Hvorfor brukes ikke dobbeltdekkere i luftfart?

[olefiver]

Følgende sitat er ikke egentlig relevant for diskusjonen

finnes jo dobbel dekkere som letter ved 50km

5695372[/snapback]

Dette innlegget fikk meg til å tenke.

 

Ettersom utviklingen går fremover har størrelsen på (noen av) flyene vi bruker blitt større og større. Antonov An-225 og An-124, Airbus A380, 747, C-5 Galaxy, C-17 Globemaster III, Guppy serien, osv alle store til gigantiske flymaskiner som krever en enorm løftekraft.

 

Ville ikke disse flyene tjent på å være dobbeltdekkere?

 

Tenker i forhold til vekt, materialkostnader i en vinge kontra to, kortere vinger gir bedre manøveribilitet [sic], plassbesparelse, drivstoffkostnad ved takeoff.

 

Dobbeltdekker konseptet har jo muligheten til å gi mye større løftekraft på mindre vingeareal enn singeldekker.

 

Hva er de største grunnene til at vi ikke bruker dobbeltdekker konseptet på gigantflyene i dag?

Og hva er de største grunnene til at vi burde bruke dobbeltdekker konseptet på gigantflyene i dag?

Endret 6. mars 2006 av olefiver

[Marius_EV]

Dobbeltdekker konseptet har jo muligheten til å gi mye større løftekraft på mindre vingeareal enn singeldekker.

 

 

Hmm.. Den tok jeg ikke helt.. forklar?

[Isbilen]

En dobbeltdekker gir ikke mer løftekraft på mindre vingeareal. Tror heller det er motsatt, i og med at den nederste vingen kanskje får mindre å "jobbe" med grunnet turbulens. Jeg har ikke så god greie på dette, men velger å tro at flyprodusentene er såpass oppegående at hvis det hadde hatt noe for seg med to par vinger, hadde vi hatt massevis av slike fly ennå.

[Aleks_r]

Det er ingen direkte fordel ved dobbeltdekkere, annet enn mindre vingebelastning, som igjen fører til større manøvreringsdyktighet. Det finnes også monoplan som tar av på 50 km/t, som foreksempel det tyske Fiesler Fi 156 Storch. Det som avgjør lengden på takeoffrun ganske mye, er hvordan vingen er designet.

[olefiver]

Merk at jeg ikke baserte noen av mine spekulasjoner direkte på det sitatet jeg starter posten med.

Det var rett og slett slik at jeg pga den posten startet å tenke på hvorfor dobbeltdekkere ikke brukes lengre, og jeg ønsket å vite hvorfor. Litt uklar kanskje. Så heretter: drit i gunfreak19 sitatet (ikke vondt ment gunfreak19).

 

Jeg har ikke så god greie på dette, men velger å tro at flyprodusentene er såpass oppegående at hvis det hadde hatt noe for seg med to par vinger, hadde vi hatt massevis av slike fly ennå. 

Fordi ingen gidder å døtte masse penger inn i forskning på hvordan best lage dobbeltdekkere? Verden funker kanskje fint nok som den er for dem og alle fabrikker er dedikert til singeldekkere og monoplan, så ... penger vet du

 

Uansett, jeg kan lite om det. Men jeg ble brått interessert og ønsket å finne ut av hvorfor og hvorfor ikke, så fortsett å diskuter. Jeg vil å flere synspunkter og gjerne noen formler og tegninger

Endret 6. mars 2006 av olefiver

[gaardern]

Lufta beveger seg jo fortere på undersiden av en vinge enn på oversiden. Området i mellom to vinger vil jo havne mellom barken og veden? Ettersom den nederste vingen ønsker å ha lav hastighet på denne lufta, mens den øverste vil ha høy hastighet? Avstanden mellom vingene har helt sikkert stor betydning, men sånn i prinsippet vil det vel ikke være dobbelt så mye oppdrift på en dobbeldekker på grun av at den ikke får like stor forskjell i lufthastighet over/under vingen(e).

Mulig jeg er helt på jordet, men syns det høres logisk ut...

[kyrsjo]

Vel, jeg vil tro du vil få større luftmostand med en dobbeltdekker enn med et monoplan, da to vinger gir to vingespisser som igjen gir mer turbulens. Noe som gir lavere fart og høyere drivstofforbruk.

[endrebjo]

Lufta beveger seg jo fortere på undersiden av en vinge enn på oversiden.

5710477[/snapback]

Er det ikke motsatt?

Oversiden buer oppover mens undersiden er flat, dermed må luften på oversiden gå en lengre vei enn den på undersiden, og for å kompensere trykkforskjellen foran/bak vingen går luften på oversiden fortere enn den under. Dermed blir det et undertrykk over vingen og overtrykk under vingen.

[gaardern]

Lufta beveger seg jo fortere på undersiden av en vinge enn på oversiden.

5710477[/snapback]

Er det ikke motsatt?

Oversiden buer oppover mens undersiden er flat, dermed må luften på oversiden gå en lengre vei enn den på undersiden, og for å kompensere trykkforskjellen foran/bak vingen går luften på oversiden fortere enn den under. Dermed blir det et undertrykk over vingen og overtrykk under vingen.

5711267[/snapback]

 

Joda, stemmer det, gikk litt fort i svingene når jeg skrev. Men poenget mitt gjelder jo uansett.

[Aleks_r]

Når det gjelder den teorioen der (Bernoulli's prinsipp) så har jeg mine tvil: http://www.amasci.com/wing/airfoil.html

[Signatur]

Luftmotstand er riktig svar. En dobbeldekker vil fly mye saktere og bruke mye mer drivstoff enn en vanlig vinge. Du vil kanskje få økt løftekapasitet, men den fordelen veier ikke opp for ulempene.

[olefiver]

Jeg mener at de lagde dobbeltdekkere for økt løftekraft under WW1 (den røde baron, osv), de hadde ikke akkurat så kraftige motorer da, 80km/t toppfart eller så.

Men hvis den økte løftekraften ikke veier opp for økt luftmotstand, og dermed økt drivstoff forbruk, er det ikke rart at dobbeltdekker konseptet ikke er i bruk i dag.

 

Men konseptet har kanskje et poeng i fremtiden når vi starter å utvikle og bruke atomkraft drevene gigantfly?

[Signatur]

Vel, det eneste bruksområdet jeg kan se for dette, er vel fraktefly. Her kan man helt klart dra fordel av økt løftekapasitet og farten er ikke så kritisk. Jeg vet at det finnes noen som har tenkt i liknende baner, bare ved bruk av enorme luftskip.

 

All slik transport må likevel finne seg i å konkurere direkte med sjøtransport, noe som er meget billig. Det spørs hvor mye man er villig til å betale for å få varene litt fortere fram.

 

Jeg tviler på at vi noen gang kommer til å se et passasjerfly som er større enn A380. Det er ikke selve størrelse på flyet som er begrensningen, men kapasiteten på flyplasser til å behandle så mange passasjerer på en gang.

Endret 8. mars 2006 av Signatur

[olefiver]

For så vidt fraktefly jeg mest tenkte på. Brorparten av flyene jeg ramser opp i startpost er fraktfly, noen av dem er da også ekstremt spessialiserte.

 

Jeg er ikke enig i at all transportflyving vil konkurere direkte med sjøtransport. Sjøtransport har en helt annen lastkapasitet og transporttid. Dessuten har skip en begrenset aksjonsområde (havet) og må ofte kombineres med tog/trailer.

Ved å bruke dobbeltdekkere kan løftekraften økes og dermed rullebanekravene senkes, superfraktflyene kan operere på et større flyplasser og frakte direkte mellom steder båt/tog/trailer ikke kan.

[Havon]

Jeg mener at de lagde dobbeltdekkere for økt løftekraft under WW1 (den røde baron, osv), de hadde ikke akkurat så kraftige motorer da, 80km/t toppfart eller så.

5720334[/snapback]

 

Merk, Flyet til den Røde baron var et Triplan

[Torbjørn]

ikke glem at i sci-fi orienterte sanntids-strategispill ser man ofte trege laftflyvende droner som samler inn ressurser ol. og flyr disse til basen - jeg tror dette kommer til å slå till - dog ikke så mange dobbeldekkere der! (eller trippeldekkere slik som røde baron's focker)

[olefiver]

Det eksisterer allerede slike droner, i mange forskjellige størrelser. Dog er ingen av disse dobbeltdekkere.

Ubemannede, fjernstyrte droner ble f.eks. brukt for å lure fientlig anti-luft missilbatterier i Becka dalen av Israel.

Og USA brukte ganske mange større droner under Gulf krigene, som spaner for krigsskipene.

 

Utviklingen der går rimelig fort. Trur forresten en nordmann også har utmerket seg. Mener han (husker ente hvem han er) har lagd verdens letteste/minste fjernstyrte helikopterdrone.

Endret 9. mars 2006 av olefiver

[kyrsjo]

Hovedgrunnen til at de brukte bi/triplan under 1. verdenskrig og tidligere, var vel at det var vanskelig å lage lange, stive nok vinger.

[bfisk]

Tenker i forhold til vekt,

To vinger veier mer enn én vinge. Så det argumentet faller vel på død grunn.

 

materialkostnader i en vinge kontra to,

Heller ikke her ser jeg hvordan det skal gå til.

 

kortere vinger gir bedre manøveribilitet [sic]

I transportfly manøverabilitet uviktig. De skal ikke fly akrobatikk. Husk at manøverabilitet er motsatt av stabilitet, og stabilitet er et nøkkelord på disse flyene.

 

, plassbesparelse,

Tenker du på dersom du kunne gjøre vingene kortere? Husk at med to vinger må du ha to vingefester, to sett med elektronikk/hydraulikk/mekanikk og diverse, diverse. Hvordan dette sparer plass har jeg også vanskelig for å se.

 

drivstoffkostnad ved takeoff.

Det er jo helt ubegrunnet. Hvorfor vil to vinger gi redusert drivstoffkostnad ved avgang?

 

Dobbeltdekker konseptet har jo muligheten til å gi mye større løftekraft på mindre vingeareal enn singeldekker.

Løft avhenger av vingens profil, angrepsvinkel, vindhastighet og lufttetthet. I vingens profil inngår areal, unforming, korde og en del annet snacks. Det er ingen grunn til at to identiske vinger skulle være mer effektiv enn samme vingearel på en vinge.

 

Hva er de største grunnene til at vi ikke bruker dobbeltdekker konseptet på gigantflyene i dag?

Og hva er de største grunnene til at vi burde bruke dobbeltdekker konseptet på gigantflyene i dag?

Se over.

 

En dobbeltdekker gir ikke mer løftekraft på mindre vingeareal. Tror heller det er motsatt, i og med at den nederste vingen kanskje får mindre å "jobbe" med grunnet turbulens.

Uten at jeg skal si jeg har gjort leksene mine innenfor streamflow patterns og slikt, vil jeg si at dette høres logisk ut. De to vingene vil etter all sannsynlighetet interferere med hverandres trykk- og hastighetsprofiler, slik at slutteresultatet blir dårligere.

Jeg har ikke så god greie på dette, men velger å tro at flyprodusentene er såpass oppegående at hvis det hadde hatt noe for seg med to par vinger, hadde vi hatt massevis av slike fly ennå. smile.gif

Kanskje diskusjonens beste poeng?

 

Det er ingen direkte fordel ved dobbeltdekkere, annet enn mindre vingebelastning, som igjen fører til større manøvreringsdyktighet. Det finnes også monoplan som tar av på 50 km/t, som foreksempel det tyske Fiesler Fi 156 Storch. Det som avgjør lengden på takeoffrun ganske mye, er hvordan vingen er designet.

Helt enig her. Dessuten er det vel sjeldent takeoff-distance er det som begrenser lastefly? Andre ting som påvirker takeoff-distanse i vesentlig grad er atmosfæriske forhold (trykk/temperatur), rullebaneforhold, vekt og balanse, og effektiviteten i løftøkende innretniger (flaps/slats).

 

edit: måtte dele i 2 poster....

Endret 9. mars 2006 av bfisk

[bfisk]

Fordi ingen gidder å døtte masse penger inn i forskning på hvordan best lage dobbeltdekkere? Verden funker kanskje fint nok som den er for dem og alle fabrikker er dedikert til singeldekkere og monoplan, så ... penger vet du wink.gif

Utviklingen av nye prototyper og aerodynamiske profiler er noe det brukes betydelige summer på hvert år.

 

Vel, jeg vil tro du vil få større luftmostand med en dobbeltdekker enn med et monoplan, da to vinger gir to vingespisser som igjen gir mer turbulens. Noe som gir lavere fart og høyere drivstofforbruk.

Korrekt. Fordi man har større trykk under enn over vingen, vil luft ha en tendens til å komme opp og rundt vingespissene, og generere såkalt "wingtip vortecies". Det høres kanske ubetydelig ut, men er i høyeste grad en faktor som bidrar til såklat indusert luftmotstand (induced drag). Man kan merke det i småfly, spesielt, i det man kommer innenfor ca ett vingespenn over bakken. Man kommer da ned i det man kaller "ground effect", og her kanselleres denne motstanden ganske effektivt ut, med den effekten at man "flyter" bortover rullebanen.

 

I de siste årene har man forsket mye på dette, og introduksjonen av såkalte winglets har i stor grad minimert denne effekten. Boeing 737NG leveres nå med blended winglets som option eller retrofit, og sies og redusere drivstoffforbruk med ca 7%.

 

Likevel er indusert luftmotstand bare 1 av 3 grupper man gjerne bruker. Formmotstand står for størsteparten av motstanden, og jeg vil anta at to vinger, med samme areal som én stor, vil ha en større profil inn i vinden, og således mer formmotstand. Den siste delen er såkalt parasittmotsand, men jeg kan ikke hvordan det nevneverdig påvirker denne diskusjonen. En viss parasittmotstand kan fakisk væfre med å kansellere indusert motstand, jfr såkalte "vortex generators", og øke den, jfr. "stall strips". Disse forholdene forskes det visstnok mye på.

 

Hovedgrunnen til at de brukte bi/triplan under 1. verdenskrig og tidligere, var vel at det var vanskelig å lage lange, stive nok vinger.

Et vesentlig poeng. Fremdeles er dette aktuelt, jfr at flyprodusenter opererer med maksimal vekt for fly, uten drivstoff, en maximum zero fuel mass, MZFM (MZFW i USA). Med virkårlige tall, kan det hende at et fly har lov til å veie 100.000 kg totalt, hvorav 30.000 kg er max fuel og 50.000 er dødvekt. Man kan da laste opp flyet med 20.000 kg payload (cargo og passasjerer), og være innenfor rammene. Hvis man skal ta med 25.000 kg cargo, må man da ta ut 5.000 kg fuel for å være innenfor. Hvis flyet har en MZFM på 90.000 kg, vil det si at man ikke kan putte inn 41.000 kg payload og 9.000 kg fuel. Selv om man er innenfor rammene, er ikke flyet godkjent for denne lastekonfigurasjonen.

 

Dette kommer av at stresset i vingefestene overgår de begrensningene flyet er sertifisert for. Vingene løfter, og flykroppen "trekker nedover". Med svært tung last i midten, og "lette" vinger (pga lite drivstoff), har man nå gått ut over de rammene produsenten har gitt - rett og slett fordi det kan være skadelig for flyet.

 

 

 

 

 

(Holder på å utdanne meg til flyger, så jeg har lest mer om dette enn det som er sosialt sunt...)

 

edit: quote-taggene hadde fest.

 

edit2: som vanlig er ikke Wikipedia noe dumt sted å begynne: (min utheving)

Biplanes were most successfully marketed in the early days of aviation when the wing sections used were very thin and consequently the wing structure needed to be strengthened by external bracing wires. The biplane configuration allowed the two wings to be braced against one another, increasing the structural strength. Another advantage was the more compact layout with a shorter wing span, which led to greater maneuverability. The big disadvantage of the biplane layout was that the two wings interfered with one another aerodynamically, each reducing the lift produced by the other. This meant that for a given wing area the biplane produced more drag and less lift than a monoplane. Once thicker wing sections and improved structural materials were introduced, removing the need for external bracing, monoplanes quickly superseded biplanes in aviation. Modern biplane designs now exist only in specialist niche roles and markets such as aerobatics and agricultural aircraft.

Endret 9. mars 2006 av bfisk