Dvokrilci: Kako su nastali, po čemu su postali poznati, koje su im prednosti i mane i imaju li budućnosti?

Nema poznavaoca ili zaljubljenika u avijaciju koji ne podigne pogled u nebo kad počne prskanje protiv komaraca jer zna da će ugledati legendarni dvokrilac, ”Anušku”. Još uvek leti.

Proizvođen je do početka dvehiljaditih, a ima indicija da ga NR Kina još uvek proizvodi.

Iz poštovanja za pionire avijacije, posvećujemo ovaj tekst dvokrilcima, odnosno biplanima.

Kako su nastali?

Prvim pilotima nije uopšte bilo lako. Čovek se odavno vinuo u vazduh (1783. godine) ali pomoću balona, na čije kretanje je minimalno mogao da utiče. Prvi zadatak bio im je da se što duže zadrže u vazduhu i pređu što veće rastojanje. Ali, kako?

Motori su bili vrlo slabi, lutalo se oko konstrukcije, aerodinamika je bila na osvitu svoje dominacije. Pokušavali su na razne načine, čak i mahoplanima, pokušavajući da imitiraju prirodu, odnosno ptice, ali uzalud.

Da bi povećali silu uzgona, konačno su shvatili da treba povećati i površinu krila. Odatle do dvokrilca bio je samo jedan korak. Kombinovalo se, ambiciozno i sa tri, pa čak i četiri krila. Kada su uskladili upotrebljive motore, aerodinamiku, tehnologiju materijala, ergonomiju itd, stiglo se i do biplana, odnosno dvokrilnog rešenja.

Jedno krilo iznad drugog davalo je veliku površinu uzgona pri manjem razmahu krila, što je bilo veoma značajno u vreme kada su motori bili slabi, a njihova težina relativno velika, uz nezgrapnu aerodinamiku i visok procenat otkaza.

U poređenju s jednokrilnim avionima, biplanima treba mnogo kraća pista. Uz mnoštvo nedostataka, najveći protivnik dvokrilaca bila je aerodinamika jer velika površina krila nije dozvoljavala veću brzinu. To sada svi znamo, jer je to odavno azbuka letenja, ali to je tada, u prvim godinama, trebalo doznati, istražiti, često plaćajući životima entuzijasta.    

Kako bi maksimalno olakšali avione, konstruktori su ih pravili od drveta i oblagali platnom, što je rešenje koje je primenjivano praktično do početka Drugog sv. rata, kada su se u vazduhu još uvek borili jednokrilci koji su rat dočekali s platnenim opšivom.

Međutim, takva krila i trup nisu bili dovoljno kruti i jaki da ponesu jači motor. Da se ne bi tapkalo u mestu, počelo se s konstrukcijom metalnih aviona, uporedo razvijajući motore. Dvokrilci su imali i imaju svoje podvrste.

Avion čije je donje krilo značajno manje od gornjeg, nazivao se biplan ipo. Varijanta sa krilima koja se nalaze u ravni jedno iznad drugog obično se naziva tandemom. Ta verzija je i najređa, ali ona dozvoljava da avion leti bez klasičnog repa, koristeći šemu ”patka”.

Najčeći dvokrilci su oni sa krilima koja su nešto pomaknuta u vertikalnoj ravni u odnosu jedno na drugo. Takvi avioni su dočekali Prvi svetski rat u kome su doživeli buran razvoj i naglu afirmaciju, uporedo s triplanima.

Za vrlo kratko vreme bojište je postalo nezamislivo bez upotrebe aviona, a džentlmenstvo je brzo nestalo. Podsetimo da su piloti u prvim danima leteli nenaoružani i pozdravljali se međusobno, ali nije im dugo trebalo da počnu da pucaju jedni na druge. 

Novo ratište

Ratište se preselilo u treću dimenziju. Najpre su se pojavili avioni s potisnom elisom, uopšteno nazvani ”Voazenima”, prema fabrici koja ih je prva proizvodila. Oni su obavljali izviđačke zadatke. Međutim, početkom rata Francuzi su zabranili upotrebu takvih aviona u borbene svrhe.

Razlog je bio, naoko, banalan: pilot iz takvog aviona nije mogao da se odbrani od napada s leđa. Nemci su dalekovido predvideli značaj aviona i brzo su razvili nove modele koji su bili znatno pokretljiviji. Izum koji je unapredio veštinu borbe omogućavao je da pilot dejstvuje kroz elisu. Došlo je vreme vazdušnih bojeva i avion je definitivno postao opasno oružje.

Kada već spominjemo to vreme, svakako treba spomenuti ”Crvenog barona”, Manfreda Albrehta Rihthofena (Manfred Albrecht Freiherr von Richthofen) koji se smatra najvećim asom svih vremena, bez obzira na broj (80 priznatih pobeda).

Njegove kolege iz Drugog svetskog rata su na nebu Istočnog fronta postizali trocifrene rezultate, no i oni su smatrali da je to neuporedivo.

Na kraju krajeva, zašto ne napraviti legendu od jednog imena, smatrali su Nemci, kad je Crveni baron bio izvanredan pilot, otkrivši sve tajne dvokrilca i maksimalno ih koristeći. 

Posle završetka Velikog rata, dolazi do naglog procvata avijacije, najpre komercijalne, građanske, a zatim i vojne. Dvokrilci su se dugo držali u stroju kada su ih konačno potisnuli monoplani, u potpunosti od metala.

Poslednje države koje su proizvodile dvokrilce, čak i u prvim godinama Drugog sv. rata bile su Italija (”Fiat CR.42 Falco”), Velika Britanija (”Gloster Gladiator”) i SSSR ( ”И-153”). 

Vrline i mane

Zašto su biplani bili uspešni na nebu i zbog čega su i danas veoma popularni u sportskoj,  rekreativnoj, privrednoj, taksi i drugoj komercijalnoj avijaciji? Podela noseće površine na dva dela pokazala se značajnom za smanjenje gabarita aviona, što je značilo i smanjenje težine, ali i, što je najvažnije, smanjenje vertikalnog i horizontalnog momenta inercije.

To je veoma uticalo na manevrabilnost aviona. Dodatno ojačanje dobijalo se korišćenjem nosača krila, gde se spoj donjeg i gornjeg krila formirao kao neka vrsta kutije. Na taj način povećana je pouzdanost, kruta veza među krilima, i mogućnost veće nosivosti. 

Ne bi oni nestali s bojnog polja da nemaju i nedostatke. Osnovni nedostatak je profilni otpor koji nastaje između dva krila koja se jedno prema drugom ponašaju kao ogledalo. Stoga se jedno od njih i montira pomereno, koliko je moguće, po vertikalnoj osi, ali i to ima svoje granice.

Dodatni aerodinamički problem i nepopravljivo ograničenje maksimalne brzine izazivali su spojevi, kosnici, između krila, mada ima dvokrilaca i bez njih. Takođe se kao nedostatak javlja uzajamni uticaj jednog krila na drugo, a povećava silu uzgona samo za petinu u odnosu na jednokrilce. Tako se urušava aerodinamika i povećava potrošnja.

Dvokrilci značajno umanjuju pregled situacije u vazduhu, pa imamo primere da se sa pozicijom sedišta pilota lutalo, tako što je pomerano napred ili nazad u odnosu na krila. I, konačno, dvokrilci su imali malu borbenu moć jer nisu mogli da ponesu topove ili mitraljeze većih kalibara, pri čemu je sistem za gađanje ”kroz elisu” ograničavao i brzinu paljbe. Sve to je uticalo da ovi avioni ustupe svoje mesto boljima, onako kako to razvoj bilo kog izuma nalaže.  

Prvi avion kome je zvanično priznat let bio je dvokrilac ”Flajer 1”, braće Rajt koji je poleteo 17. decembra 1903. godine. Jedan od najpoznatijih ”poludvokrilaca” jeste čuveni ”An-2” sovjetske proizvodnje.

Njegov nadimak ”Kukuruznik” potekao je ne od zvuka motora, već zbog vrlo raširene upotrebe u poljoprivredi. Sovjeti su između dva rata mnogo više potencirali proizvodnju kukuruza kao hranljivije i upotrebljivije biljke od pšenice.

Da konstruktorska mašta nema granice, pokazuje i jedinstveni model reaktivnog biplana; to je poljski ”WSK-Mielec M-15 Belphegor” koji je proizvođen u Poljskoj po narudžbini SSSR za poljoprivredne potrebe. Avion je dobio nadimak po arhi-đavolu, Gospodaru otkrića, kako ga je na salonu u Buržeu 1976. godine prozvao poljski probni pilot.

Šta je s dvokrilcima danas?

Suprotno očekivanjima, dvokrilci nisu zauzeli svoje mesto u sportu, bez obzira što se na američkom modelu ”Acro Sport”, koji se pojavio 1972. godine, videlo da je i takva upotreba moguća i on se i danas koristi.

Najpre je rađen u jednosedoj, a zatim, posle komercijalnog uspeha, i u dvosedoj varijanti. Dvokrilci su inače toliko jednostavni po svojoj konstrukciji, da se u svetu periodično održavaju sajmovi i takmičenja unikatnih aviona koji su proizvođeni na ličnu inicijativu po ambarima i hangarima.

Uz relativno lako dobijanje sertifikata, mnogi su tako došli do aviona po znatno nižoj ceni.  

Kakva im je perspektiva?

Rusi su 2011. godine prikazali modernizovanu verziju ”kukuruznika”, ”An-2 MS (TVS-2MS)” i već na MAKSU 2013. on je izazvao veliko interesovanje. Poletao je gotovo iz mesta, a za sletanje mu nije bilo potrebno više od 20 metara.

Štaviše, s čeonim vetrom od 30-40 km/h, on je mogao da poleti i unazad. Po celom svetu ovaj avion se veoma rado i često koristi kao taksi-služba, za sportsko padobranstvo, u privredi, industriji i sva je prilika da će on samo menjati motore, a da će osnovni dizajn ostati isti i biti korišćen u ko zna još kakve svrhe.

SVO u Ukrajini ga je već ”predstavila” kao dron prepun eksploziva. Pojava ”An-3”, kako su ga novinari već preimenovali, zaustavljena je 2009. godine iz nepoznatih razloga. Možemo pretpostaviti da je tržište reklo svoju reč jer je motor za taj avion relativno skup. 

Jedan od sledećih tekstova posvetićemo i srpskoj avijaciji, koja je bila veoma dobro upućena u svetske trendove.

Kao primer, navedimo da je prvi školovani vazduhoplovac bio kapetan Kosta Miletić, koji je 1901. i 1902. godine pohađao u Rusiji Tehničku aeronautičku školu, gde se osposobio za pilota vezanih i slobodnih balona, kao i za rukovanje golubijom poštom.

Obratite pažnju na datum – dve godine pre poletanja braće Rajt. Srpski avijatičari svakako zaslužuju da se i njih setimo i to ćemo sa zadovoljstvom učiniti.