Dviplanis lėktuvas: dizaino ypatybės, privalumai ir trūkumai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Nr. Pavyzdžiui, tarp orlaivių rūšių yra dvisparniai. Kokie jie yra, kai pasirodė pirmieji biplanai, kuo šiuolaikiniai skiriasi nuo jų – ir apie kitą informaciją apie šiuos geležinius paukščius pasakojame savo medžiagoje.

Kas yra dviplanis lėktuvas

Prieš kalbėdami apie pasaulio dvisparnius, apie skirtingų šalių dvisparnius, trumpai pakalbėkime apie tai, kas apskritai yra dvisparnis ir kuo jis skiriasi nuo kitų geležinių paukščių. Pats pavadinimas „biplane“tarsi sufleruoja, kokia yra ši orlaivio atmaina: „bi“reiškia „du“, šiuo konkrečiu atveju kalbame apie dvi poras sparnų, išsidėsčiusių vienas virš kito. Tokie sparnai turi didelį plotą, nepaisant to, kad jų plotis yra mažesnis. Dėl to biplanui kilimo ir tūpimo metu reikia žymiai mažesnės juostos nei monoplanui – tai yra orlaiviui su viena sparnų pora. Iš pradžių dvisparnių sparnai buvo mediniai, iš viršaus dengti audiniu. Negalima sakyti, kad toks dizainas išsiskyrė aukštustiprumo, todėl netrukus jos atsisakė, medines plokštumas (taip vadinami sparnai) pakeitė metalinėmis.

Kai pasirodė dviplaniai

Tiksli biplanų pasirodymo data nėra tokia sudėtinga, greičiau neįmanoma. Žinoma, kad prasidėjus Pirmajam pasauliniam karui biplanai buvo paklausiausi geležiniai paukščiai. Jie buvo labai populiarūs, o karo metu aviacijos srityje dažniausiai buvo „numeris vienas“.

Tačiau biplanų kūrimas tikrai prasidėjo dar anksčiau. Devynioliktojo amžiaus pabaigoje, kai aviacija dar tik „stojo ant kojų“, įvairūs dizaineriai eksperimentavo su orlaivių modeliais ir atnešė kažką savo į šią mokslo sritį. Sklandytuvų „kūrimas“vyko aktyviai, tačiau patirtis parodė, kad tokių lėktuvų konstrukcija nebuvo itin sėkminga – biplanai pasirodė kur kas patogesni. Daugelis (dažniausiai prancūzakalbių) mano, kad biplanas buvo pirmasis, pagamintas iš orlaivių, o jo autorystė priklausė prancūzų ir brazilų oro balionininkui Santos-Dumont. Reikalas tas, kad kiekvienas orlaivių dizaineris – minėtasis Santosas-Dumontas, pagarsėję broliai Wrightai, kiti mokslininkai – kaip minėta aukščiau, kažkuo savo prisidėjo prie orlaivių pramonės, kuri, kaip prisimename, dar tik pradėjo vystytis. vystytis. Niekas dar tikrai nežinojo, kas veiks, kas „iššaus“. Todėl kiekvienas, kažkaip prisidėjęs prie pirmųjų orlaivių modelių kūrimo, gali būti laikomas šios srities pionieriumi.

XX amžiaus pradžia

B1900-ųjų pradžioje biplanai buvo, kaip sakoma, „naudoti“aviacijoje. Buvo keletas veislių. Tačiau buvo dvi pagrindinės geležinių paukščių aerodinaminės versijos: su stūmokliniu sraigtu ir vadinamuoju dėžės formos sparnu (tai dviplanis sparnas, kai dėžės forma žiūrint iš priekio yra stačiakampė) – vieną kartą, ir su už nugaros esantis plunksnas ir traukimo varžtas - du. Tais metais apskritai buvo gaminami arba dviviečiai, arba vienviečiai vienviečiai lėktuvai, nes būtent šių dviejų tipų orlaiviai, remiantis įvairių bandymų rezultatais, parodė geriausius rezultatus. Dviplanių privalumai ir trūkumai bus išsamiau aptarti vėliau.

Privalumai

Dviplaniai turėjo daug privalumų – kitaip jie nebūtų sulaukę tokio didelio populiarumo. Bene pagrindinis jų privalumas buvo jau minėtas didelis sparnų plotas su santykinai nedideliu sparnų tarpus ir tik minimalaus kilimo ir tūpimo tako poreikiu. Tačiau, be to, dvisparniai turėjo pakankamai privalumų: didesnė keliamoji galia, geresnis vaizdas tiek pilotui, tiek keleiviui, galimybė naudoti šią mašiną kaip mokomąją, geresnis manevringumas dėl dviejų sparnų lėktuvų, sumažinimas. bendras svoris ir inercijos momentai, didesnis patikimumas – dėl tos pačios priežasties didesnis stabilumas ir daug retesnis sukimasis. Kaip matote, pliusų yra daugiau nei pakankamai, tačiau negalima manyti, kad dviplaniai neturėjo minusų. Jie tai padarė, ir pokalbis apie juos tęsis.

Dviplanių lėktuvų trūkumai

Nepatinkamonoplanai, kurie labiau tiko sportiniam skraidymui, biplanai nebuvo taip dažnai naudojami sportininkų (nors egzistavo ir specialūs sportiniai dvisparniai, apie tai pakalbėsime vėliau). Tačiau to negalima pavadinti reikšmingu trūkumu, tačiau rimtos degalų sąnaudos dėl abipusės dviejų sparnų porų įtakos viena kitai yra neabejotinai šio dizaino minusas. Sparnai, beje, gali šiek tiek apriboti piloto vaizdą; tačiau piloto vieta kabinoje skiriasi – jis gali būti priešais sparnus, tada šis trūkumas taip pat tampa nereikšmingas. Pagrindinis dviplanio lėktuvo trūkumas laikomas padidintu profilio pasipriešinimu (tai yra skirtumas tarp aerodinaminio sparno pasipriešinimo ir jo indukcinio pasipriešinimo).

Kaip ten bebūtų, tačiau biplanų trūkumai nesutrukdė, kartojame dar kartą, kad jie buvo daugiausiai naudotų lėktuvų Pirmojo pasaulinio karo metais. Apie tai pakalbėsime vėliau.

Kariniai biplanai

Aukščiau buvo paminėtos dvi ypač populiarios biplanų rūšys. Vienas iš jų – biplanas su stūmokliniu sraigtu – karo metais buvo numeris vienas. Pirmą kartą jis buvo panaudotas 1910 m. kaip patobulintas ankstesnių karinių modelių variantas. Toks biplanų modernizavimas buvo naudingas – padidėjo jų supaprastinimas, dėl kurio geležiniai paukščiai galėjo išvystyti didesnį greitį. Pirmojo pasaulinio karo biplanai buvo be fiuzeliažo, skirtingai nei anksčiau naudoti modeliai. Tai buvo labai populiarus variantas.dviplaniai, vadinami „Scout“, kaip galima spėti, britų gamybos – mažo dydžio, su vienos kolonos sparno dėže ir viengubu – keleivio buvimo nesitikėjo. Dėl mažos sparnų apkrovos jie išvystė labai didelį greitį – didesnį nei monoplanai, o karo sąlygomis tai buvo kone pagrindinė orlaivių savybė. Scout buvo greičiausias ir judriausias iš visų geležinių paukščių, ir būtent šis dviplanis modelis tapo įkvėpimu tolesniam naikintuvui.

TSRS biplanai

Visi tai pasauliniai dvisparniai lėktuvai, bet kaip su sovietiniais dvisparniais? Kuo aviacijos mylėtojus pradžiugino sovietų šalies orlaivių konstrukcija?

Šio mokslo sėkmė mūsų šalyje nebuvo tokia didelė kaip kitose valstybėse, tačiau jos taip pat buvo. Taip pat sukūrėme savo biplanus – o pirmasis sėkmingai į orą išskridęs biplanas priklausė princo Kudaševo autorystei. 1910 m. jis išbuvo ore keletą minučių, nuskriedamas porą dešimčių metrų ir radikaliai pakeitė skeptišką valstybės aparato atstovų požiūrį į Rusijos raidą.

Sekdami Kudaševu, tokie mokslininkai inžinieriai kaip Sikorsky, Gakkel ir, žinoma, Mozhaisky prisidėjo prie Rusijos dviplanio lėktuvo kūrimo. O po kelių dešimtmečių, jau arčiau amžiaus vidurio, pasaulį nudžiugino AN-2 gimimu – sovietų gamybos biplanu, kuris tapo Gineso knygos rekordininku kaip ilgiausias pasaulyje eksploatuojamas orlaivis. Mes papasakosime apie jį ir apie jo pirmtaką U-2 lėktuvąkitas.

U-2 gimė mokslininko Polikarpovo dėka 1927 m. Kai jis mirė 1944 m., biplanas buvo pervadintas – iš U-2 jis virto PO-2 savo kūrėjo atminimui. Šio orlaivio galia siekė apie šimtą arklio galių, jam pakilti prireikė vos penkiolikos metrų, o buvo naudojamas visai kitose srityse: sanitariniam ir keleivių pervežimui, kariniams tikslams ir aerofotografavimui – ir t.t. Buvo net dviplanis bombonešis U-2. Laive buvo padėta iki šešių bombų po aštuonis kilogramus.

AN-2 už gimimą skolingas dizaineriui Antonovui – štai kodėl toks vardas yra pagal pirmąsias dvi inžinieriaus pavardės raides. Pirmą kartą jis pakilo į dangų 1947 m. ir nuo tada tęsiasi beveik septyniasdešimt metų (tuo pačiu metu sovietmečiu kelis kartus buvo ant uždarymo slenksčio). „Kukuruznik“– kaip liaudis vadina AN-2 iki šiol – dažnai buvo naudojamas keleivių ir krovinių pervežimui vietinėmis linijomis, nuolat skraidydamas į regioninius centrus, kaimus, rajonus. Tai buvo įmanoma dėl didelio biplano manevringumo, taip pat dėl to, kad jo savybės apėmė galimybę nusileisti neparuoštose vietose (ir atitinkamai pakilti iš jų). Panaši kokybė vėliau prisidėjo prie to, kad būtent AN-2 buvo atliktas skrydis į Pietų ašigalį – daug labiau nepasiruošusią vietą tūpimui ir kilimui!

Dviplaniai Antrajame pasauliniame kare

Didžiojo Tėvynės karo metu sovietiniai U-2 biplanai suvaidino didžiulį vaidmenį mūsų aviacijoje. Ką jaubuvo pasakyta aukščiau, jie buvo naudojami kaip bombonešiai - bombos ne tik buvo dedamos ant šonų, bet ir praktiškai nematomos apšaudymui, nes buvo labai lengvos ir tai leido skristi arba itin mažame aukštyje, arba „vėžlio“greičiu.. Be to, biplanai atliko žvalgybos ir ryšių orlaivių funkcijas. Dviplaniai taip pat vykdė naktinius reidus priešo stovykloje, U-2 nuolat bendravo su partizanų būriais. U-2 buvo daug manevringesnis nei vokiečių biplanai, todėl vokiečiai negalėjo atsisėsti ant sovietų lakūnų uodegos.

Didžiajame Tėvynės kare taip pat reikšmingą vaidmenį atliko dviplaniai naikintuvai I-153, kurio pirmasis mūšis buvo mūšis 1939 m. prie Khalkhin Gol. Po to I-153 buvo aktyviai naudojamas kare su suomiais, o prasidėjus Didžiajam Tėvynės karui - jo frontuose. Su jų pagalba jie daugiausia atakavo antžeminius taikinius. Kadangi tai buvo senas modelis, 1945 m. jis praktiškai nebeveikė ir, užleisdamas vietą „jaunam“, beveik nebuvo naudojamas ateityje.

Tačiau AN-2 neturėjo laiko naudoti Antrajame pasauliniame kare – jis „gimė“jį užbaigus. Tačiau nepaisant to, jį pagrįstai galima vadinti kariniu orlaiviu – šis biplanas per savo gyvenimą matė daug. Korėjos ir Vietnamo karai, pilietiniai karai Laose ir Nikaragvoje, karas Afganistane, karas Kroatijoje, sukilimas Vengrijoje, konfliktas Karabache, karas Angoloje… Ir tai toli gražu ne visi kariniai susirėmimai šalyje. kuris, kaiptiek transporto, tiek šturmo transporto priemones aktyviai ir sėkmingai naudojo sovietiniai „kukurūzai“.

Šiandieniniai dviplaniai

Šiuolaikiniai biplanai, žinoma, yra labiau modernizuoti. Daug kas juose patobulinta, nors kai kurie daiktai vis dar naudojami iš to, kas buvo sovietmečiu. Pavyzdžiui, viršutinio sparno vieta prieš galinį sparną nepasikeitė, o tai žymiai pagerina žiūrėjimo kampą.

Jei kalbėtume apie naujus pokyčius, tai, pavyzdžiui, vietoj seno gero stūmoklinio benzino naudojamas itin modernus amerikietiškas turbopropelerinis variklis. Tokie biplanai gaminami Ukrainoje, netrukus panašūs turėtų pasirodyti ir pas mus – nepaisant to, kad beveik prieš dešimt metų AN-2 gamyba buvo nutraukta. Dabar sklando gandai apie galimą populiariausių sovietinių „kukurūzų“gamybos atnaujinimą pagal orlaivių gamybos plėtros programą iki 2025 m.

Dviplanių sportinių variantų

Kaip minėta, biplanas niekada nebuvo sportinis orlaivis – skirtingai nei monoplanas, kuris buvo patogesnis šiam tikslui. Tačiau, žinoma, pasaulyje buvo ir tebeegzistuoja kelios sportinės dviplanės rūšys. Tarp jų, pavyzdžiui, Acro Sport modeliai (Jungtinės Amerikos Valstijos), sukurti 1972 m. Šie dvisparniai yra labai lengvi, o jų dizainas toks paprastas, kad netgi reiškia galimybę juos surinkti savarankiškai. Acro Sport iš pradžių buvo išleistas kaip vienvietis sportinis dviplanis lėktuvas, bet jaupo šešerių metų jis buvo patobulintas – ir pasirodė dvivietis šio dviplanio lėktuvo modelis.

Įdomūs faktai

1. Pirmasis oficialiai pripažintas pasaulinis skrydis buvo atliktas 1903 m. gruodžio mėn. Lėktuvas, kuriame buvo atliktas šis veiksmas, buvo dviplanis.
2. Senuose geruose sovietiniuose „kukurūzuose“reidas gali trukti iki dvidešimties tūkstančių valandų, o tai yra labai didelis skaičius.
3. AN-2 gamyba pradėta Novosibirske. Ten Chkalovskio aviacijos gamykloje buvo atidaryta didelė gamyba. O pirminis šio lėktuvo pavadinimas buvo „Vezdelet“– tokį pavadinimą pasiūlė pats kūrėjas, inžinierius Antonovas.
4. Prieš AN-3 AN-2 buvo didžiausias vieno variklio orlaivis.
5. Dviplaniai pradėti vadinti „kukurūzais“praėjusio amžiaus šeštojo dešimtmečio viduryje, kai jie buvo pradėti aktyviai naudoti žemės ūkio darbams kukurūzų „plantacijose“.
6. Sovietų Sąjungoje biplanai buvo vadinami „kukurūzais“, o vokiečiai per Didįjį Tėvynės karą mūsų tokio tipo lėktuvus vadino „kavos malūnėliais“ir „siuvimo mašinomis“– tai dar vienas įdomumas!
7. Tais pačiais metais kaip ir AN-2, gimė Kalašnikovo automatas. Taigi ilgą laiką buvo juokaujama, kad minėtas lėktuvas yra Kalašnikovo automatas su sraigtu.
8. Sovietinis AN-2 dabar gaminamas net Kinijoje – žinoma, kitu pavadinimu. O iki 2002 metų dviplanis lėktuvas buvo gaminamas ir Lenkijoje – beveik keturiasdešimt metų tokių buvo beveik dvylika tūkstančių.lėktuvai.
9. Iki šiol AN-2 yra tarp devyniolikos valstybių, įskaitant Rusijos, armijų orlaivių.
10. Pirmoji biplanų gamykla buvo įkurta 1907 m. Prancūzijoje.
11. Greičiausią pasaulyje dviplanį naikintuvą – greitaeigį dviplanį naikintuvą – dar 1938 m. pripažino italų „Fiat“, kuris tapo modernizuota polutoraplano naikintuvo forma. Didžiausias greitis, kurį šis orlaivis galėjo pasiekti, siekė penkis šimtus dvidešimt kilometrų per valandą.
12. Sovietų Sąjungoje ketvirtajame dešimtmetyje pirmenybė buvo teikiama monoplanams, o biplanai buvo laikomi anachronizmu, praeities reliktu. Galbūt, iš dalies dėl šios priežasties, inžinierius Antonovas užtruko gana ilgai, kol įgyvendino savo idėją – juk būsimojo AN-2 sukūrimą jis planavo dar 1940 metais (o viskas paaiškėjo tik po septynerių metų).
13. Paskutinis prancūzų dviplanis naikintuvas buvo pagamintas 1937 m. pavadinimu Bleriot-SPAD.
14. Inžinierius Polikarpovas sukūrė ne tik garsųjį dviplanį U-2. Jo autorystė taip pat priklauso dviplaniui naikintuvui „Žuvėdra“, kitaip tariant, aukščiau minėtam I-153.
15. Nr. „suvirškinamiausias“ir tinkamiausias tuo, kad taip pat ir lengvajam XXI amžiaus orlaiviui, kurio dizaino paieškas dabar atlieka šiuolaikiniai orlaivių konstruktoriai. Inžinieriai atkreipia dėmesįkad ne vienas modelis, išskyrus dvisparnius, gali tvirtai užimti savo nišą aviacijos rinkoje. Ir tai reiškia, kad dviplaniai vis dar gyvena ir gyvena.

Tai informacija apie įvairius pasaulio biplanus. Ir labai noriu čia, mūsų straipsnio pabaigoje, pateikti trumpą ištrauką iš garsaus rašytojo Richardo Bacho, kuris taip pat yra aukščio, lėktuvų ir dangaus mėgėjas, kūrybos. Jo kūrinys vadinamas taip – „Dviplanis“, o jame yra tokios eilutės:

Tai vienas iš tų laikų, kai nekyla abejonių, kad ši akimirka yra svarbi akimirka, kuri išliks atmintyje ilgam. Tuo metu senovinė droselio svirtis po mano pirštine pajuda į priekį, ir prasideda pirmoji kelionės sekundė. Čia yra techninės detalės: 1750 aps./min., alyvos slėgis - 70 psi, jo temperatūra - 100 laipsnių pagal Farenheitą. Prie jų skuba prisijungti ir kitos smulkmenos, o aš pasiruošęs mokytis iš naujo: kai šis lėktuvas stovi ant žemės, aš visiškai nieko nematau priekyje; Įdomu, kiek galima pastumti gazą į priekį, kad variklis greičiau nesisuktų; tai bus ilga ir vėjuota kelionė; atkreipkite dėmesį į žolę, kuri auga kilimo ir tūpimo tako pakraštyje; uodega taip greitai pakyla, ir mes veržiamės palei žemę vienais priekiniais ratais. Ir mes atsitraukėme nuo žemės. Mane supa riaumojimas ir pučiantis, besisukantis vėjas, bet girdžiu visa tai, kaip jie girdi iš ten, nuo žemės: subtilus ūžesys, kuris auga ir akimirkai virsta galingu riaumojimu.virš galvos, tada palaipsniui nyksta, kol danguje lieka tik tylus, mažas senas biplanas.

Gražu, ar ne?