Avión biplano: características de diseño, ventajas y desventajas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Incluso una persona que está lejos de la aviación en general debe tener claro que hay diferentes aviones, y difieren tanto en su funcionalidad como en principio en forma y apariencia. Por ejemplo, hay biplanos entre las variedades de aviones. Cómo son cuando aparecieron los primeros biplanos, en qué se diferencian de ellos los modernos, y contamos con otra información sobre estos pájaros de hierro en nuestro material.

Qué es un biplano

Antes de hablar de los biplanos del mundo, de los biplanos de diferentes países, hablemos brevemente de qué es un biplano en general y en qué se diferencia de otros pájaros de hierro. El mismo nombre "biplano" parece insinuar lo que es esta variedad de avión: "bi" significa "dos", en este caso en particular estamos hablando de dos pares de alas ubicadas una encima de la otra. Tales alas tienen un área grande, a pesar de que su envergadura es más pequeña. Como resultado, durante el despegue y el aterrizaje, un biplano requiere una franja mucho más pequeña que un monoplano, es decir, un avión con un solo par de alas. Inicialmente, las alas de los biplanos eran de madera, estaban cubiertas con tela en la parte superior. No se puede decir que tal diseño se distinguiera por su altofuerza, por lo que pronto la abandonaron, reemplazando los planos de madera (como se llaman las alas) por unos de metal.

Cuando aparecieron los biplanos

La fecha exacta de aparición de los biplanos no es tan difícil, sino imposible. Se sabe que cuando comenzó la Primera Guerra Mundial, los biplanos eran los pájaros de hierro más buscados. Eran muy populares, y durante la guerra eran generalmente "número uno" en la aviación.

Sin embargo, el desarrollo de los biplanos definitivamente comenzó incluso antes. A finales del siglo XIX, cuando la aviación apenas se estaba "poniendo en pie", varios diseñadores experimentaron con modelos de aviones y aportaron algo propio a esta área de la ciencia. El "desarrollo" de los planeadores avanzaba activamente, sin embargo, la experiencia demostró que el diseño de tales aviones no tuvo mucho éxito: los biplanos resultaron ser mucho más convenientes. Muchos (en su mayoría francófonos) generalmente creen que el biplano fue el primero en construirse a partir de un avión, y su autoría pertenecía a un aeronauta franco-brasileño llamado Santos-Dumont. El caso es que cada diseñador de aviones -que el mencionado Santos-Dumont, que los notorios hermanos Wright, que otros científicos- aportaron, como decíamos antes, algo propio a la industria aeronáutica, que, como recordamos, apenas empezaba a desarrollar Nadie sabía realmente todavía qué funcionaría, qué "dispararía". Por lo tanto, todos los que de alguna manera participaron en el desarrollo de los primeros modelos de aviones pueden considerarse pioneros en esta área.

Principios del siglo XX

BA principios del siglo XX, los biplanos estaban, como dicen, "en uso" en la aviación. Había varias variedades. Sin embargo, había dos versiones aerodinámicas principales de pájaros de hierro: con una hélice de empuje y el llamado ala en forma de caja (este es un ala biplano cuando la forma de la caja cuando se ve desde el frente es rectangular), una vez, y con el plumaje ubicado detrás y el tornillo que tira - dos. En aquellos años, en general, se construían biplanos dobles o monoplanos de un solo asiento, ya que eran estos dos tipos de aviones los que, según los resultados de varias pruebas, mostraban los mejores resultados. Las ventajas de los biplanos, así como sus desventajas, se discutirán con más detalle más adelante.

Beneficios

Los biplanos tenían muchas ventajas; de lo contrario, no habrían ganado tanta popularidad. Quizás su principal ventaja fue la gran área del ala ya mencionada anteriormente con una envergadura relativamente pequeña y la necesidad de una pista mínima. Sin embargo, además de esto, los biplanos tenían bastantes ventajas: una mayor capacidad de carga, una mejor vista tanto para el piloto como para el pasajero, la capacidad de usar esta máquina como de entrenamiento, mejor maniobrabilidad debido a dos planos de alas, una reducción en peso total y momentos de inercia, mayor fiabilidad - por la misma razón, mayor estabilidad y un giro mucho más raro. Como puede ver, hay ventajas más que suficientes, pero no se puede suponer que los biplanos no tengan desventajas. Lo hicieron, y la conversación continuará sobre ellos.

Desventajas de los biplanos

A diferencia delos monoplanos, que eran más adecuados para el vuelo deportivo, los biplanos no eran tan utilizados por los deportistas (aunque también existían biplanos deportivos especiales, de los que hablaremos más adelante). Sin embargo, esto no puede llamarse un inconveniente significativo, pero el grave consumo de combustible debido a la influencia mutua de dos pares de alas entre sí es, sin duda, una desventaja de este diseño. Las alas, por cierto, son capaces de limitar un poco la vista del piloto; sin embargo, la ubicación del piloto en la cabina varía: puede estar frente a las alas, entonces esta desventaja también se vuelve insignificante. Se considera que la principal desventaja de los aviones biplanos es un mayor arrastre de perfil (esta es la diferencia entre el arrastre aerodinámico del ala y su arrastre inductivo).

Sea como fuere, pero las carencias de los biplanos no impidieron que, volvemos a repetir, fueran los aviones más utilizados durante la Primera Guerra Mundial. Hablaremos de esto más tarde.

Biplanos militares

Anteriormente se mencionaron dos variedades de biplanos que fueron particularmente populares. Uno de ellos, un biplano con hélice de empuje, fue el número uno durante los años de la guerra. Se utilizó por primera vez en 1910 como una variación mejorada de los modelos militares anteriores. Tal modernización de los biplanos se benefició: aumentó su racionalización, por lo que los pájaros de hierro pudieron desarrollar una mayor velocidad. Los biplanos de la Primera Guerra Mundial no tenían fuselaje, a diferencia de los modelos utilizados anteriormente. Era una opción muy popular.biplanos llamados "Scout", como se puede suponer, de fabricación británica - de pequeño tamaño, con caja de ala monocolumna y monoplaza - no se esperaba la presencia de un pasajero. Desarrollaron una velocidad muy alta, superior a la de los monoplanos, debido a la poca carga en las alas, y en condiciones de guerra, esta era casi una cualidad fundamental para los aviones. El Scout era el más rápido y ágil de todos los pájaros de hierro, y fue este modelo de biplano el que se convirtió en la inspiración para el avión de combate posterior.

Biplanos de la URSS

Estos son todos los biplanos mundiales, pero ¿qué pasa con los biplanos soviéticos? ¿Qué complació a los amantes de la aviación con la construcción de aviones del país de los soviéticos?

Los éxitos de esta ciencia en nuestro país no fueron tan masivos como en otros estados, pero también se dieron. También desarrollamos nuestros propios biplanos, y el primer biplano que voló con éxito en el aire pertenecía a la autoría del Príncipe Kudashev. Permaneció en el aire en 1910 durante varios minutos, volando un par de decenas de metros, y cambió radicalmente la actitud escéptica de los representantes del aparato estatal hacia los desarrollos rusos.

Después de Kudashev, científicos e ingenieros como Sikorsky, Gakkel y, por supuesto, Mozhaisky contribuyeron a la construcción de biplanos rusos. Y unas décadas más tarde, ya más cerca de la mitad del siglo, el AN-2 complació al mundo con su nacimiento: un biplano de fabricación soviética, que se convirtió en el poseedor del récord del Libro Guinness como el avión en funcionamiento más largo del mundo. Sobre él y sobre su predecesor, el avión U-2, le diremossiguiente.

U-2 nació gracias a un científico llamado Polikarpov en 1927. Cuando falleció en 1944, se cambió el nombre del biplano: de U-2 se convirtió en PO-2 en memoria de su creador. La potencia de este avión era de unos cien caballos de fuerza, solo necesitaba quince metros para despegar y se usaba en áreas completamente diferentes: para transporte sanitario y de pasajeros, para fines militares y fotografía aérea, etc. Incluso había un bombardero biplano U-2. A bordo se colocaron hasta seis bombas de ocho kilogramos cada una.

AN-2 debe su nacimiento al diseñador Antonov - por eso el nombre es, según las dos primeras letras del apellido del ingeniero. Por primera vez despegó hacia el cielo en 1947 y desde entonces ha seguido haciéndolo durante casi setenta largos años (al mismo tiempo estuvo a punto de cerrarse varias veces en la época soviética). "Kukuruznik", como la gente llama al AN-2 hasta ahora, a menudo se usaba para el transporte de pasajeros y carga en líneas locales, volando constantemente a centros regionales, pueblos y regiones. Esto fue posible debido a la gran maniobrabilidad del biplano, y también porque sus propiedades incluían la capacidad de aterrizar en sitios no preparados (y despegar de ellos, respectivamente). Más tarde, una cualidad similar contribuyó al hecho de que fue en el AN-2 que se realizó el vuelo al Polo Sur, ¡un lugar mucho menos preparado para aterrizar y despegar!

Biplanos en la Segunda Guerra Mundial

Durante la Gran Guerra Patriótica, los biplanos U-2 soviéticos jugaron un papel muy importante en nuestra aviación. que yacomo se dijo anteriormente, se usaban como bombarderos: no solo se colocaban bombas en los costados, sino que también eran prácticamente invisibles para los bombardeos, porque eran muy livianos y esto les permitía volar a una altitud extremadamente baja o a velocidad de "tortuga".. Además, los biplanos realizaron funciones de aviones de reconocimiento y comunicaciones. Los biplanos también realizaron incursiones nocturnas en el campo enemigo, el U-2 interactuó constantemente con destacamentos partisanos. El U-2 era mucho más maniobrable que los biplanos alemanes y, por lo tanto, los alemanes no podían sentarse detrás de los pilotos soviéticos.

También en la Gran Guerra Patriótica, los cazas biplanos I-153 también desempeñaron un papel importante, cuya primera batalla fue la batalla en 1939 en Khalkhin Gol. Después de eso, el I-153 se usó activamente en la guerra con los finlandeses y con el comienzo de la Gran Guerra Patria, en sus frentes. Con su ayuda, principalmente llevaron a cabo ataques contra objetivos terrestres. Al tratarse de un modelo antiguo, en 1945 quedó prácticamente fuera de servicio y, dando paso a los “jóvenes”, apenas tuvo uso en el futuro.

Pero el AN-2 no tuvo tiempo de usarse en la Segunda Guerra Mundial: "nació" después de su finalización. Pero, sin embargo, puede llamarse legítimamente un avión militar: este biplano ha visto mucho en su vida. Las guerras de Corea y Vietnam, las guerras civiles en Laos y Nicaragua, la guerra en Afganistán, la guerra en Croacia, el levantamiento en Hungría, el conflicto en Karabaj, la guerra en Angola… Y estos están lejos de todos los enfrentamientos militares en tal comotanto los vehículos de transporte como los de as alto fueron utilizados activa y exitosamente por el "maíz" soviético.

Biplanos de hoy

Los biplanos modernos están, por supuesto, más modernizados. Se han mejorado muchas cosas en ellos, aunque se siguen usando algunas cosas de lo que era en la época soviética. Por ejemplo, la ubicación del alerón superior frente al alerón trasero se mantuvo sin cambios, lo que mejora significativamente el ángulo de visión.

Si hablamos de nuevos desarrollos, entonces esto, por ejemplo, es el uso de un motor estadounidense turbohélice ultramoderno en lugar de la buena y vieja gasolina de pistón. Dichos biplanos se producen en Ucrania, pronto deberían aparecer otros similares en nuestro país, a pesar de que hace casi diez años se suspendió la producción del AN-2. Ahora hay rumores sobre la posible reanudación de la producción del "maíz" soviético más popular como parte del programa de desarrollo de fabricación de aviones hasta 2025.

Variedades deportivas de biplanos

Como se mencionó anteriormente, el biplano nunca fue un avión deportivo, a diferencia del monoplano, que era más conveniente para este propósito. Sin embargo, por supuesto, en el mundo había, y aún existen, varias variedades deportivas de biplanos. Entre ellos, por ejemplo, los modelos Acro Sport (Estados Unidos de América) creados en 1972. Estos biplanos son muy ligeros, y su diseño es tan sencillo que incluso implica la posibilidad de automontarlos. Acro Sport se lanzó originalmente como un biplano deportivo de un solo asiento, pero yaseis años más tarde, se mejoró y apareció un modelo biplaza de este biplano.

Datos interesantes

1. El primer vuelo mundial oficialmente reconocido se realizó en diciembre de 1903. El avión en el que tuvo lugar esta acción era un biplano.
2. En el viejo "maíz" soviético, la incursión puede durar hasta veinte mil horas, lo cual es una cifra muy considerable.
3. La producción de AN-2 comenzó en Novosibirsk. Allí, se abrió una gran producción en la planta de aviación de Chkalovsky. Y el nombre original de este avión era "Vezdelet", el nombre propuesto por el propio creador, el ingeniero Antonov.
4. Antes del AN-3, el AN-2 era el avión monomotor más grande.
5. Los biplanos comenzaron a llamarse "maíz" a mediados de los años cincuenta del siglo pasado, cuando comenzaron a usarse activamente para trabajos agrícolas en "plantaciones" de maíz.
6. En la Unión Soviética, los biplanos se llamaban "maíz", pero los alemanes durante la Gran Guerra Patria llamaban a nuestros aviones de este tipo "molinillos de café" y "máquinas de coser" - ¡otro mordaz!
7. En el mismo año que el AN-2, nació el rifle de as alto Kalashnikov. Así que durante mucho tiempo hubo una broma de que el avión de arriba es un rifle de as alto Kalashnikov con hélice.
8. El AN-2 soviético ahora se produce incluso en China, con un nombre diferente, por supuesto. Y hasta 2002, también se produjo un biplano en Polonia: durante casi cuarenta años, casi doce mil de estosaviones.
9. Hasta el día de hoy, el AN-2 está presente entre los aviones de los ejércitos de diecinueve estados, incluido el ruso.
10. La primera fábrica de biplanos se fundó en 1907 en Francia.
11. El biplano más rápido del mundo, un caza biplano de alta velocidad, allá por 1938, fue reconocido por la Fiat italiana, que se convirtió en una forma modernizada de un caza polutoraplan. La velocidad máxima que este avión era capaz de alcanzar alcanzaba los quinientos veinte kilómetros por hora.
12. En la Unión Soviética en los años cuarenta se preferían los monoplanos, mientras que los biplanos se consideraban un anacronismo, una reliquia del pasado. Tal vez, en parte por esta razón, el ingeniero Antonov tardó bastante en realizar su idea; después de todo, planeó la creación del futuro AN-2 en 1940 (y todo resultó solo siete años después).
13. El último caza biplano francés se fabricó en 1937 con el nombre de Bleriot-SPAD.
14. El ingeniero Polikarpov creó no solo el famoso biplano U-2. Es de su autoría que también pertenece al caza biplano llamado "La Gaviota", es decir, el I-153 antes mencionado.
15. A pesar de que se suspendió la producción del AN-2 en nuestro país (y se suspendió debido al alto costo de estos biplanos y, en consecuencia, a la f alta de demanda de los mismos), el esquema de biplanos sigue siendo el más "digerible" y el más adecuado, incluso para un avión ligero del siglo XXI, cuya búsqueda de diseño está siendo llevada a cabo ahora por diseñadores de aviones modernos. Los ingenieros señalanque ningún modelo, a excepción de los biplanos, puede ocupar con firmeza su nicho en el mercado de la aviación. Y esto significa que los biplanos siguen vivos y vivos.

Esta es la información sobre los distintos biplanos del mundo. Y realmente quiero aquí, al final de nuestro artículo, dar un breve extracto de la obra del famoso escritor Richard Bach, quien también es un amante de las alturas, los aviones y el cielo. Su trabajo se llama así - "Biplano", y tiene tales líneas:

Este es uno de esos momentos en los que no hay duda de que este momento es un momento importante que será recordado durante mucho tiempo. En ese momento, el antiguo acelerador debajo de mi guante avanza y comienza el primer segundo del viaje. Aquí están los detalles técnicos abarrotados: 1750 rpm del motor, presión de aceite - 70 psi, su temperatura - 100 grados Fahrenheit. Otros detalles se apresuran a unirse a ellos, y estoy listo para aprender de nuevo: cuando este avión está en tierra, no puedo ver nada delante de mí en absoluto; Me pregunto hasta dónde puede empujar el acelerador hacia adelante para que el motor no gire más rápido; será un viaje largo y ventoso; presta atención a la hierba que crece al borde de la pista; la cola se eleva tan rápido, y corremos por el suelo sobre una de las ruedas delanteras. Y estamos fuera del suelo. Estoy rodeado por el rugido y el viento que golpea y arremolina, pero puedo escuchar todo el camino que escuchan desde allí, desde el suelo: un estruendo sutil que crece y por un momento se convierte en un rugido poderoso directamentearriba, luego se desvanece gradualmente hasta que solo queda un pequeño y silencioso biplano antiguo en el cielo.

Hermoso, ¿verdad?