¿Qué cambios en la atmósfera planetaria, los materiales disponibles o la tecnología podrían hacer que los biplanos y triplanos sigan siendo dominantes?

¿Qué pasaría si modificara un poco la historia para que, si bien existían los biplanos y no los monoplanos, el tráfico aéreo se volviera mucho más común y menos controlado de lo que es ahora? Su capacidad para navegar en un cielo mucho más denso debido a su velocidad de vuelo mínima más lenta y su alta maniobrabilidad afianzarían el biplano para que no pudieran ser desplazados por monoplanos. El gobierno tendría que tratar de quitarle el biplano a cada familia. Eso relegaría a los monoplanos a viajes transoceánicos si despegaran cerca de la costa, y tal vez a algunas rutas seleccionadas a través del continente.

Los monoplanos desplazaron a los biplanos cuando los materiales y la tecnología estuvieron disponibles porque tienen menos resistencia, lo que te permite volar más rápido. Para que un monoplano florezca más lento que un biplano, necesitas algo con alas largas y delgadas como un planeador, pero no son maniobrables, por no mencionar que son difíciles de construir.

Por otro lado, esta misma lógica abre el camino para cosas como los girocópteros que podrían ser incluso más adecuados para el escenario que los biplanos.

Sin embargo, no tengo claro cómo afectaría esto a los aviones militares, ya que tienden a establecer las reglas durante la guerra. Por otro lado, ningún nazi quiere volar un F16 para bombardear Londres y chocar con la gente que se dirige al trabajo. Bueno, podrían volar más alto, supongo.

Alternativamente, O también podría modificar la historia para que nunca se descubriera la refinación barata de aluminio (que era muy, muy reciente). Eso eliminaría muchos monoplanos del cielo dejando solo monoplanos con revestimiento de madera, que luego tendría que explicar de alguna manera.

¡Baterías Dirigibletech en un mundo de atmósfera de alta densidad!

1. Una atmósfera más densa hace que las naves más ligeras que las aéreas sean más fáciles.

2. Los potentes motores de combustión petroquímica son pesados ​​y quisquillosos y no son tan útiles con las embarcaciones LTA, por lo que hay menos entusiasmo por desarrollar potentes motores de combustión petroquímica.

3. Las baterías recargables y los motores eléctricos son muy atractivos para las embarcaciones LTA. Se investiga mucho sobre las baterías y las naves LTA dominantes pronto funcionan con motores eléctricos livianos.

4. Los motores livianos y confiables que funcionan con baterías combinan muy bien con los biplanos y triplanos de baja velocidad. Las embarcaciones LTA siguen siendo populares, pero para ciertos usos, la maniobrabilidad de los aviones las hace superiores.

Árboles altos

Un mundo con árboles muy altos. Como en una configuración en la que tiene árboles con una altura de 1000 m y más. Si la mayoría de la fauna voladora tiene múltiples alas, esto empujaría aún más el pensamiento hacia las múltiples alas.

Los árboles altos desalentarían la envergadura de alas largas para evitar colisiones. La alta velocidad por debajo de las copas de los árboles sería arriesgada. Los aeródromos en las copas de los árboles podrían ser una cosa, y los aviones pequeños y compactos también serían útiles allí.

Los aviones rápidos de un solo ala eventualmente seguirían siendo una opción para viajes de mayor distancia por encima de las copas de los árboles y por encima del dominio aéreo de las copas de los árboles. Pero para bajar entre los troncos se necesitarían aviones más pequeños, más compactos y más maniobrables.

Esto no sería un dominio biplano general. Sería un dominio por debajo de la copa de los árboles. También significaría que los grandes biplanos no serían dominantes. Pero permite el dominio de biplanos pequeños y triplanos durante mucho tiempo en un nicho.

Sería mejor tener una atmósfera densa y baja gravedad, para aumentar la plausibilidad y la altura de los árboles grandes. Sin embargo, generalmente, la baja gravedad y la atmósfera densa no van juntas.

Algunas reflexiones (y mucho tiempo épicamente malo):

Primero, si la visibilidad fuera baja, los peligros aéreos frecuentes y el radar menos efectivo, la capacidad de evitar peligros repentinos (o impactar esos peligros a baja velocidad con potencia de elevación restante en caso de daño) alentaría el desarrollo de biplanos y aeronaves. En ESTA pregunta, sugerí nubes espesas y plantas aéreas más ligeras que el aire como peligros naturales que harían letales las altas velocidades del aire. Un diseño de biplano ultraligero temprano, realmente barato y fácil (llenar el cielo con aviones) o alguna razón muy lógica para un gran número de cometas (por ejemplo, las tormentas constantes hacen que la captura de rayos se base en cometas o en globos de lluvia).una fuente de energía práctica) también haría que los cielos se llenaran de obstáculos con los que un avión regular tendría que lidiar. Nubes de tormenta oscuras e interminables.

En segundo lugar, los biplanos TAMBIÉN requieren pistas muy cortas. Si puede pensar en escenarios que requieren que todas o la mayoría de las pistas sean muy cortas, entonces los biplanos, helicópteros y autogiros serán los más favorecidos. Un terreno extraordinariamente áspero e irregular significaría que todas las primeras pistas eran asuntos cortos y sinuosos. Un mundo extremadamente montañoso significaría que PODRÍAS construir aviones de ala fija, pero ¿por qué lo harías? Tal vez para vuelos REALMENTE largos a lugares REALMENTE grandes. Los vientos fuertes y erráticos también harían que los aviones grandes que necesitan largos tiempos de despegue estuvieran en desventaja. Entonces, un mundo montañoso con muchas pequeñas islas volcánicas y atolones.

Finalmente, ¿ha considerado biplanos alternativos? Los diseños Canard (por ejemplo) son técnicamente biplanos, pero es posible que no cumplan con sus criterios. AQUÍ hay un biplano supersónico propuesto. Significa que con la aceleración adecuada primero, un biplano puede evitar los problemas que otros aviones supersónicos tienen con los estampidos sónicos y tener velocidades de crucero estables. Entonces, ¿imagínese si el diseñador original de este concepto hubiera tenido suerte y se hubiera topado con (o se le hubiera proporcionado en secreto...) un diseño que permitiera llevar a cabo este concepto con la tecnología y los cohetes existentes para la aceleración inicial? ¡Podrías saltarte la era torpe del monoplano y lanzar tus biplanos a la era supersónica!

Potencia/Peso

El gran factor que hizo que los biplanos y triplanos fueran preferibles en los primeros días de la aviación fue la baja relación potencia-peso de los primeros motores. Esto hizo necesario ahorrar el mayor peso posible en la estructura del avión. Un ala de monoplano tenderá a ser más pesada que un ala de biplano para una fuerza determinada, pero la mayor relación sustentación-resistencia hará que sea más eficiente a velocidades más altas.

Dado esto, si desea que los biplanos sean más frecuentes (no estoy seguro de poder excluir por completo los monoplanos mientras el vuelo aún sea lo suficientemente práctico como para ser útil), limite la disponibilidad de motores potentes y/o aumente la gravedad. También podría reducir la disponibilidad de materiales de alta resistencia/peso, pero eso significaría que no hay aluminio, acero, titanio, madera o compuestos, no solo para aeronaves sino para esta sociedad en su conjunto (a menos que pueda justificar por qué los usan para algunos cosas, pero no aviones, donde serían más útiles).

La reducción de la densidad del aire por sí sola no excluirá a los monoplanos hasta que la densidad sea tan baja que el vuelo no sea práctico. Sin embargo, podría hacer que los multiplanos prevalezcan más en las funciones de carga/pasajeros, siempre y cuando también restrinja la longitud de la pista y/o el rendimiento del motor (de lo contrario, se conformarán con velocidades aerodinámicas mínimas más altas y pistas largas). Desafortunadamente, las bajas densidades del aire también reducirán la maniobrabilidad (en igualdad de condiciones), por lo que estos aviones pueden ser más agradables estéticamente, pero no serían muy divertidos de volar.

Las densidades de aire más altas hacen que las velocidades altas sean menos prácticas y reducen el beneficio relativo de la forma en planta del monoplano. Sin embargo, también reducen la cantidad de área de ala necesaria para volar a una velocidad y peso dados, por lo que aumentar la densidad del aire sin hacer ningún otro cambio podría hacer que el cuerpo de ala combinado o el estilo de avión "flapjack volador" sea preferible a los multiplanos . Como tal, es mejor aumentar la densidad del aire junto con otros cambios.

Tenga en cuenta también que la densidad del aire disminuye con la altitud, por lo que siempre que la presurización de la cabina sea posible o el piloto, la tripulación o los pasajeros ya tengan sus propios sistemas de soporte vital, la aeronave puede simplemente optar por ascender a una altitud en la que el aire sea lo suficientemente delgado. para permitir altas velocidades. Los motores de mayor gravedad y/o menos potentes pueden hacer que esto no sea práctico y obligar a la aeronave a permanecer baja y lenta.

Restricción del rendimiento del motor

Tal vez este es un mundo que por alguna razón (no alberga vida, se terraformó recientemente, nunca se cumplieron las condiciones necesarias, etc.) nunca formó combustibles de hidrocarburos, o tal vez todos se han agotado. De cualquier manera, te quedas con un avión de propulsión eléctrica donde las baterías constituyen la mayor parte del peso del avión. Alternativamente, tal vez las restricciones ambientales han prohibido los motores de combustión o han reducido su potencia a través de medidas de control de emisiones. Tal vez la atmósfera no tenga oxígeno libre, por lo que el avión también tiene que llevar su propio oxidante, lo que nuevamente reduce la relación potencia-peso general. Solo necesita restringir la fracción de peso disponible para el fuselaje hasta que los diseñadores no tengan más opción que recurrir a configuraciones de varios planos.

En cuanto a los objetivos de rendimiento, no querrá bajar de 5 W/N para un avión completamente cargado. 10-15 W/N tiende a ser el límite inferior para el rendimiento práctico (la mayoría de los cazas de la era de la Primera Guerra Mundial y los aviones de aviación general como el Cessna 172 se encuentran en este rango). Los combatientes de la era de la Segunda Guerra Mundial, por el contrario, tendían a oscilar entre 25 y 35 W / N.

Gravedad creciente

El aumento de la gravedad por sí solo aumentaría el peso sin aumentar la potencia del motor, por lo que le permitiría aumentar la relación mínima entre fuerza y ​​peso de un fuselaje hasta que los monoplanos no fueran prácticos. Sin embargo, esto también tendría un impacto en la vida planetaria, y la Tierra ya está cerca del umbral de escape atmosférico del helio (al menos para las temperaturas de la superficie que pueden sustentar la vida tal como la conocemos). Un planeta con una gravedad superficial más alta requeriría un aumento correspondiente en la temperatura de la superficie para evitar convertirse en un gigante gaseoso (aunque no hay razón para que no pueda tener un gigante gaseoso colonizado como Bespin).

La única forma en que puedo ver que los biplanos sigan siendo comunes es si reemplazaran al automóvil. Los biplanos y triplanos tienen mucha más sustentación en comparación con un monoplano de tamaño similar. Entonces, tal vez en su universo, nadie tiene autos, tienen biplanos. Esto se debe a que un biplano puede usar pistas muy cortas, en un entorno suburbano pueden estar justo en frente de cada casa. En un entorno urbano, quizás cada azotea tenga una algo así como un helipuerto.

La disminución de la densidad del aire reducirá la sustentación disponible para cualquier aeronave, lo que significa que la aeronave debe tener un área de ala más grande y potencialmente volar lejos para lograr la sustentación requerida. El área de ala aumentada puede ser proporcionada por múltiples alas.

La atmósfera de Marte tiene una densidad muy baja, generalmente conocida como muy delgada. Para permitir que el helicóptero de Marte vuele en la atmósfera de Marte de baja densidad y baja presión, el helicóptero tendrá dos palas de rotor que girarán mucho más rápido de lo que necesitarían si el helicóptero volara en la atmósfera de la Tierra.