Warum gibt/gab es fast keine Doppeldecker mit Dreiradgetriebe?

Es ist ein bisschen mehr als ein Zufall. Sie fragen sich vielleicht auch, warum es so wenige Doppeldecker mit Einziehfahrwerk gibt. Der Grund ist ähnlich.

1. Doppeldecker werden mit Propellern angetrieben (außer diesem hier ), und in fast allen Fällen befindet sich der Propeller vorne. Effiziente Propeller sind groß und erfordern ein längeres Fahrwerk, wenn ein Dreiradgetriebe verwendet wird. Zugegeben, das Flugzeug hebt sein Heck während des Bodenlaufs an, sodass die Stütze ein wenig herunterkommt, aber das geschieht über einen flachen und sauberen Bereich, sodass während des Bodenlaufs geringere Toleranzen gewährt werden können als bei allen anderen Bodenoperationen.
2. Dreiradgetriebe erzeugen wesentlich mehr Luftwiderstand. Das Bugfahrwerk sitzt direkt hinter dem Propeller und in seinem Windschatten, sodass sein Widerstandsbeitrag typischerweise 40 % des gesamten Getriebewiderstands beträgt. Dreiradgetriebe wurden weniger schleppend (Wortspiel beabsichtigt), als das Einfahren des Getriebes zum Standard wurde.
3. Doppeldecker sind leicht gebaut und der schwere Motor kann nicht viel Abstand zum Schwerpunkt haben. Wo montiert man das Bugfahrwerk? Da bleibt kaum Platz für ein weiteres Stück Struktur. Und sobald dieses Bugfahrwerk im Flugzeug gefertigt ist, ist sein Abstand zum Hauptfahrwerk ziemlich gering. Jede Unebenheit auf dem Feld erzeugt starke Nickschwingungen, wenn sie vom Bugrad getroffen wird. Besser ein Spornrad oder eine Kufe in einiger Entfernung von den Haupträdern haben.
4. Dreiradgetriebe wurden mit höheren Flächenbelastungen und höheren Landegeschwindigkeiten zu einer Notwendigkeit . Doppeldecker brauchen keine starken Bremsen. Im Gegenteil, auf einer Wiese ist ein Taildragger einfacher zu handhaben. Und mit ihren kurzen Bodenstrecken operieren Doppeldecker oft von Grasfeldern aus.

Nicht, dass Dreiradgetriebe nicht ausprobiert worden wären. Siehe das Bild einer Breguet 6 unten ( Quelle ), was bequem beweist, dass auch Schubdoppeldecker entworfen wurden. Die Kanonensynchronisierung beseitigte den letzten Grund, den Propeller nicht vorne zu platzieren.

Die Doppeldecker- und Spornradkonfigurationen sind nicht direkt miteinander verwandt, sind aber beide Symptome des historischen Strebens nach geringem Gewicht.

Angesichts eines eher ineffizienten Motors in der Klasse von 70 bis 150 PS ist das Heben von Pilot und jeder Art von Nutzlast eine Herausforderung. Das Gesamtgewicht muss stark begrenzt werden. Der Doppeldecker ist strukturell effizienter oder verleiht einem solchen Flugzeug, anders ausgedrückt, eine bessere Leistung als ein Eindecker. Ebenso ist ein Spornrad einfach kleiner und leichter als ein Bugrad.

200-2.000 PS starke Motoren brachten dem Eindecker Geschwindigkeiten, die der Doppeldecker nicht erreichen konnte und so wurde der Doppeldecker so gut wie aufgegeben. Aber die Forderung nach geringem Gewicht blieb fast genauso drängend, und da der wuchtige Hochleistungsmotor auch den Platz an der Nase einnahm und die Piloten bereits an Spornräder gewöhnt waren, blieb das Spornrad üblich.

Aber diese schnellen Eindecker hatten hohe Start- und Landegeschwindigkeiten und folglich hohe Bodengeschwindigkeiten, bevor das Ruder wirken konnte. Das Motordrehmoment half nicht. Als die Motorleistungen und Startgeschwindigkeiten rapide zunahmen, kam es bei vielen Jägern des Zweiten Weltkriegs zu einer Bodenschleife beim Rollen oder Landen und manchmal tötete er dabei den Piloten. Das Bugrad erwies sich als handlicher und am Ende des Zweiten Weltkriegs tauchten erstmals Bugräder auf.

Zufällig markierten die 1940er Jahre auch die Ankunft des Strahltriebwerks. Der Prototyp Messerschmitt Me 262 hatte ein Spornrad. Das Bodenhandling dieser frühen, aber beispiellos schnellen Me 262 war jedoch nervenaufreibend, während die Nase plötzlich leeren Raum hatte und folglich ein Nasengewicht benötigt wurde und die Motoren so stark wurden, dass das Gewicht weniger ein Problem darstellte. Also stellte Messerschmitt bei der Serienversion auf ein Bugrad um. Die meisten der während des Zweiten Weltkriegs entwickelten Jets hatten vom ersten Tag an Bugräder.

Die in einigen Antworten erwähnte Propellerposition ist für Doppeldecker nicht besonders relevant. Es ist nur ein Zufall, dass die meisten Flugzeuge mit Kolbenmotor, Bi- oder Mono-, Traktoren sind. Pusher-Doppeldecker wie die RAF FE2 und Vickers FE8 hatten standardmäßig auch Spornräder (wobei einige auch Kufen oder kleine Bugräder hatten, die über dem Boden an der Haupt-U / C-Struktur montiert waren, um ein Überschlagen zu verhindern). Erst während des Zweiten Weltkriegs stellte sich heraus, dass der Schubeindecker durch das Spornrad behindert wurde, und diese Konstruktionen übernahmen das Bugrad, dessen Stern zufällig aufging. Das Spornrad überdauerte sogar die Eindecker-Ära des Zweiten Weltkriegs und bestand in einigen Fällen bis in das Jet-Zeitalter der Nachkriegszeit. Zum Beispiel brauchte Supermarine ein weiteres Jahrzehnt, um aufzuwachen und den Kaffee zu riechen, wie sie sagen,

Wie Sie vermutet haben, ist dies ein evolutionärer Zufall. Als sich die Konstruktionsmethoden und Materialien verbesserten, wurden mehrere gestapelte Flügel veraltet und weniger effizient als ein ansonsten vergleichbares Einzelflügeldesign.

Als die Doppeldecker ausstarben, trat zufällig das Dreiradgetriebe seinen „Siegeszug“ an. Diese beiden sind getrennte technische Fortschritte. Man könnte Doppeldecker-Flügelanordnung sehr gut mit Dreiradgetriebe kombinieren, es macht nur keinen Sinn mehr, eine Doppeldecker-Anordnung zu verwenden.

Es gibt noch einen weiteren Grund, eine Art verlorene Kunst unter modernen Flugzeugdesignern: den vertikalen und seitlichen Luftwiderstand auszugleichen.

Frühe Flugzeuge flogen mit viel langsameren Fluggeschwindigkeiten, was sie viel anfälliger für Seitenwindböen machte. Große vordere Stellräder unter und vor dem Rumpf halfen, die seitlichen Windwiderstandskräfte am vertikalen Heck auszugleichen, während sie dem hinteren vertikalen Tragflügel geschickt den Vorteil bei niedrigeren (Gier-) Anstellwinkeln gaben.

Die Doppeldeckerkonfiguration reduziert auch das Seitenwindböenrolldrehmoment im Vergleich zu Eindeckern mit gleicher Flügelfläche. (Eindecker lösen dies mit der "High Wing"-Konfiguration, die auch bei Papierflugzeugen zu sehen ist).

Ein feststehendes, nach vorne geneigtes Fahrwerk dient also auch einem aerodynamischen Zweck (die Fokker DR-1 hat dort sogar einen vierten Flügel eingebaut). Der ultimative Vorteil der Dreiradausrüstung zeigte sich bei der Hochgeschwindigkeitslandung des Space Shuttles: die Reduzierung der Flügel-AOA auf einen nicht anhebenden Zustand beim Ausrollen mit hoher Geschwindigkeit. Höhere Anflug- und Landegeschwindigkeiten machen ein Flugzeug weniger anfällig für Seitenwindeffekte, wodurch diese Landetechnik (bei jedem Wetter) vorzuziehen ist, vorausgesetzt, es ist eine ausreichende Landebahnlänge vorhanden.

Man mag sich fragen, ob der Doppeldecker als Freizeit-Ultraleichtflugzeug ein Comeback feiern könnte. Man könnte sich mit diesem Design im Vergleich zu anderen sicherer fühlen.