Różnorodność typów konstrukcji lotniczych jest ogromna, a zagłębienie się w ten temat dobitnie pokazuje, jak inżynierowie i projektanci starali się stworzyć samolot-ideał.

Wydobyty z wody Blohm & Voss BV 138. Elsinore w Danii. Ogromny stalowy  dźwigar zawieszony nad aluminiową konstrukcją kadłuba.​

Drewno jest doskonałym materiałem do budowy szkieletu, ponieważ jego wytrzymałość w stosunku do masy jest podobna do wytrzymałości stali. Jest tańsze, łatwiejsze do zdobycia, a ponadto nie wymaga skomplikowanej obróbki i może być kształtowane przy użyciu niedrogich narzędzi. Niestety jego struktura jest niejednorodna, a gdy nasiąknie wodą, jest podatne na gnicie. Do budowy pierwszych maszyn latających wykorzystywano drewno i płótno. Wszelkie próby wzbicia się w powietrze maszyną cięższą od powietrza kończyły się jednak fiaskiem, ponieważ konstruktorzy nie znali podstawowych zasad rządzących fizyką lotu. Opracowali je dopiero bracia Wright, którzy zaprojektowali i zbudowali najlżejszą konstrukcję zdolną do wygenerowania wystarczającej siły nośnej, by oderwać się od ziemi. Ich wyczyn był milowym krokiem, który otworzył szeroko drzwi do świata awiacji.

Przez następne 30 lat konstrukcje drewniane stały się podstawą i bazą dla nowych technik laminowania i oplatania materiałem, które je wzmacniały, nie wpływając znacznie na ich ostateczną masę. Często w pracach nad wczesnymi samolotami zatrudniano stolarzy meblowych i szwaczki, które przygotowywały materiał pokrywające szkielet konstrukcji. W ten sposób, zwłaszcza podczas I Wojny Światowej, powstawał stosunkowo tani samolot. Główną konstrukcję drewnianą posiadały m.in. Po-2 i I-15, a także pierwsze MiG-i. Materiał ten długo był w użyciu i stosowano go nawet w dużych tłokowcach pokroju Fw-190. Nawet gdy metal stawał się coraz popularniejszy, z drewna na dobre nie zrezygnowano.

Wellingtom w muzeum RAF w Cosford poddawany jest remontowi generalnemu. Widoczna konstrukcja geodetyczna kadłuba z osmalonymi (przypalonymi) powierzchniami. Konstrukcja była kryta płótnem.

Lata 20. przyniosły znaczny postęp w metalurgii, przez co stal i aluminium stopniowo zaczęła wypierać drewno. Spawane ramy przestrzenne ze stali chromowo-molibdenowej (stop 41xx) były znacznie silniejsze niż te z drewna (i wytrzymalsze niż z aluminium), a przy tym nieznacznie cięższe oraz tańsze w produkcji. Przyjęły się tak dobrze, że zagościły w wielu konstrukcjach, takich jak Ki-10, Jak, Hurricane, MiG, He-51 itd. Wadą wszystkich ram przestrzennych (drewnianych, aluminiowych i stalowych) była jednak konieczność pokrycia ich innym materiałem w celu nadania opływowego kształtu, co z kolei zwiększało masę gotowego samolotu. W wielu z nich stosowano różne rozwiązania dla głównego dźwigara skrzydeł. W Hurricane’ach i w B-17 przechodził on odpowiednio przez kadłub i komorę bombową. Konstruktorzy samolotów Ił-2 i Hs-129 zdecydowali się na wykorzystanie stali w dwóch rolach — stworzenia struktury i opancerzenia — wykorzystując pomysł dr. Hugo Junkersa z budowy samolotu doświadczalnego J.1 z okresu I Wojny Światowej.

Aluminium jest wspaniałym materiałem do konstrukcji lotniczych. Jego stosunek wytrzymałości do masy i łatwość kształtowania sprawia, że lepiej niż drewno nadaje się do formowania opływowych kształtów. A przy tym jego trwałość również jest większa. Elementy aluminiowe mogły być łatwo i masowo tłoczone, a powstałe w ten sposób żebra i wręgi po złożeniu całej konstrukcji pokrywane były tkaniną jak w Fiacie CR.42 lub samolotach z serii Wellington, których geodetyczna konstrukcja, składająca się z setek elementów, również przykryta była płótnem.

P-51D na linii produkcyjnej w Inglewood, kadłub o konstrukcji półskorupowej opuszczany jest na jednoczęściowy płat.​

Oczywiście, gdy spojrzymy na samoloty z II Wojny Światowej, najczęściej dojrzymy głównie konstrukcje skorupowe i półskorupowe, w których arkusze ukształtowanych blach aluminiowych przynitowane są do żeber i wręg. Choć to one są najbardziej widoczne z zewnątrz, to przykryta nimi konstrukcja z tłoczonych elementów przenosi największe naprężenia podczas lotu. Podczas produkcji rozgrzany do temperatury bliskiej topnienia metal wyciskany jest przez formy, dzięki czemu powstają teowniki, dwuteowniki i kątowniki, które znajdują zastosowanie w budowie dźwigarów skrzydeł. Skrzydła Do-17 posiadają dwa 18-metrowe dźwigary, tworzące lekką, lecz silną konstrukcję w porównaniu do ciężkiej, łączonej, zaczepowej konstrukcji stosowanej np. w Ju-88. P-40, P-51 i Fw-190 również posiadały skrzydła będące jedną całością, natomiast w samolotach Spitfire i Bf-109 były one mocowane do kadłuba. Dodatkowo w większości samolotów powierzchnie sterowe pionowe i poziome oraz lotki też posiadały szkielet aluminiowy pokryty płótnem (niech was nie zwiedzie jego srebrny kolor!).

Nagła potrzeba oraz niedobór materiałów sprawił, że podczas trwania wojny drewno znów wróciło do łask. Nowe kleje pozwoliły na opracowanie jednolitego materiału w formie sklejki i pchnęły tysiące stolarzy meblowych do szybkiej produkcji samolotów. W jej wykorzystaniu przodowali Rosjanie, lecz Brytyjczycy i Niemcy również osiągnęli na tym polu pewne sukcesy.

Linia produkcyjna Hawkera Hurricane'a — ledwie widoczna stalowa kratownica,opływowo owinięta drewnianymi podłużnicami. Większość tych samolotów była kryta płótnem, czego można by się raczej spodziewać po konstrukcjach z czasów I Wojny Światowej, aniżeli II WŚ.

Słynny pomysłowy projekt Mosquito opierał się na wykorzystaniu balsy pokrytej cienką warstwą sklejki, z której tworzono dwie połówki kadłuba, a następnie klejono je w jedną całość. Technologia budowy przypominała tworzenie gigantycznego modelu. Co ciekawe, niedobór materiałów zmusił również Niemców do wykorzystania drewna przy produkcji wówczas najszybszych samolotów na świecie — Ho-229 i Me-163 posiadały drewnianą konstrukcję skrzydeł. Drugi z nich uważany jest za najszybszy samolot II Wojny Światowej. Warto również zaznaczyć, że odrzutowy He-162 był prawie w całości wykonany z drewna!

Ponieważ produkcja wyśmienitego Spitfire’a trwała dość długo, nie wspominając o kosztach zatrudnienia wykwalifikowanych pracowników, w obliczu zbliżającej się wojny dowództwo RAF zdecydowało, że ważniejsza będzie ilość a nie jakość i osiągi maszyn. Skupiono się więc na konstrukcji w owym czasie przestarzałej, lecz łatwej w budowie i możliwej do produkowania przez sporą liczbę wyszkolonych pracowników. Rama przestrzenna kadłuba i dźwigary skrzydeł ze stali walcowanej były rozwiązaniem wytrzymałym, rozsądnym i prostym. Blacha aluminiowa pokrywała kadłub od osłony silnika do końca kokpitu, poprawiając aerodynamikę, a w części ogonowej kadłuba drewnianą ramę pokryto silnym płótnem. Hurricane był znacznie prostszy i szybszy w budowie, a kosztował ułamek tego co Spitfire, dzięki czemu spora liczba tych myśliwców wzięła udział w bitwie o Anglię.

Autor: Joe “Pony51” Kudrna

Zespół War Thunder