La mejor respuesta
Problemas aerodinámicos: Sí, el brazo doble ES diferente, en al menos estas áreas:
- El fuselaje de popa de un fuselaje típico agrega algo a la estabilidad direccional total, especialmente si es relativamente alto y de lados relativamente planos. Dado que las plumas suelen ser mucho más pequeñas, añaden considerablemente menos a la estabilidad direccional total;
- El estabilizador horizontal en el diseño típico de doble brazo es generalmente mucho más eficiente (para una forma en planta del mismo tamaño) que el general plano de cola, debido a que las aletas verticales actúan como placas terminales. El diseño de cola horizontal habitual tiene una relación de aspecto extremadamente baja y, por lo tanto, es mucho menos efectivo que la superficie de un ala, por lo que el efecto aumentado de un HT de cola se nota rápidamente.
- Al menos en el Cessna Skymaster, el La cola horizontal, completamente sumergida en la corriente de deslizamiento del motor trasero (o explosión de la hélice, para hablar claramente), era un desafío diferente de la configuración habitual. Era poderoso debido al tremendo flujo de aire sobre él, siempre que el motor estuviera en funcionamiento. Un motor de viento, por otro lado, redujo en gran medida la eficacia del ascensor. La pérdida inesperada de un motor trasero podría atrapar a un piloto sin experiencia con poco personal. Esto se debe a que, en la configuración habitual, solo PARTE de cualquier cola horizontal está sumergida en el flujo de aire de cualquier motor.
Aunque la IP no preguntó sobre otros problemas, debo mencionar la estructura Consideraciones del diseño de brazo doble:
- Un diseño de brazo doble es inherentemente más pesado que un cono de cola simple. Esto se debe a que, cuando reduce el diámetro de un cono a la mitad, reduce su peso a la mitad pero reduce su capacidad de carga a un cuarto del original. Por lo tanto, si tiene dos brazos, suman el peso original de un cono de cola habitual, pero tienen una fuerza combinada de solo la mitad de la fuerza del cono de cola habitual. Usted compensa esto agregando refuerzo estructural a sus plumas traseras.
- Una botavara debe estar en voladizo desde las alas, lo cual es un verdadero desafío, ya que desea que las alas sean lo más livianas posible. Como nota al margen, esta es la razón por la que Cessna Airplane Company NO produjo un 337 Skymaster sin refuerzo. Se propuso una versión de ala en voladizo a fines de la década de 1960 y se construyó un prototipo. Pero tenía un «rebote de la pluma», una oscilación vertical notable e imparable del empenaje, causada por la estructura flexible de las alas. El avión también tuvo otros desafíos que podrían haber causado que fuera una falla del mercado, pero fue el problema del rebote del boom lo que acabó con el proyecto.
- Un diseño de boom tiene dos colas verticales, lo cual no es una bendición ni una maldición en sí, pero que plantea algunos problemas: tienes que tener dos circuitos de control del timón; tienes que decidir si conducir las pestañas de control en uno o ambos timones; tienes que decidir si montar una o dos luces anticolisión y de navegación; tienes que averiguar qué tan estrechamente interconectar los timones (para evitar el aleteo o el control cruzado destructivo en turbulencia, por ejemplo).
- En una configuración de hélice de línea central, la cola horizontal se encuentra directamente en la hélice trasera explosión, y obtiene un entrenamiento brutal de los pulsos en ese flujo (cada paso de la hélice envía un pulso de presión). El Cessna 337 tenía un problema con las grietas en el ascensor. Noto que la configuración del último vehículo no tripulado de Northrup-Grumman, el «Firebird», tiene plumas traseras y una hélice montada en el fuselaje trasero. Han montado la cola horizontal en la parte superior de las aletas verticales, para sacarla del estallido de la hélice (consulte la revista “Aviation Week & Space Technology” del 24 de diciembre de 2018, p.21, para ver una ilustración).
Respuesta
Hay un problema con los diseños de brazos gemelos que solo es un problema si se trata de manera incorrecta, como sucedió con el P-38. El cuerpo del «fuselaje», o la cápsula, llámelo como quiera, tiene un perfil de presión sobre él. También lo hace un ala. Ambos tienen un gradiente de presión creciente a medida que se estrechan detrás del punto más grueso.
Si los dos coinciden, se obtiene un gradiente de presión dos veces más pronunciado donde los dos se combinan en tres dimensiones. Esto se convierte rápidamente en lo que se conoce como un gradiente de presión adverso, creando lo que se llama resistencia de interferencia, aunque este nombre ha engañado a los diseñadores durante décadas (incluido Hall Hibbard).
La forma de evitarlo es tener el el fuselaje termina un poco a popa del borde de fuga, reduciendo la pendiente que coincide con la del ala y también efectivamente escalonando el efecto de los dos cuerpos. Esto es lo que encontrará con casi todos los demás diseños de brazo gemelo. El P-38 tiene una terminación concurrente, y eso no solo le dio un coeficiente de arrastre igual a un DC-2 y problemas de vibración en la cola, sino que también produjo un impacto a velocidades inusualmente bajas.
Parecía genial, pero fue un desastre aerodinámico.Lockheed lo sabía, pero no cambiaría la línea de producción.