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Un triplano es una aeronave de ala fija equipada con tres planos de ala apilados verticalmente. Los planos de cola y los planos delanteros canard normalmente no se incluyen en este recuento, aunque ocasionalmente sí lo hacen. [ cita requerida ]
La disposición triplano puede compararse con la biplano de varias maneras.
Un triplano tiene una cuerda alar más estrecha que un biplano de envergadura y área similares. Esto le da a cada ala-plano una apariencia esbelta con una relación de aspecto más alta , lo que lo hace más eficiente y proporciona mayor sustentación. Esto potencialmente ofrece una velocidad de ascenso más rápida y un radio de giro más estrecho, ambos aspectos importantes en un caza. El Sopwith Triplane fue un ejemplo exitoso, ya que tenía la misma envergadura que el biplano equivalente, el Sopwith Pup .
Por otra parte, un triplano tiene una envergadura menor en comparación con un biplano de una superficie de ala y una relación de aspecto determinadas, lo que da lugar a una estructura más compacta y ligera. Esto ofrece potencialmente una mejor maniobrabilidad para un caza y una mayor capacidad de carga con un manejo en tierra más práctico para un tipo de aeronave de gran tamaño.
El famoso triplano Fokker Dr.I ofrecía un equilibrio entre los dos enfoques, con una envergadura moderadamente más corta y una relación de aspecto moderadamente más alta que el biplano equivalente, el Fokker D.VI.
Se puede hacer una tercera comparación entre un biplano y un triplano con el mismo plano de ala: la tercera ala del triplano proporciona una mayor superficie alar, lo que proporciona una sustentación mucho mayor. El peso adicional se compensa parcialmente con la mayor profundidad de la estructura general, lo que permite una construcción más eficiente. Las familias Caproni Ca.4 y Levy-Besson de grandes triplanos multimotor tuvieron cierto éxito con este enfoque.
Estas ventajas se ven contrarrestadas en mayor o menor medida en cualquier diseño dado por el peso adicional y la resistencia del soporte estructural y por la pérdida de sustentación resultante de la interferencia aerodinámica entre las alas en cualquier configuración apilada. La idea del multiplano fue llevada un paso más allá con el cuadruplano . Ningún ejemplo tuvo éxito y, a medida que avanzaba el diseño de biplanos, quedó claro que las desventajas del triplano y el cuadruplano superaban a sus ventajas.
En el diseño práctico de un avión terrestre, el conjunto inferior de alas se suele colocar aproximadamente al nivel de la parte inferior del fuselaje de la aeronave , el conjunto intermedio al nivel de la parte superior del fuselaje y el conjunto superior apoyado sobre el fuselaje en puntales de cabina . En un hidroavión práctico , incluso el ala más baja debe colocarse muy por encima de la línea de flotación del casco, creando una estructura alta en general.
El primer avión más pesado que el aire capaz de transportar a una persona en vuelo libre fue un triplano, que data de 1848 y mucho antes de la llegada del vuelo con motor. Uno de los pocos diseños daneses que volaron, en 1907, y el primer tipo propulsado que voló en Alemania, también fue un triplano. Sin embargo, el triplano rara vez ha demostrado ser una solución práctica y pocos tipos han entrado en producción. La mayoría de los diseños de triplanos surgieron durante un estrecho período de tiempo, de 1908 a 1923. Además de los famosos triplanos de combate de la Primera Guerra Mundial , varios tipos más grandes se convirtieron en exitosos bombarderos, aviones de pasajeros y aviones de patrulla marítima, a veces como diferentes variantes del mismo diseño básico, tanto durante como inmediatamente después de la guerra. El último diseño de triplano, de construcción privada, se introdujo poco antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial .
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El primer aparato más pesado que el aire que llevó a un ser humano en un vuelo libre y sin ataduras fue un planeador triplano construido por George Cayley y que voló en 1848. Tenía una forma moderna, con tres alas apiladas sobre el fuselaje y una cola estabilizadora separada con aleta y plano de cola. Las alas tenían la forma típica de una cometa de Cayley con una relación de aspecto baja. La aeronave no era lo suficientemente grande para llevar a un adulto, por lo que se eligió a un niño local como pasajero. Se desconoce su nombre. [1] [2]
Entre 1907 y 1911, varios pioneros experimentaron con triplanos, algunos capaces de volar y otros no. Ninguno de ellos resultó ser excepcional, aunque la serie producida por AV Roe tuvo cierto éxito y se vendió en pequeñas cantidades.
En 1907, el pionero danés Jacob Ellehammer voló un triplano motorizado y más tarde recibiría un premio por volarlo en Alemania.
El triplano francés Bousson-Borgnis de 1908 fue un fracaso. El Goupy No.1 , diseñado en 1908 por Ambroise Goupy y construido por Voisin , tuvo más éxito. Unas semanas después de que el Goupy No.1 volara, el triplano de Hans Grade se convirtió en el primer avión de fabricación alemana en volar. Ese mismo año, Farman modificó su aparato Voisin original para configurarlo como triplano, y Dorand construyó un triplano militar.
En 1909, el estadounidense Morris Bokor construyó su propio triplano canard [3] y el francés Alfred Groos construyó un triplano que no llegó a volar. Entre 1909 y 1910, el pionero de la aviación británica AV Roe construyó una serie de cuatro triplanos experimentales (tipos I , II , III y IV ) y vendió una pequeña cantidad de sus diseños de tipo II y III, antes de abandonar el triplano.
Alexander Graham Bell estaba experimentando con un diseño de ala "octaédrica" y en 1910 construyó un ejemplar de triplano, el Oionus I , que no logró volar.
En 1911, el belga César Battaille construyó un triplano capaz de realizar vuelos cortos o saltos, y el ruso Rodjestveisky también construyó un triplano.
Durante la Primera Guerra Mundial , algunos fabricantes de aviones optaron por la configuración triplano para sus aviones de combate . En la práctica, estos triplanos ofrecían, por lo general, un rendimiento inferior al de los biplanos equivalentes y, a pesar de que estuvieron de moda durante un breve período en torno a 1917, solo se produjeron cuatro modelos de forma limitada.
Nieuport construyó una serie de prototipos de triplano entre 1915 y 1917, con un ala superior muy inclinada hacia atrás para mejorar la visibilidad del piloto y una disposición característica de puntales triangulares que apuntalaban las tres alas. El diseño resultó en un manejo deficiente y finalmente fue abandonado.
En 1916, Sopwith desarrolló tres diseños diferentes de triplanos. Uno, conocido simplemente como Sopwith Triplane , entró en producción y se convirtió en el primer triplano militar en entrar en servicio operativo. Tenía alas de envergadura igual y gran relación de aspecto, montadas sobre un fuselaje muy similar al del biplano Pup anterior y apuntaladas por un puntal resistente en cada lado con un refuerzo de alambre mínimo. El modelo fue encargado tanto por la RFC como por la RNAS , pero la RFC lo cambió por otro tipo y el Sopwith solo entró en servicio con la RNAS, donde sirvió con éxito.
La ventaja de rendimiento del modelo Sopwith y sus primeros éxitos sobre el Albatros D.III estimularon el interés militar por el diseño, especialmente en Alemania y Austria-Hungría. Durante 1917 y 1918 se produjeron una oleada de prototipos de cazas, a veces a regañadientes y bajo presión militar. Se fabricaron ejemplares por Albatros, Aviatik , Brandenburg, DFW, Euler, Fokker, Friedrichshafen, LFG Roland , Lloyd, Lohner, Oeffag, Pfalz, Sablating, Schütte-Lanz, Siemens-Schuckert, WKF; en Gran Bretaña por Austin y en Estados Unidos por Curtiss. Sólo dos empresas, Fokker y Curtiss, verían alguno de sus diseños en producción.
El prototipo V.4 de Fokker de 1917 (identificado por algunos como el V.3) tenía unas inusuales alas en voladizo sin arriostramiento, estando el ala superior unida únicamente al fuselaje por puntales de cabina. Las alas vibraban excesivamente en vuelo y el siguiente prototipo, el V.5, presentaba un único puntal interplano en cada lado, similar al Sopwith pero sin cables llamados obenques . Este se convirtió en el prototipo del famoso triplano Fokker Dr.I de 1917, que sería inmortalizado como el avión más identificado en la cultura popular con Manfred von Richthofen , el "Barón Rojo". Aunque tenía una buena velocidad de ascenso y era muy maniobrable, no era especialmente rápido. Tras la ruptura de dos ejemplares en el aire, el tipo fue retirado del servicio para reforzarlo, y cuando se volvió a introducir, ya no estaba a la vanguardia del rendimiento.
Mientras tanto, en los EE. UU., la compañía Curtiss produjo muchos diseños de triplanos entre 1916 y 1918. De ellos, varios cazas y modelos relacionados entraron en producción, en particular el avión de entrenamiento Modelo L (del cual tres ejemplares se construyeron como hidroaviones) y los cazas Modelo S y Modelo 18-T . El prototipo Curtiss GS-1 de 1918 fue inusual al ser un hidroavión de reconocimiento desde el principio.
El rendimiento de los triplanos de combate fue pronto superado por los cazas biplanos mejorados . Sin embargo, en 1919 se utilizaron tres prototipos de Sopwith Snark y en 1920 y 1921 los triplanos de ataque terrestre Boeing GA-1 y GA-2, fuertemente blindados , resultaron demasiado pesados para ser útiles.
Algunos diseñadores británicos adoptaron la configuración de triplano para que cumpliera la función de antizeppelin . A partir de 1915, Armstrong Whitworth desarrolló los prototipos FK5 y FK6 . Se trataba de grandes modelos de tres plazas con dos motores y un ala central con una envergadura notablemente mayor que las demás. En 1917, Blackburn produjo su triplano monoplaza . Era una especie de retroceso, con una hélice propulsora y un empenaje montado en la pluma, al estilo de una época anterior. La disposición tenía por objeto permitir la instalación de un cañón sin retroceso de 2 libras que disparaba hacia arriba en el fuselaje delantero. Ninguno de los dos tipos avanzó más allá de la etapa de prototipo.
Los franceses comenzaron a experimentar con diseños de bombarderos en 1915. Los prototipos Morane-Saulnier TRK y Voisin Triplane de 1915 y 1916 no tuvieron éxito. El diseño de Voisin era inusual al tener un brazo de cola secundario sobre el fuselaje, que ayudaba a sostener el empenaje . Los triplanos franceses tuvieron más éxito en el papel marítimo de largo alcance. Labourdette-Halbronn produjo un prototipo de bombardero torpedero triplano de casco doble, el HT1, en 1918 y dos prototipos de una versión modificada del HT2 en 1919. Besson diseñó varios hidroaviones triplanos entre aproximadamente 1917 y 1919, inicialmente en asociación con Levy. El Levy-Besson Alerte de 1917 presentaba un ala central de mayor envergadura que los otros y muchos ejemplos se utilizaron para tareas de ASW y patrulla. Su último diseño de este tipo, el Levy-Besson High Seas de 1919, tenía el ala superior extendida hasta la misma envergadura que el ala central y también se ordenó su producción, aunque la producción se canceló después de que se hubieran entregado relativamente pocos ejemplares. Besson se separó de Levy y creó su propio hidroavión de patrulla marítima Besson LB en el mismo año, y también el Besson Hydravion école que exhibió en el Salón Aeronáutico de París de 1919. Más tarde desarrolló una serie de diseños más pequeños para otras funciones, incluido el avión de correo Besson H-6 que voló en 1921. [4]
El Caproni Ca.4 italiano de 1917 fue otro diseño exitoso y entró en servicio con la fuerza aérea italiana como bombardero pesado en 1918. Se produjeron muchas variantes más, tanto durante como después de la guerra. Posteriormente, Caproni volvió a numerar muchas de estas variantes como nuevos tipos, incluido el avión de pasajeros Ca.48 . En el primer desastre de aviación comercial de Italia y uno de los primeros accidentes de aviones de pasajeros (y, en ese momento, más mortales), un Ca.48 se estrelló mientras volaba sobre Verona , Italia , el 2 de agosto de 1919, matando a todos a bordo (entre 14 y 17 personas). [5] [6] [7] El prototipo fallido de hidroavión transatlántico Caproni Ca.60 tenía tres juegos de alas triplano tomadas del Ca.4, lo que hace un total de nueve alas, y generalmente se clasifica como un multiplano .
Entre los muchos diseños de hidroaviones de gran tamaño producidos en los EE. UU. por Curtiss entre 1916 y 1918, varios eran triplanos, sin embargo ninguno entró en producción, incluido el prototipo Wanamaker Triplane .
Gran Bretaña también obtuvo su primer bombardero triplano en 1917 con el Sopwith Rhino de un solo motor . No fue un éxito y el Sopwith Cobham , el único tipo bimotor que Sopwith produjo, tuvo un desempeño poco mejor dos años después. A partir de 1918, la compañía británica Bristol desarrolló una serie de triplanos pesados que, como el diseño de Caproni, aparecieron en diferentes variantes destinadas a diferentes funciones. [8] El primero fue el bombardero Bristol Braemar , que voló en 1918 con la versión Mk II en 1919. La variante de transporte Bristol Pullman de 14 asientos voló en 1920. A esto le siguieron dos ejemplos de un nuevo diseño más grande para un carguero militar conocido como Bristol Tramp . El Tarrant Tabor , otro bombardero británico mucho más grande, fue construido con tres alas para llevar los seis motores necesarios (no estaban disponibles cuatro motores más potentes). El desequilibrio de potencia debido a la altura del montaje provocó que el Tabor se estrellara en su vuelo inaugural en 1919. Su diseñador Walter Barling diseñó posteriormente el triplano estadounidense Witteman-Lewis XNBL-1 de tamaño similar , conocido como el "Bombardero Barling", que voló por primera vez en 1923. A menor escala, el avión de pasajeros Avro 547 era un Avro 504 modificado con un ala adicional. Se construyeron dos, de los cuales el primero voló en 1920. Se vendió a Queensland and Northern Territory Aerial Services, pero resultó inadecuado para las duras condiciones del interior de Australia. La única contribución de Gran Bretaña en materia de triplanos al ámbito marítimo fue el prototipo Felixstowe Fury de 1918, también conocido como Porte Super-Baby.
Casi tan tarde como el bombardero Barling, en 1922 los japoneses utilizaron el bombardero torpedero Mitsubishi 1MT , que entró en producción con el nombre de Navy Type 10.
Después de la Primera Guerra Mundial , se utilizaron varios ejemplares del Curtiss 18-T para carreras. Un 18T-2 casi ganó la Curtiss Marine Trophy Race en 1922 (limitada a los pilotos de la Marina de los EE. UU.), pero el piloto Sandy Sanderson se quedó sin combustible justo antes de la línea de meta. [9]
En 1921 se creó el triplano de carreras "Cactus Kitten" modificando el biplano "Texas Wildcat 2" (que a su vez era una modificación del monoplano "Texas Wildcat"), convirtiéndose así en el único diseño de la historia que pasó de la configuración monoplano a la biplano y luego a la triplano. También conocido como el avión de carreras Curtiss-Cox, diseñado y patrocinado por Cox de Texas y propulsado por un motor Curtiss C-12 de 435 hp (324 kW), el Cactus Kitten tenía una envergadura de 20 pies (6 m). En la carrera Pulitzer de 1922 quedó en segundo lugar, detrás de un biplano Curtiss. En su configuración triplano superó a sus antecesores monoplano y biplano en manejo y velocidad y, durante un breve período en 1922, el triplano volvió a llamar la atención, ya que el Kitten fue promocionado como el avión más rápido del mundo y capaz de superar las 200 millas por hora. Ese mismo año fue donado a la Marina y utilizado como avión de entrenamiento para la carrera Pulitzer de 1922, aunque su fama resultó muy fugaz.
En 1927, un avión de pasajeros Catron & Fisk CF-10 bimotor de 22 asientos fue modificado con tanques de combustible adicionales y motores actualizados y bautizado como Pride of Los Angeles . La intención era participar en la carrera aérea Dole, pero un incidente en vuelo provocó que el avión se estrellara antes de que comenzara la carrera. [10] [11]
Se han desarrollado algunos triplanos para uso privado. Quizás el más inusual fue el Curtiss Autoplane de 1917, un automóvil volador triplano. Ese mismo año, se vendió para uso privado el Curtiss-Judson Triplane, una variante triplano única y ligeramente ampliada del Curtiss Model F.
Después de la guerra, en Francia voló el avión de turismo privado Besson H-3 en 1921. [4] Y en 1923 el entusiasta alemán del ala delta Hans Richter voló una variante triplano.
Tras la moda del Mignet Pou du Ciel (Pulga Voladora) de ala biplaza de fabricación casera , se fabricó en Estados Unidos alrededor de 1939 una variante de triplano, el American Flea . En esta variante, las alas superiores eran fijas y las inferiores actuaban como alerones voladores.
En 1975, Bronius Oškinis construyó en Lituania, en la entonces Unión Soviética, un planeador triplano, denominado BrO-18 "Boružė" ( literalmente , "mariquita "). El avión, con una envergadura de 4,9 metros, también obtuvo el título de planeador más pequeño del mundo en aquella época. Una configuración similar se utilizó en el hidroplaneador BrO-17V "Antelė" (literalmente, " patito" ). [12]
Un triplano en tándem tiene dos pares de alas, una delantera y otra trasera. Se han fabricado pocos.
El triplano Dufaux de 1908 fue el primer diseño de avión autóctono de Suiza, configurado como un triplano tándem con un estabilizador horizontal biplano más pequeño.
El triplano Roe I de 1909 también ha sido descrito como un triplano tándem [13] debido a su plano de popa triplano relativamente grande.
El Fokker V.8 de 1917 era otro diseño en tándem, aunque no un verdadero triplano en tándem, ya que tenía un ala delantera triplano, un ala trasera biplano y un estabilizador de cola monoplano.
En 1921, el italiano Gianni Caproni unió tres pilas de alas triplano de su serie Ca.4 a un solo fuselaje en una disposición de triple triplano en tándem para crear el prototipo de avión transatlántico Caproni Ca.60 Noviplano . Resultó inestable y se estrelló en su segundo vuelo.
Otro ejemplo se estaba construyendo en Kansas City, Kansas, en 1922. [14]
Recientemente, el término "triplano en tándem" se ha utilizado para algunos nuevos tipos de monoplanos que tienen superficies de sustentación activas " canard " además de alas convencionales y plano de cola horizontal. Una configuración que tiene tres superficies sustentadoras comparables en tándem se denomina más típicamente un avión de tres superficies , o a veces un triple en tándem o triplete en tándem , y no es un triplano como tal. Estos tipos modernos también pueden compararse con los pioneros Voisin-Farman I y Curtiss No. 1 que también tenían un ala principal grande con planos delanteros y traseros más pequeños; los planos más pequeños no se consideraban parte de la disposición del ala principal, y no se describían como tipos en tándem.