A taxa de planeio pode ser aumentada com a configuração de duas asas?

Instead of increasing the wingspan, could an extra wing of the same size or less as in a bi-wing configuration also increase the glide ratio?

Para criar sustentação (sobre o espaço finito), que é a força para cima, a asa aplica força descendente ao ar pelo princípio de ação e reação e, como o ar está livre para se mover, ele irá acelerar para baixo. Isso aumentará sua energia, portanto, a asa deve fazer algum trabalho sobre ela e este trabalho se manifesta como arrastamento induzido.

Agora, porque a energia cinética é proporcional à massa e ao quadrado da velocidade, enquanto que o momento é apenas proporcional à massa e à velocidade, é mais eficiente acelerar mais ar para reduzir a velocidade do que menos ar para maior velocidade.

À velocidade de vôo determinada, mais ar pode ser afetado pelo aumento do alcance da asa, ou por ter duas asas longe o suficiente para afetar o ar . Como a asa afeta o ar a uma altura comparável ao vão, as asas teriam que ser bem altas umas sobre as outras para que a construção fosse eficiente - mas essa construção não seria eficiente mecanicamente, pois precisaria de postes muito altos acima e possivelmente abaixo . Aumentar o alcance é mais fácil.

A taxa de glide é determinada por L / D. Se pudermos aumentar a sustentação sem aumentar o arrasto ou diminuir o arrasto sem diminuir a sustentação, teremos uma melhor relação de planeio.

Aumentar a extensão da asa (para uma determinada área da asa => reduzir o acorde) ajuda: a extensão da asa mais longa expande a criação de sustentação a uma distância maior, diminuindo assim o arrasto induzido. Manter o fluxo laminar o maior tempo possível também ajuda.

Sua pergunta é sobre adicionar uma segunda asa a um avião. O problema com os biplanos é que eles foram construídos principalmente décadas atrás, e os associamos a métodos de construção mais antigos e, principalmente, a muitos tipos de arrasto, como os abordados nesta questão. Parece que o biplano clássico não tem vantagens aerodinâmicas, e sempre tem uma relação L / D mais baixa do que uma asa mono comparável.

No entanto, existem agora Fluid Dynamics Computed. Tem havido trabalho feito na configuração biplano com baixo arrasto nos últimos anos - muitos estão por trás de um muro de pagamento, este aqui não é. Seu trabalho encontrou duas configurações com altas taxas de L / D:

• Aa superior = 13º
• Deslizar para a frente da asa superior = 30º
• Asa inferior = -2,8º
• Varredura para baixo da asa inferior = 3,5º
• Perfil de asa de ambas as asas = NACA 4412
• Ambas as asas 6 pés de extensão e 6 polegadas de acorde
• L / D calculado = 32,3

A outra configuração que eles encontraram com um L / D alto foi uma configuração canard: uma asa na frente da outra. Se você insiste em usar duas asas, esta pode ser a sua melhor aposta: uma asa montada na frente da outra, de tal forma que a asa traseira fique fora do caminho da asa dianteira, ou montada na posição ideal. AoA para o fluxo perturbado. Sua configuração canard usou duas alas diferentes, resultando em um L / D de 35,8:

Note que nenhuma das configurações incluiu uma fuselagem de qualquer tipo, então seu trabalho CFD teria que ser repetido com a fuselagem e com cálculos de interferência. Felizmente, o poder de computação aumentou dramaticamente nos últimos anos.