È stata in gran parte una decisione strutturale. Il Ford Tri-Motor che è stato progettato per imitare molte cose incluse nei progetti degli aerei Junkers, incluso il metallo ondulato.

... tutti realizzati in lega di alluminio, che è stata corrugata per una maggiore rigidità, sebbene la resistenza risultante ne riducesse le prestazioni complessive.

Ondulato il metallo è comune per i pannelli del tetto e, ironia della sorte, gli hangar, di questi tempi. Puoi trovare alcune informazioni sulla forza e sulle proprietà flessibili di esso quando sono in relazione a questi argomenti. Ecco un thread interessante sull'aumento della resistenza (e del carico) sui tetti ondulati.

Per quanto riguarda la disponibilità del materiale rispetto alla lamiera di alluminio, direi che ha avuto scarso effetto sulla scelta del design. Tieni presente che tutto l'alluminio ondulato inizia come un foglio di alluminio a un certo punto della linea, quindi è difficile dire che c'è più di uno o entrambi i materiali. Inoltre, ci vuole più materiale ondulato per coprire un'area quadrata specifica rispetto al materiale in lamiera piana, il che farebbe aumentare il prezzo. A quel tempo nel settore dell'aviazione erano in corso molti esperimenti e tutto ciò che rendeva un aereo un po 'più forte o un po' più veloce era considerato un bel risultato. Tieni presente che stiamo arrivando alle code dell'era del tessuto aereo, quindi un design come questo sarebbe sembrato rivoluzionario. Il Ju-52 / 3m (quello che hai fotografato) uscì nel 1932 (i lavori iniziarono nel '28), a quel tempo altri produttori stavano già osservando e lavorando su aerei con corpo in alluminio liscio. C'è ovviamente un grande aspetto sociale nella disponibilità di materiali in questo periodo storico, specialmente in Germania. Mi asterrò da una lezione di storia completa qui, ma puoi leggere la storia di Junkers qui e sull'uomo che lui stesso Hugo Junkers qui, che includono alcune delle sue opinioni politiche e le sue coinvolgimento (e problemi con) il partito nazista. Il suo lavoro in tutti i design in metallo è accreditato di aver ispirato molti aerei passeggeri nelle epoche successive alla prima e alla seconda guerra mondiale.

Le superfici ondulate hanno aiutato a risparmiare peso e resistenza, e all'epoca erano prontamente disponibili. Oggi probabilmente useremmo pannelli sandwich per gli stessi motivi, ma 100 anni fa quelli non erano disponibili.

È interessante notare che il primo aeroplano interamente in metallo al mondo utilizzava già pannelli ondulati per l'ala, mentre il primo di Junkers - il design in metallo è stato realizzato in lamiera d'acciaio. I pannelli in alluminio per l'ala e l'ascensore della Reissner-Ente sono stati realizzati nello stabilimento di Junkers e consegnati al suo collega Prof. Reissner, nel 1912.

^{Reissner-Ente del 1912. La direzione del volo è a destra.}

Quando scoppiò la guerra, Junkers sentì di dover contribuire e iniziò a costruire monoplani con ali a sbalzo da lamiere di acciaio da 0,2 mm con pannelli ondulati saldati sotto il rivestimento esterno liscio. La sottostruttura ondulata ha funzionato in modo molto simile all'anima del cartone ondulato.

^{Junkers J-1 del 1915 (immagine fonte)}

Non sorprende che questo abbia portato ad aerei pilotabili, ma molto pesanti. Per abbassare il peso dei suoi progetti, Junkers ha ridotto la pelle ai pannelli ondulati e ha eliminato la pelle liscia sulla parte superiore, passando dall'acciaio all'alluminio, un materiale che inizialmente ha evitato di ridurre i costi.

La bassa potenza dei motori di quel tempo richiedeva bassi carichi alari e l'attrito superficiale era un contributo minore alla resistenza complessiva degli aerei di questo tempo. I monoplani Junkers erano i combattenti più veloci in circolazione, poiché non avevano cavi di rinforzo. Un ulteriore vantaggio nella guerra per l'indipendenza degli Stati baltici durante il 1919 fu la loro robustezza: le linee del fronte in rapido cambiamento rendevano impossibili hangar solidi e gli aeroplani di legno erano inutilizzabili dopo la pioggia, quindi per molti giorni solo gli aerei Junkers potevano prendere il volo. / p>

^{Junkers J-9 (foto di Threecharlie)}

Se Junkers avesse voluto ridurre maggiormente la resistenza aerodinamica, avrebbe reso il carrello di atterraggio retrattile. Ma ciò avrebbe aumentato il peso, proprio come uno strato liscio sopra quello ondulato, e avrebbe aumentato la resistenza indotta e reso l'aereo più costoso. Il miglior compromesso era lasciare la superficie ondulata esposta.

Nel 1932, quando il Ju-52 volò per primo, questa tecnica aveva già superato il suo apice: le prestazioni del motore, le tecniche di costruzione e il carico alare erano migliorati fino a un certo punto che la soluzione migliore fosse rivettare gli irrigidimenti all'interno di un rivestimento portante. Gli aeroplani Junkers sono stati inizialmente molto innovativi, ma una volta che la società ha trovato un buon modo per produrre aeromobili robusti ea basso costo, è rimasta fedele a ciò che sapeva. Tuttavia, il concetto di Junkers di un traliccio in acciaio o alluminio più la pelle ondulata era più pesante della pelle monoscocca liscia che usiamo ancora sugli aeroplani di oggi, e una volta che la resistenza aerodinamica potrebbe essere ridotta a un punto in cui la resistenza aumenta a causa della maggiore superficie bagnata della pelle ondulata non poteva essere trascurato, anche Junkers è passato. Il Ju-52 è stato l'ultimo (e di maggior successo) del tradizionale aereo Junkers, e il successivo, il Ju-86, utilizzava il design monoscocca più costoso, ma più leggero. Si noti che aveva un carrello di atterraggio retrattile, ma ha mantenuto il Junkers Doppelflügel (i flap e gli alettoni di offset).

^{Ju-86 aereo di linea di South African Airways (foto di Etienne du Plessis / Flickr.com)}

Le pelli ondulate sul JU-52 sono una misura di rinforzo / irrigidimento: le pelli ondulate sono meno inclini a piegarsi quando vengono caricate lungo l'ondulazione (lo stesso motivo per cui utilizziamo scatole di cartone ondulato per la spedizione).

Mentre ci sono probabilmente alcune penalità aerodinamiche come risultato di ciò, piccole ondulazioni potrebbero essere all'interno dello strato limite e il compromesso complessivo tra il peso (per rinforzare e irrigidire la pelle internamente) rispetto all'aerodinamica potrebbe essere favorevole in alcuni progetti.

L'uso di pelli di alluminio ondulato non è esclusivo del JU-52: il Ford Trimotor utilizzava anche una pelle ondulata.Nei progetti moderni le superfici di controllo del volo della famiglia PA-28 di Piper anche gli aerei sono corrugati, sebbene in modo molto meno drammatico, con rientranze stampate per fornire rigidità al posto del rinforzo interno:

Risposta breve: irrigidire la pelle nella direzione delle ondulazioni, anche la direzione del volo, senza aggiungere struttura interna o assemblare più pezzi che aumenterebbero il peso.

La lamiera piatta è stata arrotolata al profilo e piegata in una forma tridimensionale. Le ondulazioni trattengono la forma per tutta la loro lunghezza. La lamiera piana avrebbe richiesto nervature, traverse o altri stampi per mantenere la forma. Le ondulazioni hanno materiale a taglio nella profondità di una dimensione, nonché su tutta la lunghezza e la larghezza del foglio.

Questa tecnica è stata utilizzata anche in altri aerei contemporanei: la famiglia di caccia polacchi PZL-7..11..24 degli anni '30 aveva la pelle ondulata sulle ali e sulle superfici della coda, ma non le grandi ondulazioni arrotondate Junkers Usato. I progetti di Pulawski facevano uso della costruzione interamente in metallo brevettata da Wibault che era stata autorizzata a costruire Wibault 7 e 72 in Polonia. Vickers ha anche concesso in licenza i brevetti di Wibault e il loro brevetto statunitense mostra e spiega come funziona una pelle ondulata con ondulazioni più piccole.

La famiglia A-11 / YF-12 / SR-71 ha ondulato pelle nelle ali. Nel loro caso, l'ondulazione consente all'intero telaio dell'aria di espandersi e contrarsi con il riscaldamento e il raffreddamento. Come con Junkers, PZL, Piper, ecc., Le ondulazioni di Lockheed sono a corda, irrigidendo la pelle avanti e indietro.

Alcuni modelli del secondo dopoguerra avevano un sandwich di pelle interna ondulata e pelle esterna liscia, come il primo acciaio di Junker - aeroplani di pelle. Ispezione / manutenzione / protezione dalla corrosione devono richiedere un'attenzione mirata e un costo maggiore negli anni successivi. Ma la laminazione e la laminazione di lastre a spessore costante devono costare meno delle pelli lavorate integralmente ...

Se cerchi strutture "monoscocca" (supportate dall'esterno), imparerai di più sul motivo per cui è stato utilizzato il metallo ondulato. Ha una resistenza al taglio estremamente elevata. Se guardi il pannello centrale dello stabilizzatore orizzontale del pifferaio PA-28 con le sue ondulazioni, se lo stesso pezzo fosse realizzato in alluminio standard, si piegherebbe se si premesse la mano dal centro in alto verso il basso.