Kvadraplanas ketursparnis lėktuvas su keturiomis viena virš kitos išdėstytomis poromis sparnų tolimesnė biplano ar tripl

Kvadraplanas (ketursparnis) – lėktuvas su keturiomis viena virš kitos išdėstytomis poromis sparnų – tolimesnė biplano ar triplano modifikacija, pasiekiama didinant už orą sunkesnio orlaivio sparnų (nešančiųjų aerodinaminių paviršių) skaičių iki keturių.

Privalumai ir trūkumai

Kvadraplano konfigūracija leidžia sutalpinti didelį sparnų plotą į sąlyginai nedidelį sparnų mojį. Tai teoriškai turėtų leisti sumažinti sparnų mojį, kartu užtikrinant didesnę lėktuvo keliamąją galią ir mažesnį viražo spindulį.

Aviacijos aušroje ir Pirmojo pasaulinio karo metais keletas aviacijos konstruktorių siekė išnaudoti šią galimybę lėktuvų statyboje. Yra žinoma keliolika mėginimų laikotarpiu nuo 1909 m. iki XX a. trečiojo dešimtmečio vidurio sukurti skraidančius lėktuvus su keturiomis sparnų poromis.

Dėl keleto priežasčių, tokių kaip sparnų ir jų tvitinimo elementų (statinių, atatompų) sukuriamas oro pasipriešinimas, atskirų sparnų kuriamų oro sūkurių sąveika (), šie mėginimai dažniausiai nebuvo sėkmingi – greičio charakteristikomis kvadrapanai nusileisdavo analogiško dydžio ir panašios galios varikliais varomiems biplanams ir triplanams, o konstrukcijos sudėtingumas darė kvadraplanų gamybą bei eksploataciją nepraktiška ir per brangia.

Mėginimai sukurti kvadraplaną

Pemberton-Billing (Supermarine) P.B.31E Nighthawk

Nuo 1909 m. amerikiečių išradėjas Metju Beikonas Selersas II (angl. Matthew Bacon Sellers II) eksperimentavo su orlaiviu „Sellers 1909 Quadruplane“, palaipsniui didindamas jo sparnų skaičių ir mažindamas naudojamų variklių galią bei smukos greitį, kol pasiekė galimybę palaikyti stabilų 32 km/h (32 mylių per valandą) greitį naudodamas 6 AG galios variklį.

1910 m. JAV inžinierius Henris Viljamas Jakobsas (angl. Henry Wiliam Jacobs) sukūrė kvadraplaną su keturiomis sparnų poromis ir keturiais . Apie sėkmingus jo bandymus žinių nėra.

Pirmojo Pasaulinio karo metais britų kompanija „Pemberton-Billing Ltd.“ atitinkamai 1915 ir 1917 m. pagamino du kvadroplanų naikintuvų, vadinamų „Cepelinų žudikais“ prototipus – „“ ir „“. Tai buvo palyginti dideli, dvimotoriai naikintuvai. Įmonei pakeitus pavadinimą į „", „P.B.31E“ tapo žinomas kaip „“. Orlaivis buvo itin modernus pagal tų laikų standartus, turėjo uždarą pilotų kabiną, tačiau dėl silpnų variklių, dėl kurių reikdavo visos valandos pasiekti 3 km aukštį, jo tolimesnis vystymas buvo nutrauktas.

Kita britų įmonė „Armostrong Whitworth“ žvalgybinio lėktuvo „“ pagrindu 1916 m. sukūrė ir nedidele serija (iki 10 vnt.) gamino žvalgybinį kvadraplaną „“. Varomi 132 AG (100 kW) galios arba engine rotacinio variklio šie orlaiviai parodė prastesnius rezultatus nei tuo metu serijomis pradėtas gaminti 130 AG (97 kW) galios varikliu Clerget 9B varomas biplanas Sopwith 1 ½ Strutter bei , ko išdavoje Jungtinės Karalystės kariuomenės karališkasis oro korpusas (angl. Royal Flying Corps) atšaukė užsakymą pagaminti 50 tokių orlaivių.

Dar vieno britų gamintojo – įmonės „J Samuel White & Company Limited" (Wight Aircraft) 1917-1918 m. savo iniciatyva sukurtas žvalgybinis naikintuvas „" pasižymėjo vidutiniškomis skrydžio, tačiau labai prastomis valdumo charakteristikomis ir, sudužus antrajam prototipui, visas projektas buvo nutrauktas.

1916 m. Rusijos Imperijoje prancūziško lėktuvo „" pagrindu inžinierius Vladimiras Saveljevas suklūrė kvadraplaną, kuris buvo pripažintas sėkmingu ir buvo perduotas į fronto dalinius tolimnesniems bandymams. Badymai kariniuose daliniuose lauko sąlygomis atskleidė konstrukcijos nepraktiškumą ir ji toliau nebuvo plėtojama.

Vokietijos gamintojo „Euler“ 1917 m. sukurtas „“ buvo standartinis triplanas su ketvirta viršutine pora sparnu, tarpusavyje sujungtais šarnyriniais paviršiais, kurie veikė kaip viso tarpatramio eleronai. Nors buvo pagaminti du pavyzdžiai su skirtingais varikliais, orlaivis buvo pripažintas pernelyg sudėtingu ir neteikiančiu pranašumų lyginant su paprastesnėmis konstrukcijomis.

Kita Vokietijos įmonė „Friedrichshafen“ 1917 m. sukūrė dar labiau neįprastą žvalgybinį naikintuvą „“ su siauriais antru ir trečiu sparnais bei elipsiniais statramsčiais. Prototipas sudužo pirmo skrydžio metu; vėlesnis mėginimas jo pagrindu gaminti triplaną su siaura vidurine sparnų pora buvo toks pat nesėkmingas.

Dar viena vokiška konstrukcija - 1918 m. sukurtas ketursparnis naikintuvas „" buvo iš esmės standartinis triplanas su mažesniu ketvirtuoju sparnu, montuojamu po pagrindiniu fiuzeliažu, šiek tiek aukščiau važiuoklės. Ši mašina 1918 m. viduryje dalyvavo antrajame Vokietijos Imperijos KOP (vok. Luftstreitkräfte) D tipo naikintuvo konkurse ir buvo gerai įvertinta už savo konstrukciją ir surinkimo kokybę. Iki karo pabaigos gamintojas nespėjo pateikti patobulinto modelio.

1922 m. Prancūzijos aviacijos inžinierius Marcelis Besonas (pranc. Marcel Besson) sukonstravo ketursparnį skraidančios valties prototipą H-5. Jo ypatybė buvo šachmatinė sparnų išdėstymo tvarka – viršutinė ir trečia sparnų pora buvo paslinktos į priekį, antroji ir apatinė – atgal. Bandymų metu vienintelis pavyzdys buvo sugadintas, po ko buvo atsisakyta tolimesnių vystymo planų.

JAV inžinierius profesorius Džeromas Zerbe (angl. Jerrome Zerbe) nuo 1909 m. visą dešimtmetį nesėkmingai eksperimentavo su laiptų pakopų forma tolygiai vienu už kito sumontuotais sparnais, turėjusiais pakelti jo 1919 m. pristatytą „“, tačiau nepasiekė ženklesnių rezultatų - orlaivis skrido, tačiau lėtai ir buvo sunkiai valdomas.

Literatūra

(EN) Andrews, C.F. and E.B. Morgan. Supermarine Aircraft since 1914. London: Putnam, 1987. ISBN 0-85177-800-3.
(EN) Bruce, J.M. Warplanes of the First World War, Volume Three: Fighters. London: Macdonald, 1969. ISBN 0-356-01490-8.
(RU) «Крыльев много не бывает». Удивительные самолёты начала XX века. Яндекс.Дзен (20 января 2018).
(EN) Mason, Francis K. The British Fighter since 1912. Annapolis, Maryland: Naval Institute Press, 1992. ISBN 1-55750-082-7.
(RU) Скоренко, Тим, Мультиплан: безумный самолет с 1000 крыльев. Популярная механика (11 декабря 2020).

Išnašos

«Крыльев много не бывает». Удивительные самолёты начала XX века. Яндекс.Дзен (20 января 2018).
Andrews, C.F. and E.B. Morgan. Supermarine Aircraft since 1914. London: Putnam, 1987
Green, W.; Swanborough, G. (1994). The Complete Book of Fighters. New York: Smithmark, p. 25
Скоренко, Тим, Мультиплан: безумный самолет с 1000 крыльев. Популярная механика (11 декабря 2020).
Flight, 15 February 1923, p. 89-90

[:0-1] «Крыльев много не бывает». Удивительные самолёты начала XX века. Яндекс.Дзен (20 января 2018).

[2] Andrews, C.F. and E.B. Morgan. Supermarine Aircraft since 1914. London: Putnam, 1987

[3] Green, W.; Swanborough, G. (1994). The Complete Book of Fighters. New York: Smithmark, p. 25

[:1-4] Скоренко, Тим, Мультиплан: безумный самолет с 1000 крыльев. Популярная механика (11 декабря 2020).

[5] Flight, 15 February 1923, p. 89-90