Was sind die Vor- oder Nachteile eines Mittelflügeldesigns?

Der Mittelflügel wird hauptsächlich in Kampfflugzeugen und selten in Passagierflugzeugen verwendet. Die Gründe sind meist struktureller Natur.

• Aerodynamisch ist der Mittelflügel die beste Option, da er viel stromlinienförmiger ist und im Vergleich zu den hohen und niedrigen Flügeln einen geringeren Interferenzwiderstand aufweist.

• Der Mittelflügel hat auch eine neutrale Rollstabilität, was aus der Perspektive von Kampf- und Kunstflugzeugen gut ist, da er die Durchführung schneller Rollmanöver mit minimaler Gierkopplung ermöglicht.

• Der Mittelflügel hat bestimmte Nachteile, wenn es um das strukturelle Design geht, was Passagier- und Frachtflugzeuge betrifft - der Flügel muss entweder durch den Rumpf gehen und das nutzbare Volumen auffressen, oder die Struktur muss um den Rumpf herum verstärkt werden, um den zu tragen Ladungen. Dies ist der Hauptgrund, warum dieser Flügeltyp in Verkehrsflugzeugen selten zu finden ist.

  Es gibt einige Flugzeuge, die mittig montierte Flügel haben, wie die Piaggio Avanti , bei der die Flügel hinter der Kabine und den Canards verlaufen, und die Hansa Jat , die das Problem löste, indem die Flügel nach vorne geschwenkt und so durch den hinteren Rumpf geführt wurden. Diese Arten sind jedoch selten.

Bild von hansajet.de

Diese Art von Flügeln wird jedoch von einer Reihe von Kampfflugzeugen verwendet, beispielsweise von der Dassault Rafale .

Bild von http://indiandefence.com

Bei Kampfflugzeugen bedeutet die Einführung von Mittelflügeln, dass das Fahrwerk in den Rumpf eingezogen werden muss, um die Länge unter Kontrolle zu halten. Der Mittelflügel ermöglicht jedoch den Transport von Waffen und Treibstofftanks in Unterflügelmasten. Außerdem wird die Sicht des Piloten während Kurven nicht beeinträchtigt, wie im Fall eines Hochdeckers.

Ein Mittelflügeldesign wird hauptsächlich bei Kunstflug- und Kampfflugzeugen verwendet. In Transport- und Passagierflugzeugen wäre der Tragflügelholm dort, wo die Nutzlast sein muss, daher ist ein Mittelflügel die schlechteste Wahl für diese Flugzeugtypen. Als Boeing die B-29 in ein Verkehrsflugzeug (den 377 Stratocruiser ) verwandelte, mussten sie ein zweites Rohr oben auf dem ursprünglichen Rumpf anbringen, um ein Mittelflügeldesign in einen Tiefdecker zu verwandeln.

Boeing 377 Stratocruiser ( Bildquelle )

Aerodynamische Vor- und Nachteile

• Pro: Eine mittlere Flügelposition fügt den geringsten Interferenzwiderstand hinzu. Dies ist der Hauptgrund für den Einsatz bei Hochleistungsseglern.
• Pro: Der Bodeneffekt ist geringer als bei einem Tiefdecker …
• Contra: … aber höher als bei einem Hochdecker.

Strukturelle Vor- und Nachteile

• Pro: Platziert den Flügelholm an der breitesten Stelle des Rumpfquerschnitts, sodass die Lastübertragung unkompliziert ist und die Schotten leicht sein können, wenn keine Motoren im Weg sind.
• Pro: Lässt mehr Platz für flügelmontierte Kampfmittel oder Motoren und ermöglicht ein kürzeres rumpfmontiertes Fahrwerk …
• Con: … aber wenn das Fahrwerk am Flügel montiert ist, muss es länger und schwerer sein als das einer Tiefdeckerkonfiguration.
• Contra: Bei Kampfjets mit am Rumpf montierten Triebwerken sind die Luftkanäle und Triebwerke dem Flügelholm im Weg, daher muss er um die Ansaugkanäle und Triebwerke herum gebaut werden. Dadurch werden die Schotten schwer.
• Contra: Der Holm wird dort sein, wo die Nutzlast in Transport- und Passagierflugzeugen sein muss.

Flugeigenschaften Vor- und Nachteile:

• Pro: Die Trägheitsachsen verlaufen durch die Mitte des Flugzeugs, so dass jegliche Rollmanöver schnell und ohne große Änderung der Flugeigenschaften zwischen aufrechtem und Rückenflug durchgeführt werden können. Beachten Sie, dass die meisten Hochleistungskunstflugzeuge dieses Layout verwenden.
• Contra: In Ein- und Tandemsitzern mit einem Cockpit in der Nähe des Schwerpunkts blockiert der Flügel einen Großteil der Sicht des Piloten im unteren vorderen Bereich, was Starts und insbesondere Landungen erschwert.

Patty Wagstaffs Extra 300 über Florida ( Bildquelle ).

Sie haben einen wesentlichen strukturellen Vorteil:

Mid mounted wings have the advantage of being structurally efficient when aerospace engineers desire to incorporate a swept or tapered wing design on the aircraft. This increase in structural integrity is essential for aircraft that perform extreme maneuvers or aerobatics
^{Quelle: Student Pilot News}

Sie lassen das Flugzeug auch frei von Holmen am Bauch und Platz für Fracht. Und sie reduzieren den induzierten Luftwiderstand. Der Hauptnachteil ist die Geschwindigkeit. Die schnellsten Flugzeuge verwenden Tiefdecker. Außerdem verwenden viele dieser Flugzeuge Holme in der Mitte des Rumpfes, sodass Sie einen größeren Rumpf und damit mehr Gewicht haben müssen.

Es ist aerodynamisch das sauberste und ausgewogenste, aber der durchgehende Holm kann das nutzbare Rumpfvolumen in der Nähe seines Schwerpunkts reduzieren, wo der Platz oft am meisten nachgefragt wird. Es ist bei Hochleistungstypen wie Segelflugzeugen üblich.

Ein niedriger Flügel ermöglicht dem Piloten eine gute Sicht und eine leichtere Struktur, da er unter dem Rumpf liegt und nicht mehr Gewicht tragen muss. Aber es gibt auch einen Hauptnachteil, der bei der Landung auftritt; es erzeugt im Vergleich zum Hoch- und Mittelflügel einen starken Bodeneffekt. Im Notfall können Sie aussteigen und als Überflügelausstieg genutzt werden. Und schließlich haben sie eine bessere Flexibilität.

Ein hoher Flügel sorgt außerdem für gute Sicht und seitliche Stabilität. Erhöht auch die Bodenfreiheit für die Motoren und die Ladung. Weitere Informationen finden Sie hier und hier .