¿Qué justifica un biplano sobre un monoplano arriostrado?

Los biplanos se convirtieron en los primeros aviones en entrar en servicio debido a que su diseño estructuralmente eficiente era más adecuado para los materiales débiles en ese momento. Esta eficiencia proviene de las dos alas que actúan como cuerdas de una armadura muy profunda.

Otro factor estructuralmente favorable fue la envergadura reducida y, por lo tanto, el momento permitido al distribuir la sustentación entre las alas apiladas.

Otro ahorro de peso fue la reducción de la carga alar, lo que permitió el uso de motores menos potentes para un vuelo más lento.

Sin embargo, el ala adicional solo produce un 20 % más de sustentación con un aumento de la resistencia parásita del 100 %. Irónicamente, este arrastre de interferencia es aún más severo a las velocidades más bajas para las que están optimizados los biplanos.

Un monoplano reforzado tiene la mayoría de las ventajas estructurales de un biplano, con menos desventajas aerodinámicas. Por lo que parecería un diseño más lógico que un biplano, dados los mismos materiales y motor.

Sin embargo, los biplanos se construyeron en grandes cantidades. ¿Por qué?

Por cierto, sinceramente, cuestiono que el ala inferior dé solo un 20 % más de sustentación. Puede ser más, si se configura correctamente, el ala inferior pone al ala superior en efecto suelo perpetuo. Sería un gran estudio, pero, como dice Peter, el ala superior hace la mayor parte del levantamiento.

Respuestas (2)

En los días de los pioneros, ambos tipos competían ferozmente. El monoplano arriostrado tiene una profundidad estructural similar a la del biplano arriostrado, pero menos del doble del área total del ala, por lo que muchos argumentaron a su favor. Por otro lado, el ángulo menos profundo de sus alambres de arriostramiento introdujo mayores fuerzas de compresión en los largueros de las alas, por lo que tuvieron que reforzarse y eso agregó peso.

El monoplano sufrió su primer inconveniente alrededor de 1911 cuando, primero en Francia y poco después en Gran Bretaña, comenzaron a caer ejemplares del cielo y durante un tiempo se les prohibió el servicio militar. El problema francés resultó ser una suposición de diseño errónea que condujo a cables de refuerzo demasiado delgados, los británicos fueron los sujetadores de capó especificados por el Ministerio que se quedaron a la deriva. Pronto volvieron a volar, pero el daño a su reputación ya estaba hecho.

Sin embargo, algunos tipos todavía estaban en servicio cuando estalló la guerra, especialmente con Alemania. El Etrich Taube y el Fokker Eindecker ayudaron a restaurar su reputación, especialmente cuando Fokker desarrolló equipo interruptor para las ametralladoras, desatando el flagelo Fokker . Pero esto sería el punto culminante de la carrera del monoplano arriostrado.

Las ventajas del biplano que mencionas (alta resistencia y envergadura corta) demostraron brindar una mayor maniobrabilidad, rigidez y tolerancia al daño cuando importaba, y el monoplano rápidamente quedó obsoleto.

El biplano siguió siendo dominante hasta que la potencia del motor aumentó lo suficiente como para llevar aviones más allá de las 200 mph, donde el mayor peso del monoplano sin refuerzos o voladizo era un precio que valía la pena pagar por una aerodinámica más limpia.

El biplano ya perdió su dominio durante la Primera Guerra Mundial, al menos en Alemania. La mayoría de los tipos nuevos eran monoplanos: Fokker DVIII, todos los diseños nuevos de Junkers, Dornier o Rohrbach (Zeppelin Staaken), lo que sea. Los nuevos biplanos se diseñaron principalmente para acrobacias aéreas y entrenamiento de pilotos.
@PeterKämpf Esa es una imagen falsa llena de errores. El monoplano parasol representó solo un desafío modesto, y eso principalmente en Francia. El Dornier más importante fue el D.1, un biplano cantilever, Junkers había construido monoplanos cantilever en todas partes, pero solo en cantidades de centavo, Rohrbach era una compañía de posguerra; casas de biplanos como Fokker y Albatros dominaron los cielos alemanes hasta el final. Los cazas franceses servirían mejor a su caso, pero compañías como Lioré et Olivier continuaron durante mucho tiempo con la tradición de los biplanos en otros sectores.
Rohrbach trabajó en Zeppelin en Staaken. Es por eso que incluyó la sutil sugerencia de que cierras para pasar por alto. El Dornier D.1 fue parcialmente responsable de la desaparición de los biplanos. Ninguno de los muchos tipos de biplanos Albatros después del DV se ordenó en números. Fokker cambió a monoplanos en 1918. Dornier y Rohrbach diseñaron los aviones que ustedes llaman posguerra en 1918. ¿Debería continuar o ven dónde están los conceptos erróneos?
Zeppelin Staaken no construyó el monoplano de Rohrbach hasta que terminó la guerra, y un oscuro prototipo no hace una revolución. El monoplano Fokker D.VIII era más pequeño y liviano que el biplano D.VII pero no más rápido, y la compañía volvió a los biplanos durante lo poco que quedaba de la guerra. Sí, creo que todos podemos ver dónde se encuentran los conceptos erróneos. El simple hecho de la historia es que los monoplanos siguieron siendo una curiosidad hasta que las potencias de los motores aumentaron para justificar la ineficiencia estructural del voladizo.

ingrese la descripción de la imagen aquí"Un monoplano reforzado tiene la mayoría de las ventajas estructurales de un monoplano con menos desventajas aerodinámicas"

Afirmación muy sorprendente ya que, en el párrafo anterior se dice: "el ala extra produce un 20% más de sustentación con un 100% de aumento de la resistencia parásita".

En realidad, con largueros, estructura de ala en voladizo y los beneficios aerodinámicos de alas más gruesas , los biplanos fueron superados por los monoplanos de ala alta en la década de 1920.

El aumento en el empuje disponible de motores más potentes y puntales de paso variable hizo que el ahorro de peso fuera obsoleto, pero aumentó el diseño de resistencia del biplano.

Es muy dudoso que un biplano con potencia y suministro de combustible similares pudiera haber seguido el S pag i r i t o F S t L o tu i s a través del Atlántico.

Algunas fotos para nuestros comentaristas:

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Y finalmente:

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¿Ventajas estructurales de un monoplano?
sí, deletreado mal obsoleto. no es mi palabra favorita.
Los biplanos son muy fuertes y ligeros, pero más lentos. Cuando pasa un cierto punto de velocidad, se debe dedicar mucho más empuje a la resistencia de forma. Por eso, a grandes velocidades, ya no se necesitan alas (ni siquiera una) y bastan los cuerpos elevadores .
no me malinterpreten, en realidad construí y volé un biplano con alas apiladas de aspecto muy alto y voló bien.
Sorprendentemente, el biplano tiene ventajas en el control del balanceo del viento cruzado debido a un brazo de torsión más corto y una protección parcial de las alas contra el viento. Se debe agregar anhedralling al monowing para ayudar con esto.
¿Qué justifica un biplano sobre un monoplano arriostrado?
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