Warum gibt es so wenige Hochdecker? [Duplikat]

Bisher haben wir nur wenige zivile Jet-Transporter mit hohen Flügeln gesehen. Alle BAe 146, Do 328JET scheinen Regionaljets zu sein. Dennoch sind militärische Transportflugzeuge fast ausschließlich Hochdecker. Warum sehen wir keine großen Jetliner mit hohen Flügeln?

Einige Vorteile von Hochflügeln:

  • kürzeres Fahrwerk
  • leichterer Zugang zum Rumpf
  • eine bessere Lage für das Schubzentrum.
  • bessere Stabilität
  • bessere Bodenfreiheit für kommende High-Bypass-Turbofans. Deren Fehlen führte zu Designänderungen, die zu Abstürzen der 737 MAX führten
  • Erhöhte Klappeneffizienz
  • besser in der Lage, die Vorteile der Strebenverstrebungen zu nutzen, falls vorhanden.

Einige Nachteile:

  • weniger effiziente Position des Fahrwerks. (wahrscheinlich nicht an den Flügeln montiert)
  • eher Schwanzschlag
  • Passagiere können sich darüber lustig machen
  • Bauchlandungen könnten schwierig sein
  • Wasserlandungen können noch schwieriger sein

Ich weiß aber nicht, wie sich diese Vor- und Nachteile summieren. Kann jemand mehr Infos geben?

Die 737MAX wäre unabhängig von der Flügelposition instabil geworden. Die Vorwärtsverschiebung größerer Motoren ist das Problem, und die Lösung wäre ein größeres Heck. Wenn nur das „Management“ von Boeing diese einfache Wahrheit akzeptieren würde.
Außerdem hat das MAX-Fiasko nichts mit dem Schwerpunkt zu tun. Es dreht sich alles um Aerodynamik, bei der die neuen Gondeln bei ausreichend hohem AoA Auftrieb erzeugen, was zu einem unerwünschten Aufstellmoment führt.
Die größeren Motoren konnten nicht unter dem Flügel aufgehängt werden, also mussten sie nach oben und vorne bewegt werden. Dann passierte, was du sagst,
@PeterKämpf Wenn MAX ein Hochflügeldesign wäre, hätte es möglicherweise nicht nötig gewesen, den größeren Motor weiter vorne zu platzieren als die älteren und kleineren. Dies würde natürlich alles vom Design des LDG-Getriebes abhängen ...
„Passagiere mögen sich lustig machen“ – hallo, Larious.
@ JPEG61: Du hast Recht.
Warum würde ein hoher Flügel ein kürzeres Fahrwerk bedeuten? Ich würde genau das Gegenteil denken.
Wenn Ausrüstung an den Unterseiten des Rumpfes platziert wird (wie zum Beispiel C-17), dann ja, sie wären kürzer. Es gibt keinen Grund, LDG-Ausrüstung an den Flügeln eines High-Wing-Jets anzubringen.
"Passagiere dürfen spotten"?? Ich bevorzuge immer Hochdecker, als Passagier oder Pilot. Zum einen bessere Sicht. (Sollte auf jeden Fall in der Liste der Vorteile stehen).
@ JPEG61: Sicher, das Getriebe muss aus Stabilitätsgründen in einem angemessenen Abstand voneinander entfernt sein. Vergleichen Sie zum Beispiel das flügelmontierte Fahrwerk eines Tiefdeckers Piper Cherokee mit dem rumpfmontierten Fahrwerk einer Cessna 172, das zu beiden Seiten schräg herausragt.
@jamesqf Ich würde argumentieren, dass der C-17 dringend Stabilität benötigt, insbesondere bei seinen Außenbordmotoren.
@jamesqf "... ein Hochdecker ... "
@ JPEG61: Gleiches Prinzip bei der Arbeit. Ich besitze oder fliege nur zufällig keine Jets, kann also nicht aus Erfahrung darüber sprechen, oder FRM erinnert sich wirklich an bestimmte.
Ich wurde betrogen und eine der Fragen, mit denen ich verbunden bin, ist auch betrogen, haha. Ich nehme an, ein Unterschied zwischen diesen Fragen und meinen könnte darin bestehen, dass sich meine auf große Düsenflugzeuge konzentriert, während sie allgemeiner sind (Turboprops, Kolben).

Antworten (2)

Große Verkehrsflugzeuge haben niedrige Tragflächen

  • ihre langen Fahrwerke bequem in der Flügelwurzel verstauen,
  • um die Flügelholmdurchführung unter dem Passagierdeck zu verstecken,
  • und um die Zugänglichkeit von Flügelmotoren zu verbessern.

Lange Zahnräder ermöglichen es, den Rumpf zu strecken und sich beim Start noch drehen zu können. Das Strecken ermöglicht es, ein grundlegendes Design auf eine Vielzahl von Größen zuzuschneiden, wodurch die Entwicklungskosten eines einzelnen Flugzeugs gesenkt werden.

Unter Druck stehende Rümpfe müssen ihren Passagierboden ein wenig unter der Mitte des Rumpfrohrs haben, damit darunter ausreichend Platz für Ladung, Systeme und Struktur bleibt. Das Hochstellen des Flügels würde einen Buckel am Rumpf erzeugen, der den Wellenwiderstand bei der Überschallgeschwindigkeit typischer Verkehrsflugzeuge erhöht.

Die niedrige Position der Flügelmotoren macht sie für die Wartung viel besser zugänglich; ein Hauptgrund, warum diese Konfiguration in den frühen Jet-Transporten ausgewählt wurde. Zivile Frachter verwenden meist umgebaute Passagierflugzeuge, und ihre geringe Anzahl schließt kundenspezifische Designs aus. Anfängliche Bedenken wegen Fremdkörperschäden (die zu einer Reihe früher Jetliner mit Hecktriebwerken führten ) erwiesen sich als unbegründet.

Große Hochdecker mit ihrer niedrigen Rumpfposition lassen sich leichter be- und entladen, allerdings um den Preis, dass die Rumpfverjüngung kurz hinter dem Fahrwerk beginnen muss, so dass keine Streckung möglich ist. Das Militär hat nichts dagegen und bevorzugt die hochflügelige Variante. Außerdem verringert der hohe Flügel das Risiko von Triebwerksschäden durch Fremdkörper auf improvisierten Start- und Landebahnen. Dass Lockheed ihre Transporter (C-130, C-141) ohnehin gerne streckt, ist die Ausnahme, die die Regel bestätigt.

Zivilflugzeuge mit Turboprop-Antrieb können einen hohen Flügel haben, um mehr Platz für die Propeller zu schaffen. Hier kann das am Rumpf montierte Fahrwerk kurz und leicht gemacht werden (so hat sich der Do-328 JET entwickelt). Dennoch existieren beide Versionen. Und solche, bei denen die Ingenieure nicht wussten, wie man einen Jet nahe am Flügel anbringt*.

Aerodynamisch wäre eine Mittelflügelposition am besten. Dies kommt zum Einsatz, wenn die Nutzlast kompakt ist und wenig Platz benötigt oder extern aufgehängt wird. In Bombern also. Zivile Transporter werden immer entweder einen niedrigen oder einen hohen Flügel haben, da niemand möchte, dass seine Passagiere auf dem Weg zu ihrem Sitzplatz über einen Tragflügel klettern. Zumindest seit 1933 .

* Um fair zu den Avro-Ingenieuren zu sein: Die hohe Flügelposition verleiht diesem Flugzeug einen sehr hohen maximalen Auftriebskoeffizienten, ohne dass Vorflügel benötigt werden.

Die 328 war eine seltsame Art von Sackgassenkonstruktion, hauptsächlich wegen ihres geraden Flügels, und sie konnte nur bei m 0,66 bis FL350 fliegen. Diese Reisegeschwindigkeit machte es für die FLs über 300 im geschäftigen Luftraum zu langsam, sodass ATC sie die ganze Zeit in die hohen 2s brachte, wo der Kraftstoffverbrauch suboptimal war.
Dash 8 wurde wiederholt gestreckt; aber seine Zahnräder erstrecken sich eher von den Triebwerksgondeln als vom Bauch.
@JohnK: Als Turboprop (wie beabsichtigt) war es ausgezeichnet. Nur ein verzweifelter Versuch, es in einen Jet zu verwandeln, machte es zu diesem seltsamen Design. Dornier hatte zu diesem Zeitpunkt eine 728 mit Pfeilflügeln und allem auf dem Reißbrett, aber sie entschieden sich klugerweise, nicht in diesen überfüllten Markt einzusteigen.
Peter, stimmt es nicht auch, dass ein Hochdecker-Ansatz bei Militärtransportern sowohl den Flügel als auch die Triebwerksgondeln vom Boden wegbewegt und dadurch die Beschädigung durch Fremdkörper minimiert, wenn von nicht ausgebauten Landebahnen aus operiert wird?
@nielsnielsen ja, das ist ein weiterer Vorteil des hohen Flügels.
@nielsnielsen: Du hast Recht. Ich habe mich hier, wie die Frage nahelegte, auf Jetliner konzentriert und nur den wichtigsten Grund für hohe Tragflächen in Militärtransportern angegeben. Und in einigen Turboprops. Und in einem britischen Sonderling.

Der wirklich große Showstopper in der Frage der Hochdecker / Tiefdecker für Verkehrsflugzeuge ist Punkt Nr. 3 in Peters Antwort. Die Notwendigkeit, den Flügelkasten für den hohen Flügel größtenteils außerhalb des Rumpfumfangs zu platzieren, sodass die gesamte Frontfläche höher ist und Sie diesen großen Vorsprung über dem Rumpf haben. Dies wird durch den Bedarf an Kopffreiheit in der Kabine angetrieben, wie unten gezeigt:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die DeHavilland Dash 7 hatte im Mittelgang unter dem Flügel nicht genügend Kopffreiheit, weil sie versuchten, den Flügelkasten so niedrig wie möglich zu bekommen, und er musste eine Senke in den Gang unter dem umgebenden Boden einbauen, wo er unter dem Boden verlief. um etwa einen Zentimeter mehr Headroom zu gewinnen.

Ein weiterer kleiner Faktor ist, dass die Befestigungsstruktur zwischen Flügel und Sicherung Zuglasten aufnehmen muss, da die Last hängt, während beim niedrigen Flügel der Rumpf nur mit viel einfacheren strukturellen Verbindungen auf dem Flügelkasten sitzt, sodass die Anordnung des hohen Flügels etwas schwerer ist .

Eine Hochflügelbefestigung ist in der Tat schwerer, aber hauptsächlich, weil sie eine Verstärkung zwischen dem Flügel [Holm] und dem Fahrwerk (wenn es am Rumpf befestigt ist) benötigt. Ansonsten sind Zugbelastungen für dünne/schlanke Strukturen wie Flugzeuge tatsächlich besser als Kompression.
Ja, aber Sie benötigen komplexe Beschläge und Hockeyschlägerrahmen, die sich oben gabeln, um Lasten mit der schmaleren Schnittstelle oben zu verteilen. Viel aufwändigere Verbindung. In den 70er Jahren habe ich Wing Marry-up auf Dh-7s gemacht. Ein niedriger Flügel hat nur vielleicht 6 Glieder oder Ösen, die den Flügelkasten mit der Sicherung verbinden.
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