Бипланы – начало и современность

Задача первых летчиков заключалась в том, чтобы как можно дольше продержаться в воздухе или преодолеть большее расстояние. Но как это сделать? Двигатели на заре самолетостроения были еще слишком слабыми и поэтому огромное внимание уделялось аэродинамике. Чтобы увеличить подъемную силу, нужно было расширить площадь крыла. Но делать это до бесконечности невозможно: конструкция станет гнуться и просто разрушится. Тогда пошли другим путем – стали над одним крылом надстраивать другое.


Так и появился биплан. Идею пытались «развить», установив друг над другом не 2, а 3 и даже 4 крыла. Но это опять-таки усложняло конструкцию и делало ее ненадежной.



В результате в 10-20-х годах ХХ века в авиации господствовало два типа аэропланов: моно- и бипланы. И те и другие имели свои плюсы, минусы. Какие?

Преимущества и недостатки бипланов

Главное достоинство заключалось в большой площади крыльев. Но здесь были свои нюансы. С первого взгляда кажется, что подъемная сила самолетов с двумя крыльями должна быть соответственно, в 2 раза сильнее. Но на практике это не так: обе плоскости находятся в одном по плотности атмосферном слое и поэтому «мешают» друг другу. В итоге по сравнению с монопланом подъемная сила увеличивается только на 20 %. Есть и иные преимущества:

✅ потребность в меньшей по длине взлетно-посадочной полосе
✅ лучшая маневренность
✅ хорошая устойчивость (уход в штопор случался редко)
✅ большая грузоподъемность

Главный минус заключается в сильном лобовом сопротивлении. Это снижает способность самолета к развитию высокой скорости и увеличивает расход горючего. За рубежом с плюсами и минусами бипланов разобрались уже к середине 30-х и постепенно сокращали их производство. Однако в СССР продолжались попытки модернизации двухкрылых машин посредством установки более мощных двигателей и даже совершенствованием конструкции. Например, создали самолет (единственный в мире) монобиплан. У него после взлета нижнее крыло складывалось, а при посадке распрямлялось. Но в серию такая машина не пошла.

Бипланы на войне

Изначально стали использовать аппараты с толкающим винтом («Вуазены»). Самолеты выполняли в основном разведывательную функцию. Однако с началом Первой мировой войны французы издали даже специальный закон, запрещающий применять аэропланы с толкающим винтом в военных целях.



Причина была банальна: летчик в такой машине не мог отстреливаться от атакующего сзади самолета противника и становился легкой его добычей. Лидирующие позиции в авиастроении в то время занимала Германия. Немцы дальновидно придавали самолетам большое значение: разрабатывали новые модели, делали двигатели и т. д.



Россия тоже не отставала, хотя «своих» самолетов было мало, и то на английских двигателях. В основном использовались машины из Франции. Хотя и были выдающиеся исключения, как, например, биплан «Илья Муромец». Огромная по тем временам машина (в ней даже была душевая комната!), удачная в плане конструкции, оказалась малопригодной к ведению боевых действий: самолет был маломаневренным и быстро становился добычей вражеских истребителей, если летал без «охраны».



В качестве пассажирского лайнера, «Илья Муромец», бесспорно занял бы лидирующие позиции в мире, если бы не война, а затем революция.

СССР

В Советском Союзе успехи в самолетостроении были не столь масштабными, как в той же Германии, но хороших результатов советские конструкторы все же добивались. Одним из примеров может служить биплан У-2 («учебный второй»), также известный по второму названию, как По-2. В аббревиатуре заложена фамилия конструктора – Поликарпова. Самолет поднялся в воздух еще в 1927 году и сразу стал объектом внимания военных: для взлета ему было достаточно 15 м. Машина идеально в то время подходила для проведения разведки с аэрофотосъемками, вывоза больных, раненых и даже бомбометания. По-2 успешно использовался в Отечественную войну: благодаря хорошей маневренности, возможности полета на чрезмерно малой высоте, медленной скорости, немецким истребителям было очень сложно «сесть на хвост» разведчику.



В качестве учебного самолет использовался до конца 50-х годов. На нем будущие летчики отрабатывали приемы пилотажа, взлет, посадку.

Говоря о войне, нельзя не упомянуть и еще одного труженика с двумя крыльями – биплан истребитель И-15 (позже И-153), прозванный за характерный изгиб плоскостей «Чайкой». Самолет использовался в сражениях с финнами в 1940-м, потом на фронтах Великой Отечественной.



Однако модель к тому времени явно устарела и могла превосходить противника разве что в маневренности, уступая по другим показателям. К 1945 году «Чайка», и так редко использовавшаяся, перестала участвовать в боевых действиях.

Ан-2

Это легендарный, без всякой натяжки, советский биплан, заслуженно занесенный в Книгу рекордов Гиннесса, как самый многочисленный серийный самолет (18 тыс. штук), выпускавшийся длительное время (с 1947 года). До 1963 года машина выпускалась в СССР, потом лицензию передали полякам и китайцам. По некоторым данным машина до сих пор выпускается в КНР на заводе Шицзячжуан под названием «Юншучжи-5» (сначала был «Фонг Шу-2»).



Самолет получился настолько удачным, что не подвергался модернизации вплоть до 80-х, когда взлетел первый Ан-3, так и не заменивший «кукурузника». Ан-2 использовался и в военных целях: стоял на вооружении (а кое-где применяется и сегодня) 28-ми стран мира: в Африке, Европе, Азии. Его последователь Ан-3 побывал в Антарктиде.

Современные бипланы

Несмотря на хорошую маневренность, самолеты с парой крыльев не использовались в спортивных целях. Тем не менее такие машины строили и порой получались довольно удачные конструкции, как, например, американский Acro Sport, впервые поднявшийся в небо в 1972 году.



Изначально был выпущен одноместный самолет, однако после успешных продаж через шесть лет он стал рассчитываться на двух человек. Технические данные машины:

✅ размах крыльев – 6,6 м
✅ вес – 397 кг
✅ силовая установка – четырехцилиндровый двигатель Lycoming O-360, развивающий 180 «лошадей»
✅ предельная скорость – 245 км/ч
✅ дальность полета – 692 км
✅ потолок – 6096 м

Биплан настолько прост по конструкции, что даже предлагался в разобранном виде для самостоятельной сборки, а это уменьшало его стоимость и способствовало популярности. Самолет эксплуатируется и сегодня: в основном в США и Канаде.

Есть ли перспективы у бипланов?

В 2011 году в РФ поднялась в воздух модернизированная версия «кукурузника» Ан-2МС (ТВС-2МС). Его показ на Международной выставке МАКС-2013 вызвал большой интерес: биплан взлетал чуть ли не с места, а для посадки ему требовалось не более 20 м. При этом самолет летал почти бесшумно и практически зависал в воздухе. Более того: при встречном ветре в 30-40 км/ч биплан и вовсе способен лететь хвостом вперед. Казалось бы, есть все необходимое для модернизации парка устаревших АН-2, если бы не «ложка дегтя»: используемый на усовершенствованном «кукурузнике» двигатель Garrett TPE 331-12 выпускается в США, как и 5-лопастной винт HC-B5MP-5CLX/LM 11692МХ.



Да, есть множество идей, например, электрического биплана. Энтузиасты-одиночки собирают самостоятельно летательные аппараты с парой крыльев. Существует много действующих моделей, макетов. Однако факт – вещь упрямая: официально выпуск АН-3 из-за высокой стоимости (1,3 млн. долларов и выше) прекращен в 2009 году. О новых разработках бипланов ничего неизвестно.