Триплан

Триплан оснащенным — это самолет с неподвижным крылом, тремя вертикально расположенными плоскостями крыла. Хвостовое оперение и переднее оперение обычно не включаются в этот подсчет, хотя иногда включаются. ^{[ нужна ссылка ]}

Принципы проектирования

Триплан можно сравнить с бипланом по нескольким причинам.

Триплан имеет более узкую хорду крыла , чем биплан аналогичного размаха и площади. Это придает каждому крылу более тонкий вид с более высоким удлинением , что делает его более эффективным и увеличивает подъемную силу. Это потенциально обеспечивает более высокую скорость набора высоты и меньший радиус поворота, что важно для истребителя. Успешным примером был Sopwith Triplane , имевший такой же размах крыла, как и аналогичный биплан Sopwith Pup .

Альтернативно, триплан имеет уменьшенный размах по сравнению с бипланом с заданной площадью крыла и удлинением, что приводит к более компактной и легкой конструкции. Это потенциально обеспечивает лучшую маневренность для истребителя и более высокую грузоподъемность с более практичным наземным обслуживанием для самолетов большого типа.

Знаменитый триплан Fokker Dr.I представлял собой баланс между двумя подходами, имея умеренно меньший размах и умеренно большее удлинение, чем эквивалентный биплан D.VI. Fokker

И все же можно провести третье сравнение между бипланом и трипланом, имеющими одинаковую схему крыла: третье крыло триплана обеспечивает увеличенную площадь крыла, что дает значительно увеличенную подъемную силу. Дополнительный вес частично компенсируется увеличением глубины всей конструкции, что позволяет сделать конструкцию более эффективной. в этом подходе . Семейства больших многомоторных трипланов Caproni Ca.4 и Levy-Besson добились определенного успеха

Эти преимущества в большей или меньшей степени компенсируются в любой конкретной конструкции дополнительным весом и сопротивлением структурных распорок, а также потерей подъемной силы в результате аэродинамического взаимодействия между крыльями в любой сложенной конфигурации. Идея мультиплоскости получила дальнейшее развитие в квадруплане . Ни один образец не был успешным, и по мере развития конструкции биплана стало ясно, что недостатки триплана и квадруплана перевешивают их преимущества.

самолета В практичной конструкции сухопутного самолета нижний набор крыльев обычно устанавливается примерно на уровне нижней части фюзеляжа , средний набор - на уровне верхней части фюзеляжа, а верхний набор поддерживается над фюзеляжем на стойках кабана . В практичной летающей лодке даже самое нижнее крыло должно располагаться значительно выше ватерлинии корпуса, создавая в целом высокую конструкцию.

История

Первым летательным аппаратом тяжелее воздуха, способным перевозить человека в свободном полете, был триплан, созданный еще в 1848 году, задолго до появления полета с двигателем. Один из немногих датских самолетов, совершивших полеты в 1907 году, и первый тип самолета с двигателем, совершивший полет в Германии, также был трипланом. Однако триплан редко оказывался практическим решением, и лишь немногие его типы когда-либо поступали в производство. Большинство конструкций трипланов появилось в течение короткого периода с 1908 по 1923 год. Помимо знаменитых боевых трипланов Первой мировой войны , несколько более крупных типов стали успешными бомбардировщиками, авиалайнерами и морскими патрульными самолетами, иногда как разные варианты одной и той же базовой конструкции. во время и сразу после войны. Последняя конструкция триплана, построенная в частном порядке, была представлена незадолго до начала Второй мировой войны .

Пионерские годы

Первым аппаратом тяжелее воздуха, который мог поднять человека в свободный, непривязной полет, был планер-триплан, построенный Джорджем Кэли и совершивший полет в 1848 году. Он имел современную форму, имел три сложенных друг над другом крыла над фюзеляжем и отдельное стабилизирующее хвостовое оперение с как киль, так и хвостовое оперение. Крылья имели в плане типичную форму воздушного змея Кэли и имели низкое удлинение. Судно было недостаточно большим, чтобы вместить взрослого человека, поэтому пассажиром был выбран местный мальчик. Его имя неизвестно. ^[1]^[2]

Между 1907 и 1911 годами ряд пионеров экспериментировали с трипланами, некоторые из которых были способны летать, а другие - нет. Ни один из них не оказался выдающимся, хотя серия, выпущенная AV Roe, имела некоторый успех и продавалась небольшими тиражами.

В 1907 году датский пионер Якоб Эллехаммер управлял трипланом с двигателем и позже получил приз за полет на нем в Германии.

Французский триплан «утка» Буссон-Борни 1908 года потерпел неудачу. Goupy No.1 , спроектированный в 1908 году Амбруазом Гупи и построенный Вуазеном , оказался более успешным. Через несколько недель после полета Goupy No.1 триплан Ганса Граде стал первым совершившим полет самолетом немецкой постройки. В том же году Фарман модифицировал свою первоначальную машину Voisin до конфигурации триплана, а Доранд построил военный триплан.

В 1909 году американец Моррис Бокор сконструировал собственный триплан-утку. ^[3] а француз Альфред Гроос построил триплан, который не смог летать. В 1909 и 1910 годах пионер британской авиации А. В. Роу построил серию из четырех экспериментальных трипланов — типов I , II , III и IV — и продал небольшое количество своих конструкций типов II и III, прежде чем отказаться от триплана.

Александр Грэм Белл экспериментировал с «октаэдрической» конструкцией крыла и в 1910 году построил образец триплана Oionus I , который не смог летать.

В 1911 году бельгиец Сезар Баттай сконструировал триплан, способный совершать короткие полеты или прыжки, а русский Роджествейский также построил триплан.

Истребительные трипланы

Sopwith Triplane — первый триплан, принявший участие в Первой мировой войне.

Во время Первой мировой войны некоторые производители самолетов обратились к конфигурации триплана для истребителей . На практике эти трипланы обычно имели худшие характеристики, чем эквивалентные бипланы, и, несмотря на непродолжительную моду примерно в 1917 году, только четыре типа выпускались ограниченно.

В период с 1915 по 1917 год Ньюпор построил серию прототипов трипланов с сильно смещенным назад верхним крылом для улучшения обзора пилота и характерной треугольной распоркой, удерживающей три крыла. Эта конструкция привела к ухудшению управляемости, и в конечном итоге от нее отказались.

В 1916 году компания Sopwith разработала три различных конструкции триплана. Один из них, известный просто как Sopwith Triplane , был запущен в производство и стал первым военным трипланом, поступившим на вооружение. Он имел крылья равного размаха и большого удлинения, установленные на фюзеляже, очень похожем на фюзеляж предыдущего биплана Pup, и подкрепляемый одной прочной стойкой с каждой стороны с минимальным количеством проволочных распорок. Этот тип был заказан как RFC , так и RNAS , но RFC обменяли свой на другой тип, и Sopwith обслуживался только RNAS, где он служил с успехом.

Преимущество типа Sopwith в характеристиках и первые успехи над Albatros D.III стимулировали интерес военных к этой конструкции, особенно в Германии и Австро-Венгрии. В 1917 и 1918 годах было произведено множество прототипов истребителей, иногда неохотно, под давлением военных. Примеры производились компаниями Albatros, Aviatik , Brandenburg, DFW, Euler, Fokker, Friedrichshafen, LFG Roland , Lloyd, Lohner, Oeffag, Pfalz, Sablating, Schütte-Lanz, Siemens-Schuckert, WKF, в Великобритании фирмой Austin и в США фирмой Austin. Кертисс. Только две компании, Fokker и Curtiss, допустили запуск своих разработок в производство.

Прототип Fokker V.4 1917 года (который некоторые называли V.3) имел необычные свободнонесущие крылья без распорок, при этом самое верхнее крыло крепилось к фюзеляжу только с помощью подкосов кабана. Крылья сильно вибрировали в полете, и следующий прототип, V.5, имел по одной межплоскостной стойке с каждой стороны, как и у Sopwith, но без тросов, называемых кожухами . Он стал прототипом знаменитого триплана Fokker Dr.I 1917 года, который был увековечен как самолет, наиболее тесно отождествляемый в массовой культуре с Манфредом фон Рихтгофеном , «Красным бароном». Хотя он имел хорошую скороподъемность и был очень маневренным, он не был особенно быстрым. После разрушения двух экземпляров в воздухе этот тип был выведен из эксплуатации для усиления, и к моменту повторного ввода в эксплуатацию он уже не был на переднем крае производительности.

Между тем, в США компания Curtiss в период с 1916 по 1918 год произвела множество конструкций трипланов. Из них в производство поступило несколько истребителей и родственных им типов, в частности учебно-тренировочная модель L (из которых три экземпляра были построены как гидросамолеты), а также модели S и Model. 18-Т Истребители . Прототип Curtiss GS-1 1918 года был необычным, поскольку с самого начала был гидросамолетом-разведчиком.

Боевые трипланы вскоре уступили по характеристикам улучшенным истребителям -бипланам . Однако уже в 1919 году были подняты в воздух три прототипа Sopwith Snarks , а в 1920 и 1921 годах тяжелобронированные Boeing GA-1 и GA-2 штурмовики оказались слишком тяжелыми, чтобы их можно было использовать.

Убийцы дирижаблей

Некоторые британские конструкторы использовали конфигурацию триплана в роли анти- Цеппелина . С 1915 года Армстронг Уитворт разрабатывал прототипы FK5 и FK6 . Это были большие трехместные самолеты с двумя двигателями и средним крылом значительно большего размаха, чем у остальных. Затем в 1917 году компания Blackburn выпустила свой одноместный триплан . Это было что-то вроде возврата к прошлому: толкающий винт и хвостовое оперение на стреле, как в более раннюю эпоху. Конструкция предназначалась для установки в носовой части фюзеляжа стреляющей вверх 2-фунтовой безоткатной пушки. Ни один из типов не вышел за рамки стадии прототипа.

Бомбардировщики, транспорты и патрули

Французы начали экспериментировать с конструкциями бомбардировщиков в 1915 году. Прототипы Morane-Saulnier TRK и Voisin Triplane 1915 и 1916 годов успеха не имели. Конструкция Вуазена отличалась необычностью наличия вспомогательной хвостовой балки над фюзеляжем, помогающей поддерживать хвостовое оперение . Французские трипланы имели больший успех в морской дальней авиации. Лабурдетт-Хальбронн произвел прототип двухкорпусного триплана-торпедоносца HT1 в 1918 году и два прототипа модифицированной версии HT2 в 1919 году. Бессон спроектировал несколько летающих лодок-трипланов между ок. 1917 и 1919 годы, первоначально в партнерстве с Леви. Levy -Besson Alerte 1917 года имел центральное крыло большего размаха, чем другие, и многие экземпляры использовались для противолодочной обороны и патрулирования. 1919 года Их последняя подобная конструкция, Levy-Besson High Seas , имела верхнее крыло, удлиненное до того же размаха, что и центральное крыло, и также была заказана в производство, хотя серия была отменена после того, как было поставлено относительно небольшое количество самолетов. Бессон отделился от Леви и создал свою собственную Летающая лодка морского патруля Besson LB в том же году, а также школа Besson Hydravion école , которую он представил на Парижском авиасалоне 1919 года. Позже он разработал ряд небольших проектов для других целей, в том числе почтовый самолет Besson H-6, летавший в 1921 году. ^[4]

Итальянский Caproni Ca.4 1917 года был еще одной успешной конструкцией и поступил на вооружение итальянских ВВС как тяжелый бомбардировщик в 1918 году. Как во время, так и после войны было произведено множество других вариантов. Позже Капрони перенумеровал многие из этих вариантов как новые типы, включая Ca.48 авиалайнер . в Италии В ходе первой катастрофы коммерческой авиации и одной из первых – и на тот момент самых смертоносных – катастроф авиалайнера Ca.48 разбился во время пролета над Вероной , Италия , 2 августа 1919 года, в результате чего погибли все находившиеся на борту (от 14 до 17 человек). люди). ^[5]^[6]^[7] Неудачный прототип трансатлантического гидросамолета Caproni Ca.60 имел три набора трипланных крыльев, взятых у Ca.4, всего девять крыльев, и обычно классифицируется как многоплан .

Среди множества крупных гидросамолетов, произведенных в США компанией Curtiss в период с 1916 по 1918 год, несколько были трипланами, однако ни один из них не поступил в производство, включая прототип Wanamaker Triplane .

Великобритания также получила свой первый триплан-бомбардировщик в 1917 году — одномоторный Sopwith Rhino . Успеха это не принесло, и два года спустя дела у Sopwith Cobham , единственного двухмоторного типа, который когда-либо производила Sopwith, дела обстояли немногим лучше. С 1918 года британская компания «Бристоль» разработала серию тяжелых трипланов, которые, как и конструкция Капрони, появлялись в разных вариантах, предназначенных для разных ролей. ^[8] Первым был бомбардировщик Bristol Braemar , поднявшийся в воздух в 1918 году, а версия Mk II - в 1919 году. 14-местный транспортный вариант Bristol Pullman поднялся в воздух в 1920 году. За ним последовали два примера новой, более крупной конструкции военного грузового корабля, известного как Бристоль Трамп . « Таррант Табор» , еще один, гораздо более крупный британский бомбардировщик, был построен с тремя крыльями, чтобы нести необходимые шесть двигателей — четыре более мощных двигателя были недоступны. Дисбаланс мощности из-за высокой установки стал причиной крушения Tabor во время его первого полета в 1919 году. Его конструктор Уолтер Барлинг продолжил разработку американского триплана Witteman-Lewis XNBL-1 аналогичного размера , известного как «Бомбардировщик Барлинга», который первый полет совершил в 1923 году. В меньших масштабах авиалайнер Avro 547 представлял собой модифицированную версию Avro 504 с дополнительным крылом. Было построено два самолета, из которых первый поднялся в воздух в 1920 году. Он был продан Воздушным службам Квинсленда и Северной территории , но оказался неподходящим для суровых условий австралийской глубинки. Единственным трипланом, который Британия внесла на морскую арену, стал Прототип Феликстоу Фьюри 1918 года, также известный как Porte Super-Baby.

Почти так же поздно, как бомбардировщик «Барлинг», в 1922 году японцы летали «Мицубиси 1МТ» на торпедоносце . Он поступил в производство как Navy Type 10.

Гоночные трипланы

После Первой мировой войны несколько экземпляров Curtiss 18-T использовались в гонках. 18T-2 почти выиграл гонку Curtiss Marine Trophy Race в 1922 году (только для пилотов ВМС США), но у пилота Сэнди Сандерсона закончилось топливо незадолго до финиша. ^[9]

В 1921 году путем модификации биплана «Texas Wildcat 2» (который, в свою очередь, был модификацией моноплана «Texas Wildcat») был создан гоночный триплан «Cactus Kitten», став, таким образом, единственной конструкцией в истории, перешедшей от моноплана к моноплану. конфигурация от биплана к триплану. Также известный как гоночный самолет Curtiss-Cox, разработанный и спонсируемый компанией Cox из Техаса и оснащенный двигателем Curtiss C-12 мощностью 435 л.с. (324 кВт), Cactus Kitten имел размах крыльев 20 футов (6 м). В Пулитцеровской гонке 1922 года он занял второе место после биплана Curtiss. В своей конфигурации триплана он превосходил своих предшественников-монопланов и бипланов по управляемости и скорости, и в течение короткого периода в 1922 году триплан снова был замечен, когда Kitten рекламировался как самый быстрый самолет в мире, способный развивать скорость более 200 миль в час. . В том же году он был передан в дар ВМФ и использовался в качестве тренировочного для Пулитцеровских гонок 1922 года, однако слава оказалась очень мимолетной.

В 1927 году Catron & Fisk CF-10 двухмоторный 22-местный авиалайнер был модифицирован дополнительными топливными баками и обновленными двигателями и назван « Гордостью Лос-Анджелеса» . Намерение состояло в том, чтобы принять участие в гонке Dole Air , но из-за инцидента в полете самолет разбился еще до начала гонки. ^[10]^[11]

Частная авиация

Некоторые трипланы были разработаны для частного использования. Пожалуй, самым необычным был Curtiss Autoplane 1917 года — летающий автомобиль-триплан. В том же году более традиционный Curtiss-Judson Triplane, единственный и слегка увеличенный вариант триплана Curtiss Model F , был продан для частного использования.

После войны во Франции в 1921 году совершил полет частный туристический самолет Besson H-3 . ^[4] А в 1923 году немецкий энтузиаст дельтапланов Ганс Рихтер пилотировал вариант триплана.

После увлечения самодельным тандемным крылом Mignet Pou du Ciel («Летающая блоха»), в Америке примерно в 1939 году был произведен вариант триплана American Flea . В этом варианте верхние крылья были неподвижными, а нижнее крыло действовало как цельнолетное. элероны.

трехпланный планер под названием БрО-18 «Боруже» ( букв . Божья коровка В 1975 году в тогдашней советской Литве Бронюсом Ошкинисом был построен ). Самолет с размахом крыльев 4,9 метра также заслужил титул самого маленького планера в мире того времени. Аналогичная схема использовалась в гидроплане БрО-17В «Антеле» (лит. Утенок ). ^[12]

Наконец-то трипланы

Тандемный триплан имеет два комплекта трипланных крыльев: носовое и кормовое. Сделано немного.

Триплан Дюфо 1908 года был первым самолетом отечественной конструкции в Швейцарии, сконфигурированным как тандемный триплан с меньшим бипланным горизонтальным стабилизатором.

1909 года Триплан Roe I также описывался как тандемный триплан. ^[13] из-за относительно большой трехпланной кормовой плоскости.

Fokker V.8 1917 года представлял собой еще одну тандемную конструкцию, хотя и не был настоящим тандемным трипланом, с трехпланным передним крылом, бипланным задним крылом и хвостовым стабилизатором-монопланом.

В 1921 году итальянец Джанни Капрони соединил три группы крыльев триплана из своей серии Ca.4 с одним фюзеляжем в тандемной тройной трипланной схеме, чтобы создать авиалайнера Caproni Ca.60 Noviplano прототип трансатлантического . Он оказался нестабильным и разбился во время второго полета.

Еще один пример строился в Канзас-Сити, штат Канзас, еще в 1922 году. ^[14]

В последнее время термин «тандемный триплан» стал использоваться для некоторых новых типов монопланов, которые имеют активную поверхность носовой части « утка » в дополнение к обычным крыльям и горизонтальному оперению. Конфигурация, имеющая три сопоставимые несущие поверхности, расположенные тандемно, чаще называется самолетом с тремя надводными поверхностями , а иногда и тандемной тройкой или тандемной тройкой , и не является трипланом как таковым. Эти современные типы также можно сравнить с пионерами Voisin-Farman I и Curtiss No. 1, которые также имели большое главное крыло с меньшими носовой и кормовой плоскостями; самолеты меньшего размера не считались частью основного крыла и не описывались как тандемные типы.

См. также

Ссылки

Примечания

^ Рэгг, Д.; Полет перед полетом , Оспри, 1974, стр. 60
^ Ангелуччи и Матрикарди 1977 , с. 14.
↑ Рейс , 26 июня 1909 г., стр. 380.
^ Перейти обратно: ^а ^б Давилла 1997 .
^ «Катастрофа Капрони» Полет , 7 августа 1919 г., с. 1053, (flightglobal.com)
^ «Аэропорт Венеции Лидо: на крыльях воробья» . Архивировано из оригинала 12 июня 2017 г. Проверено 17 февраля 2012 г.
^ Гуттман, с. 55.
^ Оутон, Джей Ди; Бристольский альбом самолетов , Ян Аллан, 1973 год.
^ Берлинер, Дон. «Краткая история воздушных гонок». Общество историков воздушных гонок, 9 января 2007 г. Дата обращения: 13 января 2011 г.
^ Шепплер, Роберт Х. (1988). Тихоокеанская воздушная гонка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Смитсоновского института . ISBN 978-0-87474-832-1 .
^ Берл Берлингейм (29 декабря 2003 г.). «Доул Дерби». Гонолулу Стар-Бюллетень .
^ Джукна, В. (1977). «Планеры Б. Ошкиниса. От Т-1 (Техник-1) до БрО-18 «Боруже» » . Стальные крылья (на литовском языке).
^ "AV Goes Back" Рейс , 2 июля 1954 г., стр.2.
^ Популярная механика , август 1922 г., с. 175.

Библиография

Ангелуччи, Э.; Матрикарди, П. (1977). Мировая авиация — Истоки — Первая мировая война . Лондон: Сэмпсон Лоу.
Давилла, Джеймс (1997). Французские самолеты Первой мировой войны . Пресса о летающих машинах.
Грин, Уильям и Гордон Суонборо. Полная книга истребителей: иллюстрированная энциклопедия всех построенных и эксплуатируемых самолетов-истребителей . Лондон: Саламандра, 1994. ISBN 978-0-8317-3939-3 .
Гутман, Джон. «Безумный Капронис». История авиации , июль 2008 г.
Джейн, FT Все самолеты мира, 1913 год . Лондон: Сэмпсон Лоу, 1913, факсимильное переиздание Дэвида и Чарльза, 1969.
Ламбертон, В.М. и Э.Ф. Чизмэн. Истребительная авиация войны 1914–1918 годов . Лондон: Харлифорд, 1960.
Соллингер, Г. К. Виллехад Форссман: Строительство немецких бомбардировщиков 1914–1918 гг . Русавиа, 2009.

[1] Рэгг, Д.; Полет перед полетом , Оспри, 1974, стр. 60

[FOOTNOTEAngelucciMatricardi197714-2] Ангелуччи и Матрикарди 1977 , с. 14.

[3] Рейс , 26 июня 1909 г., стр. 380.

[FOOTNOTEDavilla1997-4] Перейти обратно: ^а ^б Давилла 1997 .

[5] «Катастрофа Капрони» Полет , 7 августа 1919 г., с. 1053, (flightglobal.com)

[6] «Аэропорт Венеции Лидо: на крыльях воробья» . Архивировано из оригинала 12 июня 2017 г. Проверено 17 февраля 2012 г.

[7] Гуттман, с. 55.

[8] Оутон, Джей Ди; Бристольский альбом самолетов , Ян Аллан, 1973 год.

[9] Берлинер, Дон. «Краткая история воздушных гонок». Общество историков воздушных гонок, 9 января 2007 г. Дата обращения: 13 января 2011 г.

[10] Шепплер, Роберт Х. (1988). Тихоокеанская воздушная гонка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Смитсоновского института . ISBN 978-0-87474-832-1 .

[11] Берл Берлингейм (29 декабря 2003 г.). «Доул Дерби». Гонолулу Стар-Бюллетень .

[12] Джукна, В. (1977). «Планеры Б. Ошкиниса. От Т-1 (Техник-1) до БрО-18 «Боруже» » . Стальные крылья (на литовском языке).

[13] "AV Goes Back" Рейс , 2 июля 1954 г., стр.2.

[14] Популярная механика , август 1922 г., с. 175.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]