为什么早期的飞机都是双翼,后来又为什么进化成都是单翼了?

一只爱溜达的喵

对于这个问题,老鹰航空提供一点专业的回答吧:


第一,早期飞机受限于发动机动力输出过慢过小,为了提高升力缩短滑跑距离,根据升力公式:升力=升力系数*动压*机翼面积,升力系数有机翼翼型、机翼形状和角度确定,以当时的空气动力学水平,很难有所提高,动压和速度有关,所以,只能从提高机翼面积入手了

第二,当时的材料和工艺水平落后,无法设计和加工一个十分长的单机翼,那么最简单也是最有效的方法就是设计成多层机翼,如双翼或者三翼,这样就可以实现了增加机翼面积,且确保机翼长度较小,降低了结构设计难度。

第三,随着发动机功率的加大,空气动力学、材料、工艺的进步,单翼才成为了现实。

OK,关于问题就回答到这里吧。😊


老鹰航空

双翼机

早期的飞机,通常是采用双层机翼。这样的设计原因是:早期的飞机,完全是以尾舵控制方向和升降,降落之后又得完全依赖轮子和跑道摩擦来停止。所以需要很大的翼面来提供升力(早期飞机发动机功率比较小,而双层机翼在低速飞行时可以产生较大的升力),因此为了安全大多使用的都是双层机翼。

双层机翼的优势是:机翼结构更轻、机翼载荷更低和翼展更小。但是,它也有比较明显的缺点,就是每个机翼上方的气流之间会有一定的干扰,这样加大了阻力,另外双翼飞机通常需要大量的支撑结构,这也会增加额外的阻力。

采用下单翼的P-40战斗机

到了20世纪30年代,由于飞机开始对飞行速度以及航程有一定的要求,而多片机翼产生的阻力与多余的重量,并不利于性能的提升。加上飞机发动机功率有一定的提升,金属材质和悬臂结构设计日趋成熟,单翼机逐渐取代多翼机,成为航空上的主流设计。

到了20世纪40年代中期,双翼机无论是在军用或者是民用机市场,都仅剩下占有非常少的数量。

单翼机


鼎盛军事

这个问题其实从飞机升力的表达公式就可以知道。
众所周知,飞机的升力由机翼提供。飞机的升力公式可以看出,飞机的升力与空气密度成正比,与飞机的飞行速度的平方成正比,与飞机的机翼面积成正比。

飞机在高空飞行,空气密度底,所以获得足够的升力需要增加飞行速度或者机翼面积。飞机的速度越快,当需要足够的升力的时候,所需要的机翼面积就小。

早期的飞机大多飞行速度很慢,所以需要增加足够大的机翼面积来为飞机提供足够的升力。现代的飞机大多是亚音速飞机,因此飞行速度已经不是问题,主要矛盾是降低飞行阻力增大飞行速度。所以现代飞机大多是机翼面积逐渐减小,甚至在在超音速飞机,机翼面积就已经很小了。

以上回答完毕!


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