Dvokrilni zrakoplov: značajke dizajna, prednosti i nedostaci

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Čak i osobi koja je daleko od zrakoplovstva općenito treba biti jasno da postoje različiti avioni - a razlikuju se i po svojoj funkcionalnosti i načelno po obliku i izgledu. Na primjer, među vrstama zrakoplova postoje dvokrilci. Kakvi su bili kada su se pojavili prvi dvokrilci, po čemu se moderni razlikuju od njih - a o ostalim informacijama o ovim željeznim pticama pričamo u našem materijalu.

Što je dvokrilac

Prije nego što govorimo o dvokrilcima svijeta, o dvokrilcima iz različitih zemalja, ukratko ćemo govoriti o tome što je dvokrilac općenito i po čemu se razlikuje od ostalih željeznih ptica. Čini se da sam naziv "biplane" nagovještava što je ova vrsta zrakoplova: "bi" znači "dva", u konkretnom slučaju radi se o dva para krila koja se nalaze jedno iznad drugog. Takva krila imaju veliku površinu, unatoč činjenici da je njihov raspon manji. Kao rezultat toga, tijekom polijetanja i slijetanja, dvokrilcu je potrebna znatno manja traka od monoplana – odnosno zrakoplova s jednim parom krila. U početku su krila dvokrilaca bila drvena, na vrhu su bila prekrivena tkaninom. Ne može se reći da se takav dizajn odlikovao visokimsnage, pa su je ubrzo napustili, zamijenivši drvene avione (kako se zovu krila) metalnim.

Kad su se pojavili dvokrilci

Točan datum pojave dvokrilnih aviona nije tako težak, prilično nemoguć. Poznato je da su do početka Prvog svjetskog rata dvokrilci bili najtraženije željezne ptice. Bili su vrlo popularni, a tijekom rata općenito su bili "broj jedan" u zrakoplovstvu.

Međutim, razvoj dvokrilnih aviona definitivno je započeo još ranije. Krajem devetnaestog stoljeća, kada je zrakoplovstvo tek "stajalo na nogama", razni dizajneri eksperimentirali su s modelima zrakoplova i unijeli nešto svoje u ovo područje znanosti. "Razvoj" jedrilica aktivno se odvijao, međutim, iskustvo je pokazalo da dizajn takvih zrakoplova nije bio baš uspješan - dvokrilci su se pokazali mnogo prikladnijim. Mnogi (uglavnom govornici francuskog) općenito vjeruju da je dvokrilac prvi napravljen od zrakoplova, a njegovo je autorstvo pripadalo francusko-brazilskom balonisti po imenu Santos-Dumont. Stvar je u tome da je svaki konstruktor zrakoplova - da je već spomenuti Santos-Dumont, da ozloglašena braća Wright, da drugi znanstvenici - pridonio, kao što je gore spomenuto, nešto svoje u zrakoplovnoj industriji, koja je, kako se sjećamo, tek počela razvijati. Još nitko zapravo nije znao što će raditi, što će “pucati”. Stoga se svi koji su na neki način sudjelovali u razvoju prvih modela zrakoplova mogu smatrati pionirima na ovom području.

Rano dvadeseto stoljeće

BPočetkom 1900-ih, dvokrilci su, kako kažu, bili "u upotrebi" u zrakoplovstvu. Bilo je nekoliko sorti. Međutim, postojale su dvije glavne aerodinamičke verzije željeznih ptica: s potisnim propelerom i tzv. kutijastim krilom (ovo je dvokrilno krilo kada je oblik kutije gledano sprijeda pravokutni) - jednom i s perje koje se nalazi iza i vučni vijak - dva. Tih su se godina općenito gradili ili dvokrilni dvokrilci ili jednosjedi monoplani, jer su upravo ta dva tipa zrakoplova, na temelju rezultata raznih ispitivanja, pokazala najbolje rezultate. O prednostima dvokrilaca, kao io njihovim nedostacima, bit će više riječi kasnije.

Pogodnosti

Dvokrilci su imali mnoge prednosti - inače ne bi stekli tako veliku popularnost. Možda je njihova glavna prednost bila već spomenuta velika površina krila s relativno malim rasponom krila i potrebom samo minimalne uzletno-sletne staze. No, osim toga, dvokrilci su imali dovoljno prednosti: veću nosivost, bolju preglednost i za pilota i putnika, mogućnost korištenja ovog stroja kao trenažnog, bolju upravljivost zbog dva krilna aviona, smanjenje u ukupnoj težini i trenucima inercije, veća pouzdanost - iz istog razloga, veća stabilnost i puno rjeđe okretanje. Kao što vidite, plusa ima više nego dovoljno, ali se ne može pretpostaviti da dvokrilci nisu imali minusa. Jesu, a razgovor će se nastaviti o njima.

Nedostaci dvokrilnih aviona

Za razlikumonoplane, koji su bili prikladniji za sportsko letenje, dvokrilci nisu bili toliko često korišteni od strane sportaša (iako su postojali i posebni sportski dvokrilci, o tome ćemo kasnije). Međutim, to se ne može nazvati značajnim nedostatkom, ali ozbiljna potrošnja goriva zbog međusobnog utjecaja dva para krila jedan na drugog nesumnjivo je minus ovog dizajna. Krila su, inače, sposobna donekle ograničiti pogled pilota; međutim, položaj pilota u kokpitu varira - on može biti ispred krila, tada i ovaj nedostatak postaje beznačajan. Glavnim nedostatkom dvokrilnog zrakoplova smatra se povećan otpor profila (to je razlika između aerodinamičkog otpora krila i njegovog induktivnog otpora).

Bilo kako bilo, ali nedostaci dvokrilaca nisu ih spriječili, ponavljamo, da budu najkorišteniji zrakoplovi tijekom Prvog svjetskog rata. Razgovarat ćemo o tome kasnije.

Vojni dvokrilci

Gore su spomenute dvije varijante dvokrilnih aviona koje su bile posebno popularne. Jedan od njih, dvokrilac s potisnim propelerom, bio je broj jedan tijekom ratnih godina. Prvi put je korišten 1910. godine kao poboljšana varijacija prethodnih vojnih modela. Takva modernizacija dvokrilaca je imala koristi - povećala se njihova racionalizacija, zbog čega su željezne ptice mogle razviti veću brzinu. Dvokrilci Prvog svjetskog rata bili su bez trupa, za razliku od ranije korištenih modela. Bila je to vrlo popularna opcija.dvokrilci pod nazivom "Scout", kao što možete pretpostaviti, britanske proizvodnje - malih dimenzija, s jednostupnom krilnom kutijom i jednostrukim - nije se očekivala prisutnost putnika. Razvijali su vrlo veliku brzinu - veću od monoplana - zbog malog opterećenja na krilima, a u ratnim uvjetima to je bila gotovo temeljna kvaliteta za zrakoplove. Scout je bio najbrži i najspretniji od svih željeznih ptica, a upravo je ovaj model dvokrilca postao inspiracija za kasniji borbeni zrakoplov.

SSSR dvokrilci

Sve su ovo svjetski dvokrilci, ali što je sa sovjetskim dvokrilcima? Što je obradovalo ljubitelje zrakoplovstva konstrukcijom zrakoplova u zemlji Sovjeta?

Uspjesi u ovoj znanosti kod nas nisu bili tako veliki kao u drugim državama, ali su se i dogodili. Razvili smo i vlastite dvokrilce - a prvi dvokrilac koji je uspješno poletio u zrak pripadao je autorstvu princa Kudaševa. Ostao je u zraku 1910. nekoliko minuta, leteći nekoliko desetaka metara, i radikalno promijenio skeptičan stav predstavnika državnog aparata prema ruskom razvoju.

Slijedeći Kudaševa, znanstvenici-inženjeri kao što su Sikorsky, Gakkel i, naravno, Mozhaisky dali su svoj doprinos ruskoj konstrukciji dvokrilca. I nekoliko desetljeća kasnije, već bliže sredini stoljeća, AN-2 je obradovao svijet svojim rođenjem - dvokrilcem sovjetske proizvodnje, koji je postao rekorder u Guinnessovoj knjizi kao najduži zrakoplov u radu na svijetu. O njemu i o njegovom prethodniku, zrakoplovu U-2, reći ćemosljedeći.

U-2 rođen je zahvaljujući znanstveniku Polikarpovu 1927. Kad je preminuo 1944. godine, dvokrilac je preimenovan - iz U-2 se pretvorio u PO-2 u spomen na svog tvorca. Snaga ovog zrakoplova iznosila je stotinjak konjskih snaga, za polijetanje mu je trebalo svega petnaestak metara, a koristio se u potpuno različitim područjima: za sanitarni i putnički prijevoz, u vojne svrhe i zračne fotografije - i tako dalje. Postojao je čak i dvokrilni bombarder U-2. Na brod je bilo postavljeno do šest bombi od osam kilograma svaka.

AN-2 svoje rođenje duguje dizajneru Antonovu - zato je i ime, prema prva dva slova prezimena inženjera. Prvi put je poletio u nebo 1947. godine i od tada je to činio dugih gotovo sedamdeset godina (istodobno je nekoliko puta bio na rubu zatvaranja u sovjetsko vrijeme). "Kukuruznik" - kako narod do sada naziva AN-2 - često se koristio za prijevoz putnika i tereta na lokalnim linijama, neprestano leteći u regionalna središta, sela i regije. To je bilo moguće zbog velike manevarske sposobnosti dvokrilca, ali i zbog toga što su njegova svojstva uključivala mogućnost slijetanja na nepripremljena mjesta (i polijetanja s njih). Slična kvaliteta kasnije je pridonijela tome da je upravo na AN-2 obavljen let na Južni pol - mnogo nepripremljenije mjesto za slijetanje i polijetanje!

Biplanovi u Drugom svjetskom ratu

Tijekom Velikog Domovinskog rata, sovjetski dvokrilci U-2 igrali su veliku ulogu u našem zrakoplovstvu. Što većrečeno je gore, korišteni su kao bombarderi - ne samo da su im se bombe postavljale na bokove, već su bile i praktički nevidljive za granatiranje, jer su bile vrlo lagane i to im je omogućavalo let na ekstremno maloj visini ili brzini "kornjače". Osim toga, dvokrilci su obavljali funkcije izviđačkih i komunikacijskih zrakoplova. Dvokrilci su vršili i noćne napade na neprijateljski logor, U-2 je u stalnoj interakciji s partizanskim odredima. U-2 je bio puno upravljiviji od njemačkih dvokrilaca, pa Nijemci nisu mogli sjesti na rep sovjetskim pilotima.

Također u Velikom domovinskom ratu značajnu su ulogu odigrali i lovci dvokrilci I-153, čija je prva bitka bila bitka davne 1939. na Khalkhin Golu. Nakon toga, I-153 se aktivno koristio u ratu s Fincima, a s početkom Velikog domovinskog rata - na njegovim frontama. Uz njihovu pomoć uglavnom su izvodili napade na kopnene ciljeve. Budući da se radilo o starom modelu, do 1945. praktički je bio van funkcije i, ustupajući mjesto “mladim”, gotovo se nije koristio u budućnosti.

Ali AN-2 nije imao vremena za korištenje u Drugom svjetskom ratu - "rođen" je nakon njegovog završetka. No, unatoč tome, s pravom se može nazvati vojnim zrakoplovom - ovaj dvokrilac je vidio mnogo toga u svom životu. Korejski i Vijetnamski rat, građanski ratovi u Laosu i Nikaragvi, rat u Afganistanu, rat u Hrvatskoj, ustanak u Mađarskoj, sukob u Karabahu, rat u Angoli… I to su daleko od svih vojnih sukoba u koji, kaosovjetski "kukuruz" aktivno i uspješno koristio i transportna i jurišna vozila.

Današnji dvokrilci

Moderni dvokrilci su, naravno, moderniziraniji. Mnoge stvari u njima su poboljšane, iako se neke stvari još uvijek koriste iz onoga što je bilo u sovjetskom razdoblju. Primjerice, položaj gornjeg krila ispred stražnjeg krila ostao je nepromijenjen, što značajno poboljšava kut gledanja.

Ako govorimo o novim razvojima, onda je to, na primjer, korištenje ultramodernog turboprop američkog motora umjesto dobrog starog klipnog benzinca. Takvi dvokrilci proizvode se u Ukrajini, slični bi se uskoro trebali pojaviti i kod nas – unatoč činjenici da je prije gotovo deset godina obustavljena proizvodnja AN-2. Sada se šuška o mogućem nastavku proizvodnje najpopularnijeg sovjetskog "kukuruza" u sklopu programa razvoja proizvodnje zrakoplova do 2025.

Sportske vrste dvokrilaca

Kao što je gore spomenuto, dvokrilac nikada nije bio sportski zrakoplov - za razliku od monoplana, koji je bio prikladniji za ovu svrhu. Međutim, naravno, u svijetu je postojalo - i još uvijek postoji - nekoliko sportskih varijanti dvokrilaca. Među njima, na primjer, modeli Acro Sport (Sjedinjene Američke Države) nastali 1972. godine. Ovi dvokrilci su vrlo lagani, a dizajn im je toliko jednostavan da implicira čak i mogućnost samomontaže. Acro Sport je izvorno bio objavljen kao jednosjed sportski dvokrilac, ali većšest godina kasnije, poboljšan je - i pojavio se dvosjedni model ovog dvokrilca.

Zanimljive činjenice

1. Prvi službeno priznati svjetski let obavljen je u prosincu 1903. Avion u kojem se dogodila ova akcija bio je dvokrilac.
2. Na dobrom starom sovjetskom "kukuruzu" napad može trajati i do dvadeset tisuća sati, što je vrlo znatna brojka.
3. Proizvodnja AN-2 započela je u Novosibirsku. Tamo je otvorena velika proizvodnja u zrakoplovnoj tvornici Chkalovsky. A izvorni naziv ovog zrakoplova bio je "Vezdelet" - naziv koji je predložio sam kreator, inženjer Antonov.
4. Prije AN-3, AN-2 je bio najveći jednomotorni zrakoplov.
5. Dvokrilci su se počeli nazivati "kukuruz" sredinom pedesetih godina prošlog stoljeća, kada su se počeli aktivno koristiti za poljoprivredne radove na "plantažama" kukuruza.
6. U Sovjetskom Savezu dvokrilci su se zvali "kukuruz", ali su Nijemci za vrijeme Velikog Domovinskog rata naše zrakoplove ovog tipa nazivali "mlinci za kavu" i "šivaći strojevi" - još jedan rov!
7. Iste godine kada i AN-2 rođena je jurišna puška Kalašnjikov. Tako je dugo vremena postojala šala da je gore navedeni zrakoplov jurišna puška Kalašnjikov s propelerom.
8. Sovjetski AN-2 se sada proizvodi čak i u Kini - pod drugim imenom, naravno. A do 2002. u Poljskoj se proizvodio i dvokrilac - gotovo četrdeset godina gotovo dvanaest tisuća ovihavioni.
9. Do danas je AN-2 prisutan među zrakoplovima vojski devetnaest država, uključujući i rusku.
10. Prva tvornica dvokrilaca osnovana je 1907. godine u Francuskoj.
11. Najbrži dvokrilac na svijetu, brzi dvokrilac, davne 1938. godine priznat je od talijanskog Fiata, koji je postao modernizirani oblik lovca polutoraplan. Maksimalna brzina koju je ovaj zrakoplov mogao postići dosegla je petsto dvadeset kilometara na sat.
12. U Sovjetskom Savezu četrdesetih godina preferirali su se monoplani, dok su dvokrilci smatrani anakronizmom, reliktom prošlosti. Možda je, dijelom iz tog razloga, inženjeru Antonovu trebalo dosta vremena da ostvari svoju ideju - uostalom, planirao je stvaranje budućeg AN-2 još 1940. (a sve se ispostavilo tek sedam godina kasnije).
13. Posljednji francuski lovac dvokrilac proizveden je 1937. pod imenom Bleriot-SPAD.
14. Inženjer Polikarpov stvorio je ne samo poznati dvokrilac U-2. Njegovo autorstvo pripada i lovcu dvokrilcu zvanom "Galeb", drugim riječima, gore spomenutom I-153.
15. Unatoč obustavljenoj proizvodnji AN-2 u našoj zemlji (a obustavljena je zbog visoke cijene ovih dvokrilaca i, kao rezultat toga, nedostatka potražnje za njima), shema dvokrilca je i dalje "najprobavljiviji" i najprikladniji u tome, uključujući i laki zrakoplov dvadeset i prvog stoljeća, čiju potragu za dizajnom sada provode moderni dizajneri zrakoplova. Inženjeri ističuda niti jedan model, osim dvokrilnih aviona, ne može čvrsto zauzeti svoju nišu na tržištu zrakoplovstva. A to znači da dvokrilci još uvijek žive i žive.

Ovo su informacije o raznim dvokrilcima svijeta. I stvarno želim ovdje, na kraju našeg članka, dati kratki ulomak iz djela poznatog književnika Richarda Bacha, koji je također zaljubljenik u visine, avione i nebo. Njegovo djelo se zove tako - "Dvokrilac", a u njemu ima takvih redaka:

Ovo je jedan od onih trenutaka kada nema sumnje da je ovaj trenutak važan trenutak koji će se dugo pamtiti. U tom trenutku prastara palica gasa ispod moje rukavice kreće naprijed i počinje prva sekunda putovanja. Evo tehničkih detalja nagomilanih: 1750 o/min motora, tlak ulja - 70 psi, njegova temperatura - 100 stupnjeva Fahrenheita. Ostali detalji hitaju da im se pridruže, a ja sam spreman ponovno učiti: kad je ovaj avion na zemlji, ne vidim baš ništa ispred sebe; Pitam se koliko možete gurnuti gas naprijed da se motor ne bi brže vrtio; bit će to dugo i vjetrovito putovanje; obratite pozornost na travu koja raste na rubu piste; rep se tako brzo diže, a mi jurimo po zemlji na jednim prednjim kotačima. I digli smo se. Okružuje me tutnjava i udarajući, kovitlajući vjetar, ali to čujem sve onako kako oni čuju odande, sa zemlje: suptilna tutnjava koja raste i na trenutak se izravno pretvara u snažan urlikiznad glave, a zatim postupno nestaje dok na nebu ne ostane samo tihi, sićušni stari dvokrilac.

Prelijepo, zar ne?