¿Por qué, hasta hace poco, las secciones de nariz lisas no eran populares?

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¿Por qué, hasta hace poco, las secciones de nariz lisas no eran populares? Por suave me refiero sin una ruptura entre la nariz y el parabrisas. (La pregunta se centra en los aviones).

Al ver el Starliner (izquierda) y el DC-7 (centro), que competían por el mercado transatlántico, con sus parabrisas casi perpendiculares, me pregunto si estaban más inclinados y seguían la nariz, como el Commando (derecha), por ejemplo. , lo que demuestra que era posible: una reducción suficiente de la resistencia habría ayudado a sus cargas útiles en los días ventosos.

Los parabrisas de estilo Commando solo regresaron con el 787 y el A350: el 747 se acerca, pero al igual que el 75/76/777, todavía hay una oportunidad.

Dificultad de fabricación:
No creo que sea por eso (salvo prueba en contrario), porque las narices ya son lisas. El morro podría comenzar desde la superficie superior del fuselaje y se deberían hacer cortes donde irían los paneles del parabrisas.

Materiales del parabrisas:
el plexiglás se usó desde el principio y en aviones de guerra con curvaturas complejas .


Fuentes de imágenes:
- https://imgur.com/iA7tbFV
- https://airandspace.si.edu/multimedia-gallery/dc-7jpg
- http://www.historynet.com/going-commando.htm

¿Qué fabricante fabricó el Commando?
@CrossRoads-Curtiss-Wright.
Parece que te has olvidado del DH Comet y Sud Caravelle (que usaba la sección de la nariz del Comet). Irónicamente, los últimos aviones de pasajeros (787, A350, serie C) terminaron con una forma de nariz muy similar a la del primer avión de pasajeros. Quizás la verdadera pregunta es por qué otros aviones comerciales no siguieron el precedente establecido por el Comet.
¿La capacidad de usar la misma forma de panel/número de pieza de vidrio varias veces en el plano también es un factor? Quiero decir que es difícil decirlo exactamente, pero parece que The Starliner podría tener tan solo 3 formas de panel únicas y muchas de las piezas de vidrio en la foto parecen no necesitar ser reflejadas en el otro lado del avión como muchos los modernos más elegantes lo hacen

Respuestas (5)

Porque es jodidamente difícil hacer formas curvas con los materiales utilizados hasta hace poco, con la tecnología disponible en ese momento.

Los pocos aviones que lo tenían en el pasado generalmente eran muy costosos y laboriosos para construir, en comparación con los competidores y, por lo tanto, no tenían éxito económico. Ahora, con técnicas y materiales de fabricación mejorados, además del aumento del costo del combustible, se está volviendo cada vez más viable y están apareciendo más.

Las narices ya son suaves, podrían comenzar desde la parte superior y cortar donde iría el parabrisas.
@ymb1 diferentes materiales. El vidrio y los primeros plásticos transparentes son extremadamente difíciles de conseguir en una forma delicadamente curva y mantener la transparencia sin mucha distorsión.
No sé, el plexiglás se usó desde el principio y en aviones de guerra con curvaturas complejas .
@ymb1 en tiempos de guerra, ganar es más importante que la eficiencia económica. La vida de combate de un avión militar es del orden de unas pocas horas, en comparación con unas pocas décadas para un avión civil de pasajeros. Casi todos los vuelos militares son de entrenamiento, no de combate, pero no se diseña un avión de combate para que sea una plataforma de entrenamiento eficiente.
@alephzero: por tiempo de guerra me refiero a la prisa asociada con la producción.
@ymb1 Aún peor. Necesitan hacerlos lo más rápido posible y lo más barato posible, por lo que algunos "errores", o incluso elecciones intencionales en el diseño, donde se eligió algo por encima de la funcionalidad, son parte del curso.
@ymb1 Los aviones militares no tienen los requisitos de redundancia de presurización y colisión de pájaros que tienen los aviones civiles (lo que ha provocado accidentes y muertes ), por lo que sus transparencias se pueden hacer mucho más delgadas y, a menudo, a partir de una sola capa. Los parabrisas civiles modernos tienen alrededor de 8 capas, que consisten en al menos dos capas que pueden soportar cargas de presurización completas.
@alephzero ¡No me di cuenta de que los aviones civiles de pasajeros tenían vidas de combate tan largas!
@dn3s Sí, ¿cómo crees que sobreviven a tantas películas?
@ymb1 y muchas de esas primeras marquesinas tienen horribles cualidades ópticas.
@ ymb1, de hecho, incluso a fines de la década de 1990, en el Cessna 172 en el que entreno, hay una distorsión claramente visible en las áreas curvas del parabrisas. No lo suficiente como para que sea inútil, pero notable

En primer lugar, el Commando no era el único que tenía un diseño de cabina "continuo": el Boeing 307 Stratoliner , por ejemplo, los tenía. Otros aviones militares también los tenían, debido a algunas razones como la presurización y la excelente visibilidad (He 111, Ju 388, B-29 Superfortress, la lista continúa... etc.) que ofrecían.

Si bien es cierto que tener este diseño mejora la aerodinámica de la aeronave, hay otras cosas a considerar.

  • Cuanto más compleja es una forma, más difícil es fabricarla normalmente (lo que aumenta el coste). El diseño de aeronaves, entonces como es ahora, es una compensación. El diseñador debe seleccionar un diseño de morro en función de las compensaciones entre varios factores como la aerodinámica, la facilidad de fabricación, la ubicación de las LRU, etc.

De hecho, durante el diseño original de la constelación de Lockheed, se consideraron múltiples configuraciones de morro, que incluían un morro completamente carenado (junto con tipos de "ojo saltón"). El hecho de que finalmente se seleccionara la disposición convencional indica que los diseñadores decidieron que la reducción de la resistencia aerodinámica ofrecida no valía la pena.

Para lograr las características de visibilidad ideales para el piloto, se rediseñó todo el morro y la cabina del CW-20E para incorporar un parabrisas de vidrio plano con errores de refracción y reflexión insignificantes. Al mismo tiempo, se aumentó el campo de visión.

indica que esto fue definitivamente una consideración.

El escenario actual es diferente: hay mejores materiales y técnicas de fabricación disponibles, no solo para los parabrisas, lo que reduce los errores y los problemas de calidad, sino también para la carcasa del fuselaje, lo que permite optimizar las estructuras para mejorar la aerodinámica.

Creo que el Commando se equivocó por el lado de la aerodinámica: tenía carenados entre las mitades superior e inferior del fuselaje, que luego se eliminaron, ya que las pruebas de vuelo mostraron que no proporcionaban ninguna mejora en el rendimiento. Según George A Page, ingeniero jefe de la división de aviones de St Louis de Curtiss-Wright Corporation , el C-46 no solo tenía una cabina continua, sino también cubiertas de "tipo túnel" para reducir la resistencia.

Muy buena información: para aclarar, di el Commando como ejemplo, pero no dije que era el único, no mencioné el resto porque sus narices de invernadero (donde se sentaba el bombardero) no sirven en el aire transporte, el Commando parecía encajar mejor.
Además, incluso sin errores de refracción y reflexión, en un ángulo más oblicuo, la reflexión es más fuerte.

Las marquesinas moldeadas por soplado (como la de acrílico del P-51D) eran relativamente caras a fines de la Segunda Guerra Mundial y principios de la posguerra, cuando se diseñaron los primeros aviones modernos. El costo es un factor importante en el diseño de aviones de pasajeros, y lo fue incluso en 1950.

Los factores de costo adicionales (que contribuyen al alto costo de los parabrisas curvos profundos o compuestos) son que los materiales (acrílico, también conocido como plexiglás o, preferentemente por su resistencia al impacto, policarbonato, también conocido como Lexan) eran materiales nuevos y de vanguardia a principios de la década de 1950. Además, el moldeado de estos materiales en curvas compuestas tuvo una alta tasa de abandono debido a las distorsiones que se forman en el material laminar durante el termoformado.

Agregue a lo anterior la necesidad de paneles muy grandes para lograr los niveles requeridos de visibilidad cuando el piloto está mirando a través de un ángulo agudo, y la dificultad de controlar los reflejos con la luz solar intensa que cae sobre el área del panel (de otro modo inútil) debajo del área extendida del parabrisas. , y tiene un serio problema de practicidad con los parabrisas de ángulos agudos necesarios para un estilo Commando.

Parte de la razón de la forma de la nariz fue que se instaló una antena de radar allí.

Se podría instalar un nuevo radar meteorológico Bendix o RCA en la nariz, lo que cambió la forma de la nariz.

La nariz se hizo más larga en el Super, pero la ruptura todavía estaba presente en todas las variantes anteriores.

Por lo general, los parabrisas de las aeronaves necesitan mantenimiento con más frecuencia que otras partes del morro, ya que cualquier residuo (granizo, pájaros, etc.) puede causar marcas de arañazos o fracturas que obstruyen la vista y pueden causar una descompresión. Los parabrisas 'voluminosos' son más fáciles de operar que los curvos.

Además, como se señala en la publicación de blog a continuación [1], las ventanas delanteras de los aviones también se utilizaron para fines de escape de emergencia, como en el incidente del vuelo 120 de China Airlines [2]. El A350, que tiene parabrisas curvo, incluye una escotilla de escape adicional para los pilotos. El parabrisas en sí es demasiado pequeño para ser utilizado como vía de escape. Se prefiere un área de superficie pequeña para mitigar el daño al parabrisas.

[1] http://bloga350.blogspot.com/2012/12/a350-xwb-first-curved-windows-airbus-is.html

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/China_Airlines_Flight_120