Avion biplan : caractéristiques de conception, avantages et inconvénients

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Même une personne éloignée de l'aviation en général devrait savoir qu'il existe différents avions - et ils diffèrent à la fois par leur fonctionnalité et en principe par leur forme et leur apparence. Par exemple, il existe des biplans parmi les variétés d'avions. À quoi ils ressemblaient lorsque les premiers biplans sont apparus, en quoi les modernes diffèrent d'eux - et nous racontons d'autres informations concernant ces oiseaux de fer dans notre matériel.

Qu'est-ce qu'un biplan

Avant de parler des biplans du monde, des biplans de différents pays, parlons brièvement de ce qu'est un biplan en général et en quoi il diffère des autres oiseaux de fer. Le nom même de "biplan" semble faire allusion à ce qu'est cette variété d'avions: "bi" signifie "deux", dans ce cas particulier, nous parlons de deux paires d'ailes situées l'une au-dessus de l'autre. De telles ailes ont une grande surface, malgré le fait que leur envergure est plus petite. En conséquence, lors du décollage et de l'atterrissage, un biplan nécessite une bande nettement plus petite qu'un monoplan, c'est-à-dire un avion avec une seule paire d'ailes. Initialement, les ailes des biplans étaient en bois, elles étaient recouvertes de tissu sur le dessus. On ne peut pas dire qu'une telle conception se distinguait par une hauteforce, et ils l'ont donc rapidement abandonnée, remplaçant les avions en bois (comme on appelle les ailes) par des avions en métal.

Quand les biplans sont apparus

La date exacte de l'apparition des biplans n'est pas si difficile, plutôt impossible. On sait qu'au début de la Première Guerre mondiale, les biplans étaient les oiseaux de fer les plus recherchés. Ils étaient très populaires, et pendant la guerre, ils étaient généralement "numéro un" dans l'aviation.

Cependant, le développement des biplans a définitivement commencé encore plus tôt. À la fin du XIXe siècle, alors que l'aviation commençait à peine à «se mettre sur ses pieds», divers concepteurs ont expérimenté des modèles d'avions et apporté quelque chose qui leur était propre à ce domaine de la science. Le "développement" des planeurs se poursuivait activement, cependant, l'expérience a montré que la conception de ces avions n'était pas très réussie - les biplans se sont avérés beaucoup plus pratiques. Beaucoup (principalement des francophones) pensent généralement que le biplan a été le premier à être construit à partir d'avions et que sa paternité appartenait à un aéronaute franco-brésilien nommé Santos-Dumont. Le fait est que chaque concepteur d'avion - que le susmentionné Santos-Dumont, que les célèbres frères Wright, que d'autres scientifiques - a contribué, comme mentionné ci-dessus, quelque chose qui lui est propre à l'industrie aéronautique, qui, comme on s'en souvient, commençait tout juste à développer. Personne ne savait encore vraiment ce qui marcherait, ce qui « tirerait ». Par conséquent, tous ceux qui ont participé d'une manière ou d'une autre au développement des premiers modèles d'avions peuvent être considérés comme des pionniers dans ce domaine.

Début du XXe siècle

BAu début des années 1900, les biplans étaient, comme on dit, « utilisés » dans l'aviation. Il y avait plusieurs variétés. Cependant, il existait deux versions aérodynamiques principales des oiseaux de fer: avec une hélice propulsive et l'aile dite en forme de boîte (il s'agit d'une aile de biplan lorsque la forme de la boîte vue de face est rectangulaire) - une fois, et avec le plumage situé derrière et la vis de traction - deux. Au cours de ces années, en général, des biplans doubles ou des monoplans monoplaces ont été construits, car ce sont ces deux types d'avions qui, sur la base des résultats de divers tests, ont montré les meilleurs résultats. Les avantages des biplans, ainsi que leurs inconvénients, seront discutés plus en détail plus tard.

Avantages

Les biplans avaient de nombreux avantages - sinon ils n'auraient pas acquis une telle popularité. Leur principal avantage était peut-être la grande surface d'aile déjà mentionnée ci-dessus avec une envergure relativement petite et le besoin d'une piste minimale. Cependant, en plus de cela, les biplans avaient suffisamment d'avantages: une plus grande capacité de charge, une meilleure vue pour le pilote et le passager, la possibilité d'utiliser cette machine comme machine d'entraînement, une meilleure maniabilité grâce à deux avions à voilure, une réduction en poids total et en moments d'inertie, une plus grande fiabilité - pour la même raison, une plus grande stabilité et une rotation beaucoup plus rare. Comme vous pouvez le voir, il y a plus qu'assez d'avantages, mais on ne peut pas supposer que les biplans n'avaient aucun inconvénient. Ils l'ont fait, et la conversation se poursuivra à leur sujet.

Inconvénients des biplans

Contrairement àmonoplans, plus adaptés au vol sportif, les biplans étaient moins utilisés par les sportifs (même s'il existait aussi des biplans sportifs spéciaux, nous en reparlerons plus tard). Cependant, cela ne peut pas être qualifié d'inconvénient majeur, mais la forte consommation de carburant due à l'influence mutuelle de deux paires d'ailes l'une sur l'autre est sans aucun doute un inconvénient de cette conception. Les ailes, soit dit en passant, sont capables de limiter quelque peu la vue du pilote; cependant, l'emplacement du pilote dans le cockpit varie - il peut être devant les ailes, alors cet inconvénient devient également insignifiant. Le principal inconvénient des avions biplan est considéré comme une traînée de profil accrue (c'est la différence entre la traînée aérodynamique de l'aile et sa traînée inductive).

Quoi qu'il en soit, mais les carences des biplans ne les ont pas empêchés, répétons-le encore, d'être les avions les plus utilisés pendant la Première Guerre mondiale. Nous en reparlerons plus tard.

Biplans militaires

Ci-dessus mentionné deux variétés de biplans qui étaient particulièrement populaires. L'un d'eux, un biplan à hélice propulsive, fut le numéro un pendant les années de guerre. Il a été utilisé pour la première fois en 1910 comme une variante améliorée des modèles militaires précédents. Une telle modernisation des biplans en a profité - leur rationalisation a augmenté, grâce à laquelle les oiseaux de fer ont pu développer une plus grande vitesse. Les biplans de la Première Guerre mondiale étaient sans fuselage, contrairement aux modèles utilisés auparavant. C'était une option très populaire.biplans appelés "Scout", comme vous pouvez le deviner, de fabrication britannique - de petite taille, avec un caisson d'aile à colonne unique et unique - la présence d'un passager n'était pas prévue. Ils ont développé une vitesse très élevée - supérieure à celle des monoplans - en raison de la faible charge sur les ailes, et en temps de guerre, c'était presque une qualité fondamentale pour les avions. Le Scout était le plus rapide et le plus agile de tous les oiseaux de fer, et c'est ce modèle de biplan qui est devenu l'inspiration pour l'avion de chasse suivant.

Biplans de l'URSS

Ce sont tous des biplans mondiaux, mais qu'en est-il des biplans soviétiques ? Qu'est-ce qui a plu aux amateurs d'aviation avec la construction d'avions du pays des Soviets ?

Les succès de cette science dans notre pays n'ont pas été aussi importants que dans d'autres États, mais ils ont également eu lieu. Nous avons également développé nos propres biplans - et le premier biplan qui a volé avec succès dans les airs appartenait à la paternité du prince Kudashev. Il est resté dans les airs en 1910 pendant plusieurs minutes, volant à quelques dizaines de mètres, et a radicalement changé l'attitude sceptique des représentants de l'appareil d'État envers les développements russes.

Après Kudashev, des scientifiques-ingénieurs tels que Sikorsky, Gakkel et, bien sûr, Mozhaisky ont apporté leur contribution à la construction du biplan russe. Et quelques décennies plus tard, déjà plus près du milieu du siècle, l'AN-2 a fait plaisir au monde avec sa naissance - un biplan de fabrication soviétique, qui est devenu le détenteur du record du Livre Guinness en tant qu'avion le plus long en service au monde. À propos de lui et de son prédécesseur, l'avion U-2, nous dironssuivant.

U-2 est né grâce à un scientifique nommé Polikarpov en 1927. À sa mort en 1944, le biplan a été renommé - de U-2, il est devenu PO-2 à la mémoire de son créateur. La puissance de cet avion était d'environ une centaine de chevaux, il n'a fallu que quinze mètres pour décoller et il a été utilisé dans des domaines complètement différents: pour le transport sanitaire et de passagers, à des fins militaires et pour la photographie aérienne - etc. Il y avait même un bombardier biplan U-2. À bord ont été placées jusqu'à six bombes de huit kilogrammes chacune.

AN-2 doit sa naissance au designer Antonov - c'est pourquoi le nom est, selon les deux premières lettres du nom de famille de l'ingénieur. Pour la première fois, il a décollé dans le ciel en 1947 et depuis lors, il a continué à le faire pendant près de soixante-dix longues années (en même temps, il était sur le point de fermer plusieurs fois à l'époque soviétique). "Kukuruznik" - comme les gens appelaient l'AN-2 jusqu'à présent - était souvent utilisé pour le transport de passagers et de marchandises sur les lignes locales, volant constamment vers les centres régionaux, les villages et les régions. Cela a été possible en raison de la grande maniabilité du biplan, et aussi parce que ses propriétés comprenaient la capacité d'atterrir sur des sites non préparés (et d'en décoller, respectivement). Une qualité similaire a contribué plus tard au fait que c'est sur l'AN-2 que le vol vers le pôle Sud a été effectué - un endroit beaucoup plus non préparé pour l'atterrissage et le décollage !

Les biplans pendant la Seconde Guerre mondiale

Pendant la Grande Guerre patriotique, les biplans soviétiques U-2 ont joué un rôle énorme dans notre aviation. Quoi déjàil a été dit plus haut, ils étaient utilisés comme bombardiers - non seulement les bombes étaient placées sur leurs côtés, mais elles étaient aussi pratiquement invisibles pour les bombardements, car elles étaient très légères et cela leur permettait de voler soit à une altitude extrêmement basse, soit à une vitesse de "tortue". De plus, les biplans remplissaient des fonctions d'avion de reconnaissance et de communication. Les biplans ont également effectué des raids nocturnes sur le camp ennemi, U-2 interagissant constamment avec des détachements partisans. Le U-2 était beaucoup plus maniable que les biplans allemands, et les Allemands ne parvenaient donc pas à s'asseoir sur la queue des pilotes soviétiques.

Également dans la Grande Guerre patriotique, les chasseurs biplans I-153 ont également joué un rôle important, dont la première bataille a été la bataille de 1939 à Khalkhin Gol. Après cela, l'I-153 a été activement utilisé dans la guerre avec les Finlandais et avec le début de la Grande Guerre patriotique - sur ses fronts. Avec leur aide, ils ont principalement mené des attaques sur des cibles au sol. Comme il s'agissait d'un ancien modèle, en 1945, il était pratiquement hors d'usage et, laissant la place au "jeune", n'était plus guère utilisé à l'avenir.

Mais l'AN-2 n'a pas eu le temps d'être utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale - il est "né" après son achèvement. Mais néanmoins, on peut à juste titre l'appeler un avion militaire - ce biplan en a vu beaucoup au cours de sa vie. Les guerres de Corée et du Vietnam, les guerres civiles au Laos et au Nicaragua, la guerre en Afghanistan, la guerre en Croatie, le soulèvement en Hongrie, le conflit au Karabakh, la guerre en Angola… Et ce sont loin de tous les affrontements militaires en qui, commeles véhicules de transport et d'assaut ont été utilisés activement et avec succès par le "maïs" soviétique.

Les biplans d'aujourd'hui

Les biplans modernes sont, bien sûr, plus modernisés. Beaucoup de choses en eux ont été améliorées, bien que certaines choses soient encore utilisées par rapport à ce qui était à l'époque soviétique. Par exemple, l'emplacement de l'aile supérieure devant l'aile arrière est resté inchangé, ce qui améliore considérablement l'angle de vision.

Si nous parlons de nouveaux développements, il s'agit, par exemple, de l'utilisation d'un turbopropulseur américain ultramoderne au lieu de la bonne vieille essence à piston. De tels biplans sont produits en Ukraine, des biplans similaires devraient bientôt apparaître dans notre pays - malgré le fait qu'il y a près de dix ans, la production de l'AN-2 a été interrompue. Il y a maintenant des rumeurs sur la possible reprise de la production du "maïs" soviétique le plus populaire dans le cadre du programme de développement de la fabrication d'avions jusqu'en 2025.

Variétés sportives de biplans

Comme mentionné ci-dessus, le biplan n'a jamais été un avion de sport - contrairement au monoplan, qui était plus pratique à cet effet. Cependant, bien sûr, dans le monde, il y avait - et il existe toujours - plusieurs variétés sportives de biplans. Parmi eux, par exemple, les modèles Acro Sport (États-Unis d'Amérique) créés en 1972. Ces biplans sont très légers, et leur conception est si simple qu'elle implique même la possibilité d'auto-assemblage. Acro Sport a été lancé à l'origine en tant que biplan de sport monoplace, mais déjàsix ans plus tard, il a été amélioré - et un modèle biplace de ce biplan est apparu.

Faits intéressants

1. Le premier vol mondial officiellement reconnu a été effectué en décembre 1903. L'avion sur lequel cette action a eu lieu était un biplan.
2. Sur le bon vieux "maïs" soviétique, le raid peut durer jusqu'à vingt mille heures, ce qui est un chiffre très considérable.
3. La production d'AN-2 a commencé à Novossibirsk. Là, une grande production a été ouverte à l'usine d'aviation de Chkalovsky. Et le nom original de cet avion était "Vezdelet" - le nom proposé par le créateur lui-même, l'ingénieur Antonov.
4. Avant l'AN-3, l'AN-2 était le plus gros avion monomoteur.
5. Les biplans ont commencé à être appelés "maïs" au milieu des années 50 du siècle dernier, lorsqu'ils ont commencé à être activement utilisés pour les travaux agricoles sur les "plantations" de maïs
6. En Union soviétique, les biplans étaient appelés "maïs", mais les Allemands pendant la Grande Guerre patriotique appelaient nos avions de ce type "moulins à café" et "machines à coudre" - un incisif de plus !
7. La même année que l'AN-2, le fusil d'assaut Kalachnikov est né. Donc, pendant longtemps, il y a eu une blague selon laquelle l'avion ci-dessus est un fusil d'assaut Kalachnikov avec une hélice.
8. L'AN-2 soviétique est maintenant produit même en Chine - sous un nom différent, bien sûr. Et jusqu'en 2002, un biplan était également produit en Pologne - pendant près de quarante ans, près de douze mille d'entre euxavions.
9. À ce jour, l'AN-2 est présent parmi les avions des armées de dix-neuf États, dont celui de Russie.
10. La première usine de biplans a été fondée en 1907 en France.
11. Le biplan le plus rapide au monde, un chasseur biplan à grande vitesse, en 1938, a été reconnu par la Fiat italienne, qui est devenue une forme modernisée d'un chasseur polutoraplan. La vitesse maximale que cet avion était capable d'atteindre a atteint cinq cent vingt kilomètres par heure.
12. En Union soviétique dans les années 40, les monoplans étaient préférés, tandis que les biplans étaient considérés comme un anachronisme, une relique du passé. Peut-être, en partie pour cette raison, l'ingénieur Antonov a mis beaucoup de temps à réaliser son idée - après tout, il a planifié la création du futur AN-2 en 1940 (et tout s'est avéré seulement sept ans plus tard).
13. Le dernier chasseur biplan français fut produit en 1937 sous le nom de Blériot-SPAD.
14. L'ingénieur Polikarpov n'a pas seulement créé le célèbre biplan U-2. C'est sa paternité qui appartient également au chasseur biplan appelé "The Seagull", en d'autres termes, le I-153 mentionné ci-dessus.
15. Malgré la production de l'AN-2 suspendue dans notre pays (et elle a été suspendue en raison du coût élevé de ces biplans et, par conséquent, du manque de demande pour eux), le système de biplan est toujours le le plus "digeste" et le plus adapté en cela notamment pour un avion léger du XXIe siècle, dont la recherche de la conception est aujourd'hui menée par des concepteurs d'avions modernes. Les ingénieurs soulignentqu'aucun modèle, à l'exception des biplans, ne peut occuper fermement sa niche sur le marché de l'aviation. Et cela signifie que les biplans vivent et vivent toujours.

Voici les informations sur les différents biplans du monde. Et j'ai vraiment envie ici, à la fin de notre article, de donner un court extrait de l'œuvre du célèbre écrivain Richard Bach, qui est aussi un amoureux des hauteurs, des avions et du ciel. Son travail s'appelle ainsi - "Biplane", et il contient de telles lignes:

C'est l'un de ces moments où il ne fait aucun doute que ce moment est un moment important dont on se souviendra longtemps. A ce moment, l'ancien manche des gaz sous mon gant avance, et la première seconde du voyage commence. Voici les détails techniques entassés: 1750 tours par minute du moteur, pression d'huile - 70 psi, sa température - 100 degrés Fahrenheit. D'autres détails se précipitent pour les rejoindre, et je suis prêt à réapprendre: lorsque cet avion est au sol, je ne vois absolument rien devant moi; Je me demande jusqu'où vous pouvez pousser la manette des gaz vers l'avant pour que le moteur ne tourne pas plus vite; ce sera un voyage long et venteux; faites attention à l'herbe qui pousse sur le bord de la piste; la queue se lève si vite, et nous nous précipitons sur le sol sur une des roues avant. Et nous sommes hors sol. Je suis entouré par le rugissement et le vent battant et tourbillonnant, mais je peux l'entendre tout comme ils l'entendent de là, du sol: un grondement subtil qui grandit et se transforme un instant en un rugissement puissant directementau-dessus de la tête, puis s'estompe progressivement jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un petit vieux biplan silencieux dans le ciel.

Magnifique, n'est-ce pas ?