飛機的最初形態,翅膀越多越好,可為什麼被淘汰了?

飛機最初形態是多層翼飛機,多層翼飛機顧名思義就是飛機有多層翅膀,在二十世紀初飛機的形態大多是多層翼,因為那時候對飛機的速度要求不高,人們的願望是為了實現像鳥兒在空中自由飛翔,而不是來進行戰爭,追求速度,更沒有現代飛機用處廣泛,為了提高升力給飛機加多層翼似乎最是最好的選擇,1903 年 12 月 17 日,美國萊特兄弟實現飛行的飛機是人類史上第一架帶動力的多層翼飛機,現在的飛機都是一層翼,因為多層翼飛機有許多致命的缺點而被逐漸淘汰。

飛機的最初形態,翅膀越多越好,可為什麼被淘汰了?

萊特兄弟發明的飛行者一號飛機

喬治 • 凱利對鳥類為什麼可以飛行這個問題非常好奇,鳥類既然可以飛行,那麼人類可不可以飛行呢?飛行的原理又是怎麼回事?喬治 • 凱利大量觀察鳥類飛行的特點,通過比較鳥翼面積、鳥的體重和飛行速度的比較,估計出速度、翼面積和升力之間的關係,提出人造飛機必須將推動力和升力面分開考慮,這為飛機的製造提供理論支持。

美國飛行先驅蘭利研究了滑翔機的空氣動力學原理,分析了鳥類如何輕駕雙翼翱翔,他所提出的升力計算公式沿用至今,在其他條件不變的情況下,飛機的升力正比于飛行速度的平方與和機翼面積。

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英國空氣動力學家喬治 · 凱利

而當時的飛機飛行速度比較小,想要提高飛機的升力可以從增大機翼面積來提高升力,萊特兄弟的飛機機翼材料是木材(早期的飛機機翼材料是木材),由於木材本身不夠牢固、易斷的特點,飛機的翼展又不能太長,否則再飛行過程中容易斷裂,所以為了增加機翼面積只好給飛機多加雙個“翅膀”,這也是為什麼早期飛機是多層翼的原因。

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雙翼飛機

當時的飛機飛行速度不高,多層翼飛機的缺點沒有完全暴露出來,人們還是研究許多此類的飛機,有兩層、三層、四層甚至還有五層的。

如果人體是一個機器,那麼心臟就是僅次於大腦的部件,一個強健有力的心臟對於人來說不可少;發動機就是飛機的心臟,一個先進的發動機可以造就一代名機。,西班牙新型的水冷 V 形八氣缸發動機 “依斯帕諾 • 西扎”是一戰時負有盛名的發動機,斯帕德式戰鬥機就安裝依斯帕諾 • 西扎發動機,斯帕德式戰鬥機也因此成為一流雙翼飛機。

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斯帕德式戰鬥機

美國空軍把在空戰中擊落敵軍五架飛機以上的飛行員稱為王牌飛行員,而曼弗雷德 • 馮 • 裡奇特霍芬一人就擊落八十多架飛機,堪稱王牌飛行員中的王牌,他是一戰中擊落飛機最多的人之一,他的戰鬥風格獨特富有魅力使他征服無數人的心,包括敵人。英國人稱他為“紅男爵”,因為他的飛機是一架大紅色阿爾巴特羅斯三翼戰鬥機,所到之處,敵人無不顫慄。

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“紅男爵”

典型的四翼機是直接在機翼的上下方加層,看起來就非常臃腫;有的四翼機原本是三翼機只是在飛機的尾部加一層翼,一共有四層翼所以也叫四翼機。德國軍方曾經改過“信天翁”D.V 雙翼機為四翼機,在雙翼機的機翼上方加了一層翼,又在機輪後方又加了一 塊貼近地面的短翼,單獨固定在機身下,這就是納格 羅 D.I 四翼機。

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如何使飛機有更多的翅膀呢!如果是單獨的疊加機翼似乎不可能,但可以在機尾和機頭加機翼,慢慢地多翼機發展到七翼機、九翼機。

多翼機的缺點很多,因為當初人們對速度要求不高所以想出增加機翼面積來提高飛機升力,現在人們希望飛機的速度越來越快,多層翼飛機的缺點就暴露無遺,飛機的機翼越多它所受的阻力越大,結構複雜,飛行速度達不到要求,飛機的升力不再是制約飛機的發展,現在的發動機可以使飛機速度加快進而提高飛機的升力,多層翼倒成了累贅,所以逐漸退出歷史的舞臺。

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