Un monoplano es una configuración de avión de ala fija con un solo avión de ala principal, en contraste con un biplano u otro multiplano , que tiene varios aviones.
Un monoplano tiene inherentemente la mayor eficiencia y la menor resistencia de cualquier configuración de ala y es el más simple de construir. Sin embargo, durante los primeros años de vuelo, estas ventajas se vieron compensadas por su mayor peso y menor maniobrabilidad, lo que lo hizo relativamente raro hasta la década de 1930. Desde entonces, el monoplano ha sido la forma más común para un avión de ala fija.
Características [ editar ]
Soporte y peso [ editar ]
La eficiencia inherente del monoplano se logra mejor en el ala en voladizo , que lleva todas las fuerzas estructurales internamente. Sin embargo, para volar a velocidades prácticas, el ala debe hacerse delgada, lo que requiere una estructura pesada para que sea lo suficientemente fuerte y rígida.
Se pueden usar refuerzos externos para mejorar la eficiencia estructural, reduciendo el peso y el costo. Para un ala de un tamaño determinado, la reducción de peso le permite volar más lento y con un motor de menor potencia y más económico. Por esta razón, todas las alas de monoplano en la era pionera estaban reforzadas y la mayoría lo hizo hasta principios de la década de 1930. Sin embargo, los puntales o cables expuestos crean una resistencia adicional, reduciendo la eficiencia aerodinámica y reduciendo la velocidad máxima. [1]
Los diseños de alta velocidad y largo alcance tienden a ser voladizos puros, mientras que los tipos de corto alcance de baja velocidad a menudo reciben refuerzos.
Posición del ala [ editar ]
Además de las variaciones generales en la configuración del ala , como la posición de la cola y el uso de refuerzos, la principal distinción entre los tipos de monoplano es donde el ala se monta verticalmente en el fuselaje .
Bajo [ editar ]
Un ala baja es aquella que se encuentra en o cerca de la parte inferior del fuselaje.
Colocar el ala baja permite una buena visibilidad hacia arriba y libera el fuselaje central del arrastre del larguero del ala. Al reducir la estabilidad del péndulo, hace que la aeronave sea más maniobrable, como en el Spitfire ; pero las aeronaves que valoran la estabilidad sobre la maniobrabilidad pueden necesitar un diedro .
Una característica de la posición de ala baja es su importante efecto de suelo , que le da al avión una tendencia a flotar más antes de aterrizar. [2] [3] A la inversa, este efecto suelo permite despegues más cortos.
Medio [ editar ]
Un ala media está montada en la mitad del fuselaje. La estructura de larguero de arrastre puede reducir el volumen útil del fuselaje cerca de su centro de gravedad, donde el espacio es a menudo más demandado.
Hombro [ editar ]
Un ala de hombro (una categoría entre ala alta y ala media) es una configuración en la que el ala se monta cerca de la parte superior del fuselaje pero no en la parte superior. Se llama así porque se encuentra en el "hombro" del fuselaje, en lugar de en el hombro del piloto. Las alas de hombro y las alas altas comparten algunas características, a saber: sostienen un fuselaje colgante que no requiere diedro de ala para su estabilidad; y, en comparación con un ala baja, el efecto de suelo limitado de un ala de hombro reduce la flotación al aterrizar. En comparación con las configuraciones de ala baja, ala de hombro y ala alta, aumenta la holgura de la hélice en aeronaves multimotor. [4]En un avión grande, hay poca diferencia práctica entre un ala de hombro y un ala alta; pero en aviones ligeros, la configuración es significativa porque ofrece una visibilidad superior al piloto. En un avión ligero, es posible que sea necesario mover el ala del hombro hacia adelante para mantener el centro de gravedad correcto . [5] Ejemplos de aviones ligeros con alas laterales incluyen el ARV Super2 , el Bölkow Junior , el Saab Safari y el Barber Snark .
Alto [ editar ]
Un ala alta tiene su superficie superior sobre o sobre la parte superior del fuselaje. Comparte muchas ventajas y desventajas con el ala del hombro, pero en un avión ligero, el ala alta tiene menor visibilidad hacia arriba. En aviones ligeros como el Cessna 152 , el ala suele estar ubicada por encima de la cabina, de modo que el larguero del ala pasa por encima de las cabezas de los ocupantes, dejando el ala en la posición ideal de proa a popa. [6] Una ventaja de la configuración de ala alta es que el fuselaje está más cerca del suelo, lo que facilita la carga de carga, especialmente para aviones con una puerta de carga trasera del fuselaje. Los aviones de carga militar son predominantemente diseños de ala alta con una puerta de carga trasera. [4]
Sombrilla[ editar ]
Un ala de sombrilla no está directamente unida al fuselaje, sino que se sostiene sobre él, sostenida por puntales de cabane o un pilón. [7] Pueden proporcionarse refuerzos adicionales mediante puntales o alambres que se extienden desde los lados del fuselaje. [ cita requerida ]
Los primeros monoplanos sombrilla eran adaptaciones de monoplanos de ala del hombro, ya que la crianza de un hombro montado ala sobre el fuselaje hacia abajo de visibilidad muy mejoradas, que era útil para las funciones de reconocimiento, como con el ampliamente utilizado Morane-Saulnier L . [8] El ala del parasol permite un diseño eficiente con buena visibilidad del piloto, y fue adoptado por algunos cazas como el Fokker D.VIII y Morane-Saulnier AI en la última parte de la Primera Guerra Mundial. [9]
Un ala de sombrilla también proporciona un punto de montaje alto para los motores y durante el período de entreguerras era popular en los hidroaviones, que necesitan levantar las hélices para quitarles el rocío. Los ejemplos incluyen el Martin M-130 , Dornier Do 18 y el Consolidated PBY Catalina .
En comparación con un biplano , un ala de sombrilla tiene menos refuerzo y menor resistencia. Sigue siendo una configuración popular para anfibios y aviones pequeños construidos en casa y ultraligeros .
Historia [ editar ]
Aunque los primeros aviones exitosos fueron los biplanos, los primeros intentos de máquinas voladoras más pesadas que el aire fueron los monoplanos, y muchos pioneros continuaron desarrollando diseños de monoplano. Por ejemplo, el primer avión que se puso en producción fue el Santos-Dumont Demoiselle de 1907 , mientras que el Blériot XI cruzó el Canal de la Mancha en 1909. [10] A lo largo de 1909-1910, Hubert Latham estableció varios récords de altitud en su monoplano Antoinette IV. , llegando finalmente a 1.384 m (4.541 pies). [11]
El término equivalente en idioma alemán es Eindecker , como en el caza de ala media Fokker Eindecker de 1915 que durante un tiempo dominó los cielos en lo que se conoció como el " azote de Fokker ". El sistema de designación de aviones militar alemán Idflieg antes de 1918 prefirió las designaciones de tipo monoplano con una E , hasta la aprobación del caza Fokker D.VIII de su anterior designación "EV". Sin embargo, el éxito del Fokker duró poco y la Primera Guerra Mundial estuvo dominada por biplanos. Hacia el final de la guerra, el monoplano parasol se hizo popular y se produjeron diseños exitosos en la década de 1920. [12]
No obstante, se construyeron relativamente pocos tipos de monoplano entre 1914 y finales de la década de 1920, en comparación con la cantidad de biplanos. Las razones de esto fueron principalmente prácticas. Con las bajas potencias del motor y las velocidades aéreas disponibles, las alas de un monoplano debían ser grandes para crear suficiente sustentación, mientras que un biplano podría tener dos alas más pequeñas y, por lo tanto, hacerse más pequeñas y más ligeras. [ cita requerida ]
Hacia el final de la Primera Guerra Mundial, la alta resistencia inherente del biplano comenzaba a restringir el rendimiento. Los motores aún no eran lo suficientemente potentes para hacer viable el pesado monoplano de ala en voladizo, y el ala de sombrilla reforzada se hizo popular en los aviones de combate, aunque pocos llegaron a tiempo para ver el combate. Siguió siendo popular durante la década de 1920. [ cita requerida ]
En hidroaviones con casco poco profundo, un ala de sombrilla permite que los motores se monten sobre el rocío del agua al despegar y aterrizar. Este arreglo fue popular en hidroaviones durante la década de 1930; un ejemplo tardío es el PBY Catalina consolidado . Se extinguió cuando los cascos más altos se convirtieron en la norma durante la Segunda Guerra Mundial, lo que permitió unir un ala alta directamente al casco. [ cita requerida ]
A medida que las potencias cada vez mayores del motor hicieron que el peso de la construcción totalmente metálica y el ala en voladizo fueran más prácticos, ambos fueron pioneros juntos por primera vez por el revolucionario demostrador de fábrica alemán Junkers J 1 en 1915-16, se hicieron comunes durante el período posterior a la Primera Guerra Mundial. , el día del ala reforzada pasó, y en la década de 1930, el monoplano en voladizo se estaba convirtiendo rápidamente en la configuración estándar para un avión de ala fija. Los diseños avanzados de aviones de combate monoplano se produjeron en masa para servicios militares en todo el mundo tanto en la Unión Soviética como en los Estados Unidos a principios y mediados de la década de 1930, con el Polikarpov I-16 y el Boeing P-26 Peashooter respectivamente. [ cita requerida]
La mayoría de los aviones militares de la Segunda Guerra Mundial eran monoplanos, al igual que prácticamente todos los aviones desde entonces, excepto algunos tipos especializados.
Los motores a reacción y de cohetes tienen aún más potencia y todos los aviones modernos de alta velocidad, especialmente los supersónicos, han sido monoplanos.
Ver también [ editar ]
- Relación de aspecto (aeronáutica)
Referencias [ editar ]
Citas [ editar ]
- ^ "ch4-3" . nasa.gov . Consultado el 16 de enero de 2016 .
- ^ "Efecto suelo en aviones" . Aviation-history.com. 2009-11-30 . Consultado el 19 de julio de 2012 .
- ^ "Efecto suelo" . Avweb.com. 2003-10-22 . Consultado el 19 de julio de 2012 .
- ↑ a b Ajoy Kumar Kundu (12 de abril de 2010). Diseño de aeronaves . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 78 . ISBN 978-1-139-48745-0.
- ^ Revista piloto febrero de 1986 página 32
- ↑ Trevor Thom - The Airplane (Technical) - 1997 página 65
- ^ Crane, Dale: Diccionario de términos aeronáuticos, tercera edición , página 379. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2
- ^ Davilla, 1997, págs. 60 y 315
- ^ Angelucci y Matricardi, págs. 151, 290-1.
- ^ Wragg, David; Diccionario histórico de aviación , History Press, 2008, páginas 214-5.
- ↑ King, Windkiller , p. 227.
- ^ Angelucci y Matricardi, págs. 109-129.
Bibliografía [ editar ]
- Angelucci, A .; y Matricardi, P .; World Aircraft: Origins – World War I , Sampson Low, 1977.
- Davilla, Dr. James J .; Soltan, Arthur (1997). Aviones franceses de la Primera Guerra Mundial . Mountain View, CA: Prensa de máquinas voladoras. pag. 315. ISBN 978-1891268090.
- "Ala alta, ala baja", Vuelo 20 de marzo de 1975, páginas 453 - 454
