Wiki BIOLANE

Тинькофф Бизнес [CPS] RU
Первой мировой войны Сопвич Кэмел биплан

А биплан - это самолет с двумя основными крылья сложены один над другим. Первый управляемый самолет, чтобы летать, Райт Флайер, используется крыло расположение биплана, как это делали многие самолеты в первые годы авиации. При такой конструкции крыла биплана имеет структурные преимущества над собой моноплан, она производит большее сопротивление, чем моноплан крыла. Улучшение структурных методов, лучших материалов и высоких скоростях сделал настройки биплан устаревшей для большинства целей в конце 1930-х годов.

Бипланы обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными конструкциями свободнонесущий моноплан: они позволяют легче крыле структуры, низкой нагрузки на крыло и меньшем промежуток для заданной площади крыла. Однако, взаимодействие между воздушным потоком за крыло существенно увеличивает сопротивление, и бипланы вообще нужна обширная крепления, что вызывает дополнительное сопротивление.

Бипланы отличаются от тандемных крыла механизмы, в которых крылья расположены на носу и на корме, а не выше и ниже.

Термин также иногда используется в биологии, чтобы описать крылья некоторых летающих животных.

Характеристики

1920-х биплан, дельтаплан

В самолеты-биплан, два крыла расположены друг над другом. Каждый из них предоставляет на подъемнике, хотя они не в состоянии производить вдвое больше лифт как одно крыло такого же размера и формы, потому что верхние и нижние работают на почти одной и той же части атмосферы и, следовательно, мешать друг другу поведения. Например, в крыле пропорции 6, и крыло разделение расстоянии одной длины хорды, конфигурации биплана будет производить только около 20 процентов более чем одном крыле ту же площадку.

Нижнее крыло обычно крепится к фюзеляжу, в то время как верхнее крыло поднято над фюзеляжем с расположением распорок, хотя были использованы другие механизмы. Один или оба главных крыла может поддерживать элероны, а закрылки обычно расположены на нижнем крыле. Набор-это практически всегда добавляется между верхним и нижним крыльями, в виде межплоскостным амортизаторам, расположенным симметрично по обе стороны фюзеляжа и крепления проводов, чтобы держать конструкцию от изгибая, где крылья не сами консольные конструкции.

Преимущества и недостатки

Советский самолет Ан-2 биплан с 1940-х годов

Основное преимущество биплана на моноплан является его способность объединить большую жесткость при меньшем весе. Жесткость требует структурной глубины и где ранние монопланы пришлось снабжен внешней фиксации, биплан, естественно, имеет глубокую структуру и, следовательно, легче сделать как легкий и прочный. Такелаж провода на консольные монопланы гораздо острее угол, тем самым обеспечивая меньшее натяжение, чтобы обеспечить жесткость крыла. На биплан, так как эти углы расположены ближе к идеалу-прямой линии с силами бытия противоположны, то общая структура может быть жестче. Из-за пониженной жесткости, провода подкосного моноплана часто было несколько наборов полет и посадку провода, куда биплан может легко быть построен с одной-Бэй, с одним комплектом посадки и взлета провода. Дополнительные материалы из проводов не хватило, чтобы компенсировать аэродинамические недостатки от двух профилей, однако мешая друг другу. Стойка подкосного моноплана были испробованы, но ни один из них были успешными, не в последнюю очередь из-за сопротивления от количества используемых стояков.

Структурных сил, действующих на лонжероны биплана крыло, как правило, будет ниже, так как они разделены между четырьмя лонжеронами, а не два, так что крыло может использовать меньше материала, чтобы получить ту же общую прочность и поэтому легче. Данной площади крыла также имеет тенденцию быть короче, уменьшая изгибающие моменты на лонжероны, которые затем позволяют им быть более слегка построены. Однако биплан необходимы дополнительные распорки для поддержания зазора между крыльями, которые добавляют вес и сопротивление.

Низкая мощность поставляемых двигателей в первые годы авиации ограниченной самолетов на довольно низких скоростях. Это потребовало еще более низкой критической скорости, которая, в свою очередь, требуется низкая нагрузка на крыло, сочетая в себе большую площадь крыла и легкий вес. Получив достаточно большую площадь крыла без крыла, длинный и, таким образом, опасно гибкий был более легко достигнуто с биплан.

Чем меньше крыло биплана позволяет большую маневренность. После Первой мировой войны, это помогло продлить эра биплана и, несмотря на недостатки исполнения, военные самолеты были одними из последних отказаться от бипланов. Специалист спортивные пилотажные бипланы по-прежнему производятся в небольших количествах.

Бипланы страдают аэродинамической интерференции между двумя плоскостями, когда высокое давление воздуха под верхним крылом и низко давление воздуха над нижним крылом компенсируют друг друга. Это означает, что биплан не на практике получить дважды подъем того же размера моноплана. Чем дальше друг от друга крыльев находились на расстоянии меньше помех, но расстояние между стойками должно быть больше, и разрыв должен быть очень большим, чтобы заметно снизить его. Учитывая низкую скорость и сила ранних самолетов, перетащите штраф проводов и распорок и взаимное влияние воздушных потоков были относительно небольшими и приемлемыми факторами.

Как мощность двигателя и скорость выросли в конце Первой мировой войны, толстая свободнонесущего крыла с изначально ниже сопротивление и выше нагрузка на крыло стала практичной, что, в свою очередь, монопланы более привлекательным, так как он помог решить структурные проблемы, связанные с монопланы, но особых улучшений для бипланов.

Шатаются

Крыло шатаются на Финч флота основной тренер

Дизайн по умолчанию для биплана имеет крылья, расположенные непосредственно один над другим. Перемещение верхнего крыла вперед относительно нижней называется положительным шататься или, чаще, просто потрясают. Это может увеличить подъемную силу и уменьшить лобовое сопротивление за счет уменьшения аэродинамических интерференционных эффектов между двумя крыльями небольшой степени, но более часто используется для улучшения доступа к кабине. Многие бипланы расставил крылья. Общие примеры включают де Хэвиленд Тайгер Мот, Bücker термальных 131 Юнгман и авиаперевозок 2000.

Кроме того, в нижнем крыле, а не может быть перемещен вперед верхнего крыла, давая отрицательный пошатнулся, и подобные преимущества. Это обычно делается в данной конструкции из-за конструктивных особенностей, или для улучшения видимости. Примеры отрицательных шатаются включают Сопвич Дельфин, Бреге 14 и Beechcraft Staggerwing. Однако, позитивное (вперед) пошатнулся является гораздо более распространенным.

Заливы

Пространство, заключенное по набору межплоскостным распорки называется залив (как архитектурная форма используется), следовательно, биплан или триплан с одного комплекта таких стоек, соединяющих крылья на каждой стороне самолета является однопролетный биплан. Это обеспечило достаточную прочность для небольших самолетов, таких как Первой мировой войны истребитель Фоккер Д. VII и Второй мировой войны де Хэвиленд Тайгер Мот основного тренера.

Больше двух-местный Кертисс JN-4 Дженни - два биплана залива, дополнительные Бэй являясь необходимой как длинные заливы склонны к изгибам и могут потерпеть неудачу. Истребитель спад С. XIII, в то время как появляются, чтобы быть два биплана залива, имеет только один отсек, но есть середи такелажа приготовился с дополнительными стойками; однако, они не являются конструктивно непрерывными сверху вниз крыло. С самолетами Sopwith 1½ Задаваке имеет формы W кабане, однако так как он не связывает крылья друг к другу, это не прибавляет количество бухт.

Большой транспортный и бомбардировки бипланов по-прежнему часто необходимы дополнительные отсеки для того чтобы обеспечить достаточную прочность. Это иногда называют мульти-Бэй бипланов. Небольшое количество бипланов, таких как Цеппелин-Линдау Д. У меня нет межплоскостным распорок и называются strutless.

Такелаж

Потому что большинство бипланов не имеют консольные конструкции, они требуют такелаж провода для сохранения их жесткости. Ранние самолеты используются простые провода (либо плетеный или гладкий), однако во время Первой мировой войны, Британского Королевского авиационного завода разработали аэродинамический профиль сечения проводов имени RAFwire в попытке увеличить силу и уменьшить сопротивление. Четыре типа проводов используются в конструкции крыла биплана. Перетащите провода внутри крылья мешают крылья могут быть сложены на фюзеляж, внутри крыла залива из переднего внутреннего угла к углу задний борт. Анти-сопротивление провода мешают крылья двигаться вперед, когда самолет останавливается, и запустить в обратном направлении, чтобы сопротивление проводов. Оба эти обычно скрытые в крыльях, и если структура достаточно жесткая, в противном случае могут быть опущены в некоторых конструкциях. Действительно, многие ранние самолеты опирался на полотняной обшивкой крыла, чтобы обеспечить эту жесткость, до более высоких скоростей и силы этого недостаточно. Внешне, лифт провода мешают крылья с откидной вверх, и бегут от нижней части крыла до нижнего корне крыла. И наоборот, посадка провода мешают крылья от провисания, и противостоять силам, когда самолет идет на посадку, и запустить из секции верхнего крыла центра внешнего на нижних крыльях. Дополнительное сопротивление и анти-сопротивление проводов может быть использована для фигурной скобкой распорок, которые соединяют фюзеляжа к крыльям, и межплоскостным распорки, которые соединяют верхние и нижние крылья вместе.

Sesquiplane

Гораздо меньше нижнего крыла видно на этой фотографии Ньюпор 17

В sesquiplane это типа биплан, где одно крыло (обычно нижняя) значительно меньше, чем другие. Слово буквально означает "одно-и с половиной крыла".Расположение может уменьшить лобовое сопротивление и вес при сохранении структурных преимуществ биплан. Как правило, одно крыло имеет значительно более короткую продолжительность, хотя некоторые конструкции верхняя и нижняя охватывает почти равны при одновременном снижении нижней хорде. Примеры включают в себя ряд военных самолетов Ньюпор — от Ньюпор 10 до Ньюпор-27, которые легли в основу союзной авиации с 1915 до 1917 года, и которые были широко скопированы. Д. Альбатрос с III и D. V, который скопировал генеральный план из Ньюпор также костяк немецких войск. В период между войнами в Европе, Ньюпор-Делаж Нид 42/52/62 серии, С. Фоккера ВД & E, и Потез 25 sesquiplanes служил во многих воздушных сил, в то время как пользовательские Вако серия каюта оказалась популярным самолетов авиации общего назначения. В Саро Windhover был sesquiplane с верхнего крыла меньше, чем нижней, гораздо реже конфигурации, чем наоборот.

История

Отто Лилиенталь летал на большой биплан в Лихтерфельде (недалеко от Берлина) 19 октября, 1895
1909 биплан Вуазен, с "занавесками", соединяющий верхние и нижние крылья
Конце 1930-х годов Фиат CR.42 с Уоррен трасс межплоскостным распорки, которые сократили работу, необходимую в фальсификации биплан

Укладка крыла самолета был предложен сэр Джордж Кэли в 1843 году.Хирам Максим принял идею для своего парового испытательную установку, которая приподнимается, но прошла вниз на рельсы безопасности, в 1894 году.Отто Лилиенталь спроектировал и летели два разных биплан дельтапланы в 1895 году, хотя он более известен своими монопланы. В 1896 г. группа молодых людей в США, возглавляемая Октав Шанют, летали дельтапланы в том числе бипланы И пришел к выводу, что внешне расчалочный биплан предложили лучшие перспективы для полета, чем моноплан. На планер братьев Райт кукурузник в 1903 стал первый успешный приведенный в действие самолет.

На протяжении ранних лет, оба бипланы и монопланы были широко распространены, но из-за начала Первой мировой войны бипланы получили пользу после нескольких моноплан со структурными дефектами, в результате запроса по "моноплан бан", когда все монопланы на военной службе были признаны обоснованными, а также снял большинство монопланы от боевой роли и относила их к обучению. В период с 1914 по 1925 самых новых самолетов были бипланами, но с 1917 года, немцы начали экспериментировать с новым поколением монопланы, такие как Фоккер Д. VIII, которые могло бы закончиться преимущества биплан раньше война не закончилась, когда он был. Между тем французы имели задохнулся в чулане-Солнье АИ стойки рамно зонт моноплан в сервис. Типы Sesquiplane, которые были бипланы с укороченными нижними крыльями, такие, как французский Ньюпор 17 и немецкого Д. Альбатрос III степени, предложили более низкие сопротивления, чем обычный биплан, будучи сильнее, чем моноплан.

В качестве двигателя-мощности и скорости возросли, перетащите штрафа внешней фиксации все более ограниченные эксплуатационные возможности самолета. Чтобы лететь быстрее, надо бы уменьшить внешние крепления, чтобы создать аэродинамически чистой конструкции. Ранние консольные конструкции были слишком слабыми, или слишком тяжелым. В 1917 Юнкерс J. я sesquiplane использованы рифленые алюминиевые для всех летающих поверхностей, с не менее стоек, но это было медленно. В 1918 Цеппелин-Линдау боец Д. Я был цельнометаллическим подчеркнул кожи монокок полностью консольный биплан, но было слишком поздно, чтобы поступить на службу.

От бипланов 1930-х годов достигли своего исполнения обязательства, и монопланы становится все более преобладающей, особенно в континентальной Европе, где монопланы были более распространенными в конце Первой мировой войны в начале Первой Мировой Войны, нескольких воздушных сил все еще биплан, боевой самолет в передней линии обслуживания, но они уже неконкурентоспособны, и большинство из них были использованы в нишу роли, такие как обучение или судовые операции, незадолго до окончания войны. Британский Глостер "Гладиатор" и итальянским Фиат CR.42 истребителей бипланов были по-прежнему функционировать после 1939 года. Немецкий Хейнкель He 50 и Советский Поликарпов по-2 были использованы в ночи земной роли нападения во время Второй Мировой Войны, Последний солдат вплоть до Корейской войны.

Боинг-Стирман модель 75 ПТ-13Д тренер биплан с 30-х и 40-х годов

Британские ВВС флота летали бомбардировщики Фэйри Свордфиш торпедо от своих авианосцев в противолодочной роли войны до конца войны, потому что они могут действовать с палуб небольших эскортных авианосцев.

Позже тренеры биплан входит в де Хэвиленд Тайгер МОТ в РФС, КВСК и другим и Stampe СВ.4, который видел обслуживание в послевоенные французские и бельгийские воздушные силы. Стирман пт-13 широко используется в USAAF и военно-морского флота США действовала военно-морской авиационный завод N3N. В более поздних гражданского назначения в США, Стирман стал особенно связанные с полетом трюки такие как крыло-пешими прогулками, а опыление растений, где его компактность хорошо работал на низких уровнях, где ей пришлось увернуться от препятствия.

Поликарпов по-2, из которых более 20 000 были построены Советским Союзом

Современный дизайн биплана по-прежнему существовать в роли специалиста, такие как высший пилотаж и сельскохозяйственных самолетов с соревнований по высшему пилотажу роль и формат такой биплан четко определены к середине 1930-х Удет у 12 фламинго и Taperwing Вако. Питтс специальные доминировали фигуры высшего пилотажа на протяжении многих лет после Второй Мировой Войны и еще находится в производстве.

Подавляющее большинство конструкций биплан был оснащен поршневыми двигателями. Исключение составляют Ан-3 и WSK-Мелец М-15 Бельфегор, оснащенных турбовинтовыми и турбореактивными двигателями соответственно. Некоторые старые конструкции биплан, таких как "Грумман" АГ кота доступны в обновленных версиях с турбовинтовыми двигателями.

Два самых произведено биплан конструкции были в 1913 британский Авро 504 из которых 11,303 были построены, и в 1928 году Советский Поликарпов по-2 из которых более 20 000 были построены, с по-2 является прямая замена для Советского копию Авро 504. Оба были широко использованы в качестве инструкторов.

Сверхлегкий самолет

Мауро Солнечной стояк электрический-работает сверхлегкий биплан

Хотя большинство сла, монопланы, низких скоростях и простотой конструкции участвует вдохновили небольшое количество сла биплан, таких как Ларри Мауро легко стояка (1975–). Мауро также сделал версию с питанием от солнечных батарей управляя электрическим двигателем—так называемая солнечная стояк. Мауро просто стояк был использован "отец Гусыни", Билл Лишман.

Другие сла биплан числе Бельгийско-предназначен Aviasud Мистрали, немецкие кометы FK12 (1997–) "Лайт" колесо обозрения Flyer биплан, Шервуд рейнджер, и Мерфи Ренегат.

Птичий эволюции

Пернатый динозавр микрораптор Гуи скользили, и, возможно, даже летал, на четыре крыла, которые могут быть настроены в шахматном sesquiplane договоренности. Это стало возможным благодаря наличию маховых на обеих передних конечностей и задних конечностей, с перьями на передних лапах выходят на больше расстояния. Было высказано предположение, что задние конечности не могли открывать вбок, но в полете бы висел ниже и немного позади передних конечностей.

См. также

  • История авиации
  • Конфигурация крыла
  • Моноплан
  • Триплан
  1. ^ Dommasch, 1961, стр.?
  2. ^ Berriman, 1913, стр. 26
  3. ^ Ганстон, 2004, с. 210
  4. ^ Ганстон, 2004, с. 51
  5. ^ Ганстон, 2004, с. 382
  6. ^ Ганстон, 2004, с. 375
  7. ^ Рагге, 1974, с. 54
  8. ^ Ганстон, 2009, стр. 606
  9. ^ Ж. Д. А. Акройд; "сэр Джордж Кэли: изобретение самолета в районе Скарборо на момент Трафальгар", журнал авиационной истории, документ № 2011/6, 2011.
  10. ^ Рагге, стр. 206
  11. ^ Schwipps, Вернер. Умереть Flugzeuge фон Отто Лилиенталь. Техник - Документации - Rekonstruktion. (Самолеты Отто Лилиенталь. Техника - Документация - Реконструкция). Отто Лилиенталь-Музей Анклам, 2016. ИСБН 978-3-941681-88-0
  12. ^ "От Лилиенталя к Райте." Отто Лилиенталь Музей. Проверено 8 Января 2012.
  13. ^ Коггинс, 2000, стр. 20
  14. ^ Ларри Мауро и Билл Лишман
  15. ^ Облегченная Флайер Биплан
  16. ^ Pilotmix.com
  17. ^ Чаттерджи, 2007, стр. 1576–80

Библиография

  • Berriman, А. Е.; Авиации, Метуэне, 1913.
  • Темплин Чаттерджи с, РЖ (30 января 2007). "Биплан крыло площадку и летно-технические характеристики пернатый динозавр микрораптор Гуи". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (5): 1576-80. Bibcode:2007PNAS..104.1576 С. В doi:10.1073/ООПТ.0609975104. ЧВК 1780066. PMID 17242354.
  • Коггинс, Эдвард В. (2000). Крылья, которые остаются на. Токарь. ИСБН 978-1681621760.
  • Dommasch, Даниил Олегович; Шерби, Сидни С.; Коннолли, Томас Ф. (1961). Аэродинамика самолета (3-е изд.). Питман Издание. АСИН B003YKT5YK.
  • Ганстон, Билл (2009). Кембриджский аэрокосмический словарь (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: издательство Кембриджского университета. С. 606. ИСБН 978-0-521-19165-4.
  • Ганстон, Билл (2004). Кембриджский Аэрокосмический Словарь Кембридж. Кембридж Юниверсити Пресс. С. 34. ИСБН 978-0521841405.
  • Рагге, Дэвид У. (1974). Рейсы перед вылетом. Публикация Скопы. ИСБН 978-0850451658.
  • Историческая коллекция биплан фотографии
  • Джеки Хейс: птица крылья эволюционировали от биплана динозавры, космос
  • Spicerweb.org Октав Шанют биплан, дельтаплан
arrow