Gibt es bestimmte Gewichts- oder strukturelle Gründe, sich für ein Frachtflugzeug für niedrige oder hohe Tragflächen zu entscheiden?

@Ron Beyer hat Sie in die richtige Richtung gelenkt. Studieren Sie vorhandene Designs, die bis zum Gigant zurückreichen.

Der Flügel ist bei weitem der stärkste Teil des Flugzeugs, da er beim Fliegen aerodynamische Hebelkräfte und das Gewicht des Flugzeugs tragen muss. Ein niedriger Flügel kann gegenüber positiven G-Lasten etwas stärker sein, da der Rumpf einen Bogen über der Mitte des Flügels bildet. Für den Frachttransport bietet der Hochdecker jedoch den Vorteil einer niedrigeren Einstellung, des Durchrollens des Laderaums und mehr Stabilität im Flug.

Was das Fahrwerk betrifft, so bietet der niedrige Flügel die Möglichkeit, das Fahrwerk für eine breitere Spur auf den Flügeln zu platzieren. Hohe Flügel montieren ihre im Rumpf, aber der hohe Flügel bietet die Möglichkeit für eine größere Bodenfreiheit von Hindernissen auf "unfertigen" Landebahnen.

Wie Sie sehen können, werden beide hergestellt und beide sind weltweit im Einsatz. Kommerzielle Fracht würde den Typ 747 bevorzugen, Militär die C-17. Und vergessen wir nicht Turboprops für Kraftstoffeffizienz!

Sowohl hohe als auch niedrige Flügel erfüllen die Anforderungen für den Frachttransport, was ist mit beiden in einem Flugzeug, um die Flügelspannweite wieder unter 150 Fuß zu bringen!

Sie haben normalerweise aus praktischen Gründen hohe Flügel, es ist viel einfacher, die Fracht zu laden, als bei einem Flugzeug mit niedrigen Flügeln, bei dem der Rumpf höher ist, um genügend Freiraum zu geben.

In Bezug auf das Strukturgewicht gibt es wahrscheinlich kaum einen Unterschied. Ich habe in Howes konzeptionellem Designbuch nachgesehen und Hoch- oder Tiefdecker scheinen die strukturelle Masse nicht zu beeinflussen.

Das Packen des Fahrwerks und sein Längenunterschied können die Masse ändern, auch wenn aerodynamische Verkleidungen erforderlich sind, kann dies den Luftwiderstand erhöhen und zu Kraftstoffeinbußen führen.

Wie bereits erwähnt, ist das Beste, was Sie in dieser Phase tun können, bestehende Designs zu studieren. Es gibt viele von ihnen.

Sie werden feststellen, dass fast alle Flugzeuge, die eine Rampe haben und für den Transport von selbstladender Fracht (wie Fahrzeuge) ausgelegt sind, Hochdecker sind. (Die meisten von ihnen sind Militär). Es muss also einen guten Grund dafür geben, auch wenn es einige Strafen gibt. Und der Grund ist einfach: Die Rampenneigung darf nicht zu steil sein, und Sie möchten nicht, dass die Rampe zu lang ist; Sie möchten also, dass das Ladedeck so niedrig wie möglich ist. Dies ist nur mit einem Hochdecker mit seiner geringen Bodenfreiheit zu erreichen.

Einige dieser Flugzeuge, wie die An-124 und die C-5 , können sogar das Bugfahrwerk „absenken“, um eine noch niedrigere Deckshöhe bereitzustellen.

Im Gegensatz dazu werden die meisten kommerziellen Frachtflugzeuge an gut ausgestatteten Flughäfen meist mit Containern beladen und benötigen keine Rampe. Sie sind typischerweise umgebaute Passagierflugzeuge, die überwiegend Tiefdecker sind.

Jedes Design hat „objektive“ Vor- und Nachteile. Kurz gesagt, das Hochflügeldesign ist aerodynamisch besser (hat weniger Luftwiderstand, wenn andere Dinge gleich sind), stellt aber mehr strukturelle Herausforderungen dar. Kleinere Flugzeuge, zB Dash-8 , können es sich leisten, das Hauptfahrwerk bis zum Flügel zu führen, wo man es eigentlich montieren möchte. Aber ansonsten brauchen Sie eine ernsthafte Verstärkung des Rumpfes zwischen dem Flügel und der Fahrwerkshalterung. Das Vorhandensein einer Rampe und damit eines großen Ausschnitts im Rumpf ist ein weiteres Problem.

Dennoch sind die jeweiligen Vorteile und Probleme nicht grundlegend, sondern praktische Erwägungen überwiegen, wie Sie anhand des Studiums bestehender Beispiele sehen können.