هواپیمای Biplane: ویژگی های طراحی، مزایا و معایب

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

حتی فردی که به طور کلی از هوانوردی دور است باید بفهمد که هواپیماهای مختلفی وجود دارد - و آنها هم از نظر عملکرد و هم از نظر شکل و ظاهر متفاوت هستند. به عنوان مثال، هواپیماهای دوباله در میان انواع هواپیما وجود دارد. زمانی که اولین هواپیماهای دوباله ظاهر شدند چگونه هستند، هواپیماهای مدرن چقدر با آنها تفاوت دارند - و ما در مورد اطلاعات دیگری در مورد این پرندگان آهنی در مطالب خود می گوییم.

دو هواپیما چیست

قبل از صحبت در مورد هواپیماهای دوباله جهان، در مورد هواپیماهای دوباله از کشورهای مختلف، اجازه دهید به طور خلاصه در مورد چیستی هواپیمای دوباله و تفاوت آن با سایر پرندگان آهنی صحبت کنیم. به نظر می رسد که نام "biplane" به معنای این نوع هواپیما است: "bi" به معنای "دو" است، در این مورد خاص ما در مورد دو جفت بال صحبت می کنیم که یکی بالای دیگری قرار دارند. چنین بالهایی با وجود کوچکتر بودن دهانه آنها دارای مساحت زیادی هستند. در نتیجه، در هنگام برخاستن و فرود، یک هواپیمای دوباله به یک نوار به طور قابل توجهی کوچکتر از یک هواپیمای تک هواپیما نیاز دارد - یعنی یک هواپیما با یک جفت بال. در ابتدا، بال های هواپیماهای دوبال چوبی بودند، روی آنها با پارچه پوشانده شده بود. نمی توان گفت که چنین طراحی با بالا متمایز بوداستحکام، و بنابراین آنها به زودی آن را رها کردند، و هواپیماهای چوبی (به نام بالها) را با هواپیماهای فلزی جایگزین کردند.

وقتی هواپیماهای دوباله ظاهر شدند

تاریخ دقیق ظهور هواپیماهای دوباله چندان دشوار نیست، بلکه غیرممکن است. مشخص است که در زمان شروع جنگ جهانی اول، هواپیماهای دوباله پرطرفدارترین پرندگان آهنی بودند. آنها بسیار محبوب بودند، و در طول جنگ آنها به طور کلی "شماره یک" در هوانوردی بودند.

با این حال، توسعه هواپیماهای دوباله قطعاً حتی زودتر شروع شده است. در پایان قرن نوزدهم، زمانی که هوانوردی به تازگی "روی پاهای خود" شده بود، طراحان مختلف مدل های هواپیما را آزمایش کردند و چیزی از خود را به این حوزه از علم آوردند. "توسعه" گلایدرها به طور فعال در جریان بود ، با این حال ، تجربه نشان داد که طراحی چنین هواپیماهایی بسیار موفق نبود - هواپیماهای دوباله بسیار راحت تر بودند. بسیاری (عمدتاً فرانسوی زبانان) عموماً بر این باورند که هواپیمای دوبال اولین هواپیمای ساخته شده از هواپیما بوده و نویسنده آن متعلق به یک بالن‌دوست فرانسوی-برزیلی به نام سانتوس-دومونت است. موضوع این است که هر یک از طراحان هواپیما - همان سانتوس-دومونت فوق الذکر، برادران رایت بدنام و دانشمندان دیگر - همانطور که در بالا ذکر شد، چیزی از خود به صنعت هواپیماسازی کمک کردند، که، همانطور که به یاد داریم، تازه شروع به کار کرده بود. توسعه دادن. هیچ کس واقعاً نمی دانست که چه چیزی کار می کند، چه چیزی "تیراندازی می کند". بنابراین، هرکسی که به نحوی در توسعه اولین مدل های هواپیما نقش داشته باشد را می توان پیشگام در این زمینه دانست.

اوایل قرن بیستم

Bدر اوایل دهه 1900، هواپیماهای دوباله، همانطور که می گویند، در هوانوردی "در حال استفاده" بودند. انواع مختلفی وجود داشت. با این حال، دو نسخه اصلی آیرودینامیکی از پرندگان آهنی وجود داشت: با یک پروانه هل‌دهنده و به اصطلاح بال جعبه‌ای شکل (این بال دوباله است وقتی شکل جعبه از جلو مستطیل شکل است) - یک بار و با پر واقع در پشت و پیچ کشش - دو. در آن سال ها به طور کلی یا دو هواپیمای دوباله یا تک سرنشینه ساخته می شد، زیرا این دو نوع هواپیما بودند که بر اساس نتایج آزمایش های مختلف بهترین نتایج را نشان دادند. مزایای هواپیماهای دوباله و همچنین معایب آنها، بعداً با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

مزایا

Biplanes مزایای زیادی داشت - در غیر این صورت آنها چنین محبوبیت زیادی کسب نمی کردند. شاید مزیت اصلی آنها منطقه بزرگ بال بود که قبلاً در بالا ذکر شد با دهانه بال نسبتاً کوچک و تنها نیاز به حداقل یک باند فرودگاه. با این حال، علاوه بر این، هواپیماهای دوبال دارای مزایای کافی بودند: ظرفیت حمل بیشتر، دید بهتر هم برای خلبان و هم برای مسافر، توانایی استفاده از این دستگاه به عنوان یک دستگاه آموزشی، مانور بهتر به دلیل داشتن دو هواپیمای بال، کاهش در وزن کل و لحظات اینرسی، قابلیت اطمینان بیشتر - به همین دلیل، پایداری بیشتر و چرخش بسیار نادرتر. همانطور که می بینید، موارد مثبت بیش از حد کافی وجود دارد، اما نمی توان فرض کرد که هواپیماهای دوباله هیچ گونه منفی نداشته باشند. آنها این کار را کردند و گفتگو درباره آنها ادامه خواهد داشت.

معایب هواپیماهای دوباله

بر خلافهواپیماهای تک هواپیما که بیشتر برای پروازهای ورزشی مناسب بودند، ورزشکاران از هواپیماهای دوباله استفاده نمی کردند (اگرچه هواپیماهای دوباله ورزشی ویژه نیز وجود داشتند، بعداً در مورد این موضوع صحبت خواهیم کرد). با این حال، این را نمی توان یک ایراد قابل توجه نامید، اما مصرف جدی سوخت به دلیل تأثیر متقابل دو جفت بال بر روی یکدیگر، بدون شک منهای این طراحی است. به هر حال، بال ها می توانند دید خلبان را تا حدودی محدود کنند. با این حال، مکان خلبان در کابین خلبان متفاوت است - او می تواند جلوی بال ها باشد، سپس این نقطه ضعف نیز ناچیز می شود. نقطه ضعف اصلی هواپیماهای دوبال افزایش درگ پروفیل در نظر گرفته می شود (این تفاوت بین درگ آیرودینامیکی بال و درگ القایی آن است).

همین طور باشد، اما کاستی های هواپیماهای دوباله مانع از آن نشد، باز هم تکرار می کنیم که پرمصرف ترین هواپیما در طول جنگ جهانی اول باشند. بعداً در مورد این موضوع صحبت خواهیم کرد.

دوبالای نظامی

در بالا به دو نوع هواپیمای دوباله اشاره شد که محبوبیت خاصی داشتند. یکی از آنها، یک هواپیمای دوباله با ملخ هلی، در سال های جنگ شماره یک بود. این اولین بار در سال 1910 به عنوان یک تغییر بهبود یافته از مدل های نظامی قبلی استفاده شد. چنین مدرن سازی هواپیماهای دوباله سود برد - ساده سازی آنها افزایش یافت و به همین دلیل پرندگان آهنی توانستند سرعت بیشتری را توسعه دهند. هواپیماهای دوباله جنگ جهانی اول برخلاف مدل‌های قبلی بدون بدنه بودند. این یک گزینه بسیار محبوب بود.هواپیماهای دوباله به نام "Scout"، همانطور که ممکن است حدس بزنید، ساخت بریتانیا - در اندازه کوچک، با جعبه بال تک ستونی و تک - حضور مسافر انتظار نمی رفت. آنها به دلیل بار کم روی بالها سرعت بسیار بالایی - بالاتر از تک هواپیماها - داشتند و در شرایط زمان جنگ این تقریباً یک کیفیت اساسی برای هواپیما بود. Scout سریعترین و چابکترین پرنده آهنی بود و این مدل هواپیمای دوباله بود که الهام بخش هواپیماهای جنگنده بعدی شد.

دوبالای اتحاد جماهیر شوروی

اینها همه هواپیماهای دوباله جهان هستند، اما هواپیماهای دوباله شوروی چطور؟ چه چیزی دوستداران هوانوردی را با ساخت هواپیما در کشور شوروی خوشحال کرد؟

موفقیت ها در این علم در کشور ما به اندازه ایالت های دیگر نبود، اما اتفاق افتاد. ما همچنین هواپیماهای دوباله خود را توسعه دادیم - و اولین هواپیمای دوباله ای که با موفقیت در هوا پرواز کرد متعلق به شاهزاده کوداشف بود. او در سال 1910 چند دقیقه در هوا ماند و چند ده متر پرواز کرد و نگرش شکاکانه نمایندگان دستگاه دولتی را نسبت به تحولات روسیه به طور اساسی تغییر داد.

به پیروی از کوداشف، دانشمندان-مهندسانی مانند سیکورسکی، گاکل و البته موژایسکی سهم خود را در ساخت هواپیمای دوبال روسی ایفا کردند. و چند دهه بعد، در حال حاضر نزدیک به اواسط قرن، AN-2 جهان را با تولد خود خوشحال کرد - یک هواپیمای دوباله ساخت شوروی، که رکورددار کتاب گینس به عنوان طولانی ترین هواپیمای در حال کار در جهان شد. در مورد او و در مورد سلف او، هواپیمای U-2، خواهیم گفتبعدی.

U-2 به لطف دانشمندی به نام پولیکارپوف در سال 1927 متولد شد. هنگامی که او در سال 1944 درگذشت، هواپیمای دوباله تغییر نام داد - از U-2 به یاد خالق آن به PO-2 تبدیل شد. قدرت این هواپیما حدود صد اسب بخار بود، فقط پانزده متر طول کشید تا از زمین بلند شود و در مناطق کاملاً متفاوت استفاده می شد: برای حمل و نقل بهداشتی و مسافر، برای اهداف نظامی و عکسبرداری هوایی - و غیره. حتی یک بمب افکن دوباله U-2 وجود داشت. در این هواپیما تا شش بمب هشت کیلوگرمی قرار داده شد.

AN-2 تولد خود را مدیون طراح آنتونوف است - به همین دلیل این نام مطابق دو حرف اول نام خانوادگی مهندس است. برای اولین بار در سال 1947 به آسمان برخاست و از آن به بعد تقریباً هفتاد سال طولانی به این کار ادامه داد (در همان زمان در زمان شوروی چندین بار در آستانه بسته شدن بود). "Kukuruznik" - همانطور که مردم تا به حال آن را AN-2 می نامند - اغلب برای حمل و نقل مسافر و بار در خطوط محلی استفاده می شد و دائماً به مراکز منطقه ای، روستاها و مناطق پرواز می کرد. این به دلیل قابلیت مانور زیاد هواپیمای دوباله و همچنین به دلیل ویژگی های آن امکان فرود در مکان های آماده نشده (و به ترتیب برخاستن از آنها) امکان پذیر شد. کیفیت مشابهی بعداً به این واقعیت کمک کرد که پرواز به قطب جنوب در AN-2 بود - مکان بسیار ناآماده‌تری برای فرود و برخاستن!

دوبالان در جنگ جهانی دوم

در طول جنگ بزرگ میهنی، هواپیماهای U-2 شوروی نقش بزرگی در هوانوردی ما داشتند. چه چیزی قبلادر بالا گفته شد، آنها به عنوان بمب افکن استفاده می شدند - نه تنها بمب ها در طرفین آنها قرار می گرفتند، بلکه عملاً برای گلوله باران نیز نامرئی بودند، زیرا آنها بسیار سبک بودند و این به آنها اجازه می داد در ارتفاع بسیار کم یا با سرعت "لاک پشت" پرواز کنند.. علاوه بر این، هواپیماهای دوباله عملکردهای هواپیمای شناسایی و ارتباطی را انجام می دادند. هواپیماهای دوباله همچنین حملات شبانه را به اردوگاه دشمن انجام دادند، U-2 دائماً با واحدهای پارتیزان در تعامل بود. U-2 بسیار مانورپذیرتر از هواپیماهای دوباله آلمانی بود و به همین دلیل آلمانی ها نتوانستند روی دم خلبانان شوروی بنشینند.

همچنین در جنگ بزرگ میهنی، جنگنده های دوبال I-153 نیز نقش بسزایی داشتند که اولین نبرد آن نبرد در سال 1939 در خلخین گل بود. پس از آن، I-153 به طور فعال در جنگ با فنلاندی ها و با آغاز جنگ بزرگ میهنی - در جبهه های آن مورد استفاده قرار گرفت. آنها با کمک آنها عمدتاً به اهداف زمینی حمله کردند. از آنجایی که یک مدل قدیمی بود، تا سال 1945 عملاً از کار افتاد و جای خود را به «جوانان» داد و در آینده به سختی مورد استفاده قرار گرفت.

اما AN-2 فرصت استفاده در جنگ جهانی دوم را نداشت - پس از تکمیل آن "متولد" شد. اما با این وجود، به حق می توان آن را یک هواپیمای نظامی نامید - این هواپیمای دوباله در طول عمر خود چیزهای زیادی دیده است. جنگ‌های کره و ویتنام، جنگ‌های داخلی در لائوس و نیکاراگوئه، جنگ در افغانستان، جنگ در کرواسی، قیام مجارستان، درگیری در قره باغ، جنگ در آنگولا… و این‌ها به دور از همه درگیری‌های نظامی در که، به عنوانوسایل نقلیه حمل و نقل و تهاجمی به طور فعال و با موفقیت توسط "ذرت" شوروی استفاده شد.

دوبالای امروزی

هواپیماهای دوباله مدرن، البته، مدرن تر هستند. بسیاری از چیزها در آنها بهبود یافته است، اگرچه برخی چیزها هنوز از آنچه در دوره شوروی بود استفاده می شود. به عنوان مثال، محل بال بالایی در جلوی بال عقب بدون تغییر باقی مانده است که به طور قابل توجهی زاویه دید را بهبود می بخشد.

اگر در مورد پیشرفت های جدید صحبت کنیم، برای مثال، این استفاده از یک موتور فوق مدرن توربوپراپ آمریکایی به جای بنزین پیستونی خوب قدیمی است. چنین هواپیماهای دوباله ای در اوکراین تولید می شوند ، مشابه آنها باید به زودی در کشور ما ظاهر شوند - علیرغم این واقعیت که تقریباً ده سال پیش تولید AN-2 متوقف شد. اکنون شایعاتی در مورد ازسرگیری احتمالی تولید محبوب ترین "ذرت" شوروی به عنوان بخشی از برنامه توسعه ساخت هواپیما تا سال 2025 وجود دارد.

انواع ورزشی هواپیماهای دوباله

همانطور که در بالا ذکر شد، هواپیمای دوباله هرگز یک هواپیمای ورزشی نبود - برخلاف هواپیمای تک هواپیما که برای این منظور راحت تر بود. با این حال، البته، در جهان وجود داشت - و هنوز هم وجود دارد - انواع مختلفی از هواپیماهای دوباله ورزشی. در میان آنها، به عنوان مثال، مدل های Acro Sport (ایالات متحده آمریکا) ایجاد شده در سال 1972. این هواپیماهای دوباله بسیار سبک هستند و طراحی آنها به قدری ساده است که حتی امکان خودآرایی را نیز به همراه دارد. آکرو اسپورت در ابتدا به عنوان یک هواپیمای اسپرت تک سرنشین عرضه شد، اما در حال حاضرشش سال بعد، بهبود یافت - و یک مدل دو صندلی از این هواپیمای دوباله ظاهر شد.

حقایق جالب

1. اولین پرواز جهانی به رسمیت شناخته شده در دسامبر 1903 انجام شد. هواپیمایی که این اقدام در آن انجام شد یک هواپیمای دوباله بود.
2. در "ذرت" خوب قدیمی شوروی، حمله می تواند تا بیست هزار ساعت طول بکشد، که رقم بسیار قابل توجهی است.
3. تولید AN-2 در نووسیبیرسک آغاز شد. در آنجا تولید بزرگی در کارخانه هوانوردی Chkalovsky افتتاح شد. و نام اصلی این هواپیما "Vezdelet" بود - نامی که توسط خود سازنده، مهندس آنتونوف پیشنهاد شد.
4. قبل از AN-3، AN-2 بزرگترین هواپیمای تک موتوره بود.
5. دوبالها در اواسط دهه پنجاه قرن گذشته شروع به نامیدن "ذرت" کردند، زمانی که آنها به طور فعال برای کارهای کشاورزی در "مزرعه" ذرت مورد استفاده قرار گرفتند.
6. در اتحاد جماهیر شوروی به هواپیماهای دوباله "ذرت" می گفتند، اما آلمانی ها در طول جنگ بزرگ میهنی هواپیماهای ما را از این نوع " آسیاب قهوه" و "ماشین خیاطی" نامیدند - یک سنگر دیگر!
7. در همان سال با AN-2، تفنگ تهاجمی کلاشینکف متولد شد. بنابراین برای مدت طولانی این شوخی وجود داشت که هواپیمای فوق یک اسلحه تهاجمی کلاشینکف با ملخ است.
8. Soviet AN-2 اکنون حتی در چین تولید می شود - البته با نامی دیگر. و تا سال 2002 ، یک هواپیمای دوباله نیز در لهستان تولید می شد - تقریباً برای چهل سال ، تقریباً دوازده هزار از اینهواپیما.
9. تا به امروز، AN-2 در میان هواپیماهای ارتش نوزده ایالت از جمله روسیه حضور دارد.
10. اولین کارخانه هواپیمای دوبال در سال 1907 در فرانسه تاسیس شد.
11. سریعترین هواپیمای دوباله جهان، یک جنگنده دوباله پرسرعت، در سال 1938 توسط فیات ایتالیایی به رسمیت شناخته شد، که به شکل مدرن شده یک جنگنده polutoraplan تبدیل شد. حداکثر سرعتی که این هواپیما می توانست به پانصد و بیست کیلومتر در ساعت برسد.
12. در اتحاد جماهیر شوروی در دهه چهل، هواپیماهای تک هواپیما ترجیح داده می شدند، در حالی که هواپیماهای دوباله یک نابهنگام، یادگاری از گذشته در نظر گرفته می شدند. شاید تا حدی به همین دلیل، مهندس آنتونوف زمان زیادی را صرف تحقق بخشیدن به ایده خود کرد - بالاخره او ساخت AN-2 آینده را در سال 1940 برنامه ریزی کرد (و همه چیز فقط هفت سال بعد مشخص شد).
13. آخرین جنگنده دوباله فرانسوی در سال 1937 با نام Bleriot-SPAD تولید شد.
14. مهندس پولیکارپوف نه تنها هواپیمای معروف U-2 را ساخت. نویسندگی او نیز متعلق به جنگنده دوباله به نام "مرغ دریایی"، به عبارت دیگر، I-153 ذکر شده در بالا است.
15. با وجود تعلیق تولید AN-2 در کشورمان (و به دلیل گرانی این هواپیماها و در نتیجه عدم تقاضا برای آنها متوقف شد)، طرح هواپیمای دوبال همچنان ادامه دارد. "قابل هضم" ترین و مناسب ترین از این نظر از جمله برای هواپیمای سبک قرن بیست و یکم، که جستجو برای طراحی آن اکنون توسط طراحان هواپیماهای مدرن انجام می شود. مهندسان اشاره می کنندکه هیچ مدلی به استثنای هواپیماهای دوباله نمی تواند جایگاه خود را در بازار حمل و نقل هوایی به طور محکم اشغال کند. و این بدان معناست که هواپیماهای دوباله هنوز زنده و زنده هستند.

این اطلاعات مربوط به هواپیماهای دوباله مختلف جهان است. و من واقعاً می خواهم در اینجا، در پایان مقاله خود، گزیده ای کوتاه از کار نویسنده مشهور ریچارد باخ، که او نیز عاشق ارتفاع، هواپیما و آسمان است، ارائه دهم. کار او به این نام "Biplane" نامیده می شود و چنین خطوطی در آن وجود دارد:

این از آن مواقعی است که شکی نیست این لحظه لحظه مهمی است که برای مدت طولانی در یادها باقی خواهد ماند. در آن لحظه، چوب گاز باستانی زیر دستکش من به جلو حرکت می کند و ثانیه اول سفر آغاز می شود. در اینجا جزئیات فنی شلوغ است: 1750 دور موتور در دقیقه، فشار روغن - 70 psi، دمای آن - 100 درجه فارنهایت. جزئیات دیگر برای پیوستن به آنها عجله دارند، و من آماده ام تا دوباره یاد بگیرم: وقتی این هواپیما روی زمین است، اصلاً نمی توانم چیزی جلوی خود را ببینم. من تعجب می کنم که چقدر می توانید دریچه گاز را به جلو فشار دهید تا موتور سریعتر نچرخد. سفری طولانی و بادخیز خواهد بود. به چمنی که در لبه باند می روید توجه کنید. دم خیلی سریع بالا می رود و ما با یک چرخ جلو در امتداد زمین می شتابیم. و ما از زمین خارج شدیم. من در میان غرش و بادهای تپنده و چرخان احاطه شده ام، اما می توانم آن را از همان جایی که از زمین می شنوند بشنوم: غرش ظریفی که رشد می کند و برای لحظه ای مستقیماً به غرشی قدرتمند تبدیل می شود.بالای سر، سپس به تدریج محو می شود تا زمانی که فقط یک هواپیمای دوباله ساکت و کوچک قدیمی در آسمان باقی بماند.

زیبا است، نه؟