Melhor resposta
Problemas aerodinâmicos: Sim, a lança dupla É diferente, em pelo pelo menos estas áreas:
- A fuselagem traseira de uma fuselagem típica aumenta um pouco a estabilidade direcional total, especialmente se for relativamente alta e relativamente plana. Uma vez que as barras são geralmente muito menores, elas adicionam consideravelmente menos à estabilidade direcional total;
- O estabilizador horizontal no layout típico de duas barras é geralmente muito mais eficiente (para uma forma plana de tamanho igual) do que o geral cauda, devido às aletas verticais atuando como placas terminais. O layout da cauda horizontal usual tem uma relação de aspecto extremamente baixa e, portanto, é muito menos eficaz do que a superfície de uma asa, então o efeito aumentado de um tailboom HT é rapidamente perceptível.
- Pelo menos no Cessna Skymaster, o cauda horizontal, estando totalmente imersa no turbilhonamento do motor traseiro (ou explosão da hélice, para falar francamente), era um desafio diferente da configuração usual. Era poderoso devido ao tremendo fluxo de ar sobre ele – enquanto o motor estava funcionando. Um motor de moinho de vento, por outro lado, reduziu bastante a eficácia do elevador. A perda inesperada de um motor traseiro pode pegar um piloto inexperiente com falta de mão de obra. Isso ocorre porque, na configuração usual, apenas PARTE de qualquer cauda horizontal está imersa no fluxo de ar de qualquer motor.
Embora o IP não pergunte sobre outras questões, devo mencionar estrutural considerações sobre o projeto de lança dupla:
- Um projeto de lança dupla é inerentemente mais pesado do que um cone de cauda único. Isso ocorre porque, quando você reduz o diâmetro de um cone pela metade, você reduz seu peso pela metade, mas reduz sua capacidade de carga para um quarto do original. Então, se você tiver duas barras, elas somam o peso original de um cone de cauda usual, mas têm uma força combinada de apenas metade da força do cone de cauda usual. Você compensa isso adicionando reforço estrutural às suas lanças traseiras.
- Uma lança deve ser suspensa nas asas, o que é um verdadeiro desafio, pois você deseja tornar as asas o mais leves possível. Como uma observação lateral, é por isso que a Cessna Airplane Company NÃO produziu um 337 Skymaster sem suporte. Uma versão de asa cantilever foi proposta no final dos anos 1960 e um protótipo foi construído. Mas ele tinha um “salto da lança” – uma oscilação vertical perceptível e imparável da empenagem, causada pela estrutura flexível das asas. O avião também tinha outros desafios que podem ter causado uma falha de mercado, mas foi o problema de boom-bounce que matou o projeto.
- Um projeto de boom tem duas caudas verticais, o que não é uma bênção nem uma maldição per se, mas que levanta algumas questões: você tem que ter dois circuitos de controle de leme; você tem que decidir se deseja conduzir as guias de controle em um ou ambos os lemes; você tem que decidir se vai montar uma ou duas luzes anticolisão e de navegação; você tem que descobrir o quão firmemente interconectar os lemes (para evitar vibração ou controle cruzado destrutivo em turbulência, por exemplo).
- Em uma configuração de hélice de linha central, a cauda horizontal fica diretamente na hélice traseira explosão e obtém um treino brutal dos pulsos nesse fluxo (cada passagem da hélice envia um pulso de pressão). O Cessna 337 teve um problema com rachaduras no elevador. Percebo que a configuração do mais recente veículo não tripulado da Northrup-Grumman, o “Firebird”, tem cauda e uma hélice montada na fuselagem traseira. Eles montaram a cauda horizontal no topo das aletas verticais, para retirá-la da explosão da hélice (consulte a revista “Aviation Week & Space Technology” de 24 de dezembro de 2018, p.21, para ilustração).
Resposta
Há um problema com os projetos de lança dupla que só é um problema se tratado da maneira errada, como foi com o P-38. O corpo da fuselagem, ou cápsula, chame como quiser, tem um perfil de pressão sobre ele. O mesmo acontece com uma asa. Ambos têm um gradiente de pressão crescente à medida que se estreitam à ré do ponto mais grosso.
Se os dois coincidirem, você obtém um gradiente de pressão duas vezes mais acentuado onde os dois se combinam em três dimensões. Isso rapidamente se torna o que é conhecido como um gradiente de pressão adverso, criando o que é chamado de resistência de interferência, embora esse nome tenha enganado os designers por décadas (incluindo Hall Hibbard).
A maneira de contornar isso é ter o fuselagem termina um pouco atrás do bordo de fuga, reduzindo a inclinação que coincide com a da asa e também efetivamente cambaleando o efeito dos dois corpos. Isso é o que você encontrará em praticamente todos os outros projetos de lança dupla. O P-38 tem uma terminação concorrente, e isso não apenas deu a ele um coeficiente de arrasto igual a um DC-2 e problemas de vibração na cauda, mas também produziu choque em velocidades anormalmente baixas.
Parecia ótimo, mas era uma bagunça aerodinâmica.A Lockheed sabia disso, mas não mudaria a linha de produção.