Биплан — самолёт с двумя несущими поверхностями (крыльями), как правило, расположенными одна над другой.
Данная конструкция позволяет получить большую площадь крыльев и подъёмную силу при меньшем размахе крыла, что очень существенно при недостатке прочности. По сравнению с монопланом для взлета и посадки биплану требуется гораздо меньшая полоса. Недостатком является повышенное аэродинамическое сопротивление. Кроме того, крылья ранних самолётов обычно изготавливались из дерева и обтягивались тканью. Прочность таких крыльев не позволяла делать их слишком большими или же ставить слишком мощный мотор. Постепенно в течение 1930-х годов на смену деревянным самолётам стали приходить металлические монопланы с гораздо большей прочностью.
Вариант с нижним крылом, значительно меньшим, чем верхнее, называют полуторапланом. Вариант биплана с плоскостями, расположенными не друг над другом, называют биплан-тандемом (такая схема не распространена; однако она может позволить обходиться без горизонтального оперения (вариант схемы «утка»), как это сделал Бёрт Рутан на самолёте «Квики»).
Бипланы, наряду с трипланами, были основными самолётами Первой мировой войны. Ко второй половине 1930-х годов бипланы стали заменяться более совершенными типами самолётов, в основном дерево-металлическими или цельнометаллическими монопланами. Последними странами, где производили бипланы-истребители в том числе и в первые годы Второй мировой войны, стали Италия (Fiat CR.42 Falco), Великобритания (Gloster Gladiator) и СССР (И-153).
Преимущества:
Разделение несущей площади на две плоскости благотворно сказывается на габаритах самолёта, что в свою очередь вызывает уменьшение общего веса, а также вертикального и горизонтального моментов инерции. Уменьшение моментов инерции положительно сказывается на маневренности аппарата. Дополнительный выигрыш в весе может дать использование расчаливания коробки крыльев. Расчаленная крыльевая коробка может быть реализована в виде статически неопределимой конструкции, что даёт дополнительный запас надёжности. Практика также показала большую, чем у монопланов, устойчивость к срыву потока с крыла, объясняемую тем, что в первую очередь срыв начинался на верхнем, как правило, вынесенном вперед по полёту и установленному с большим углом атаки, крыле. При этом нижнее крыло продолжало выполнять несущие функции. Вместо срыва в штопор правильно построенный биплан просто опускает нос и набирает необходимую для создания подъёмной силы скорость. В качестве преимущества в определённых условиях можно также назвать низкие скорости взлета/посадки и, как следствие, небольшая необходимая длина взлётно-посадочной полосы.
Недостатки:
Основным недостатком биплана по сравнению с монопланом является более высокое «профильное сопротивление», вызванное наличием двух крыльев. Сопротивление системы подкосов и расчалок, которое приписывается бипланам, скорее присуще наиболее ранним конструкциям самолётов, а не самой схеме. В истории есть примеры бипланов с обоими «чистыми» (без подкосов и расчалок) крыльями.
Другим недостатком является взаимно влияние крыльев друг на друга, из-за чего подъёмная сила увеличивается только на 20% по сравнению с одним крылом. Тем самым ухудшается аэродинамическое качество самолета и увеличивается расход топлива.
В качестве недостатка при некоторых компоновках аппарата может также выступать ограничение обзора крыльями (хотя пилот может располагаться впереди крыльев).
Примеры:
Самолёт, который осуществил первый официально признанный полёт 17 декабря 1903 года («Флайер-1»), был бипланом.
Один из самых известных бипланов (полуторапланов) в СССР — знаменитый «кукурузник» Ан-2.
Дополнительная информация:
— Первый в истории полёт над Австралией совершил Гарри Гудини на биплане.
| Авиастроение |
