Samolot dwupłatowy: cechy konstrukcyjne, zalety i wady

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Nawet osoba, która jest daleko od lotnictwa w ogóle, powinna jasno powiedzieć, że istnieją różne samoloty - a różnią się one zarówno funkcjonalnością, jak i zasadniczo formą i wyglądem. Na przykład wśród odmian samolotów są dwupłatowce. Jak wyglądały, kiedy pojawiły się pierwsze dwupłatowce, jak współczesne różnią się od nich - i o innych informacjach dotyczących tych żelaznych ptaków opowiadamy w naszym materiale.

Co to jest dwupłatowiec

Zanim zaczniemy mówić o dwupłatach świata, o dwupłatach z różnych krajów, porozmawiajmy krótko o tym, czym jest dwupłatowiec w ogóle i czym różni się od innych żelaznych ptaków. Już sama nazwa „dwupłatowiec” zdaje się wskazywać na to, czym jest ta odmiana samolotu: „bi” oznacza „dwa”, w tym konkretnym przypadku mówimy o dwóch parach skrzydeł umieszczonych jeden nad drugim. Takie skrzydła mają dużą powierzchnię, mimo że ich rozpiętość jest mniejsza. W efekcie dwupłatowiec podczas startu i lądowania wymaga znacznie mniejszego pasa niż jednopłat, czyli samolot z pojedynczą parą skrzydeł. Początkowo skrzydła dwupłatowców były drewniane, od góry pokryte tkaniną. Nie można powiedzieć, że taki projekt wyróżniał się wysokimsiły i dlatego wkrótce porzucili ją, zastępując drewniane samoloty (jak nazywa się skrzydła) metalowymi.

Kiedy pojawiły się dwupłatowce

Dokładna data pojawienia się dwupłatowców nie jest taka trudna, raczej niemożliwa. Wiadomo, że do wybuchu I wojny światowej najbardziej poszukiwanymi ptakami żelaznymi były dwupłatowce. Były bardzo popularne, a w czasie wojny były generalnie „numerem jeden” w lotnictwie.

Jednak rozwój dwupłatowców zdecydowanie rozpoczął się jeszcze wcześniej. Pod koniec XIX wieku, kiedy lotnictwo dopiero „stawało na nogi”, różni projektanci eksperymentowali z modelami samolotów i wnieśli do tej dziedziny nauki coś własnego. „Rozwój” szybowców aktywnie trwał, jednak doświadczenie pokazało, że konstrukcja takiego samolotu nie była zbyt udana – znacznie wygodniejsze okazały się dwupłatowce. Wielu (głównie francuskojęzycznych) ogólnie uważa, że dwupłatowiec był pierwszym samolotem, a jego autorstwo należało do francusko-brazylijskiego baloniarza Santosa-Dumonta. Rzecz w tym, że każdy konstruktor samolotów – ten wspomniany Santos-Dumont, że znani bracia Wright, że inni naukowcy – wnieśli, jak wspomniano powyżej, coś własnego do przemysłu lotniczego, który, jak pamiętamy, dopiero zaczynał rozwijać. Nikt jeszcze tak naprawdę nie wiedział, co zadziała, co będzie „strzelać”. Dlatego za pionierów w tej dziedzinie można uznać każdego, kto w jakiś sposób przyczynił się do powstania pierwszych modeli samolotów.

Początek XX wieku

BNa początku XX wieku dwupłatowce były, jak mówią, „używane” w lotnictwie. Było kilka odmian. Istniały jednak dwie główne aerodynamiczne wersje żelaznych ptaków: ze śmigłem pchającym i tak zwanym skrzydłem skrzynkowym (jest to skrzydło dwupłatowe, gdy kształt skrzynki patrząc od przodu jest prostokątny) - raz oraz ze skrzydłem upierzenie znajdujące się z tyłu i śruba ściągająca - dwa. W tamtych latach na ogół budowano albo dwupłatowe dwupłatowe, albo jednomiejscowe jednopłatowe, ponieważ to właśnie te dwa typy samolotów, na podstawie wyników różnych testów, wykazywały najlepsze wyniki. Zalety dwupłatowców, a także ich wady, zostaną omówione bardziej szczegółowo w dalszej części.

Korzyści

Biplany miały wiele zalet - inaczej nie zyskałyby tak dużej popularności. Być może ich główną zaletą była wspomniana już duża powierzchnia skrzydeł przy stosunkowo małej rozpiętości skrzydeł i potrzebie jedynie minimalnego pasa startowego. Jednak oprócz tego dwupłatowce miały wystarczająco dużo zalet: większa nośność, lepszy widok zarówno dla pilota, jak i pasażera, możliwość wykorzystania tej maszyny jako maszyny szkoleniowej, lepsza manewrowość dzięki dwóm samolotom skrzydłowym, redukcja w masie całkowitej i momentach bezwładności, większa niezawodność - z tego samego powodu większa stabilność i znacznie rzadszy spin. Jak widać plusów jest aż nadto, ale nie można zakładać, że dwupłatowce nie miały żadnych minusów. Zrobili to i rozmowa na ich temat będzie się toczyć.

Wady dwupłatowców

W przeciwieństwie dojednopłatowce, które bardziej nadawały się do latania sportowego, dwupłatowce nie były tak często używane przez sportowców (choć istniały też specjalne dwupłatowce sportowe, o tym porozmawiamy później). Nie można tego jednak nazwać istotną wadą, ale poważne zużycie paliwa spowodowane wzajemnym oddziaływaniem dwóch par skrzydeł na siebie jest niewątpliwie minusem tej konstrukcji. Nawiasem mówiąc, skrzydła są w stanie nieco ograniczyć pole widzenia pilota; jednak lokalizacja pilota w kokpicie jest różna - może znajdować się przed skrzydłami, wtedy ta wada również staje się nieistotna. Za główną wadę samolotów dwupłatowych uważa się zwiększony opór profilu (jest to różnica między opór aerodynamiczny skrzydła a jego opór indukcyjny).

Tak czy inaczej, ale wady dwupłatowców nie przeszkodziły im, powtarzamy raz jeszcze, być najczęściej używanymi samolotami podczas I wojny światowej. Porozmawiamy o tym później.

Wojskowe dwupłatowce

Wyżej wymienione dwie odmiany dwupłatowców, które były szczególnie popularne. Jeden z nich, dwupłatowiec ze śmigłem pchającym, był w latach wojny numerem jeden. Po raz pierwszy został użyty w 1910 roku jako ulepszona odmiana poprzednich modeli wojskowych. Taka modernizacja dwupłatów przyniosła korzyści - ich usprawnienie zwiększyło się, dzięki czemu żelazne ptaki mogły rozwinąć większą prędkość. Dwupłatowce z I wojny światowej były bezkadłubowe, w przeciwieństwie do modeli stosowanych wcześniej. To była bardzo popularna opcja.dwupłatowiec o nazwie „Scout”, jak można się domyślić, produkcji brytyjskiej - niewielkich rozmiarów, z jednokolumnowym skrzydłem i pojedynczym - nie spodziewano się obecności pasażera. Dzięki małemu obciążeniu skrzydeł rozwinęli bardzo dużą prędkość – wyższą niż jednopłatów – a w warunkach wojennych była to niemal fundamentalna cecha samolotów. Scout był najszybszym i najbardziej zwrotnym ze wszystkich żelaznych ptaków i to właśnie ten dwupłatowiec stał się inspiracją dla kolejnych myśliwców.

Dwupłatowce ZSRR

To wszystko są dwupłatowce światowe, ale co z dwupłatami radzieckimi? Co ucieszyło miłośników lotnictwa z budowy samolotów kraju Sowietów?

Sukcesy w tej nauce w naszym kraju nie były tak duże jak w innych państwach, ale też miały miejsce. Opracowaliśmy również własne dwupłatowce - a pierwszy dwupłatowiec, który z powodzeniem wzbił się w powietrze, należał do księcia Kudaszewa. W 1910 przebywał w powietrzu kilka minut, przelatując kilkadziesiąt metrów, i radykalnie zmienił sceptyczny stosunek przedstawicieli aparatu państwowego do wydarzeń w Rosji.

Za Kudaszewem swój wkład w budowę rosyjskiego dwupłatowca wnieśli tacy naukowcy-inżynierowie jak Sikorsky, Gakkel i oczywiście Mozhaisky. A kilkadziesiąt lat później, już bliżej połowy stulecia, AN-2 ucieszył świat swoimi narodzinami - dwupłatowcem produkcji radzieckiej, który stał się rekordzistą Księgi Guinnessa jako najdłuższy samolot na świecie. O nim i o jego poprzedniku, samolocie U-2, opowiemynastępny.

U-2 urodził się dzięki naukowcowi Polikarpowowi w 1927 roku. Po jego śmierci w 1944 roku dwupłatowiec został przemianowany - z U-2 na pamiątkę twórcy zmienił się na PO-2. Moc tego samolotu wynosiła około stu koni mechanicznych, startował tylko piętnaście metrów i był używany w zupełnie innych obszarach: do transportu sanitarnego i pasażerskiego, do celów wojskowych i fotografii lotniczej - i tak dalej. Był nawet dwupłatowy bombowiec U-2. Na pokładzie umieszczono do sześciu bomb o wadze ośmiu kilogramów każda.

AN-2 zawdzięcza swoje narodziny projektantowi Antonowowi - stąd nazwa, zgodnie z dwiema pierwszymi literami nazwiska inżyniera. Po raz pierwszy wzbił się w powietrze w 1947 roku i od tego czasu trwa nieprzerwanie przez prawie siedemdziesiąt długich lat (w tym samym czasie kilkakrotnie był bliski zamknięcia w czasach sowieckich). "Kukuruznik" - jak do tej pory nazywano AN-2 - był często używany do przewozów pasażerskich i towarowych na liniach lokalnych, stale lecąc do regionalnych centrów, wsi i regionów. Było to możliwe dzięki dużej zwrotności dwupłatowca, a także dzięki temu, że jego właściwości obejmowały możliwość lądowania na nieprzygotowanych miejscach (i startowania z nich). Podobna jakość później przyczyniła się do tego, że to właśnie na AN-2 wykonano lot na biegun południowy – znacznie bardziej nieprzygotowane miejsce do lądowania i startu!

Biplany podczas II wojny światowej

Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej radzieckie dwupłatowce U-2 odegrały ogromną rolę w naszym lotnictwie. Co jużjak zostało powiedziane powyżej, były one używane jako bombowce - nie tylko bomby umieszczano po bokach, ale także były praktycznie niewidoczne dla ostrzału, ponieważ były bardzo lekkie, a to pozwalało im latać albo na ekstremalnie małej wysokości, albo z prędkością "żółwia". Ponadto dwupłatowce pełniły funkcje samolotów rozpoznawczych i komunikacyjnych. Dwupłatowce przeprowadzały także nocne naloty na obóz wroga, U-2 stale wchodził w interakcje z oddziałami partyzanckimi. U-2 był znacznie bardziej zwrotny niż niemieckie dwupłatowce, dlatego też Niemcom nie udało się usiąść na ogonie sowieckich pilotów.

Również w Wielkiej Wojnie Ojczyźnianej, dwupłatowe myśliwce I-153 również odegrały znaczącą rolę, a pierwszą bitwą dla której była bitwa w 1939 roku pod Khalkhin Gol. Następnie I-153 był aktywnie używany w wojnie z Finami, a wraz z początkiem Wielkiej Wojny Ojczyźnianej - na jej frontach. Z ich pomocą przeprowadzali głównie ataki na cele naziemne. Ponieważ był to stary model, do 1945 roku był praktycznie niesprawny i ustępując miejsca „młodym”, prawie nie był używany w przyszłości.

Ale AN-2 nie miał czasu na użycie podczas II wojny światowej – „narodził się” po jego ukończeniu. Niemniej jednak można go słusznie nazwać samolotem wojskowym - ten dwupłatowiec widział wiele w swoim życiu. Wojna koreańska i wietnamska, wojny domowe w Laosie i Nikaragui, wojna w Afganistanie, wojna w Chorwacji, powstanie na Węgrzech, konflikt w Karabachu, wojna w Angoli… I to daleko od wszelkich starć militarnych w który, jakzarówno pojazdy transportowe, jak i szturmowe były aktywnie iz powodzeniem wykorzystywane przez sowiecką „kukurydza”.

Dzisiejsze samoloty

Nowoczesne dwupłatowce są oczywiście bardziej zmodernizowane. Wiele rzeczy w nich zostało ulepszonych, chociaż niektóre są nadal używane z tego, co było w okresie sowieckim. Na przykład położenie górnego skrzydła przed tylnym skrzydłem pozostało niezmienione, co znacznie poprawia kąt widzenia.

Jeśli mówimy o nowych osiągnięciach, to jest to na przykład zastosowanie ultranowoczesnego amerykańskiego silnika turbośmigłowego zamiast starej dobrej benzyny tłokowej. Takie dwupłatowce są produkowane na Ukrainie, podobne powinny niedługo pojawić się w naszym kraju - mimo, że prawie dziesięć lat temu zaprzestano produkcji AN-2. Teraz krążą pogłoski o możliwym wznowieniu produkcji najpopularniejszej radzieckiej „kukurydzy” w ramach programu rozwoju produkcji samolotów do 2025 roku.

Sportowe odmiany dwupłatowców

Jak wspomniano powyżej, dwupłatowiec nigdy nie był samolotem sportowym – w przeciwieństwie do jednopłatowca, który był do tego wygodniejszy. Jednak oczywiście na świecie istniało - i nadal istnieje - kilka sportowych odmian dwupłatowców. Wśród nich na przykład modele Acro Sport (Stany Zjednoczone Ameryki) stworzone w 1972 roku. Te dwupłatowce są bardzo lekkie, a ich konstrukcja jest na tyle prosta, że implikuje wręcz możliwość samodzielnego montażu. Acro Sport został pierwotnie wydany jako jednomiejscowy dwupłatowiec sportowy, ale juższeść lat później został ulepszony - i pojawił się dwumiejscowy model tego dwupłatowca.

Ciekawe fakty

1. Pierwszy oficjalnie uznany światowy lot odbył się w grudniu 1903 roku. Samolotem, na którym miała miejsce ta akcja, był dwupłatowiec.
2. Na starej dobrej sowieckiej „kukurydzy” nalot może trwać do dwudziestu tysięcy godzin, co jest bardzo znaczną liczbą.
3. Produkcja AN-2 rozpoczęła się w Nowosybirsku. Tam otwarto dużą produkcję w Chkalovsky Aviation Plant. A oryginalna nazwa tego samolotu brzmiała „Vezdelet” – nazwa zaproponowana przez samego twórcę, inżyniera Antonowa.
4. Przed AN-3, AN-2 był największym samolotem jednosilnikowym.
5. Dwupłatowce zaczęto nazywać „kukurydzą” w połowie lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku, kiedy zaczęto je aktywnie wykorzystywać do prac rolniczych na „plantacjach” kukurydzy.
6. W Związku Radzieckim dwupłatowce nazywano „kukurydzą”, ale Niemcy podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej nazywali nasze samoloty tego typu „młynkami do kawy” i „maszynami do szycia” – to jeszcze jeden chwyt!
7. W tym samym roku co AN-2 narodził się karabin szturmowy Kałasznikow. Tak więc przez długi czas żartowano, że powyższy samolot to karabin szturmowy Kałasznikowa ze śmigłem.
8. Radziecki AN-2 jest teraz produkowany nawet w Chinach – oczywiście pod inną nazwą. A do 2002 roku dwupłatowiec był produkowany także w Polsce - przez prawie czterdzieści lat, prawie dwanaście tysięcy tegosamoloty.
9. Do dziś AN-2 jest obecny wśród samolotów armii dziewiętnastu stanów, w tym rosyjskiego.
10. Pierwsza fabryka dwupłatowców powstała w 1907 roku we Francji.
11. Najszybszy dwupłatowiec na świecie, szybki myśliwiec dwupłatowy, już w 1938 roku został uznany przez włoskiego Fiata, który stał się zmodernizowaną formą myśliwca polutoraplanowego. Maksymalna prędkość, jaką mógł osiągnąć ten samolot, sięgała pięciuset dwudziestu kilometrów na godzinę.
12. W Związku Radzieckim w latach czterdziestych preferowano jednopłatowce, podczas gdy dwupłatowce uważano za anachronizm, relikt przeszłości. Być może, po części z tego powodu, inżynier Antonow zrealizował swój pomysł dość długo – w końcu stworzenie przyszłego AN-2 zaplanował już w 1940 roku (a wszystko potoczyło się dopiero siedem lat później).
13. Ostatni francuski dwupłatowiec został wyprodukowany w 1937 roku pod nazwą Bleriot-SPAD.
14. Inżynier Polikarpow stworzył nie tylko słynny dwupłatowiec U-2. To jego autorstwo należy również do dwupłatowego myśliwca „Mewa”, czyli wspomnianego wyżej I-153.
15. Pomimo zawieszonej w naszym kraju produkcji AN-2 (a wstrzymano ją ze względu na wysoki koszt tych dwupłatów, a co za tym idzie brak na nie popytu), schemat dwupłatowy jest nadal najbardziej „strawny” i najbardziej odpowiedni w tym m.in. dla lekkiego samolotu XXI wieku, którego konstrukcję prowadzą obecnie współcześni konstruktorzy samolotów. Inżynierowie zwracają uwagęże żaden model, z wyjątkiem dwupłatowców, nie może trwale zająć swojej niszy na rynku lotniczym. A to oznacza, że dwupłatowce nadal żyją i żyją.

To są informacje o różnych dwupłatowcach świata. I naprawdę chcę tutaj, na końcu naszego artykułu, podać krótki fragment z twórczości słynnego pisarza Richarda Bacha, który jest także miłośnikiem wysokości, samolotów i nieba. Jego praca nazywa się tak - "Dwupłatowiec", a są w niej takie wiersze:

To jeden z tych momentów, w których nie ma wątpliwości, że ta chwila jest ważnym momentem, który zostanie na długo zapamiętany. W tym momencie prastara dźwignia gazu pod moją rękawicą przesuwa się do przodu i zaczyna się pierwsza sekunda podróży. Oto szczegóły techniczne stłoczone wokół: 1750 obr/min silnika, ciśnienie oleju - 70 psi, jego temperatura - 100 stopni Fahrenheita. Inne szczegóły pędzą, aby do nich dołączyć, a ja jestem gotowy, aby uczyć się od nowa: kiedy ten samolot jest na ziemi, nie widzę nic przede mną; Zastanawiam się, jak daleko można popchnąć przepustnicę do przodu, żeby silnik nie kręcił się szybciej; to będzie długa i wietrzna podróż; zwracaj uwagę na trawę rosnącą na skraju pasa startowego; ogon unosi się tak szybko, a my pędzimy po ziemi na jednym przednim kole. I jesteśmy na ziemi. Otacza mnie ryk i dudniący, wirujący wiatr, ale słyszę to tak, jak oni słyszą stamtąd, z ziemi: subtelny huk, który narasta i na chwilę zamienia się w potężny ryk wprostnad głową, a następnie stopniowo zanika, aż na niebie pozostanie tylko cichy, maleńki stary dwupłat.

Piękne, prawda?