单翼飞机与多翼机相比有什么优点?

2024-11-18 05:47:45
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回答1:

单翼飞机与多翼机相比:重量小、阻力小、可控性好。

 

其实人们最早尝试的有动力飞机是单翼的,早在1874年人们就开始尝试单翼飞机。但直到1909年首架单翼飞机才成功试飞,比起莱特兄弟的双翼飞机(1903年)要晚上了6年。

 

为什么最早飞起来的是双翼机呢?

最初飞机设计要解决的是“能不能飞起来”的问题,也就是让升力大于飞机的重力,升力公式是:

 

其中的V是飞机的空速,A是机翼面积,CL是升力系数。我们把这个公式分为两部分,一部分是速度,另一部分是由飞机外形决定的项(这么说其实不准确,因为CL还和其他因素有关,这里简略的这么认为)。因此要想让飞机飞上天空,就需要,m是飞机的质量。分析一下:

 

要使飞机起飞,需要足够的速度和能获得足够升力的外形,或者降低飞机的重量。

早期由于材料、发动机技术、空气动力学研究等等方面的制约,飞机的速度是不高的。由于材料技术的限制,飞机的重量又无法有效降低。如何才能获得足够的升力呢?只有想办法让飞机在外形上能够获取更大的升力。而同等型号的双翼机比单翼机大约能多产生20%的升力,因此,在那个追求离开地球表面的年代,双翼机甚至三翼机大行其道。

 

那么双翼机为什么又被单翼机所取代了呢?

解决了“能不能”的问题之后,人们自然对飞机提出了更高的要求:更高、更快、更大。

特别是在动力系统和材料科学发展之后,单翼机“能不能飞”的问题解决后,双翼机的劣势就凸现了。

 

一方面双翼机的阻力大,尤其是在高速的时候(阻力公式就不贴了,和升力公式形式类似,也是和速度有关的),这就与人们更快的要求相悖。

另一方面制造双翼机所需要的材料、重量都比单翼机要大,因此双翼机很难做的很大,这又与人们的另一个需求不相符了。

因此,自然地单翼机取代了双翼机。

回答2:

采用多翼是因为早期飞机的发动机功率较小,在低速时多翼能提供较大的升力。但多翼机的阻力也较大,而且操作不灵活,随着发动机功率的提高,多翼机就被淘汰了。