Pystysuuntainen lentokone. VTOL

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Monitoiminnallisuus ja muotoilun täydellisyys yhdistävät ainutlaatuisen lentotekniikan - pystysuoran nousun ja laskeutumisen. Venäjän, Englannin ja USA:n parhaat mielet ovat monen vuoden kehityksen ja edelleen modernisoitumisen kautta luoneet legendaarisia malleja kilpailutaistelussa. Nopeuden, lentokorkeuden, kantokyvyn ja taistelusuorituskyvyn kasvu liittyy raskaan suihkumoottorin jatkuvaan parantamiseen. Tämä teki pystysuuntaisista lentokoneista maailman ilmavoimien päätukiyksikön.

Ensin pystysuunnassa

Ensimmäinen vuonna 1954 kokeellisesti luotu pystysuora nousu- ja laskutekniikka oli Model 65 Air Test Vehicle -koeajoneuvon kehittäminen. Suunniteltu suunnittelu koostui eri lentokoneiden saatavilla olevista yksiköistä - runko ja pystysuora häntä lainattiin lentokoneen rungosta, siivet- Cessna Model 140A -lentokoneessa ja rungossa - Bell Model 47 -helikopterissa. Tähän asti modernit suunnittelijat ihmettelevät, kuinka näiden yksittäisten elementtien yhdistäminen voi antaa tällaisen tuloksen!

Amerikkalaisen Bellin lentokone oli valmis vuoden 1953 loppuun mennessä. Kuukautta myöhemmin tehtiin ensimmäinen lento ilmassa leijumalla, ja kuusi kuukautta myöhemmin - sen ensimmäinen ilmainen lento. Mutta lentokoneen modernisointi ei pysähtynyt, vaan se saatiin vielä vuodeksi vaadittuun suorituskykyyn testaamalla ja testaamalla ilmassa.

Reaktiivinen, mutta ei kovin

Runkon sivuilla sijaitsevat moottorit kääntyivät 90 astetta alaspäin, mikä loi nostovoimaa ja työntövoimaa lennon aikana. Turboahdin tarjosi intensiivistä virtaa suoraan itse ilmasuuttimiin siiven ja höyhenen päissä. Tämä varmisti koko lentokoneen rakenteen hallinnan leijutustilassa ja tämän mahdollisuuden säilyttämisellä myös alhaisella nopeudella liikkuessa.

Mutta pian testitulosten mukaan Bell kieltäytyi jatkamasta työskentelyä tämän projektin parissa. Ensimmäisellä VTOL-koneella oli sellainen suihkun työntövoima, että se tuskin ylitti oman lentoonlähtöpainonsa, vaikka se oli liiallinen vaakasuoraan liikkeelle.

Tällaisilla ominaisuuksilla ohjaajan oli vaikea pitää nopeutta hyväksyttävissä arvoissa ylittämättä vaakalennon maksiminopeuden rajoja. Siksi amerikkalaisten huomiokulma on siirtynyt muihin tapahtumiin.

Maailman ainoa jakki-141

Vuonna 1992 erityisesti kutsutut akkreditoidut toimittajat yllättyivät johtavien länsimaisten lentoyhtiöiden kiinnostuksesta tätä tekniikkaa kohtaan. Asiantuntijat huomasivat lentokoneen ominaisuudet, jotka ylittivät taistelulentokoneen vakioideat. Kävi selväksi, että useiden vuosien tutkimusten aikana, joita tehtiin rinnakkain useissa maissa, Neuvostoliiton lentokoneet saavat ansaitusti kämmen.

Se oli Yak-141, ainoa yliääninen VTOL-lentokone maailmassa tuolloin. Se erottui laajasta taistelutehtävävalikoimastaan, suuresta nopeudesta ja ainutlaatuisesta ohjattavuudesta, josta se sai välittömästi maailmanlaajuista tunnustusta.

Amerikkalaiset ja eurooppalaiset aloittivat kehityksensä tähän suuntaan 60-luvulla. Farnboroughin näyttelyssä vuonna 1961 vain englantilainen yritys pystyi esittämään arvokkaan tuloksen. Britannian ilmavoimien tuleva päätaistelulentokone, Harrier VTOL -hävittäjä, ei ollut vain mielenkiintoisin, vaan myös suojatuin näyttely.

Brittiläiset eivät päästäneet ketään sisään, eivät edes liittolaisiaan, amerikkalaisia. Ainoa, jolle tehtiin poikkeus erityisistä ansioista ja panoksesta natsi-Saksan voittoon, oli kuuluisa Neuvostoliiton taistelijoiden suunnittelija - A. S. Jakovlev. Häntä ei vain kutsuttu, vaan hän myös tutustui tämän tekniikan ominaisuuksiin.

Maailmav altojen vertikaalinen rotu

Neuvostoliiton kehitys tuolloin saavutti jonkin verran menestystä, mutta silti huomattavasti huonompaa kuin britit. Kokeilut keksityllä turbolla antoi suunnittelijoille arvokasta kokemusta, se tuli mahdolliseksikahden suihkuturbiinimoottorin asennus lentokoneeseen. Niiden suuttimet voivat pyöriä 90 astetta.

Koe V. Mukhin nosti Yak-36-nimisen koneen taivaalle. Mutta se ei ollut vielä täysimittainen taisteluajoneuvo. Esittelyesityksissä ripustettiin rakettien sijasta erikoismalleja. Loppujen lopuksi kone ei ollut vielä valmis oikeita aseita varten.

Vuonna 1967 NSKP:n keskuskomitea asetti Jakovlevin projektiryhmälle tehtäväksi luoda pystysuoraan nousuun perustuva kevyt lentokone. Päivitetty malli, nimeltään Jak-38, aiheutti skeptisen reaktion jopa A. Tupolevilta. Mutta jo vuonna 1974 valmistettiin ensimmäiset 4 lentokonetta.

Sen jälkeen kun brittiläiset Harrier-pommittajat olivat yksiselitteisen ylivoimaisia taivaalla Falklandin sodassa, Neuvostoliiton hallitukselle kävi selväksi, että sen oli parannettava Jak-38:aan. Siksi Minaviaprom-komissio hyväksyi vuonna 1978 Yakovlev-suunnittelutoimiston hankkeen - päivitetyn pystysuoran nousun hävittäjän Yak-141 luomisen.

Neuvostoliiton ennätyksen h altija

Venäjällä luotiin ainutlaatuinen moottori, jossa on täydellinen ohjausjärjestelmä, erityisesti pystysuoraan nousuun tarkoitettuja lentokoneita varten. Ensimmäistä kertaa maailmassa löydettiin ratkaisu jälkipolttimen pyörivälle suuttimelle - asia, jota paitsi Neuvostoliiton, myös ulkomaiset lentokonesuunnittelijat ovat työstäneet jo vuosikymmenen ajan. Tämä mahdollisti Yak-141:n maatestisyklin suorittamisen ja sen lähettämisen lentoon. Ensimmäisistä testeistä lähtien hän vahvisti parhaan lentosuorituskykynsä.

Se oli yksi parhaistasalaiset lentoprojektit, länsimaisilla tiedustelupalveluilla kesti 11 vuotta saada selville, miltä se näyttää. Monikäyttöinen lentotukialus Yak-141, 4. sukupolven hävittäjä, teki 12 maailmanennätystä. Sen tarkoituksena oli saada ilmav alta ja suojata sijainti vihollisilta. Sen paikantimen avulla voit osua sekä ilma- että maakohteisiin. Kyky saavuttaa maksiminopeus jopa 1800 km/h. Taistelukuorma - 1000 kg. Taisteluetäisyys on 340 km. Suurin lentokorkeus on 15 km.

Gorbatšovin politiikka

Puolustusteollisuuden menojen leikkaaminen lisäpolitiikalla on vaikuttanut. Ulkomaan taloussuhteiden sulamisen osoittamiseksi hallitus sopeutti merkittävästi lentotukialusten tuotantoa. Jak-141:n kehittäminen pysähtyi, koska tukialuksia ei ollut, kun lentotukialuksia poistettiin Venäjän laivastosta vuoden 1987 jälkeen.

Tästä huolimatta Yak-141:n ilmestyminen oli merkittävä askel lentokoneiden suunnittelussa. Venäläisistä pystylentokoneista on tullut ilmavoimien välttämätön varuste, ja hävittäjien modernisoinnissa tiedemiehet luottivat suurelta osin Jakovlevin monivuotisen työn tuloksiin.

MiG-29 (Fulcrum)

A. Mikoyan Design Bureaun kehittämä neljännen sukupolven venäläinen hävittäjä MiG-29 yhdistää parhaat ominaisuudet ilmataistelun ohjuksiin keskipitkällä ja lyhyellä kantamalla.

Alun perin VTOL MiG oli suunniteltu tuhoamaankaikentyyppiset ilmakohteet kaikissa sääolosuhteissa. Säilyttää toimintakykynsä myös häiriötilanteissa. Erittäin tehokkailla kaksipiireillä moottoreilla varustettuna se pystyy osumaan myös maakohteisiin. Suunniteltu 70-luvun alussa, ensimmäinen lentoonlähtö tapahtui vuonna 1977.

Melko helppokäyttöinen. Tultuaan palvelukseen ilmavoimissa vuonna 1982, MiG-29:stä tuli Venäjän ilmavoimien päähävittäjä. Lisäksi yli 25 maata on ostanut yli tuhat lentokonetta.

Amerikan siivekäs saalistaja

Aina huolellinen puolustusasioissa amerikkalaiset loistavat myös tehokkaiden hävittäjien rakentamisessa.

Petolinnun mukaan nimetty Harrier on suunniteltu monikäyttöiseksi ja kevyeksi hyökkäyslentokoneeksi maajoukkojen ilmatukeen, taisteluun ja tiedusteluun. Erinomaisen suorituskyvyn ansiosta sitä käytetään myös Espanjan ja Italian laivastossa.

Luokansa ensimmäisenä brittiläisestä VTOL Hawker Siddeley Harrierista tuli AV-8A Harrierin angloamerikkalaisen muunnelman prototyyppi vuonna 1978. Maiden suunnittelijoiden yhteinen työ paransi sitä Harrier-perheen toisen sukupolven hyökkäyslentokoneeksi.

Vuonna 1975 McDonnell Douglas tuli tilalle Englannin, joka oli jättänyt projektin, koska johto ei kestänyt rahoitusbudjettia. AV-8A Harrierin perusteellisen muuttamisen yhteydessä tehdyt toimenpiteet mahdollistivat AV-8B-hävittäjän hankkimisen.

Advanced AV-8B

Perustuu teknologiaanedellinen malli AV-8B on parantunut huomattavasti laatupäivityksen suhteen. Ohjaamoa nostettiin, runkoa suunniteltiin uudelleen, siivet päivitettiin lisäämällä yksi ylimääräinen ripustuspiste jokaiseen siipeen. Korkean tarkkuuden aseet pudotetaan suoraan laukaisualueelle tullessa, poikkeaman todennäköisyys voi olla jopa 15 m.

Mallista parannettiin edelleen aerodynamiikan suhteen, ja näin syntyi Yhdysv altojen paras pystysuora nousulla varustettu lentokone. Päivitetyllä Pegasus-moottorilla varustettuna se mahdollisti pystysuoran nousun ja laskun. AV-8B aloitti Yhdysv altain jalkaväen palveluksessa vuoden 1985 alussa.

Kehitys ei pysähtynyt, ja myöhemmin AV-8B(NA)- ja AV-8B Harrier II Plus -mallit saivat varusteet yötaisteluoperaatioihin. Lisäparannukset tekivät siitä yhden viidennen sukupolven pystysuoran nousun lentokoneen - Harrier III - parhaista edustajista.

Neuvostoliiton suunnittelijat työskentelivät kovasti lyhyen lentoonlähtötehtävän parissa. Amerikkalaiset hankkivat nämä saavutukset F-35:lle. Neuvostoliiton suunnitelmilla oli suuri rooli monitoimisen yliäänihyökkääjän F-35:n kehittämisessä. Tämä VTOL-hävittäjä aloitti ansaitusti myöhemmin Britannian ja Yhdysv altain laivaston palveluksessa.

Boeing. Rajat yli

Taitolentokoneen hallinta ja ainutlaatuiset ominaisuudet ovat nyt esillä hävittäjien lisäksi myös matkustaja-aluksissa. Boeing 787 Dreamliner on aleveärunkoinen kaksimoottorinen pystysuoraan nousuun tarkoitettu matkustajasuihkukone Boeing.

Boeing 787-9 on suunniteltu 300 matkustajalle, joiden toimintasäde on 14 000 km. 250 tonnia painava lentäjä Farnboroughissa suoritti hämmästyttävän tempun: hän nosti matkustajakoneen ja suoritti pystysuoran nousun, mikä on mahdollista vain hävittäjälle. Parhaat lentoyhtiöt arvostivat välittömästi sen ansioita, tilauksia sen ostoa varten alkoi saapua välittömästi maailman johtavista maista. Vuoden 2016 alun tilanteen mukaan myytiin 470 kpl. VTOL Boeingista on tullut ainutlaatuinen matkustajaluomus.

Lentokoneiden ominaisuudet laajenevat

Venäläiset suunnittelijat työskentelevät menestyksekkäästi siviiliprojektissa pystysuoralla nousulla ja laskulla varustetun lentokoneen kehittämiseksi, joka ei vaadi nousupaikkoja. Se voi toimia tehokkaasti erityyppisillä polttoaineilla, sekä maalla että vedessä.

Sillä on laaja valikoima sovelluksia:

• tarjoaa kiireellistä sairaanhoitoa;
• ilmatiedustelu;
• pelastustoimet;
• yksityinen käyttö virallisiin tarkoituksiin.

Ja myös yksityisiin tarkoituksiin

Mahdollisia käyttäjiä voivat olla hätä- ja pelastusministeriö, sisäasiainministeriö, sairaanhoitopalvelut ja tavalliset kaupalliset organisaatiot.

Uusi pystysuoraan nousuun lähtevä lentokone, joka pystyy lentämään jopa 10 km:n korkeudessa ja saavuttamaan 800 km/h nopeuden.

Tämän lentokoneen uuden sukupolven ominaisuudet on suunniteltu käytettäväksi myös sisälläahtaat tilat: kaupungissa, metsässä, tarvittaessa myös hätätilanteissa.

Tällaisen lentokoneen potkurin muodostamaa ympyrää pidetään sen suuntima-alueena. Nostovoima syntyy pääroottorin pyörimisestä, joka käyttää ilmaa ylhäältä alaspäin. Tämän seurauksena alueen yläpuolelle muodostuu alennettu paine ja sen alapuolelle lisääntynyt paine.

Suunniteltu analogisesti helikopterin kanssa, itse asiassa, koska se on sen kehittyneempi ja erilaisiin olosuhteisiin mukautettu malli, se pystyy nousemaan pystysuoraan, laskeutumaan ja leijumaan yhdessä paikassa.

Kylmä sota palaa

Lentokoneiden suunnittelijoiden saavutukset tässä esimerkissä ovat vahvistaneet, että korkea teknologia ja pystysuoraan nousuun suuntautuva lentokone voivat olla yhtä hyödyllisiä ja kysyttyjä sekä v altion että siviilitarkoituksiin.

Kylmän sodan aikana maailman johtavia v altioita kiehtoivat hankkeet luoda taistelulentokone, joka ei vaatisi perinteisiä lentokenttiä. Tämä selittyy tällaisten kohteiden vähäisellä haavoittuvuudella viholliselle, jos lentokone on käytössä. Lisäksi kalliin kiitotien suojaaminen ei ollut taattua. Tätä ajanjaksoa pidetään lentokonesuunnittelutoiminnan kehittämisen tärkeimpänä vaiheena.

Länsimaiset ja kotimaiset strategit ovat ahkerasti modernisoineet VTOL-lentokoneita 30 vuoden ajan saavuttaen täydellisyyden viidennen sukupolven hävittäjissä. Ja käyttöönotetut perusteknologiat mahdollistavat maailman johtavien pitkän aikavälin kehitysten hyödyntämisenlentokoneiden suunnittelijat.