¿Se pueden revivir los diseños de biplanos o triplanos con materiales modernos?

Los biplanos (y triplanos) se extinguieron (casi) no porque los materiales de alta resistencia (como los compuestos) no estuvieran disponibles, sino porque estuvieron disponibles.

Una de las principales razones para el uso de biplanos en los primeros días de la aviación fue que los materiales disponibles no tenían suficiente resistencia para los diseños (alas) utilizados.

La principal desventaja de los biplanos (o triplanos) es la aerodinámica: produce mucha resistencia en comparación con el monoplano y las alas interfieren entre sí.

Entonces, el biplano era una solución (aerodinámicamente) ineficiente a un problema estructural. A medida que los materiales de mayor resistencia como el aluminio se generalizaron, los biplanos cayeron en desgracia.

Si bien se pueden revivir, no veo por qué alguien haría eso, excepto por nostalgia (o algunos usos especiales, como acrobacias aéreas).

Hay algunas empresas que fabrican o restauran biplanos, pero por lo general no usan compuestos (como materiales modernos), aunque sí usan aviónica moderna.

No.

Los biplanos fueron la mejor manera de volar en los primeros días porque la gente no había pensado en el concepto de un ala gruesa. Todos los primeros aviones usaban superficies aerodinámicas muy delgadas, y un biplano producía un ala muy liviana y fuerte. Los materiales, por cierto, no tuvieron nada que ver con esto, por lo que el uso de materiales compuestos modernos no cambiará la situación.

Pero un biplano tiene ventajas: si

• quiere la velocidad de rotación más rápida posible ,
• un fuselaje compacto,
• quiero volar despacio,
• tienen poca necesidad de carga útil,

un biplano será la solución correcta. Sin embargo, tan pronto como el avión se utiliza para obtener ingresos mediante el transporte de mercancías o personas de forma rápida y eficiente a largas distancias, el monoplano es, con mucho, la mejor solución.

Artilugios como el Blériot tipo 67 nunca se volverán a construir (excepto tal vez para el entretenimiento).

Bombardero Blériot tipo 67 ( fuente de la imagen ). Tenga en cuenta las superficies aerodinámicas de las alas muy delgadas.

Por otro lado, para divertirse volando, un biplano EAA es difícil de superar. Y es muy fácil de construir.

Biplano EAA P2 ( fuente de la imagen ). Este diseño es posible con cualquier material apto para aviación.

Altamente improbable.

• La forma más eficiente de aumentar la eficiencia de una aeronave para convertir el empuje en sustentación es aumentando la cantidad de aire que puede utilizar. Eso es aumentar la envergadura.
• Es menos eficiente tratar de obtener más sustentación del aire de la que ya estamos usando, es decir, dispositivos de alta sustentación y alas apiladas.

El aumento de materiales es lo que nos permitió alejarnos de métodos menos eficientes como los biplanos.

Por otro lado, una restricción de envergadura particular puede impulsar el desarrollo de aviones múltiples, como en las acrobacias aéreas, donde las fuerzas violentas son mejor resistidas por alas más cortas.

Así que tal vez seguirá habiendo aplicaciones de nicho, pero no veo ningún impulsor económico para los diseños de aviones múltiples, y la economía es lo que hace que los aviones vuelen en cualquier cantidad.

Los biplanos sobrevivieron durante mucho tiempo en dos nichos. Uno era de peso ligero para vuelos lentos donde la penalización por arrastre es pequeña, como aviones de fumigación de cultivos agrícolas y ultraligeros. El otro era donde la maniobrabilidad extrema exigía un diseño compacto pero no había necesidad de velocidad máxima, como las acrobacias aéreas de competición.

Eventualmente aparecieron materiales modernos e incluso estos nichos se extinguieron. Cuando Paul MacCready diseñó sus aviones de propulsión humana Gossamer Condor y Gossamer Albatross, consideró diseños de biplano reforzado y monoplano reforzado. Tradicionalmente, el monoplano arriostrado lleva fuerzas estructurales más altas, por lo que el biplano equivalente pesa menos. Para un avión propulsado por hombres, eso es una ventaja enormemente significativa. Pero, utilizando materiales modernos, MacCready encontró que la diferencia de peso era tan pequeña que la eficiencia aerodinámica del monoplano ganó el día.

El compuesto de ala escalonada Griffon Lionheart sin puntales voló por primera vez el 27 de julio de 1997. Al igual que el ala escalonada de Beach, usaba un R985. Solo se fabricaron 3 (avión de empresa amarillo, blanco y azul) y la producción finalizó para los kits de 2001. Parece que si se hicieran más kits, se necesitarían algunos cambios en la cola. Tal vez algún refuerzo del tren de aterrizaje. "El propietario/constructor luego aplicó el timón izquierdo, pero el avión continuó desplazándose hacia una señal de pista. Cuando pasaron a la derecha de la señal, el avión se inclinó violentamente y se volcó. El avión sufrió daños sustanciales durante la secuencia del accidente para el ala superior izquierda y el estabilizador vertical". No estoy seguro si las aletas hacia abajo bloquean la acción de la cola. "Causa probable: el aterrizaje inadecuado del piloto y la subsiguiente pérdida de control direccional durante la carrera de aterrizaje".

Hay un nicho que puede ser de interés para aplicaciones comerciales, un biplano elevador de carga muy grande. Una vez que la envergadura alcanza cierta longitud, incluso los materiales y diseños modernos alcanzan límites debido al tamaño.

Si bien 250 nudos se considera extremadamente rápido para un tren, es un modo de viaje olvidado hace mucho tiempo para los aviones, con un ahorro de combustible potencialmente enorme. De costa a costa en los EE. UU. serían 10 horas de vuelo. Nueva York a Florida alrededor de 5 horas.

Combinado con turbohélices para envíos de carga o correo regionales al día siguiente, podría ser una verdadera máquina de hacer dinero, con un atractivo nostálgico y con seguridad en la fuerza sin la necesidad de alas plegables. Los pasajeros también podían montar bajo presupuesto.