Avioane biplan: caracteristici de design, avantaje și dezavantaje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Chiar și o persoană care este departe de aviație în general ar trebui să fie clar că există avioane diferite - și diferă atât prin funcționalitate, cât și prin principiu prin formă și aspect. De exemplu, există biplanuri printre soiurile de avioane. Cum sunt ele când au apărut primele biplane, cât de moderne diferă de ele - și vă spunem despre alte informații despre aceste păsări de fier din materialul nostru.

Ce este un biplan

Înainte de a vorbi despre biplanuri ale lumii, despre biplanuri din diferite țări, să vorbim pe scurt despre ce este un biplan în general și cum diferă de alte păsări de fier. Însuși numele „biplan” pare să sugereze ce este această varietate de aeronave: „bi” înseamnă „două”, în acest caz particular vorbim despre două perechi de aripi situate una deasupra celeil alte. Astfel de aripi au o suprafață mare, în ciuda faptului că deschiderea lor este mai mică. Drept urmare, în timpul decolării și aterizării, un biplan necesită o bandă semnificativ mai mică decât un monoplan - adică o aeronavă cu o singură pereche de aripi. Inițial, aripile biplanurilor erau din lemn, deasupra erau acoperite cu stofă. Nu se poate spune că un astfel de design se distingea prin în altăputere, și de aceea au abandonat-o curând, înlocuind avioanele de lemn (cum se numesc aripile) cu unele metalice.

Când au apărut biplanurile

Data exactă a apariției biplanurilor nu este atât de dificilă, ci mai degrabă imposibilă. Se știe că până la începutul Primului Război Mondial, biplanurile erau cele mai căutate păsări de fier. Erau foarte populari, iar în timpul războiului erau în general „numărul unu” în aviație.

Cu toate acestea, dezvoltarea biplanurilor a început cu siguranță chiar mai devreme. La sfârșitul secolului al XIX-lea, când aviația tocmai „se punea pe picioare”, diverși designeri au experimentat cu modele de avioane și au adus ceva propriu în acest domeniu al științei. „Dezvoltarea” planoarelor se desfășura în mod activ, cu toate acestea, experiența a arătat că proiectarea unor astfel de aeronave nu a avut prea mult succes - biplanurile s-au dovedit a fi mult mai convenabile. Mulți (în mare parte vorbitori de franceză) cred în general că biplanul a fost primul care a fost construit din avioane, iar autorul său i-a aparținut unui aeronavă franco-brazilian pe nume Santos-Dumont. Chestia este că fiecare proiectant de aeronave - că amintitul Santos-Dumont, că notorii frați Wright, că alți oameni de știință - a contribuit, așa cum am menționat mai sus, cu ceva propriu la industria aeronautică, care, după cum ne amintim, abia începea dezvolta. Nimeni nu știa încă ce va funcționa, ce va „trage”. Prin urmare, toți cei care au avut cumva o mână de ajutor în dezvoltarea primelor modele de aeronave pot fi considerați pionieri în acest domeniu.

Începutul secolului al XX-lea

BLa începutul anilor 1900, biplanurile erau, după cum se spune, „în uz” în aviație. Au existat mai multe soiuri. Cu toate acestea, au existat două versiuni aerodinamice principale ale păsărilor de fier: cu o elice împingătoare și așa-numita aripă în formă de cutie (aceasta este o aripă biplană atunci când forma cutiei când este văzută din față este dreptunghiulară) - o dată, și cu penajul situat în spate și șurubul de tragere - doi. În acei ani, în general, au fost construite fie biplanuri duble, fie monoplane cu un singur loc, deoarece aceste două tipuri de aeronave au fost cele care, pe baza rezultatelor diferitelor teste, au arătat cele mai bune rezultate. Avantajele biplanurilor, precum și dezavantajele acestora, vor fi discutate mai detaliat mai târziu.

Beneficii

Biplanurile aveau multe avantaje - altfel nu ar fi câștigat atât de mare popularitate. Poate că principalul lor avantaj a fost suprafața mare a aripii deja menționată mai sus, cu o anvergură relativ mică și necesitatea doar a unei piste minime. Cu toate acestea, pe lângă acestea, biplanurile aveau destule avantaje: o capacitate de transport mai mare, o vedere mai bună atât pentru pilot, cât și pentru pasager, capacitatea de a folosi această mașină ca una de antrenament, manevrabilitate mai bună datorită a două avioane aripi, o reducere. în greutate totală și momente de inerție, fiabilitate mai mare - din același motiv, stabilitate mai mare și o rotire mult mai rară. După cum puteți vedea, există plusuri mai mult decât suficiente, dar nu se poate presupune că biplanurile nu au avut minusuri. Au făcut-o, iar conversația va continua despre ei.

Dezavantajele biplanurilor

Spre deosebire demonoplanurile, care erau mai potrivite pentru zborul sportiv, biplanurile nu erau folosite la fel de des de către sportivi (deși au existat și biplanuri sportive speciale, despre asta vom vorbi mai târziu). Cu toate acestea, acest lucru nu poate fi numit un dezavantaj semnificativ, dar consumul serios de combustibil datorat influenței reciproce a două perechi de aripi unul asupra celuil alt este, fără îndoială, un minus al acestui design. Aripile, de altfel, sunt capabile să limiteze oarecum vederea pilotului; cu toate acestea, locația pilotului în cockpit variază - el poate fi în fața aripilor, atunci și acest dezavantaj devine nesemnificativ. Principalul dezavantaj al aeronavelor biplan este considerat a fi o rezistență crescută a profilului (aceasta este diferența dintre rezistența aerodinamică a aripii și rezistența sa inductivă).

Oricum, dar neajunsurile biplanelor nu le-au împiedicat, repetăm din nou, să fie cea mai folosită aeronavă în timpul Primului Război Mondial. Vom vorbi despre asta mai târziu.

Biplanuri militare

Mai sus am menționat două soiuri de biplane care au fost deosebit de populare. Unul dintre ei, un biplan cu elice împingătoare, a fost numărul unu în anii de război. A fost folosit pentru prima dată în 1910 ca o variantă îmbunătățită a modelelor militare anterioare. O astfel de modernizare a biplanurilor a beneficiat - eficientizarea lor a crescut, datorită faptului că păsările de fier au putut să dezvolte o viteză mai mare. Biplanurile din Primul Război Mondial erau fără fuzelaj, spre deosebire de modelele folosite anterior. A fost o opțiune foarte populară.biplanuri numite „Scout”, după cum ați putea ghici, de fabricație britanică - de dimensiuni mici, cu o cutie de aripă cu o singură coloană și o singură - prezența unui pasager nu era de așteptat. Au dezvoltat o viteză foarte mare - mai mare decât monoplanurile - datorită sarcinii reduse pe aripi, iar în condiții de război aceasta era aproape o calitate fundamentală pentru aeronave. Scout a fost cea mai rapidă și mai agilă dintre toate păsările de fier și acest model de biplan a devenit inspirația pentru avioanele de luptă ulterioare.

biplane URSS

Acestea sunt toate biplanuri mondiale, dar ce zici de biplanele sovietice? Ce i-a mulțumit pe iubitorii de aviație cu construcția de avioane din țara sovieticilor?

Succesele în această știință în țara noastră nu au fost la fel de mare ca în alte state, dar au avut loc și ele. De asemenea, ne-am dezvoltat propriile biplanuri - iar primul biplan care a zburat cu succes în aer a aparținut paternului prințului Kudashev. A rămas în aer în 1910 câteva minute, zburând câteva zeci de metri și a schimbat radical atitudinea sceptică a reprezentanților aparatului de stat față de evoluțiile rusești.

În urma lui Kudashev, oameni de știință-ingineri precum Sikorsky, Gakkel și, desigur, Mozhaisky și-au adus contribuția la construcția biplanului rusesc. Și câteva decenii mai târziu, deja mai aproape de jumătatea secolului, AN-2 a mulțumit lumea cu nașterea sa - un biplan de fabricație sovietică, care a devenit deținătorul recordului Guinness Book ca cea mai lungă aeronavă în funcțiune din lume. Despre el și despre predecesorul său, aeronava U-2, vom povestiurmătorul.

U-2 s-a născut datorită unui om de știință pe nume Polikarpov în 1927. Când a murit în 1944, biplanul a fost redenumit - de la U-2 s-a transformat în PO-2 în memoria creatorului său. Puterea acestei aeronave era de aproximativ o sută de cai putere, a fost nevoie de doar cincisprezece metri pentru decolare și a fost folosită în zone complet diferite: pentru transportul sanitar și de pasageri, în scopuri militare și fotografie aeriană - și așa mai departe. A existat chiar și un bombardier biplan U-2. La bord au fost plasate până la șase bombe de opt kilograme fiecare.

AN-2 își datorează nașterea designerului Antonov - de aceea este numele, conform primelor două litere ale numelui de familie al inginerului. Pentru prima dată a decolat pe cer în 1947 și de atunci a continuat să o facă timp de aproape șaptezeci de ani lungi (în același timp a fost pe punctul de a se închide de mai multe ori în perioada sovietică). „Kukuruznik” - așa cum îl numesc oamenii până acum AN-2 - a fost adesea folosit pentru transportul de pasageri și mărfuri pe liniile locale, zburând constant către centre regionale, sate și regiuni. Acest lucru a fost posibil datorită manevrabilității mari a biplanului și, de asemenea, pentru că proprietățile sale includ capacitatea de a ateriza pe locuri nepregătite (și, respectiv, de a decola de pe ele). O calitate similară a contribuit ulterior la faptul că tocmai pe AN-2 s-a făcut zborul către Polul Sud - loc mult mai nepregătit pentru aterizare și decolare!

Biplane în al Doilea Război Mondial

În timpul Marelui Război Patriotic, biplanele sovietice U-2 au jucat un rol imens în aviația noastră. Ce dejas-a spus mai sus, erau folosiți ca bombardiere - nu numai că erau puse bombe pe laterale, dar erau practic invizibile pentru bombardare, deoarece erau foarte ușoare și asta le permitea să zboare fie la altitudine extrem de joasă, fie cu viteza „broaștei testoase”.. În plus, biplanurile îndeplineau funcții de avioane de recunoaștere și comunicații. De asemenea, biplanurile au efectuat raiduri nocturne în tabăra inamicului, U-2 a interacționat constant cu detașamentele de partizani. U-2 era mult mai manevrabil decât biplanele germane și, prin urmare, germanii nu reușeau să stea pe coada piloților sovietici.

Tot în Marele Război Patriotic, luptătorii cu biplan I-153 au jucat și ei un rol important, prima bătălie pentru care a fost bătălia din 1939 de la Khalkhin Gol. După aceea, I-153 a fost folosit activ în războiul cu finlandezii și odată cu începutul Marelui Război Patriotic - pe fronturile sale. Cu ajutorul lor, au efectuat în principal atacuri asupra țintelor terestre. Întrucât era un model vechi, până în 1945 era practic dezafectat și, făcând loc „tinerilor”, a fost cu greu folosit în viitor.

Dar AN-2 nu a avut timp să fie folosit în al Doilea Război Mondial - s-a „născut” după finalizarea sa. Dar, cu toate acestea, poate fi numit pe bună dreptate o aeronavă militară - acest biplan a văzut multe în timpul vieții sale. Războaiele din Coreea și Vietnam, războaiele civile din Laos și Nicaragua, războiul din Afganistan, războiul din Croația, răscoala din Ungaria, conflictul din Karabakh, războiul din Angola… Și acestea sunt departe de toate ciocnirile militare în care, caatât vehiculele de transport, cât și vehiculele de as alt au fost folosite în mod activ și cu succes de „porumbul” sovietic.

Biplanuri de astăzi

Biplanurile moderne sunt, desigur, mai modernizate. Multe lucruri din ele au fost îmbunătățite, deși unele lucruri sunt încă folosite din ceea ce a fost în perioada sovietică. De exemplu, locația aripii superioare în fața aripii din spate a rămas neschimbată, ceea ce îmbunătățește semnificativ unghiul de vizualizare.

Dacă vorbim despre noi evoluții, atunci aceasta, de exemplu, este utilizarea unui motor american cu turbopropulsoare ultramodernă în loc de benzina cu piston veche și bună. Astfel de biplanuri sunt produse în Ucraina, altele similare ar trebui să apară în curând în țara noastră - în ciuda faptului că în urmă cu aproape zece ani producția AN-2 a fost întreruptă. Acum există zvonuri despre posibila reluare a producției celui mai popular „porumb” sovietic ca parte a programului de dezvoltare a producției de aeronave până în 2025.

Soiuri sportive de biplanuri

După cum am menționat mai sus, biplanul nu a fost niciodată un avion sportiv - spre deosebire de monoplan, care era mai convenabil în acest scop. Cu toate acestea, desigur, în lume au existat - și încă există - mai multe soiuri sportive de biplanuri. Printre acestea, de exemplu, modelele Acro Sport (Statele Unite ale Americii) create în 1972. Aceste biplane sunt foarte ușoare, iar designul lor este atât de simplu încât implică chiar și posibilitatea de auto-asamblare. Acro Sport a fost lansat inițial ca un biplan sport cu un singur loc, dar dejașase ani mai târziu, a fost îmbunătățit - și a apărut un model cu două locuri al acestui biplan.

Fapte interesante

1. Primul zbor mondial recunoscut oficial a fost efectuat în decembrie 1903. Avionul în care a avut loc această acțiune a fost un biplan.
2. Pe vechiul „porumb” sovietic bun, raidul poate dura până la douăzeci de mii de ore, ceea ce este o cifră foarte considerabilă.
3. Producția AN-2 a început la Novosibirsk. Acolo, a fost deschisă o producție mare la uzina de aviație Chkalovsky. Și numele original al acestei aeronave a fost „Vezdelet” - numele propus de însuși creatorul, inginerul Antonov.
4. Înainte de AN-3, AN-2 era cea mai mare aeronavă cu un singur motor.
5. Biplanurile au început să fie numite „porumb” la mijlocul anilor cincizeci ai secolului trecut, când au început să fie folosite în mod activ pentru lucrările agricole în „plantațiile” de porumb.
6. În Uniunea Sovietică, biplanurile erau numite „porumb”, dar germanii în timpul Marelui Război Patriotic numeau aeronavele noastre de acest tip „râșnițe de cafea” și „mașini de cusut” – încă o tranșantă!
7. În același an cu AN-2, s-a născut pușca de as alt Kalashnikov. Așa că de mult a existat o glumă că aeronava de mai sus este o pușcă de as alt Kalashnikov cu elice.
8. Sovietic AN-2 este acum produs chiar și în China - sub un alt nume, desigur. Și până în 2002, un biplan a fost produs și în Polonia - timp de aproape patruzeci de ani, aproape douăsprezece mii dintre aceștiaavioane.
9. Până astăzi, AN-2 este prezent printre aeronavele armatelor a nouăsprezece state, inclusiv cea rusă.
10. Prima fabrică de biplane a fost fondată în 1907 în Franța.
11. Cel mai rapid biplan din lume, un avion de luptă biplan de mare viteză, încă din 1938, a fost recunoscut de către Fiat-ul italian, care a devenit o formă modernizată a unui avion de luptă polutoraplan. Viteza maximă pe care această aeronavă era capabilă să o atingă a atins cinci sute douăzeci de kilometri pe oră.
12. În Uniunea Sovietică, în anii patruzeci, monoplanurile erau preferate, în timp ce biplanurile erau considerate un anacronism, o relicvă a trecutului. Poate, parțial din acest motiv, inginerului Antonov a luat destul de mult timp pentru a-și realiza ideea - la urma urmei, el a planificat crearea viitorului AN-2 în 1940 (și totul s-a dovedit doar șapte ani mai târziu).
13. Ultimul avion de luptă biplan francez a fost produs în 1937 sub numele Bleriot-SPAD.
14. Inginerul Polikarpov a creat nu numai faimosul biplan U-2. Este autorul său care aparține și luptătorului biplan numit „Pescărușul”, cu alte cuvinte, I-153 menționat mai sus.
15. În ciuda producției de AN-2 suspendată în țara noastră (și a fost suspendată din cauza costului ridicat al acestor biplanuri și, ca urmare, a lipsei cererii pentru acestea), schema de biplan este încă cel mai „digerabil” și cel mai potrivit, inclusiv pentru o aeronavă ușoară din secolul XXI, a cărei căutare a proiectării este acum realizată de designeri moderni de aeronave. Subliniază ingineriică nici un singur model, cu excepția biplanurilor, nu își poate ocupa ferm nișa pe piața aviației. Și asta înseamnă că biplanurile încă mai trăiesc și trăiesc.

Aceasta este informația despre diferitele biplanuri ale lumii. Și îmi doresc foarte mult aici, la finalul articolului nostru, să ofer un scurt fragment din opera celebrului scriitor Richard Bach, care este și iubitor de înălțimi, avioane și cer. Lucrarea lui se numește așa - „Biplan” și există astfel de linii în ea:

Acesta este unul dintre acele momente în care nu există nicio îndoială că acest moment este un moment important care va fi amintit mult timp. În acel moment, mânerul de accelerație străvechi de sub mănușa mea se mișcă înainte și începe prima secundă a călătoriei. Iată detaliile tehnice aglomerate: 1750 rpm motor, presiunea uleiului - 70 psi, temperatura acestuia - 100 grade Fahrenheit. Alte detalii se grăbesc să li se alăture și sunt gata să învăț din nou: când acest avion este la sol, nu văd absolut nimic în fața mea; Mă întreb cât de departe poți împinge accelerația înainte ca motorul să nu se rotească mai repede; va fi o călătorie lungă și vântoasă; fiți atenți la iarba care crește pe marginea pistei; coada se ridică atât de repede și ne grăbim de-a lungul solului pe una dintre roțile din față. Și suntem de pe pământ. Sunt înconjurat de vuiet și vântul bătând și învolburat, dar îl aud tot așa cum aud ei de acolo, de la pământ: un bubuit subtil care crește și, pentru o clipă, se transformă direct într-un vuiet puternic.deasupra capului, apoi se estompează treptat până când doar un biplan vechi și tăcut rămâne pe cer.

Frumos, nu-i așa?