Bästa svaret
Aerodynamiska problem: Ja, tvillingbommen ÄR annorlunda, i på minst dessa områden:
- Den bakre flygkroppen i en typisk flygkropp adderar något till den totala riktningsstabiliteten, speciellt om den är relativt lång och relativt flatsidig. Eftersom bommar vanligtvis är mycket mindre, lägger de betydligt mindre till den totala riktningsstabiliteten.
- Den horisontella stabilisatorn i den typiska dubbla bommen är i allmänhet mycket effektivare (för en planformat av samma storlek) än den allmänna bakplan, på grund av att de vertikala fenorna fungerar som ändplattor. Den vanliga horisontella svanslayouten har ett extremt lågt bildförhållande och är därför mycket mindre effektivt än en vingyta, så den ökade effekten från en svansbom HT märks snabbt.
- Åtminstone på Cessna Skymaster, Den horisontella svansen var helt nedsänkt i den bakre motorns slipstream (eller propellerblast, för att tala tydligt), var en annan utmaning än den vanliga konfigurationen. Det var kraftfullt på grund av det enorma luftflödet över det – så länge motorn gick. En vindkvarnmotor minskade å andra sidan kraftigt hissens effektivitet. Den oväntade förlusten av en bakre motor kunde fånga en oerfaren pilot stenografi. Detta beror på att vid den vanliga konfigurationen är bara en del av en horisontell svans nedsänkt i luftflödet från vilken motor som helst.
Även om IP inte frågade om andra frågor, måste jag nämna strukturella överväganden av designen med två bom:
- En design med två bom är i sig tyngre än en enda halskon. Detta beror på att när du minskar konens diameter med hälften, minskar du dess vikt med hälften men minskar dess lastkapacitet till en fjärdedel av originalet. Så om du har två bommar lägger de upp till den ursprungliga vikten på en vanlig svanskon men har en kombinerad styrka på bara hälften av den vanliga svanskonens styrka. Du kompenserar för detta genom att lägga till strukturell förstärkning i dina svansbommar.
- En bom måste vara utdragbar från vingarna, vilket är en verklig utmaning, eftersom du vill göra vingarna så lätta som möjligt. Som en sidoanteckning är det därför Cessna Airplane Company som INTE producerade en 337 Skymaster som inte är avstängd. En cantilever-wing-version föreslogs i slutet av 1960-talet, och en prototyp byggdes. Men det hade ”bom studs” – en märkbar och ostoppbar vertikal svängning av empennage, orsakad av vingarnas flexibla struktur. Flygplanet hade också andra utmaningar som kan ha orsakat att det var ett marknadsmisslyckande, men det var frågan om bom-studs som dödade projektet.
- En bomdesign har två vertikala svansar, vilket varken är välsignelse inte heller en förbannelse i sig, men som väcker några problem: du måste ha två roderstyrkretsar; du måste bestämma om du vill köra kontrollflikar på en eller båda rodrarna; du måste bestämma om du vill montera en eller två antikollisions- och navigationsljus; du måste ta reda på hur tätt du ska koppla ihop rodren (för att undvika fladdring eller destruktiv korskontroll i turbulens, till exempel).
- På en mittlinjepropellkonfiguration ligger den horisontella svansen direkt i den bakre propellern sprängning och får ett brutalt träningspass från pulserna i det flödet (varje passage av propellern skickar en puls av tryck). Cessna 337 hade problem med sprickor i hissen. Jag märker att konfigurationen av Northrup-Grummans senaste obemannade fordon, ”Firebird”, har baklås och en propeller på bakkroppen. De har monterat den horisontella svansen längst upp på de vertikala fenorna för att få ut den från propellerns sprängning (se tidningen ”Aviation Week & Space Technology” 24 december 2018, s. 21, för illustration).
Svar
Det finns ett problem med dubbla bomkonstruktioner som bara är ett problem om det behandlas på fel sätt, som det var med P-38. Kroppen ”skrovet”, eller podden, kallar det vad du vill, har en tryckprofil över sig. Det gör också en vinge. Båda har en stigande tryckgradient eftersom de smalnar bakom den tjockaste punkten.
Om de två sammanfaller får du en tryckgradient dubbelt så brant där de två kombineras i tre dimensioner. Detta blir snabbt det som kallas en ogynnsam tryckgradient, vilket skapar det som kallas ”interferensdrag”, även om det här namnet har vilselett designers i årtionden (inklusive Hall Hibbard).
Vägen runt är att ha flygkroppen avslutas något bakom bakkanten, vilket minskar lutningen som sammanfaller med vingens och på ett effektivt sätt ”förskjuter” effekten av de två kropparna. Det här är vad du hittar med i stort sett alla andra design med två bom. P-38 har en samtidig avslutning, och det gav inte bara en dragskoeffektivitet lika med DC-2 och vibrationsproblem över svansen utan gav också chock vid ovanligt låga hastigheter.
Det såg ut bra, men var en aerodynamisk röra.Lockheed visste det men skulle inte ändra produktionslinjen.