Vertical takeoff aircraft. VTOL

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Multifunctionality at pagiging perpekto ng disenyo ay pinagsasama ang isang natatanging aviation technique - isang vertical takeoff at landing aircraft. Ang pinakamahusay na mga isip ng Russia, England at USA, sa maraming taon ng pag-unlad at kanilang karagdagang modernisasyon, ay lumikha ng mga maalamat na modelo sa mapagkumpitensyang pakikibaka. Ang pagtaas sa bilis, altitude ng paglipad, kapasidad ng pagdala, pati na rin ang pagganap ng labanan ay nauugnay sa patuloy na pagpapabuti ng mabigat na tungkulin na jet engine. Ito ang dahilan kung bakit ang vertical take-off aircraft ang pangunahing base unit ng air forces sa mundo.

Una patayo

Ang pinakaunang vertical takeoff at landing technique na eksperimentong ginawa noong 1954 ay ang pagbuo ng Model 65 Air Test Vehicle. Ang dinisenyo na disenyo ay binubuo ng magagamit na mga yunit mula sa iba't ibang sasakyang panghimpapawid - ang fuselage at patayong buntot ay hiniram mula sa airframe, ang mga pakpak- sa Cessna Model 140A na sasakyang panghimpapawid, at sa chassis - sa Bell Model 47 helicopter. Hanggang ngayon, nagtataka ang mga modernong designer kung paano maaaring magbigay ng ganoong resulta ang kumbinasyon ng mga indibidwal na elementong ito!

Ang sasakyang panghimpapawid ng kumpanyang Amerikano na Bell ay handa na sa pagtatapos ng 1953. Makalipas ang isang buwan, naganap ang unang paglipad na may pag-hover sa himpapawid, at pagkaraan ng anim na buwan - ang unang libreng paglipad nito. Ngunit hindi huminto ang modernisasyon ng sasakyang panghimpapawid, sa loob ng isang taon ay dinala ito sa kinakailangang pagganap sa pamamagitan ng pagsubok at pagsubok sa himpapawid.

Reaktibo, ngunit hindi masyadong

Ang mga makina na matatagpuan sa mga gilid ng fuselage ay bumaba nang 90 degrees, kaya lumilikha ng lift at thrust para sa paglipad. Ang turbocharger ay nagbigay ng masinsinang supply ng kuryente nang direkta sa mga air nozzle mismo sa mga dulo ng pakpak at balahibo. Tiniyak nito ang kontrol ng buong istraktura ng sasakyang panghimpapawid sa hover mode, at sa pangangalaga ng posibilidad na ito kahit na gumagalaw sa mababang bilis.

Ngunit sa lalong madaling panahon, ayon sa mga resulta ng pagsubok, tumanggi si Bell na ipagpatuloy ang pagtatrabaho sa proyektong ito. Ang unang sasakyang panghimpapawid ng VTOL ay may jet thrust na halos hindi ito lumampas sa sarili nitong bigat ng pag-alis, bagama't ito ay labis para sa pahalang na paggalaw.

Sa ganitong mga katangian, mahirap para sa piloto na panatilihin ang bilis sa mga katanggap-tanggap na halaga, nang hindi lalampas sa mga limitasyon sa maximum na bilis ng pahalang na paglipad. Samakatuwid, ang anggulo ng atensyon ng mga Amerikano ay lumipat sa iba pang mga pag-unlad.

Ang tanging Yak-141 sa mundo

Noong 1992, ang mga espesyal na inimbitahang akreditadong mamamahayag ay nagulat sa interes ng mga nangungunang Western airline sa diskarteng ito. Napansin ng mga eksperto ang mga tampok ng sasakyang panghimpapawid, na lumampas sa karaniwang mga ideya tungkol sa isang sasakyang panghimpapawid ng labanan. Naging malinaw na sa loob ng maraming taon ng pananaliksik, na isinagawa nang magkatulad sa ilang mga bansa, ang sasakyang panghimpapawid ng Sobyet ay karapat-dapat na tumanggap ng palad.

Ito ang Yak-141, ang nag-iisang supersonic na VTOL aircraft sa mundo noong panahong iyon. Ito ay nakilala sa pamamagitan ng malawak na hanay ng mga combat mission, mataas na bilis at natatanging kakayahang magamit, kung saan agad itong nakatanggap ng pagkilala sa buong mundo.

Americans at Europeans nagsimula ang kanilang pag-unlad sa direksyong ito noong 60s. Sa eksibisyon noong 1961 sa Farnborough, isang kumpanyang Ingles lamang ang nakapagpakita ng isang karapat-dapat na resulta. Ang hinaharap na pangunahing combat aircraft ng British Air Force, ang Harrier VTOL fighter, ay hindi lamang ang pinakakawili-wili, kundi pati na rin ang pinakaprotektadong exhibit.

Hindi pinapasok ng mga British ang sinuman, kahit ang kanilang mga kaalyado, ang mga Amerikano. Ang isa lamang na ginawa ng isang pagbubukod para sa mga espesyal na merito at kontribusyon sa tagumpay laban sa Nazi Germany ay ang sikat na taga-disenyo ng mga mandirigma ng Sobyet - A. S. Yakovlev. Hindi lang siya inimbitahan, kundi kilala rin niya ang mga kakayahan ng technique na ito.

Vertical race of world powers

Ang pag-unlad sa USSR noong panahong iyon ay nakamit ang ilang tagumpay, ngunit mas mababa pa rin sa British. Ang mga eksperimento sa naimbentong turbofly ay nagbigay sa mga taga-disenyo ng mahalagang karanasan, naging posiblepag-install ng dalawang turbojet engine sa sasakyang panghimpapawid. Maaaring umikot ng 90 degrees ang kanilang mga nozzle.

Test V. Inangat ni Mukhin sa kalangitan ang isang eroplanong pinangalanang Yak-36. Ngunit hindi pa ito isang ganap na sasakyang panlaban. Sa mga pagtatanghal ng demonstrasyon, sa halip na mga rocket, ang mga espesyal na modelo ay nakabitin. Pagkatapos ng lahat, ang eroplano ay hindi pa handa para sa mga tunay na armas.

Noong 1967, itinakda ng Komite Sentral ng CPSU ang gawain para sa pangkat ng proyekto ng Yakovlev na lumikha ng isang magaan na sasakyang panghimpapawid na may patayong pag-alis. Ang na-update na modelo, na tinatawag na Yak-38, ay nagdulot ng isang pag-aalinlangan na reaksyon kahit na mula kay A. Tupolev. Ngunit noong 1974, ang unang 4 na sasakyang panghimpapawid ay inihanda.

Pagkatapos ng malinaw na kataasan ng mga British Harrier bombers sa himpapawid sa Falklands War, naging malinaw sa gobyerno ng Unyong Sobyet na kailangan nitong pagbutihin ang Yak-38 nito. Samakatuwid, noong 1978, inaprubahan ng Minaviaprom Commission ang isang proyekto para sa Yakovlev Design Bureau - ang paglikha ng isang na-update na vertical take-off fighter na Yak-141.

Soviet record holder

Isang natatanging makina na nilagyan ng perpektong control system ang ginawa sa Russia partikular para sa vertical takeoff aircraft. Sa kauna-unahang pagkakataon sa mundo, natagpuan ang isang solusyon para sa isang afterburner rotary nozzle - isang bagay na hindi lamang Sobyet, kundi pati na rin ang mga dayuhang taga-disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay nagtatrabaho sa loob ng isang dekada. Ginawa nitong posible na makumpleto ang ikot ng pagsubok sa lupa para sa Yak-141 at ipadala ito upang lumipad. Mula sa mga unang pagsubok, kinumpirma niya ang kanyang pinakamahusay na pagganap sa paglipad.

Ito ay isa sa pinakamaramimga lihim na proyekto ng aviation, tumagal ng 11 taon para sa mga ahensya ng paniktik sa Kanluran upang malaman kung ano ang hitsura nito. Ang multi-purpose carrier-based aircraft na Yak-141, isang 4th generation fighter, ay nagtakda ng 12 world record. Ito ay inilaan upang makakuha ng air supremacy at magbigay ng takip para sa lokasyon mula sa kaaway. Nagbibigay-daan sa iyo ang tagahanap nito na matamaan ang parehong mga target sa hangin at lupa. Ang kakayahang maabot ang isang maximum na bilis ng hanggang sa 1800 km / h. Pag-load ng labanan - 1000 kg. Ang saklaw ng labanan ay 340 km. Ang maximum na flight altitude ay hanggang 15 km.

patakaran ni Gorbachev

May epekto ang karagdagang patakaran sa pagbawas ng paggasta sa industriya ng depensa. Upang ipakita ang pagkatunaw sa mga relasyon sa ekonomiya ng ibang bansa, makabuluhang inayos ng gobyerno ang produksyon ng mga carrier ng sasakyang panghimpapawid. Dahil sa kakulangan ng pagbabasehang mga barko kaugnay ng pag-alis ng mga carrier ng sasakyang panghimpapawid mula sa armada ng Russia pagkatapos ng 1987, tumigil ang pagbuo ng Yak-141.

Sa kabila nito, ang hitsura ng Yak-141 ay isang makabuluhang hakbang sa pagsasanay sa disenyo ng sasakyang panghimpapawid. Ang Russian vertical take-off aircraft ay naging kailangang-kailangan na kagamitan ng Air Force, at sa karagdagang modernisasyon ng mga manlalaban, higit na umasa ang mga siyentipiko sa mga resulta ng maraming taon ng trabaho ni Yakovlev.

MiG-29 (Fulcrum)

Binuo ng A. Mikoyan Design Bureau, pinagsasama ng ikaapat na henerasyong Russian fighter na MiG-29 ang pinakamahusay na katangian para sa air combat na may mga missile sa medium at short range.

Sa una, ang VTOL MiG ay idinisenyo upang sirainanumang uri ng mga target sa hangin sa ilalim ng anumang kondisyon ng panahon. Pinapanatili ang functionality nito kahit na may interference. Nilagyan ng napakahusay na dual-circuit engine, ito ay may kakayahang tumama din sa mga target sa lupa. Dinisenyo noong unang bahagi ng dekada 70, naganap ang unang pag-alis noong 1977.

Medyo madaling gamitin. Ang pagpasok sa serbisyo sa Air Force noong 1982, ang MiG-29 ay naging pangunahing manlalaban ng Russian Air Force. Bilang karagdagan, higit sa 25 bansa ang bumili ng mahigit isang libong sasakyang panghimpapawid.

American winged predator

Palaging maselan sa usapin ng depensa, mahusay din ang mga Amerikano sa pagbuo ng makapangyarihang mga manlalaban.

Pinangalanang ibong mandaragit, ang Harrier ay idinisenyo bilang isang multifunctional at light attack na sasakyang panghimpapawid para sa air support ng ground forces, combat at reconnaissance. Dahil sa mahusay na pagganap nito, ginagamit din ito sa Spanish at Italian Navy.

Naging una sa klase nito, ang British VTOL Hawker na si Siddeley Harrier ay naging prototype ng Anglo-American modification ng AV-8A Harrier noong 1978. Ang magkasanib na gawain ng mga taga-disenyo ng dalawang bansa ay pinahusay ito sa pangalawang henerasyong sasakyang panghimpapawid ng pamilya Harrier.

Noong 1975, dumating si McDonnell Douglas upang palitan ang England, na umalis sa proyekto dahil sa kawalan ng kakayahan ng pamamahala na makayanan ang badyet sa pananalapi. Ang mga hakbang na ginawa para sa masusing pagbabago ng AV-8A Harrier ay naging posible upang makuha ang AV-8B fighter.

Advanced AV-8B

Batay sa teknolohiyasa nakaraang modelo, ang AV-8B ay lubos na napabuti sa mga tuntunin ng pag-upgrade ng kalidad. Ang sabungan ay itinaas, ang fuselage ay muling idinisenyo, ang mga pakpak ay na-update, na nagdaragdag ng isang karagdagang punto ng suspensyon para sa bawat pakpak. Ang mga high-precision na armas ay direktang ibinabagsak sa pagpasok sa launch zone, ang posibilidad ng deviation ay maaaring hanggang 15 m.

Ang modelo ay higit na pinahusay sa mga tuntunin ng aerodynamics at sa gayon ay lumikha ng pinakamahusay na sasakyang panghimpapawid na may patayong pag-alis sa United States. Nilagyan ng na-update na Pegasus engine, ginawa nitong posible na magsagawa ng vertical takeoff at landing. Ang AV-8B ay pumasok sa serbisyo kasama ng US infantry noong unang bahagi ng 1985.

Hindi huminto ang pag-unlad, at kalaunan ay nakatanggap ang mga modelo ng AV-8B(NA) at AV-8B Harrier II Plus ng mga kagamitan para sa mga operasyong panggabing labanan. Dahil sa karagdagang pagpapahusay, naging isa ito sa pinakamahusay na kinatawan ng ikalimang henerasyong vertical takeoff aircraft - Harrier III.

Soviet designers nagtrabaho nang husto sa maikling takeoff task. Ang mga tagumpay na ito ay nakuha ng mga Amerikano para sa F-35. Malaki ang papel ng mga blueprint ng Soviet sa pagperpekto ng multifunctional supersonic striker na F-35. Ang VTOL fighter na ito ay nararapat na pumasok sa serbisyo sa ibang pagkakataon sa British at US Navy.

Boeing. Lampas sa limitasyon

Ang karunungan ng aerobatics at mga natatanging katangian ay ipinapakita na hindi lamang ng mga manlalaban, kundi pati na rin ng mga pampasaherong liner. Ang Boeing 787 Dreamliner ay isangwide-body twin-engine vertical takeoff passenger jet Boeing.

Ang Boeing 787-9 ay idinisenyo para sa 300 pasahero na may hanay na 14,000 km. Tumimbang ng 250 tonelada, ang isang piloto sa Farnborough ay nagsagawa ng isang kamangha-manghang trick: siya ay nag-angat ng isang pampasaherong eroplano at nagsagawa ng isang patayong pag-alis, na posible lamang para sa isang fighter jet. Agad na pinahahalagahan ng pinakamahusay na mga airline ang mga merito nito, ang mga order para sa pagbili nito ay nagsimulang dumating kaagad mula sa mga nangungunang bansa sa mundo. Ayon sa status sa simula ng 2016, 470 units ang naibenta. Ang VTOL Boeing ay naging kakaibang likha ng pasahero.

Lumalawak ang mga kakayahan ng sasakyang panghimpapawid

Russian designer ay matagumpay na gumagawa ng isang sibil na proyekto para sa pagbuo ng isang sasakyang panghimpapawid na may patayong pag-takeoff at landing, na hindi nangangailangan ng mga lugar ng pag-alis. Mabisa itong gumana sa iba't ibang uri ng gasolina, batay sa lupa at tubig.

May malawak na hanay ng mga application:

• pagbibigay ng agarang pangangalagang medikal;
• air reconnaissance;
• rescue operations;
• pribadong paggamit para sa mga opisyal na layunin.

At para sa mga pribadong layunin din

Maaaring ang mga posibleng gumagamit ay ang Ministry of Emergency Situations at mga serbisyo sa pagliligtas, ang Ministry of Internal Affairs, mga serbisyong medikal at ordinaryong komersyal na organisasyon.

Bagong vertical take-off na sasakyang panghimpapawid na may kakayahang lumipad sa mga taas na hanggang 10 km, na umaabot sa bilis na hanggang 800 km/h.

Ang mga kakayahan ng bagong henerasyon ng sasakyang panghimpapawid na ito ay idinisenyo para magamit kahit samga nakakulong na espasyo: sa lungsod, sa kagubatan, kung kinakailangan, kahit na sa mga emergency na sitwasyon.

Ang bilog na ginawa ng propeller ng naturang sasakyang panghimpapawid ay itinuturing na lugar ng tindig nito. Ang puwersa ng pag-aangat ay nilikha sa pamamagitan ng pag-ikot ng pangunahing rotor, na gumagamit ng hangin mula sa itaas, idinidirekta ito pababa. Bilang resulta, lumilikha ng pinababang presyon sa itaas ng lugar, at tumaas sa ibaba nito.

Dinisenyo sa pamamagitan ng pagkakatulad sa isang helicopter, sa katunayan, bilang mas advanced at inangkop na modelo nito sa iba't ibang kondisyon, ito ay may kakayahang vertical takeoff, landing, at hover sa isang lugar.

Cold War returns

Kinumpirma ng mga nakamit ng mga taga-disenyo ng sasakyang panghimpapawid sa halimbawang ito na ang mataas na teknolohiya at isang vertical na pag-alis ng sasakyang panghimpapawid ay maaaring maging pantay na kapaki-pakinabang at hinihiling kapwa para sa mga layunin ng gobyerno at sibilyan.

Noong panahon ng Cold War, ang mga nangungunang kapangyarihan sa mundo ay nabighani sa mga proyektong gumawa ng combat aircraft na hindi mangangailangan ng mga tradisyonal na airfield. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng bahagyang kahinaan ng mga naturang bagay na may naka-deploy na sasakyang panghimpapawid sa kaaway. Bilang karagdagan, ang mamahaling runway ay hindi garantisadong protektado. Ang panahong ito ay itinuturing na pinakamahalagang yugto sa pagbuo ng mga aktibidad sa disenyo ng sasakyang panghimpapawid.

Western at domestic strategist ay masigasig na nagmo-modernize ng VTOL aircraft sa loob ng 30 taon, na umaabot sa pagiging perpekto sa fifth-generation fighter. At ang pinagtibay na mga pangunahing teknolohiya ay ginagawang posible na gamitin ang mga pangmatagalang pag-unlad ng nangungunang mundomga taga-disenyo ng sasakyang panghimpapawid.