Двухбалочный самолет - Twin-boom aircraft

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Двухбалочный самолет»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Декабрь 2007 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Летающий крытый вагон Fairchild C-119, выпрыгивая с парашюта сзади

де Хэвилленд Вампир T.11, стрелы которого удерживают заднюю часть фюзеляжа от выхлопных газов реактивного двигателя.

Caproni Ca.3, чьи стрелы обеспечивали зазор для винта и позицию для стрелка, чтобы стрелять в тыл

А двухбалочный самолет характеризуется двумя продольный стрелы (расширенные гондола -подобные тела). Штанги могут содержать вспомогательные элементы, такие как топливные баки и / или обеспечить опорную структуру для других предметов. Обычно сдвоенные хвостовые балки поддерживают хвостовые поверхности, хотя на некоторых типах, таких как Рутан Модель 72 Гризли стрелы движутся вперед от крыла. Конфигурация с двумя стрелами отличается от двухфюзеляжный конструкции в том, что он сохраняет центральный фюзеляж.

Дизайн

Конфигурация с двумя стрелами отличается от двойной фюзеляж типа имеющий раздельный, короткий фюзеляж, в котором размещались пилот и полезная нагрузка. Он был принят для решения различных конструктивных проблем с помощью обычных оперение для самолетов в разных ролях.

Установка двигателя

Для одного двигателя с пропеллером в конфигурация толкателя или реактивный двигатель Обычное хвостовое оперение требует, чтобы гребной винт или выхлоп был перемещен далеко назад, что требует либо очень длинного карданного вала, либо водометной трубы, что снижает тяговую эффективность. Конфигурация с двумя стрелами обеспечивает более короткую и эффективную установку.^[1] В Saab 21 Изначально был построен как толкач, а затем был адаптирован для реактивной мощности как 21R.^[2]

В этих конструкциях хвостовое оперение (горизонтальный стабилизатор) обычно высоко расположено на сдвоенных хвостовых стабилизаторах, чтобы не допустить попадания в след от двигателя. В Масштабированные композиты SpaceShipOne и SpaceShipTwo суборбитальные космические самолеты приняли двойную стрелу с подвесные хвосты или подвесные горизонтальные стабилизаторы (OHS), чтобы защитить планер от более широко распространенных выхлопов ракетных двигателей.

Сдвоенные штанги также используются в двухмоторных конструкциях, в которых система двигателя включает в себя громоздкие дополнительные элементы, такие как турбокомпрессоры и теплообменники, занимающие много места. Примеры включают Локхид P-38 Лайтнинг.

Поле зрения

Для того, чтобы позиция наблюдения сзади или стрельба имела беспрепятственный обзор, размещение ее в задней части обычного хвоста перемещает ее так далеко назад, что возникают проблемы с центром масс и балансировкой самолета. Избавление от обычного оперения позволяет расположить заднюю часть впереди, что решает проблему баланса. Примером может служить Фокке-Вульф Fw 189.

Однако сдвоенная стрела и хвостовое оперение все еще в некоторой степени затрудняют обзор, и орудия в этом положении особенно ограничены при стрельбе вбок.

Транспортная доступность

Для загрузки и разгрузки крупных грузов или грузовых единиц, таких как автомобили и контейнеры, требуются большие дверцы доступа. В обычных конструкциях эти двери должны располагаться в носовой или боковой части фюзеляжа, что требует сильного усиления основной конструкции. Боковые двери ограничивают длину предмета шириной двери, доступ также может быть затруднен двигателями или ходовой частью. Конфигурация с двумя стрелами позволяет разместить большую дверь в задней части фюзеляжа, свободную от препятствий со стороны хвостового оперения, как на Армстронг Уитворт AW.660 Аргози.

Однако доступ к задней двери остается ограниченным, особенно для грузовиков, движущихся к ней задним ходом, и часто предпочтительнее использовать обычный задний фюзеляж с высокой установкой.

Эффективность

Сдвоенные штанги обычно обладают большим сопротивлением, чем обычные конструкции. Кроме того, они обычно меньше фюзеляжа и, следовательно, по своей сути менее жесткие, что требует дополнительного усиления для сохранения жесткого положения хвостового оперения по тангажу. С другой стороны, исключается влияние наконечника на хвостовое оперение, и он поддерживается с обоих концов, что позволяет сделать его меньше и легче. Кроме того, нагрузка на размах крыла может снизить структурные силы между стрелами и, следовательно, общий вес.

Некоторые современные высокоэффективные конструкции имеют двойные стрелы, которые распределяют нагрузку по размаху крыла и / или укрепляют всю конструкцию. Способный совершать беспосадочные полеты вокруг света, Рутан Вояджер был утка конструкция с пропеллером трактора, в которой сдвоенные штанги выдвинуты вперед для фиксации носовой части, а также в задней части для поддержки сдвоенных стабилизаторов. Позже Virgin Atlantic GlobalFlyer был реактивным двигателем, но с аналогичной дальностью полета, все еще с большими сдвоенными стрелами для размещения реактивного топлива в легкой конструкции с размахом нагрузки, но с небольшим обычным хвостовым оперением на каждой стреле.

История

История конструкции сдвоенной стрелы восходит к решеткам стрелы, которые использовались на многих ранних самолетах с коробчатым двигателем. С осознанием огромного сопротивления, которое они вызывали, во время Первая мировая война. Яркие примеры включают Тримоторные бомбардировщики серии Caproni.

Примерно в это же время появились первые деревянные монокок появились фюзеляжи, и вскоре эта технология была применена для создания сдвоенных стрел. Возможно, первым из них был довоенный Толкатель Ньюпора, в котором использовалась бумага, пропитанная Бакелит однако наиболее успешными были AGO C.I и C.II в котором использовалась более обычная деревянная оболочка, состоящая из деревянных полос, наклеенных на форму. С развитием алюминий позже во время Первой мировой войны усиленные монококи обшивки, начиная с 1920-х годов, эта же технология была распространена на конструкции с двумя стрелами.

В большинстве ранних конструкций использовались сдвоенные стрелы для очистки заднего винта, однако даже во время Первой мировой войны несколько более крупных самолетов использовали их, чтобы обеспечить наводчику возможность прикрывать нижнюю часть хвостового оперения без необходимости иметь вес на самом верху. крайний конец самолета, где возникают проблемы с балансировкой и управлением.

Только во время Второй мировой войны, когда увеличивалась распространенность перевозки крупногабаритных предметов и транспортных средств по воздуху, была реализована полезность задней двери в соответствии с кабиной для облегчения погрузки, а вместе с ней и возможность перемещения конструкции задней части фюзеляжа на борт. стороны, чтобы избежать чрезмерной высоты в задней части фюзеляжа, как на Gotha Go 242 планер.

С началом эпохи реактивных двигателей необходимость зазора для пропеллера была заменена необходимостью обеспечить свободный путь для горячих выхлопных газов. Эффективности реактивного двигателя мешали длинные впускные и выпускные стволы, которые использовались во многих ранних конструкциях, и одним из решений было использование сдвоенных стрел, чтобы сократить до минимума выпускной канал, как, например, de Havilland, использовавшийся на своих успешных моделях. Вампир и Яд реактивные истребители.

В небольшом количестве конструкций использовались сдвоенные штанги по другим причинам, наиболее заметной из которых является Локхид P-38 Лайтнинг, чьи штанги содержали слишком длинные турбонагнетатели двигателя, из которых получилась бы необычно длинная гондола. Конечным применением сдвоенной стрелы, которая должна была быть разработана, было соединение крыльев с очень большим удлинением и передних крыльев, как на Рутан Вояджер, чтобы уменьшить изгиб и вес, необходимый для его ограничения. Кроме того, благодаря массе большей части топлива в среднем пролете он значительно снижает усилия на крыльях, примерно так же, как установка двигателей в середине пролета на большинстве реактивных транспортных средств.

Несмотря на эти ожидаемые преимущества, сдвоенные штанги остаются необычными. В большинстве случаев стрелы конструктивно менее эффективны в обеспечении жесткости по тангажу и создают большее сопротивление. В случае использования сдвоенных стрел для улучшения поля огня вниз, это значительно уменьшает его в поперечном направлении и часто прямо позади. Для транспортных средств стрелы могут облегчить доступ к фюзеляжу, но грузовики в этом случае должны быть очень осторожны, чтобы не задеть части самолета, к которым они затем приближаются. В результате C-119 оставался аномальным, и большинство успешных послевоенных транспортных средств, таких как C-130 Геркулес, вернулся к единой задней части фюзеляжа.

Еще хуже, в трансзвуковой на высоких скоростях, достигаемых на длительной мощности в предельных пикированиях, расположение хвостовой части P-38 заставляло его заглушать крыло и фюзеляж, что вызывало подгибание Маха, когда нос резко и опасно опускался, хотя в остальном это было крайне прощающий.^{[нужна цитата ]} Также неясно, действительно ли двойная стрела давала какие-либо преимущества перед обычным фюзеляжем и удлиненными гондолами, которые хорошо себя зарекомендовали в нескольких других конструкциях.

Список двухбаллонных самолетов

Смотрите также

• Двухфюзеляжный самолет
• Двойной хвост

Рекомендации

Примечания

Цитаты

Библиография

• Green, W. и Swanborough, G .; Полная книга бойцов, Саламандра, 1994.