Warum waren glatte Nasenabschnitte bis vor kurzem nicht beliebt?

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Warum waren glatte Nasenabschnitte bis vor kurzem nicht beliebt? Mit glatt meine ich ohne Unterbrechung zwischen Nase und Windschutzscheibe. (Die Frage konzentriert sich auf Flugzeuge.)

Wenn ich den Starliner (links) und die DC-7 (Mitte) sehe, die mit ihren fast senkrechten Windschutzscheiben um den transatlantischen Markt wetteiferten , frage ich mich, ob sie schräger waren und der Nase folgten – wie zum Beispiel der Commando (rechts). , was beweist, dass es möglich war – eine ausreichende Reduzierung des Luftwiderstands hätte ihren Nutzlasten an windigen Tagen geholfen.

Die Windschutzscheiben im Commando-Stil feierten erst mit der 787 und der A350 ein Comeback – die 747 kommt dem nahe, aber wie die 75/76/777 gibt es noch eine Pause.

Herstellungsschwierigkeiten:
Ich glaube nicht, dass das der Grund ist (sofern nicht anders bewiesen), weil die Nasen schon glatt sind. Die Nase könnte von der Oberseite des Rumpfes ausgehen und Ausschnitte dort anbringen, wo die Windschutzscheiben verlaufen würden.

Windschutzscheibenmaterialien:
Plexiglas wurde früh und in Kriegsflugzeugen mit komplexen Krümmungen verwendet .


Bildquellen:
- https://imgur.com/iA7tbFV
- https://airandspace.si.edu/multimedia-gallery/dc-7jpg
- http://www.historynet.com/going-commando.htm

Welcher Hersteller hat den Commando hergestellt?
@CrossRoads - Curtiss-Wright.
Sie scheinen den DH Comet und Sud Caravelle vergessen zu haben (die den Comet-Nasenabschnitt verwendeten). Etwas ironischerweise haben die neuesten Jetliner (787, A350, C-Serie) eine Nasenform, die der des allerersten Jetliner sehr ähnlich ist. Vielleicht ist die eigentliche Frage, warum andere Verkehrsflugzeuge dem Präzedenzfall der Comet nicht gefolgt sind.
Ist die Möglichkeit, die gleiche Scheibenform / Glasteil-Teilenummer mehrmals im Flugzeug zu verwenden, auch ein Faktor? Ich meine, es ist schwer zu sagen, aber der Starliner sieht so aus, als hätte er nur 3 einzigartige Scheibenformen und viele der abgebildeten Glasstücke sehen so aus, als müssten sie nicht wie viele auf der anderen Seite des Flugzeugs gespiegelt werden die schickeren modernen tun es

Antworten (5)

Weil es verdammt schwierig ist, die geschwungenen Formen aus den bis vor kurzem verwendeten Materialien mit der damals verfügbaren Technologie herzustellen.

Die wenigen Flugzeuge, die es in der Vergangenheit hatten, waren im Vergleich zu Wettbewerbern in der Regel sehr teuer und arbeitsintensiv im Bau und daher wirtschaftlich nicht erfolgreich. Jetzt, mit verbesserten Herstellungstechniken und Materialien sowie den steigenden Kraftstoffkosten, wird es immer rentabler und es kommen immer mehr solcher vor.

Die Nasen sind bereits glatt, sie könnten von oben beginnen und dort ausschneiden, wo die Windschutzscheibe hingehen würde.
@ymb1 verschiedene Materialien. Glas und frühe durchsichtige Kunststoffe lassen sich nur sehr schwer in eine zart geschwungene Form bringen und behalten die Transparenz ohne große Verzerrung bei.
Ich weiß nicht, Plexiglas wurde schon früh und in Kriegsflugzeugen mit komplexen Krümmungen verwendet .
@ymb1 In Kriegszeiten ist Gewinnen wichtiger als wirtschaftliche Effizienz. Die Kampflebensdauer von Militärflugzeugen liegt in der Größenordnung von wenigen Stunden, verglichen mit einigen Jahrzehnten bei einem zivilen Passagierflugzeug. Fast jeder militärische Flug ist Training, kein Kampf, aber Sie konstruieren ein Kampfflugzeug nicht als effiziente Trainingsplattform.
@alephzero - mit Krieg meine ich die Eile, die mit der Produktion verbunden ist.
@ ymb1 Noch schlimmer. Sie müssen sie so schnell wie möglich und so billig wie möglich herstellen, daher sind einige „Fehler“ – oder auch nur absichtliche Entscheidungen im Design, bei denen etwas über die Funktionalität gestellt wurde – an der Tagesordnung.
@ymb1 Militärflugzeuge haben nicht die Redundanzanforderungen für Vogelschlag und Druckbeaufschlagung wie zivile Verkehrsflugzeuge (was zu Unfällen und Todesfällen geführt hat ), sodass ihre Transparentfolien viel dünner und oft aus einer einzigen Schicht hergestellt werden können. Moderne zivile Windschutzscheiben haben etwa 8 Schichten, bestehend aus mindestens zwei Schichten, die vollen Druckbelastungen standhalten können.
@alephzero Ich wusste nicht, dass zivile Passagierflugzeuge ein so langes Kampfleben haben!
@dn3s Ja, wie denkst du, überleben sie so viele Filme?
@ymb1 und viele dieser frühen Überdachungen haben schreckliche optische Qualitäten.
@ ymb1 Tatsächlich ist selbst in den späten 1990er Jahren, in denen ich Cessna 172 trainiere, eine deutlich sichtbare Verzerrung in den gekrümmten Bereichen der Windschutzscheibe zu sehen. Nicht genug, um es nutzlos zu machen, aber spürbar

Erstens war die Commando nicht einzigartig, da sie ein „stufenloses“ Cockpitdesign hatte – die Boeing 307 Stratoliner zum Beispiel hatte sie. Auch andere Militärflugzeuge hatten sie aus einigen Gründen wie Druckbeaufschlagung und der hervorragenden Sicht (He 111, Ju 388, B-29 Superfortress, die Liste geht weiter ... usw.), die sie anboten.

Es stimmt zwar, dass dieses Design die Aerodynamik des Flugzeugs verbessert, aber es gibt noch andere Dinge zu beachten.

  • Je komplexer eine Form ist, desto schwieriger ist sie gewöhnlich herzustellen (was die Kosten erhöht). Flugzeugdesign ist damals wie heute ein Kompromiss. Der Konstrukteur muss ein Nasendesign auswählen, das auf Kompromissen zwischen verschiedenen Faktoren wie Aerodynamik, einfacher Herstellung, Position der LRUs usw. basiert.

Tatsächlich wurden während des ursprünglichen Entwurfs der Lockheed-Konstellation mehrere Nasenkonfigurationen in Betracht gezogen, darunter eine vollständig verkleidete Nase (zusammen mit "Bug-Eye" -Typen). Dass schließlich die konventionelle Anordnung gewählt wurde, deutet darauf hin, dass die Konstrukteure entschieden haben, dass sich die angebotene Widerstandsreduzierung nicht lohnt.

Um ideale Sichteigenschaften für den Piloten zu erreichen, wurde die gesamte Nase und das Cockpit der CW-20E neu gestaltet, um eine flache Glaswindschutzscheibe mit vernachlässigbaren Brechungs- und Reflexionsfehlern zu integrieren. Gleichzeitig wurde das Sichtfeld vergrößert.

weist darauf hin, dass dies definitiv eine Überlegung war.

Das gegenwärtige Szenario ist anders – es stehen bessere Materialien und Herstellungstechniken zur Verfügung – nicht nur für die Windschutzscheiben, die Fehler und Qualitätsprobleme reduzieren, sondern auch für die Rumpfschale, wodurch Strukturen für eine bessere Aerodynamik optimiert werden können.

Ich glaube, der Commando hat sich auf der Seite der Aerodynamik geirrt - er hatte Verkleidungen zwischen der oberen und der unteren Rumpfhälfte, die später entfernt wurden, da Flugtests zeigten, dass sie keine Leistungsverbesserung brachten. Laut George A. Page, Chefingenieur St. Louis Airplane Division der Curtiss-Wright Corporation , hatte die C-46 nicht nur ein stufenloses Cockpit, sondern auch „tunnelartige“ Motorhauben, um den Luftwiderstand zu reduzieren.

Sehr nette Info - Zur Verdeutlichung habe ich das Commando als Beispiel gegeben, aber nicht gesagt, es sei das einzige, ich habe den Rest nicht erwähnt, weil ihre Gewächshausnasen (wo der Bombenschütze saß) in der Luft keinen Nutzen haben Transport schien das Commando besser geeignet zu sein.
Auch ohne Brechungs- und Reflexionsfehler, bei schrägerem Winkel ist die Reflexion stärker.

Blasgeformte Überdachungen (wie die aus Acryl auf der P-51D) waren im späten Zweiten Weltkrieg und in der frühen Nachkriegszeit relativ teuer, als die frühneuzeitlichen Flugzeuge entworfen wurden. Die Kosten sind ein wichtiger Faktor beim Design von Verkehrsflugzeugen, und das sogar schon 1950.

Zusätzliche Kostenfaktoren (die zu den hohen Kosten von stark oder zusammengesetzt gebogenen Windschutzscheiben beitragen) sind, dass die Materialien (Acryl, auch bekannt als Plexiglas oder, wegen seiner Schlagfestigkeit bevorzugt, Polycarbonat, auch bekannt als Lexan) Anfang der 1950er Jahre neue, hochmoderne Materialien waren. Ferner hatte das Formen dieser Materialien in zusammengesetzten Kurven eine hohe Drop-out-Rate aufgrund von Verformungen, die sich während der Wärmeformung in dem Folienmaterial bildeten.

Hinzu kommt die Notwendigkeit sehr großer Scheiben, um die erforderliche Sicht zu erreichen, wenn der Pilot in einem spitzen Winkel durchschaut, und die Schwierigkeit, Reflexionen zu kontrollieren, wenn starkes Sonnenlicht auf den (ansonsten nutzlosen) Scheibenbereich unter dem erweiterten Windschutzscheibenbereich fällt , und Sie haben ein ernsthaftes praktisches Problem mit den scharf abgewinkelten Windschutzscheiben, die für einen Commando-Stil erforderlich sind.

Ein Grund für die Nasenform war eine dort installierte Radarschüssel .

In der Nase könnte ein neues Bendix- oder RCA-Wetterradar installiert werden, das die Form des Nasenkegels verändert.

Die Nase wurde beim Super länger, aber der Bruch war bei allen früheren Varianten noch vorhanden.

Windschutzscheiben von Flugzeugen müssen in der Regel häufiger gewartet werden als andere Teile der Nase, da Schmutz (Hagel, Vögel usw.) Kratzspuren oder Brüche verursachen kann, die die Sicht behindern und eine Dekompression verursachen können. Sperrige Windschutzscheiben sind einfacher zu bedienen als gewölbte.

Wie im folgenden Blog-Beitrag [1] ausgeführt, wurden die Frontfenster von Verkehrsflugzeugen auch für Notausstiegszwecke verwendet, wie bei dem Zwischenfall mit Flug 120 von China Airlines [2]. A350, die eine gebogene Windschutzscheibe hat, enthält eine zusätzliche Notluke für Piloten. Die Windschutzscheibe selbst ist zu klein, um als Fluchtweg genutzt zu werden. Ein kleiner Oberflächenbereich wird bevorzugt, um Schäden an der Windschutzscheibe abzuschwächen.

[1] http://bloga350.blogspot.com/2012/12/a350-xwb-first-curved-windows-airbus-is.html

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/China_Airlines_Flight_120