на вампире De Havilland T11

Высокое крыло на De Havilland Canada Dash 8

Крыло парасоля на RJ Mitchell 1930 года супермаренной воздушной яхте

Моноплан - это конфигурация самолета с фиксированным крылом с одним основным планом, в отличие от биплана или других типов мультиплина , которые имеют несколько плоскостей.

Моноплан по своей природе имеет самую высокую эффективность и самую низкую перетаскивание любой конфигурации крыла и является самым простым для построения. Однако в первые годы полета эти преимущества были компенсированы его большим весом и меньшей маневренностью, что делает его относительно редким до 1930 -х годов. С тех пор моноплан был наиболее распространенной формой для самолета с фиксированным крылом.

Характеристики

Поддержка и вес

Врученная эффективность моноплана лучше всего достигается в консольном крыле, которое несет все структурные силы внутри. Однако, чтобы летать на практических скоростях, крыло должно быть сделано тонким, что требует тяжелой структуры, чтобы сделать его прочным и достаточно жестким.

Внешнее крепление может быть использовано для повышения эффективности структурной эффективности, снижения веса и стоимости. Для крыла данного размера снижение веса позволяет ему летать медленнее и с более низким и более экономичным двигателем. По этой причине все моноплановые крылья в эпоху пионеров были подготовлены, и большинство из них были до начала 1930 -х годов. Однако открытые стойки или провода создают дополнительное сопротивление, снижая аэродинамическую эффективность и снижая максимальную скорость. ^{[ 1 ]}

Высокоскоростные и дальние конструкции, как правило, являются чистыми кантилеверами, в то время как низкоскоростные типы краткосрочных диапазонов часто получают.

Положение крыла

Помимо общих изменений в конфигурации крыла, таких как положение хвоста и использование крепления, основное различие между типами моноплана - это то, где крыло установлено вертикально на фюзеляже .

Низкий

Низкое крыло - это одно, которое расположено на или рядом с нижней частью фюзеляжа.

Размещение крыла низкого уровня обеспечивает хорошую видимость вверх и освобождает центральный фюзеляж от прохождения экрана крыла. Сокращая стабильность маятника, он делает самолет более маневренным, как на Spitfire ; Но самолеты, которые устойчивости значения над маневренностью могут затем нуждаться в двухэдре .

Особенностью положения с низким крылом является его значительный эффект наземного , дающий плоскости тенденцию плавать дальше перед посадкой. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} И наоборот, этот эффект земли позволяет более коротким взлетам.

Середина

Среднее крыло установлено на полпути вверх по фюзеляже. Структура Spar, проведенная через перенос, может уменьшить полезный объем фюзеляжа вблизи своего центра тяжести, где пространство часто пользуется большим спросом.

Плечо

Плековое крыло (категория между высоким крылом и средним крылом)-это конфигурация, посредством которой крыло установлено рядом с верхней частью фюзеляжа, но не на самом верху. Это так называется, потому что он сидит на «плече» фюзеляжа, а не на плече пилота. Плековые крышки и подъемные крышки имеют некоторые характеристики, а именно: они поддерживают фюзеляж, который не требует диэдрального крыла для стабильности; на плече И, по сравнению с низким крылом, ограниченный эффект грунта уменьшает посадку при посадке. По сравнению с низким крылом, плечо и высоким крылом конфигурации обеспечивают увеличение пропеллера на самолетах с несколькими двигателями. ^{[ 4 ]} На большом самолете существует небольшая практическая разница между плечевым крылом и высоким крылом; Но на легком самолете конфигурация является важной, потому что она обеспечивает превосходную видимость для пилота. На световых самолетах плечевые крышки, как правило, устанавливаются дальше, чем высокое крыло, и поэтому, возможно, потребуется отнести вперед, чтобы поддерживать правильный центр тяжести . ^{[ 5 ]} Примеры легких самолетов с крыльями включают ARV Super2 , Bölkow Junior , Saab Safari и The Barber Snark .

Высокий

имеет Высокое крыло верхнюю поверхность на верхней части фюзеляжа или выше. Он разделяет много преимуществ и недостатков с плечевым крылом, но на легком самолете высокое крыло имеет более низкую видимость вверх. На световых самолетах, таких как Cessna 152 , крыло обычно расположено над кабиной, так что лонник крыла проходит над головами пассажиров, оставляя крыло в идеальном положении переднего воздействия. ^{[ 6 ]} Преимущество конфигурации высокого крыла состоит в том, что фюзеляж находится ближе к земле, которая облегчает загрузку груза, особенно для самолетов с грузовой дверью с задним фюзеляжем. Военные грузовые самолеты-это преимущественно конструкции с высоким крылом с задним грузовым дверью. ^{[ 4 ]}

Зона

Крыло парасола на авиамандере Pietenpol Air

Крыло парасоля не прикреплено напрямую к фюзеляже, но удерживается над ним, поддерживаемое либо стойками кабана , либо с пилоном. ^{[ 7 ]} Дополнительное крепление может быть предоставлено стойкой или проводами, простирающимися от сторон фюзеляжа. ^{[ Цитация необходима ]}

Первыми паразольными монопланами были адаптация монопланов плечевых крыльев, так как поднял крыло, установленное на плече над фюзеляжем, значительно улучшила видимость вниз, что было полезно для разведывательных ролей, как при широко используемом моране-уборном L. ^{[ 8 ]} Крыло парасоля обеспечивает эффективную конструкцию с хорошей видимостью пилота и было принято для некоторых бойцов, таких как Fokker D.Viii и Morane-Saulnier AI в более поздней части Первой мировой войны. ^{[ 9 ]}

Крыло парасоля также обеспечивает высокую точку монтажа для двигателей, и в межвоенный период было популярно на летающих лодках, которые должны поднять пропеллеры от брызги. Примеры включают Martin M-130 , Dornier DO 18 и консолидированную PBY Catalina .

По сравнению с бипланом , крыло зонника имеет меньше крепления и нижнего сопротивления. Это остается популярной конфигурацией для амфибий и небольших домашних и сверхлегких самолетов .

История

Хотя первыми успешными самолетами были бипланы, первыми попытками летающих машин с более тяжелыми воздуха были монопланы, и многие пионеры продолжали развивать моноплановые конструкции. Например, первым самолетом, который будет введен в производство, стал демоазель Сантос-Думонта 1907 года , в то время как Blériot XI пролетел через английский канал в 1909 году. ^{[ 10 ]} В течение 1909–1910 гг. Хьюберт Латэм устанавливал множественные рекорды высоты в своем моноплане Antoinette IV , в конечном итоге достигнув 1384 м (4541 футов). ^{[ 11 ]}

Эквивалентным термином немецкого языка является Эйндекер , как в среднем крыле Fokker Eindecker Fighter 1915 года, который какое-то время доминировал в небах в том, что стало известно как « Плоть Фоккера ». Немецкая военная система обозначения самолетов до 1918 года префиксированных обозначений типа монопланов с помощью E до одобрения Fokker D.Viii истребителя из своего бывшего обозначения «EV». Тем не менее, успех Фоккера был недолгим, и в Первой мировой войне доминировали бипланы. К концу войны моноплан зондного зона стал популярным, и в 1920 -х годах были произведены успешные дизайны. ^{[ 12 ]}

Тем не менее, между 1914 и конец 1920 -х годов было построено относительно мало типов монопланов по сравнению с количеством бипланов. Причины этого были в первую очередь практичными. При доступных мощных мощностях двигателя и воздушной скорости крылья моноплана должны быть большими, чтобы создать достаточный подъем, в то время как у биплана может быть два меньших крыла и, таким образом, быть меньше и легче. ^{[ Цитация необходима ]}

К концу Первой мировой войны присущее высокое сопротивление биплана начала ограничивать производительность. Двигатели еще не были достаточно мощными, чтобы сделать тяжелый консольный моноплан жизнеспособным, и крыло зонного зона стало популярным на самолетах истребителях, хотя немногие прибыли вовремя, чтобы увидеть боевые действия. Он оставался популярным в течение 1920 -х годов. ^{[ Цитация необходима ]}

On flying boats with a shallow hull, a parasol wing allows the engines to be mounted above the spray from the water when taking off and landing. This arrangement was popular on flying boats during the 1930s; a late example being the Consolidated PBY Catalina. It died out when taller hulls became the norm during World War II, allowing a high wing to be attached directly to the hull.^{[citation needed]}

As ever-increasing engine powers made the weight of all-metal construction and the cantilever wing more practical — first pioneered together by the revolutionary German Junkers J 1 factory demonstrator in 1915–16 — they became common during the post–World War I period, the day of the braced wing passed, and by the 1930s, the cantilever monoplane was fast becoming the standard configuration for a fixed-wing aircraft. Advanced monoplane fighter-aircraft designs were mass-produced for military services around the world in both the Soviet Union and the United States in the early–mid 1930s, with the Polikarpov I-16 and the Boeing P-26 Peashooter respectively.^{[citation needed]}

Most military aircraft of WWII were monoplanes, as have been virtually all aircraft since, except for a few specialist types.

Jet and rocket engines have even more power and all modern high-speed aircraft, especially supersonic types, have been monoplanes.

References

Citations

^ Loftin, Lawrence K. (January 1985). "ch4-3". nasa.gov. Retrieved 16 January 2016.
^ "Ground Effect in Aircraft". Aviation-history.com. 2009-11-30. Retrieved 2012-07-19.
^ "Ground Effect". Avweb.com. 2003-10-22. Retrieved 2012-07-19.
^ Jump up to: ^a ^b Ajoy Kumar Kundu (12 April 2010). Aircraft Design. Cambridge University Press. p. 78. ISBN 978-1-139-48745-0.
^ Pilot magazine February 1986 page 32
^ Тревор Том - Самолет (технический) - 1997 г. Стр. 65
^ Крэйн, Дейл: Словарь аэронавитных терминов, третье издание , стр. 379. Авиационные принадлежности и ученые, 1997. ISBN 1-56027-287-2
^ Davilla, 1997, с.60 и 315
^ Angelucci и Matricars, стр. 151, 290-1.
^ Рэгг, Дэвид; Исторический словарь авиации , История Пресса, 2008, с.214-5.
^ Король, Винкиллер , с. 227
^ Angelucci и Matricars, стр. 109-129.

Библиография

Angelucci, A.; и Matricardi, P.; Всемирный самолет: Война I Origins - World , Sampson Low, 1977.
Давилья, Джеймс Дж.; Солтан, Артур (1997). Французские самолеты Первой мировой войны . Маунтин -Вью, Калифорния: Пресса Flying Machines. п. 315. ISBN 978-1891268090 .
«Высокое крыло, низкое крыло», рейс 20 марта 1975 года, страницы 453 ( архив ) - 454 ( архив )

[NASA_history-1] Loftin, Lawrence K. (January 1985). "ch4-3". nasa.gov. Retrieved 16 January 2016.

[2] "Ground Effect in Aircraft". Aviation-history.com. 2009-11-30. Retrieved 2012-07-19.

[3] "Ground Effect". Avweb.com. 2003-10-22. Retrieved 2012-07-19.

[Kundu2010-4] Jump up to: ^a ^b Ajoy Kumar Kundu (12 April 2010). Aircraft Design. Cambridge University Press. p. 78. ISBN 978-1-139-48745-0.

[5] Pilot magazine February 1986 page 32

[6] Тревор Том - Самолет (технический) - 1997 г. Стр. 65

[Crane-7] Крэйн, Дейл: Словарь аэронавитных терминов, третье издание , стр. 379. Авиационные принадлежности и ученые, 1997. ISBN 1-56027-287-2

[Davilla315-8] Davilla, 1997, с.60 и 315

[9] Angelucci и Matricars, стр. 151, 290-1.

[10] Рэгг, Дэвид; Исторический словарь авиации , История Пресса, 2008, с.214-5.

[King2004-11] Король, Винкиллер , с. 227

[12] Angelucci и Matricars, стр. 109-129.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]