й
Очень хороший вопрос. Потому, что касательный напряжения возникающие от крутящего момента прямо пропорциональны самому моменту и обратно пропорциональны полярному моменту сопротивления сечения. Который в свою очередь равен сумме моментов сопротивления по осям х и у. Убрав боковую стенку трубы вырезом, вы тем самым вывели из работы момент сопротивления Wy и увеличили касательные напряжения как минимум в два раза.
Для тех кто хочет более подробно разобраться самостоятельно с этим вопросом, можно рекомендовать того же Астахова "Справочная книга по расчету самолета на прочность". На мой взгляд она должна быть на рабочем столе у любого кто занимается самостоятельной постройкой самолетов.
Про отверстия облегчения в стенки лонжерона. Да так делают, точнее так было принято делать раньше. Потом статистика показала, что имеют место усталостные разрушения в районе отвертий. Поэтому от такого варинта облечения стенки отказались. Намного выгоднее сделать стенку более тонкой но сплошной. Это и технологический более разумный варинат.
Если лонжерон имеет ферменную конструкция (плоская ферма) то он рассматривается только для воприятия изгибающего момента и перерезвающей силы. Кручение в этом случаи берет на себя либо работающая обшивка, либо раскосы, либо второй лонжерон или стенка и т.п, либо совокупность этих решений.
О вырезах. Любой вырез уменьшает площадь контура, работающего на кручение. Поэтому в этом месте либо выполняют местное усиление конструкции, либо организуют дополнительный контур. Например так было сделано на крыле Ме109. Большой вырез в носке крыла под стойку шасси компенсировали дополнительным работающим контуром за лонжероном. Но для передачи крутящего момента на фюзеляж в этом случаи пришлось делать мощную бортовую нервюру.