Dvokrilna letala: oblikovne značilnosti, prednosti in slabosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Tudi človeku, ki je na splošno daleč od letalstva, bi moralo biti jasno, da obstajajo različna letala - in se razlikujejo tako po funkcionalnosti kot načeloma po obliki in videzu. Med vrstami letal so na primer dvokrilna letala. Kakšni so, ko so se pojavili prvi dvokrilci, kako se moderni razlikujejo od njih - in o drugih informacijah o teh železnih pticah pripovedujemo v našem gradivu.

Kaj je biplane

Preden spregovorimo o dvokrilcih sveta, o dvokrilcih iz različnih držav, se na kratko pogovorimo o tem, kaj je dvokrilec na splošno in v čem se razlikuje od drugih železnih ptic. Zdi se, da že samo ime "biplane" namiguje na to, kaj je ta vrsta letal: "bi" pomeni "dva", v tem primeru govorimo o dveh parih kril, ki sta nameščena drug nad drugim. Takšna krila imajo veliko površino, kljub dejstvu, da je njihov razpon manjši. Posledično med vzletom in pristankom dvokrilno letalo zahteva bistveno manjši pas kot monoplano – torej letalo z enim samim parom kril. Sprva so bila krila dvokrilcev lesena, na vrhu so bila prekrita s tkanino. Ne moremo reči, da se je takšno zasnovo odlikovalo visokomoč, zato so jo kmalu opustili in zamenjali lesena letala (kot se imenujejo krila) s kovinskimi.

Ko so se pojavila dvokrilna letala

Natančen datum nastanka dvokrilcev ni tako težak, precej nemogoč. Znano je, da so bili do začetka prve svetovne vojne dvokrilci najbolj iskane železne ptice. Bili so zelo priljubljeni in med vojno so bili na splošno "številka ena" v letalstvu.

A se je razvoj dvokrilcev zagotovo začel še prej. Konec devetnajstega stoletja, ko se je letalstvo šele »postavljalo na noge«, so različni oblikovalci eksperimentirali z modeli letal in na to področje znanosti prinesli nekaj svojega. "Razvoj" jadralnih letal je aktivno potekal, vendar so izkušnje pokazale, da zasnova takšnih letal ni bila zelo uspešna - dvokrilna letala so se izkazala za veliko bolj priročna. Mnogi (večinoma francosko govoreči) na splošno verjamejo, da je bilo dvokrilo prvo, ki je bilo zgrajeno iz letal, njegovo avtorstvo pa je pripadalo francosko-brazilskemu balonistu po imenu Santos-Dumont. Stvar je v tem, da je vsak konstruktor letal - da prej omenjeni Santos-Dumont, da razvpiti brata Wright, da drugi znanstveniki - prispeval, kot je bilo zgoraj omenjeno, nekaj svojega k letalski industriji, ki je, kot se spomnimo, šele začela razviti. Nihče še ni vedel, kaj bo delovalo, kaj bo »streljalo«. Zato lahko za pionirje na tem področju veljajo vsi, ki so kakor koli sodelovali pri razvoju prvih letalskih modelov.

Zgodnje dvajseto stoletje

BV zgodnjih 1900-ih so bila dvokrilna letala, kot pravijo, "v uporabi" v letalstvu. Bilo je več sort. Vendar sta obstajali dve glavni aerodinamični različici železnih ptic: s potisnim propelerjem in tako imenovanim krilom v obliki škatle (to je dvokrilno krilo, ko je oblika škatle, gledano od spredaj, pravokotna) - enkrat in z perje, ki se nahaja zadaj, in vlečni vijak - dva. V tistih letih so na splošno gradili bodisi dvokrilna dvokrilna bodisi enosedežna monoplana, saj sta prav ta dva tipa letal na podlagi rezultatov različnih testov pokazala najboljše rezultate. Prednosti dvokrilcev, pa tudi njihove slabosti, bodo podrobneje obravnavane kasneje.

Ugodnosti

Dvokrilna letala so imela številne prednosti – sicer ne bi pridobila tako velike popularnosti. Morda je bila njihova glavna prednost že omenjena velika površina kril z relativno majhnim razponom kril in potrebo po minimalni vzletno-pristajalni stezi. A poleg tega so imela dvokrilna letala dovolj prednosti: večjo nosilnost, boljši pregled tako za pilota kot potnika, možnost uporabe tega stroja kot vadbenega, boljšo manevriranje zaradi dveh krilnih ravnin, zmanjšanje v skupni masi in vztrajnostnih momentih, večja zanesljivost - iz istega razloga, večja stabilnost in veliko redkejše vrtenje. Kot lahko vidite, je plusov več kot dovolj, vendar ni mogoče domnevati, da dvokrilci niso imeli minusov. So se in pogovor se bo o njih nadaljeval.

Slabosti dvokrilcev

Za razliko odmonoplane, ki so bila bolj primerna za športno letenje, športniki niso uporabljali dvokrilcev tako pogosto (čeprav so obstajala tudi posebna športna dvokrilna letala, o tem bomo govorili kasneje). Vendar tega ne moremo imenovati pomembne pomanjkljivosti, vendar je resna poraba goriva zaradi medsebojnega vpliva dveh parov kril drug na drugega nedvomno minus te zasnove. Mimogrede, krila so sposobna nekoliko omejiti pilotov pogled; vendar je lega pilota v pilotski kabini različna – lahko je pred krili, potem postane tudi ta pomanjkljivost nepomembna. Za glavno slabost dvokrilnih letal se šteje povečan profilni upor (to je razlika med aerodinamičnim uporom krila in njegovim induktivnim uporom).

Kakor koli že, a pomanjkljivosti dvokrilcev niso preprečile, da bi bili, še enkrat, najbolj uporabljena letala med prvo svetovno vojno. O tem se bomo pogovorili pozneje.

Vojaška dvokrilna letala

Zgoraj sta bili omenjeni dve različici dvokrilcev, ki sta bili še posebej priljubljeni. Eden izmed njih, dvokrilec s potisnim propelerjem, je bil v vojnih letih številka ena. Prvič je bil uporabljen leta 1910 kot izboljšana različica prejšnjih vojaških modelov. Takšna posodobitev dvokrilcev je imela koristi - povečala se je njihova racionalizacija, zaradi česar so železne ptice lahko razvile večjo hitrost. Dvokrilna letala prve svetovne vojne so bila za razliko od prejšnjih modelov brez trupa. To je bila zelo priljubljena možnost.dvokrilci, imenovani "Scout", kot bi lahko uganili, britanske izdelave - majhnih dimenzij, z enostebričnim krilnim poljem in enojnim - prisotnost potnika ni bila pričakovana. Zaradi nizke obremenitve kril so razvili zelo veliko hitrost - večjo od monoplanov, v vojnih razmerah pa je bila to skoraj temeljna kakovost letal. Scout je bil najhitrejši in najbolj okreten od vseh železnih ptic in prav ta model dvokrilca je postal navdih za kasnejša lovska letala.

dvokrilna letala ZSSR

To so vsa svetovna dvokrilna letala, kaj pa sovjetska dvokrilna letala? Kaj je razveselilo ljubitelje letalstva z gradnjo letal v državi Sovjetov?

Uspehi v tej znanosti pri nas niso bili tako obsežni kot v drugih državah, a so se tudi zgodili. Razvili smo tudi lastna dvokrilna letala - in prvo dvokrilno letalo, ki je uspešno poletelo v zrak, je pripadalo avtorju princa Kudaševa. Leta 1910 je v zraku ostal nekaj minut, letel nekaj deset metrov in korenito spremenil skeptični odnos predstavnikov državnega aparata do ruskega dogajanja.

Po Kudaševu so k izdelavi ruskega dvokrilca prispevali znanstveniki-inženirji, kot so Sikorsky, Gakkel in seveda Mozhaisky. In nekaj desetletij pozneje, že bližje sredini stoletja, je AN-2 razveselil svet s svojim rojstvom - dvokrilcem sovjetske izdelave, ki je postal rekorder Guinnessove knjige kot najdaljše delujoče letalo na svetu. O njem in o njegovem predhodniku, letalu U-2, bomo povedalinaslednji.

U-2 se je rodil po zaslugi znanstvenika po imenu Polikarpov leta 1927. Ko je leta 1944 umrl, se je dvokrilec preimenoval - iz U-2 se je spremenil v PO-2 v spomin na svojega ustvarjalca. Moč tega letala je bila približno sto konjskih moči, za vzlet je trajalo le petnajst metrov, uporabljali pa so ga na povsem različnih področjih: za sanitarni in potniški promet, za vojaške namene in zračno fotografiranje - in tako naprej. Bil je celo dvokrilni bombnik U-2. Na krov je bilo postavljenih do šest bomb po osem kilogramov.

AN-2 dolguje svoje rojstvo oblikovalcu Antonovu - zato je ime po prvih dveh črkah inženirjevega priimka. Prvič je vzletel v nebo leta 1947 in od takrat je tako nadaljeval skoraj sedemdeset dolgih let (hkrati je bil v sovjetskih časih večkrat na robu zaprtja). "Kukuruznik" - kot so ljudje do zdaj imenovali AN-2 - se je pogosto uporabljal za potniški in tovorni promet na lokalnih linijah, ki je nenehno letel v regionalna središča, vasi in regije. To je bilo mogoče zaradi velike manevrske sposobnosti dvokrilca, pa tudi zato, ker so njegove lastnosti vključevale možnost pristajanja na nepripravljenih mestih (in vzletanja z njih). Podobna kakovost je kasneje pripomogla k temu, da je bil prav na AN-2 izveden let na južni tečaj - veliko bolj nepripravljeno mesto za pristanek in vzlet!

Dvokrilna letala v drugi svetovni vojni

Med veliko domovinsko vojno so sovjetska dvokrilna letala U-2 igrala veliko vlogo v našem letalstvu. Kaj žeje bilo rečeno zgoraj, so bili uporabljeni kot bombniki - bombe niso bile le nameščene na boku, bile so tudi praktično nevidne za obstreljevanje, ker so bile zelo lahke in jim je to omogočalo letenje bodisi na izjemno nizki višini bodisi pri hitrosti "želve". Poleg tega so dvokrilna letala opravljala funkcije izvidniških in komunikacijskih letal. Dvokrilci so izvajali tudi nočne napade na sovražnikovo taborišče, U-2 je nenehno sodeloval s partizanskimi odredi. U-2 je bil veliko bolj okreten kot nemška dvokrilna letala, zato Nemcem ni uspelo sedeti na repu sovjetskih pilotov.

Tudi v veliki domovinski vojni so pomembno vlogo odigrali tudi lovci dvokrilci I-153, prva bitka za katere je bila bitka leta 1939 pri Khalkhin Golu. Po tem se je I-153 aktivno uporabljal v vojni s Finci, z začetkom Velike domovinske vojne - na njenih frontah. Z njihovo pomočjo so večinoma izvajali napade na kopenske cilje. Ker je šlo za star model, je bil do leta 1945 tako rekoč neustrezen in je bil v prihodnosti skoraj neuporabljen.

Toda AN-2 ni imel časa za uporabo v drugi svetovni vojni - "rojen" je bil po njegovem zaključku. A kljub temu ga lahko upravičeno imenujemo vojaško letalo - to dvokrilno letalo je v svojem življenju videlo veliko. Korejska in vietnamska vojna, državljanska vojna v Laosu in Nikaragvi, vojna v Afganistanu, vojna na Hrvaškem, vstaja na Madžarskem, spopad v Karabahu, vojna v Angoli … In to še zdaleč niso vsi vojaški spopadi v ki kotsovjetska "koruza" je aktivno in uspešno uporabljala tako transportna kot jurišna vozila.

današnja dvokrilna letala

Sodobna dvokrilna letala so seveda bolj modernizirana. Veliko stvari v njih je bilo izboljšanih, čeprav se nekatere stvari še vedno uporabljajo iz sovjetskega obdobja. Na primer, lokacija zgornjega krila pred zadnjim krilom je ostala nespremenjena, kar bistveno izboljša kot gledanja.

Če govorimo o novem razvoju, potem je to na primer uporaba ultramodernega turboprop ameriškega motorja namesto dobrega starega batnega bencina. Takšna dvokrilna letala izdelujejo v Ukrajini, podobna naj bi se kmalu pojavila tudi pri nas - kljub temu, da je bila pred skoraj desetimi leti proizvodnja AN-2 ukinjena. Zdaj se pojavljajo govorice o možnem nadaljevanju proizvodnje najbolj priljubljene sovjetske "koruze" v okviru razvojnega programa letalske proizvodnje do leta 2025.

Športne različice dvokrilcev

Kot že omenjeno, dvokrilno letalo nikoli ni bilo športno letalo – za razliko od monoplana, ki je bilo za ta namen bolj priročno. Seveda pa je na svetu obstajalo - in še vedno obstaja - več športnih vrst dvokrilcev. Med njimi so na primer modeli Acro Sport (Združene države Amerike), ustvarjeni leta 1972. Ta dvokrilna letala so zelo lahka, njihova zasnova pa je tako preprosta, da nakazuje celo možnost samomontaže. Acro Sport je bil prvotno izdan kot enosedežni športni dvokrilec, a žešest let pozneje so ga izboljšali - in pojavil se je dvosedežni model tega dvokrilca.

Zanimiva dejstva

1. Prvi uradno priznan svetovni let je bil opravljen decembra 1903. Letalo, na katerem se je zgodila ta akcija, je bilo dvokrilno.
2. Na dobro staro sovjetsko "koruzo" lahko napad traja do dvajset tisoč ur, kar je zelo velika številka.
3. Proizvodnja AN-2 se je začela v Novosibirsku. Tam je bila odprta velika proizvodnja v letalskem obratu Chkalovsky. In prvotno ime tega letala je bilo "Vezdelet" - ime, ki ga je predlagal sam ustvarjalec, inženir Antonov.
4. Pred AN-3 je bil AN-2 največje enomotorno letalo.
5. Dvokrilci so se začeli imenovati "koruza" sredi petdesetih let prejšnjega stoletja, ko so jih začeli aktivno uporabljati za kmetijska dela na "nasadih" koruze.
6. V Sovjetski zvezi so dvokrilna letala imenovali "koruza", vendar so Nemci med veliko domovinsko vojno naša letala te vrste imenovali "mlinci za kavo" in "šivalni stroji" - še en jarek!
7. V istem letu kot AN-2 se je rodila jurišna puška Kalašnikov. Tako je dolgo časa veljala šala, da je zgoraj navedeno letalo jurišna puška Kalašnikov s propelerjem.
8. Sovjetski AN-2 se zdaj proizvaja celo na Kitajskem - seveda pod drugim imenom. In do leta 2002 so na Poljskem izdelovali tudi dvokrilno letalo - skoraj štirideset let teh skoraj dvanajst tisočletala.
9. Še danes je AN-2 prisoten med letali vojsk devetnajstih držav, vključno z rusko.
10. Prva tovarna dvokrilcev je bila ustanovljena leta 1907 v Franciji.
11. Najhitrejši dvokrilec na svetu, hitri dvokrilni lovec, je davnega leta 1938 priznal italijanski Fiat, ki je postal posodobljena oblika lovca poltoraplan. Največja hitrost, ki jo je to letalo lahko doseglo, je dosegla petsto dvajset kilometrov na uro.
12. V Sovjetski zvezi so v štiridesetih letih imeli prednost monoplani, medtem ko so dvokrilna letala veljala za anahronizem, relikt preteklosti. Morda je deloma tudi zaradi tega inženir Antonov potreboval precej časa, da je uresničil svojo idejo - navsezadnje je načrtoval nastanek bodočega AN-2 že leta 1940 (in vse se je izkazalo šele sedem let pozneje).
13. Zadnji francoski lovski dvokrilec je bil izdelan leta 1937 pod imenom Bleriot-SPAD.
14. Inženir Polikarpov je ustvaril ne samo znamenito dvokrilno letalo U-2. Njegovo avtorstvo pripada tudi lovcu dvokrilcu, imenovanem "The Seagull", z drugimi besedami, zgoraj omenjenemu I-153.
15. Ne glede na to, da je proizvodnja AN-2 pri nas prekinjena (in je bila ustavljena zaradi visokih stroškov teh dvokrilcev in posledično pomanjkanja povpraševanja po njih), je shema dvokrilcev še vedno najbolj "prebavljiv" in pri tem najprimernejši, tudi za lahka letala enaindvajsetega stoletja, katerega zasnovo zdaj iščejo sodobni oblikovalci letal. Inženirji poudarjajoda noben model, razen dvokrilcev, ne more trdno zasesti svoje niše na letalskem trgu. In to pomeni, da dvokrilci še vedno živijo in živijo.

To so informacije o različnih dvokrilcih sveta. In res bi rad tukaj, na koncu našega članka, podal kratek odlomek iz dela slavnega pisatelja Richarda Bacha, ki je tudi ljubitelj višin, letal in neba. Njegovo delo se imenuje tako - "Biplane" in v njem so takšne vrstice:

To je eden tistih trenutkov, ko ni dvoma, da je ta trenutek pomemben trenutek, ki si ga bomo dolgo spominjali. V tistem trenutku se starodavna palica za plin pod mojo rokavico premakne naprej in prva sekunda potovanja se začne. Tukaj so tehnične podrobnosti, ki so natrpane okoli: 1750 vrtljajev motorja na minuto, tlak olja - 70 psi, njegova temperatura - 100 stopinj Fahrenheita. Druge podrobnosti hitijo, da se jim pridružijo in pripravljen sem se znova naučiti: ko je to letalo na tleh, sploh ne vidim ničesar pred seboj; Zanima me, kako daleč lahko potisnete plin naprej, da se motor ne vrti hitreje; to bo dolgo in vetrovno potovanje; bodite pozorni na travo, ki raste na robu vzletno-pristajalne steze; rep se tako hitro dvigne, mi pa hitimo po tleh na enih prednjih kolesih. In smo s tal. Obkroža me ropot in utripajoči, vrtinčasti veter, a slišim ga vse tako, kot slišijo od tam, s tal: tiho ropotanje, ki raste in se za trenutek spremeni neposredno v močno ropotanjenad glavo, nato postopoma zbledi, dokler na nebu ne ostane samo tiho, drobno staro dvokrilo.

Lepo, kajne?