Függőleges felszálló repülőgép. VTOL

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A multifunkcionalitás és a tökéletes tervezés ötvözi az egyedülálló repülési technikát – a függőleges fel- és leszállást. Oroszország, Anglia és az USA legjobb elméi sok éves fejlesztés és további modernizáció révén legendás modelleket alkottak a versenyharcban. A sebesség, a repülési magasság, a teherbírás, valamint a harci teljesítmény növekedése a nagy teherbírású sugárhajtómű folyamatos fejlesztésével jár együtt. Ez tette a függőleges felszálló repülőgépeket a világ légierejének fő bázisegységévé.

Először függőlegesen

A legelső függőleges fel- és leszállási technika, amelyet kísérletileg 1954-ben hoztak létre, a Model 65 Air Test Vehicle fejlesztése volt. A tervezett kialakítás különböző repülőgépek elérhető egységeiből állt - a törzs és a függőleges farok a repülőgépvázból, a szárnyak kölcsönzése- a Cessna Model 140A repülőgépen, az alvázon pedig - a Bell Model 47 helikopteren. Eddig a modern tervezők csodálkoznak azon, hogy ezeknek az egyes elemeknek a kombinációja hogyan hozhat ilyen eredményt!

A Bell amerikai cég repülőgépe 1953 végére elkészült. Egy hónappal később megtörtént az első repülés a levegőben lebegéssel, hat hónappal később pedig az első ingyenes repülés. De a repülőgép korszerűsítése nem állt meg, még egy évre a levegőben való teszteléssel és teszteléssel hozták a kívánt teljesítményre.

Reaktív, de nem nagyon

A törzs oldalain elhelyezett hajtóművek 90 fokkal lefelé fordultak, ezáltal emelő- és tolóerő keletkezett a repüléshez. A turbófeltöltő intenzív áramellátást biztosított közvetlenül maguknak a légfúvókáknak a szárny és a tollazat végein. Ez biztosította a repülőgép teljes szerkezetének irányítását lebegő üzemmódban, és ennek a lehetőségnek a megőrzésével kis sebességgel is.

De hamarosan a teszteredmények szerint Bell megtagadta, hogy tovább dolgozzon ezzel a projekttel. Az első VTOL repülőgép olyan tolóerővel rendelkezett, hogy alig haladta meg saját felszálló tömegét, bár túlzottan nagy volt a vízszintes mozgáshoz.

Ilyen jellemzőkkel a pilóta nehezen tudta elfogadható értékeken tartani a sebességet anélkül, hogy túllépte volna a vízszintes repülés maximális sebességére vonatkozó határértékeket. Ezért az amerikaiak figyelme más fejlemények felé fordult.

A világ egyetlen Jak-141

1992-ben a külön meghívott akkreditált újságírókat meglepte a vezető nyugati légitársaságok érdeklődése ez iránt a technikával kapcsolatban. A szakértők észrevették a repülőgép jellemzőit, amelyek túlmutattak a harci repülőgépekkel kapcsolatos szokásos elképzeléseken. Nyilvánvalóvá vált, hogy a sokéves kutatások során, melyeket több országban párhuzamosan végeztek, a szovjet repülőgépek méltán kapják majd a pálmát.

A Yak-141 volt, akkoriban az egyetlen szuperszonikus VTOL repülőgép a világon. A harci küldetések széles skálájával, a nagy sebességgel és az egyedülálló manőverezőképességgel tűnt ki, amiért azonnal világszerte elismertséget kapott.

Az amerikaiak és az európaiak a 60-as években kezdték meg fejlődésüket ebben az irányban. Az 1961-es farnborough-i kiállításon csak egy angol cég tudott méltó eredményt felmutatni. A brit légierő leendő fő harci repülőgépe, a Harrier VTOL vadászgép nemcsak a legérdekesebb, de a legvédettebb kiállítás is volt.

A britek nem engedtek be senkit, még szövetségeseiket, az amerikaiakat sem. Az egyetlen kivételt tettek különleges érdemek és a náci Németország feletti győzelemhez való hozzájárulás miatt, a szovjet harcosok híres tervezője - A. S. Yakovlev. Nemcsak meghívást kapott, hanem megismerkedett is ennek a technikának a képességeivel.

A világhatalmak vertikális versenye

A Szovjetunió fejlődése akkoriban némi sikert ért el, de még mindig jelentősen elmaradt a briteknél. A feltalált turbóval végzett kísérletek értékes tapasztalatokat adtak a tervezőknek, ez lehetővé váltkét turbósugárhajtómű felszerelése a repülőgépre. A fúvókák 90 fokkal el tudtak forgatni.

V. teszt. Mukhin egy Yak-36 nevű repülőgépet emelt az égbe. De ez még nem volt teljes értékű harcjármű. A bemutató előadásokon rakéták helyett speciális modelleket függesztettek fel. Végül is a gép még nem volt készen a valódi fegyverekre.

1967-ben az SZKP Központi Bizottsága feladatul tűzte ki Jakovlev projektcsapatát egy függőleges felszállású könnyű repülőgép létrehozására. A frissített, Jak-38-as modell még A. Tupolev részéről is szkeptikus reakciót váltott ki. De már 1974-ben elkészítették az első 4 repülőgépet.

Miután a brit Harrier bombázók egyértelmű fölényben voltak az egekben a falklandi háborúban, a Szovjetunió kormánya számára nyilvánvalóvá vált, hogy javítania kell Jak-38-án. Ezért 1978-ban a Minaviaprom Bizottság jóváhagyta a Yakovlev Tervező Iroda projektjét - egy frissített, függőleges felszálló Yak-141 vadászgép létrehozását.

Szovjet rekorder

Egyedülálló, tökéletes vezérlőrendszerrel felszerelt hajtóművet hoztak létre Oroszországban, kifejezetten függőleges felszálló repülőgépekhez. A világon először találtak megoldást egy utóégető forgófúvókára – amelyen nemcsak a szovjet, hanem a külföldi repülőgép-tervezők is egy évtizede dolgoznak. Ez lehetővé tette a Yak-141 földi tesztciklusának befejezését és felszállásra küldését. Az első tesztek óta megerősítette a legjobb repülési teljesítményét.

Az egyik legjobb volttitkos repülési projektek, 11 évbe telt, amíg a nyugati hírszerző ügynökségek rájöttek, hogyan néz ki. 12 világrekordot állított fel a 4. generációs vadászrepülőgép, a Yak-141, többcélú hordozó alapú repülőgép. Célja volt, hogy megszerezze a légi fölényt, és fedezze a helyszínt az ellenség elől. Helymeghatározója lehetővé teszi légi és földi célpontok eltalálását is. Akár 1800 km/h maximális sebesség elérésének képessége. Harci teher - 1000 kg. A harci hatótáv 340 km. A maximális repülési magasság legfeljebb 15 km.

Gorbacsov politikája

A védelmi ipar kiadásainak csökkentését célzó további politika megtette hatását. A külgazdasági kapcsolatok felengedésének bizonyítására a kormány jelentősen módosította a repülőgép-hordozók gyártását. A bázishajók hiánya miatt a repülőgép-hordozóknak az orosz flottából 1987 utáni kivonása miatt a Jak-141 fejlesztése leállt.

Ennek ellenére a Yak-141 megjelenése jelentős lépés volt a repülőgép-tervezési gyakorlatban. Az orosz függőleges felszálló repülőgépek a légierő nélkülözhetetlen felszerelésévé váltak, és a vadászgépek további modernizálása során a tudósok nagyrészt Jakovlev sokéves munkájának eredményeire támaszkodtak.

MiG-29 (Fulcrum)

Az A. Mikoyan Tervező Iroda által kifejlesztett negyedik generációs orosz MiG-29 vadászrepülőgép a légi harc legjobb tulajdonságait ötvözi a közepes és rövid hatótávolságú rakétákkal.

Eredetileg a VTOL MiG-et pusztításra terveztékbármilyen típusú légi célpont bármilyen időjárási körülmények között. Megőrzi funkcionalitását interferencia jelenlétében is. Rendkívül hatékony, kétkörös motorokkal felszerelve földi célpontok eltalálására is alkalmas. A 70-es évek elején tervezték, az első felszállásra 1977-ben került sor.

Elég könnyen használható. Miután 1982-ben szolgálatba állt a légierőnél, a MiG-29 az orosz légierő fő vadászgépévé vált. Ezenkívül több mint 25 ország több mint ezer repülőgépet vásárolt.

Amerikai szárnyas ragadozó

A védelem terén mindig aprólékos amerikaiak az erős harcosok építésében is jeleskednek.

A ragadozómadárról elnevezett Harriert többfunkciós és könnyű támadórepülőgépnek tervezték a szárazföldi erők légi támogatására, a harcra és a felderítésre. Kiváló teljesítménye miatt a spanyol és az olasz haditengerészetben is használják.

A kategóriájában az első lett, a brit VTOL Hawker Siddeley Harrier 1978-ban az AV-8A Harrier angol-amerikai módosításának prototípusa lett. A két ország tervezőinek közös munkája a Harrier család második generációs támadógépévé fejlesztette.

1975-ben McDonnell Douglas érkezett Anglia helyére, amely kilépett a projektből, mivel a vezetőség nem tudta elviselni a pénzügyi költségvetést. Az AV-8A Harrier alapos módosítása érdekében tett intézkedések lehetővé tették az AV-8B vadászgép beszerzését.

Speciális AV-8B

Technológián alapulaz előző modell, az AV-8B nagymértékben javult a minőségi fejlesztés terén. Megemelték a pilótafülkét, áttervezték a törzset, frissítették a szárnyakat, így minden szárnyhoz egy további felfüggesztési pont került. A nagy pontosságú fegyvereket közvetlenül a kilövési zónába való belépéskor dobják le, az eltérés valószínűsége akár 15 m is lehet.

A modellt tovább fejlesztették aerodinamikai szempontból, és így létrejött az Egyesült Államok legjobb függőleges felszállású repülőgépe. A frissített Pegasus motorral felszerelve lehetővé tette a függőleges fel- és leszállást. Az AV-8B 1985 elején lépett szolgálatba az amerikai gyalogságnál.

A fejlesztés nem állt meg, később az AV-8B(NA) és AV-8B Harrier II Plus modellek felszerelést kaptak az éjszakai harci műveletekhez. A további fejlesztések az ötödik generációs függőleges felszálló repülőgép - Harrier III - egyik legjobb képviselőjévé tették.

A szovjet tervezők keményen dolgoztak a rövid felszállási feladaton. Ezeket az eredményeket az amerikaiak szerezték meg az F-35-höz. A szovjet tervrajzok nagy szerepet játszottak az F-35 többfunkciós szuperszonikus csatár tökéletesítésében. Ez a VTOL vadászgép később méltán lépett szolgálatba a brit és az amerikai haditengerészetnél.

Boeing. Túl a határokon

A műrepülés elsajátítását és az egyedi jellemzőket immár nem csak a vadászgépek, hanem az utasszállító hajók is bizonyítják. A Boeing 787 Dreamliner egyszéles törzsű, kétmotoros függőleges felszálló Boeing utasszállító repülőgép.

A Boeing 787-9-et 300 utas számára tervezték, 14 000 km-es hatótávolsággal. Elképesztő trükköt hajtott végre egy 250 tonnás farnborough-i pilóta: felemelt egy utasszállító repülőgépet és függőleges felszállást hajtott végre, ami csak egy vadászgépnél lehetséges. A legjobb légitársaságok azonnal értékelték érdemeit, a vásárlási megrendelések azonnal érkeztek a világ vezető országaiból. A 2016 eleji állapot szerint 470 darab kelt el. A VTOL Boeing egyedülálló utasalkotás lett.

Bővülnek a repülőgépek képességei

Orosz tervezők sikeresen dolgoznak egy polgári projekten egy függőleges fel- és leszállással rendelkező repülőgép kifejlesztésére, amelyhez nincs szükség felszállási helyszínekre. Hatékonyan tud működni különböző típusú üzemanyagokkal, szárazföldön és vízen egyaránt.

Sokféle alkalmazással rendelkezik:

• sürgős orvosi ellátás biztosítása;
• légi felderítés;
• mentési műveletek;
• magánhasználat hivatalos célokra.

És magáncélra is

A lehetséges felhasználók a Sürgősségi Helyzetek Minisztériuma és a mentési szolgálatok, a Belügyminisztérium, az egészségügyi szolgáltatások és a szokásos kereskedelmi szervezetek lehetnek.

Új függőleges felszálló repülőgép, amely akár 10 km-es magasságban is képes repülni, és akár 800 km/h sebességet is elérhet.

A repülőgép új generációjának képességeit úgy tervezték, hogy még beltéri használatra is alkalmasak legyenekzárt terek: városban, erdőben, szükség esetén vészhelyzetben is.

Egy ilyen repülőgép légcsavarja által alkotott kör a felfekvési területe. Az emelőerőt a főrotor forgása hozza létre, amely a levegőt felülről használja, lefelé irányítja. Ennek eredményeként a terület felett csökkentett nyomás, alatta pedig megnövekedett nyomás jön létre.

A helikopter analógiájára tervezték, valójában fejlettebb és különböző körülményekhez igazított modelljeként képes függőleges fel-, leszállásra és egy helyen lebegésre.

Hidegháború visszatér

A repülőgép-tervezők ebben a példában elért eredményei megerősítették, hogy a csúcstechnológiás és a függőleges felszálló repülőgépek egyaránt hasznosak és keresettek lehetnek kormányzati és polgári célokra egyaránt.

A hidegháború időszakában a világ vezető hatalmait lenyűgözték az olyan harci repülőgépek létrehozására irányuló projektek, amelyekhez nem volt szükség hagyományos repülőterekre. Ez azzal magyarázható, hogy az ilyen objektumok enyhe sebezhetősége a bevetett repülőgépekkel szemben az ellenség számára. Ráadásul a drága kifutópálya védelme sem volt garantáltan. Ezt az időszakot tekintik a repülőgép-tervezési tevékenységek fejlődésének legfontosabb szakaszának.

Nyugati és hazai stratégák 30 éve szorgalmasan modernizálják a VTOL repülőgépeket, és az ötödik generációs vadászgépekben érik el a tökéletességet. Az átvett alaptechnológiák pedig lehetővé teszik a világ vezető vállalatainak hosszú távú fejlesztéseinek felhasználásátrepülőgép-tervezők.