Triplanai aviacijos istorijoje užima keistą nišą. Jie atsirado per Pirmąjį pasaulinį karą, kai konstruktoriai siekė išgauti kiekvieną įmanomą pranašumą iš nepakankamai galingų variklių. Trijų sparnų sukrovimas suteikė kėlimo galios, vikrumo ir struktūrinių privalumų, kurie trumpam padarė juos didžiulę jėgą. Vis dėlto vos per kelerius metus jie beveik visiškai išnyko iš fronto linijos tarnybos. Jų iškilimo ir staigaus nuosmukio priežastys daug atskleidžia apie tai, kaip aeronautikos prioritetai keitėsi technologijoms bręstant.
Kodėl triplanų sparnai dominavo Pirmojo pasaulinio karo oro kautynėse
Daugelis Pirmojo pasaulinio karo oro mūšių vyko tokiu greičiu ir aukštyje, kur išgyvenimą lėmė ne greitis, o kėlimo jėga, ir triplano konfigūracija puikiai atitiko šį poreikį.
Sudėjus tris trumpesnius sparnus vieną virš kito, konstruktoriai pasiekė didelę kėlimo jėgą kompaktiškame sparnų plote, paaštrindami posūkio reakciją ir sumažindami posūkio spindulį.
Kilimo greitis žymiai pagerėjo, leisdamas pilotams įgyti pozicinį pranašumą artimoje kovoje.
Trumpesni sparnai taip pat sumažino struktūrinį lenkimą, leisdami sukurti lengvesnius korpusus, nepaisant primityvių medžiagų.
Palyginus su to meto biplanais, varomais kuklių variklių, tokie orlaiviai kaip „Fokker Dr.I“ išnaudojo šias savybes, dominuodami oro mūšiuose dėl judrumo, o ne dėl gryno greičio.
Kaip trys sukrauti sparnai sukūrė papildomą keliamąją jėgą
Trijų sparnų sukrovimas vertikaliai padaugino bendrą keliamąjį paviršių ribotame plote – principą, kurį ankstyvieji aeronautikos inžinieriai sąmoningai išnaudojo XX a. antrojo dešimtmečio viduryje. Kiekvienas sparnas suteikė papildomą keliamąją jėgą nepailginant mojo, todėl lenkimo momentai išliko valdomi tuomet vyravusiai medienos ir audinio konstrukcijai.
Konstruktoriai apskaičiavo, kad trys trumpesnės stygos sukuria didesnę bendrą keliamąją jėgą nei vienas ilgas sparnas su lygiaverčiu moju. Interferencija tarp sukrautų paviršių sumažindavo atskirų efektyvumą, tačiau visuma pranoko biplano našumą mažais oro greičiais.
Ši kompozicija leido stačius pakilimus ir aštrius posūkius – savybes, kurios buvo vertinamos, kai variklių galia siekė mažiau nei 200 arklio galių apie 1916 ir 1917 metus.
Ką Fokker Dr.I atskleidžia apie triplanų kovą
Pradėtas naudoti fronto tarnyboje 1917 m. rugpjūtį, „Fokker Dr.I“ pademonstravo kovines savybes, kurios pateisino trisparnio konfigūraciją karo viduriniaisiais metais. Jo trumpas sparnų plotis ir sukrauti keliamieji paviršiai užtikrino išskirtinį kilimo greitį ir mažus posūkio spindulius, leisdami tokiems pilotams kaip Manfredas fon Richthofenas ir Werneris Vossas pranokti sąjungininkų priešininkus artimose kautynėse.
Kodėl galingesni varikliai pavertė triplanus pasenusiais
Didėjantys variklių galingumai po 1917 m. iš esmės pakeitė skaičiavimus, kurie anksčiau buvo palankūs daugiasparnėms konfigūracijoms. Kai jėgainės teikė tik 80–110 arklio galių, konstruktoriai krovė sparnus vieną ant kito, kad esant mažam greičiui būtų sukuriama pakankama keliamoji jėga. Eiliniams ir rotaciniams varikliams artėjant prie 1918 m. peržengus 160 arklio galių ribą, orlaiviai galėjo turėti didesnes sparnų apkrovas ant mažiau paviršių, pasiekdami panašią keliamąją jėgą per greitį, o ne per plotą.
Triplano sukeliama tarpusavio pasipriešinimo trauka, anksčiau laikyta priimtina kaina, tapo lemiama kliūtimi prieš greitesnius biplanus ir besiformuojančius monoplanus. Iki 1919 m. gamintojai pripažino, kad papildoma arklio galia efektyviau virsta greičiu, kai derinama su švaresnėmis, mažesnio pasipriešinimo sparnų išdėstymo schemomis.
Kur triplanai vis dar skraido šiandien
Priešingai nei jų visuotinis paplitimas karo metais, triplanai šiandien užima itin siaurą kampelį šiuolaikinėje aviacijoje, išlikdami daugiausia per replikas, muziejų skraidančias kolekcijas ir specializuotas eksperimentines konstrukcijas.
Paveldo organizacijos, tokios kaip Shuttleworth kolekcija bei įvairūs aviacijos šou rateliai, prižiūri skraidančias Fokker Dr.I ir Sopwith Triplane reprodukcijas, dažnai pagamintas 1960–2000 metais naudojant modernizuotus variklius ir atnaujintas medžiagas.
Akrobatinių lėktuvų konstruktoriai retkarčiais sugrįžta prie šios konfigūracijos, išnaudodami didelę keliamąją galią ir mažą posūkio spindulį mažo greičio pasirodymų programoms.
Eksperimentinių lėktuvų savadarbiai kūrėjai retkarčiais imasi triplanų projektų, vertindami šio išdėstymo istorinį charakterį, o ne našumą, tuo tarpu sertifikuoti komerciniai pritaikymai praktiškai neegzistuoja.
