Aeronava cu decolare verticală. VTOL

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Multifuncționalitatea și perfecțiunea designului combină o tehnică unică de aviație - o aeronavă verticală cu decolare și aterizare. Cele mai bune minți din Rusia, Anglia și SUA, prin mulți ani de dezvoltare și modernizarea lor ulterioară, au creat modele legendare în lupta competitivă. Creșterea vitezei, a altitudinii de zbor, a capacității de transport, precum și a performanței de luptă este asociată cu îmbunătățirea constantă a motorului cu reacție grea. Acesta este ceea ce a făcut ca avioanele cu decolare verticală să fie principala unitate de bază a forțelor aeriene mondiale.

Primul pe verticală

Prima tehnică de decolare și aterizare verticală creată experimental în 1954 a fost dezvoltarea vehiculului de testare aerian Model 65. Designul proiectat a constat din unități disponibile de la diferite aeronave - fuselajul și coada verticală au fost împrumutate de la carcasă, aripile- pe aeronava Cessna Model 140A, iar șasiul - pe elicopterul Bell Model 47. Până acum, designerii moderni se întreabă cum combinația acestor elemente individuale ar putea da un astfel de rezultat!

Aeronava companiei americane Bell a fost gata până la sfârșitul anului 1953. O lună mai târziu, a avut loc primul zbor cu plutire în aer, iar șase luni mai târziu - primul său zbor gratuit. Dar modernizarea aeronavei nu s-a oprit, încă un an a fost adusă la performanța cerută prin testare și testare în aer.

Reactiv, dar nu foarte

Motoarele situate pe părțile laterale ale fuzelajului s-au întors cu 90 de grade în jos, creând astfel portanță și forță pentru zbor. Turbocompresorul a furnizat o sursă intensivă de energie direct către duzele de aer de la capetele aripii și ale penajului. Acest lucru a asigurat controlul întregii structuri a aeronavei în modul hover și cu păstrarea acestei posibilități chiar și atunci când se deplasa cu viteză mică.

Dar în curând, conform rezultatelor testelor, Bell a refuzat să continue să lucreze cu acest proiect. Prima aeronavă VTOL avea o astfel de forță a reacției încât abia și-a depășit propria greutate la decolare, deși era excesivă pentru mișcarea orizontală.

Cu asemenea caracteristici, pilotului i-a fost greu să mențină viteza în valori acceptabile, fără a depăși limitele vitezei maxime de zbor orizontal. Prin urmare, unghiul de atenție al americanilor s-a mutat către alte evoluții.

Singurul Yak-141 din lume

În 1992, jurnaliştii acreditaţi special invitaţi au fost surprinşi de interesul celor mai importante companii aeriene occidentale pentru această tehnică. Experții au observat caracteristicile aeronavei, care au depășit ideile standard despre un avion de luptă. A devenit evident că pentru mulți ani de cercetări, care au fost efectuate în paralel în mai multe țări, aeronava sovietică va primi cu merite palma.

A fost Yak-141, singura aeronavă supersonică VTOL din lume la acea vreme. S-a remarcat printr-o gamă largă de misiuni de luptă, viteză mare și manevrabilitate unică, pentru care a primit imediat recunoaștere mondială.

Americanii și europenii și-au început dezvoltarea în această direcție în anii 60. La expoziția din 1961 de la Farnborough, doar o companie engleză a putut prezenta un rezultat demn. Viitorul principal avion de luptă al Forțelor Aeriene Britanice, avionul de luptă Harrier VTOL, a fost nu numai cel mai interesant, ci și cel mai protejat exponat.

Britanicii nu au lăsat pe nimeni să intre, nici măcar aliații lor, americanii. Singurul pentru care s-a făcut o excepție pentru merite speciale și contribuția la victoria asupra Germaniei naziste a fost celebrul designer de luptători sovietici - A. S. Yakovlev. Nu numai că a fost invitat, ci a fost și familiarizat cu capacitățile acestei tehnici.

Cursa verticală a puterilor mondiale

Dezvoltarea în URSS la acea vreme a obținut un oarecare succes, dar totuși semnificativ inferioară celei britanice. Experimentele cu turbofly inventat le-au oferit designerilor o experiență valoroasă, a devenit posibilinstalarea a două motoare turboreactor pe aeronavă. Duzele lor se pot roti cu 90 de grade.

Test V. Mukhin a ridicat un avion numit Yak-36 spre cer. Dar nu era încă un vehicul de luptă cu drepturi depline. La spectacole demonstrative, în loc de rachete, au fost atârnate modele speciale. La urma urmei, avionul nu era încă pregătit pentru arme reale.

În 1967, Comitetul Central al PCUS a stabilit sarcina echipei de proiect a lui Yakovlev să creeze o aeronavă ușoară cu decolare verticală. Modelul actualizat, numit Yak-38, a provocat o reacție sceptică chiar și din partea lui A. Tupolev. Dar deja în 1974, primele 4 avioane au fost pregătite.

După superioritatea fără echivoc a bombardierelor britanice Harrier pe cer în timpul Războiului Falkland, guvernul Uniunii Sovietice a devenit evident că trebuie să-și îmbunătățească Yak-38. Prin urmare, în 1978, Comisia Minaviaprom a aprobat un proiect pentru Biroul de Proiectare Yakovlev - crearea unui avion de vânătoare actualizat cu decolare verticală Yak-141.

Deținătorul recordului sovietic

Un motor unic echipat cu un sistem de control perfect a fost creat în Rusia special pentru aeronavele cu decolare verticală. Pentru prima dată în lume, a fost găsită o soluție pentru o duză rotativă post-arzător - ceva la care nu numai sovieticii, ci și designerii de avioane străini lucrează de un deceniu. Acest lucru a făcut posibilă finalizarea ciclului de testare la sol pentru Yak-141 și trimiterea acestuia la decolare. De la primele teste, el și-a confirmat cele mai bune performanțe de zbor.

A fost unul dintre cele mai multeproiecte secrete de aviație, a fost nevoie de 11 ani pentru ca agențiile de informații occidentale să afle cum arată. Avionul multifuncțional Yak-141, un avion de luptă din generația a 4-a, a stabilit 12 recorduri mondiale. Era destinat să câștige supremația aeriană și să ofere acoperire pentru locație de la inamic. Localizatorul său vă permite să loviți atât ținte aeriene, cât și terestre. Capacitatea de a atinge o viteză maximă de până la 1800 km/h. Sarcina de luptă - 1000 kg. Raza de luptă este de 340 km. Altitudinea maximă de zbor este de până la 15 km.

politica lui Gorbaciov

O politică suplimentară de reducere a cheltuielilor pentru industria de apărare și-a avut impactul. Pentru a demonstra dezghețul în relațiile economice externe, guvernul a ajustat în mod semnificativ producția de portavioane. Din cauza lipsei navelor de bază în legătură cu retragerea portavioanelor din flota rusă după 1987, dezvoltarea Yak-141 a încetat.

În ciuda acestui fapt, apariția Yak-141 a fost un pas semnificativ în practica de proiectare a aeronavelor. Avioanele rusești cu decolare verticală au devenit echipamente indispensabile ale Forțelor Aeriene și, în continuarea modernizării avioanelor, oamenii de știință s-au bazat în mare parte pe rezultatele multor ani de muncă a lui Yakovlev.

MiG-29 (Fulcrum)

Dezvoltat de Biroul de Proiectare A. Mikoyan, a patra generație de vânătoare rusești MiG-29 combină cele mai bune caracteristici pentru lupta aerian cu rachete la distanțe medii și scurte.

Inițial, VTOL MiG a fost conceput pentru a distrugeorice tip de ținte aeriene în orice condiții meteorologice. Își păstrează funcționalitatea chiar și în prezența interferențelor. Echipat cu motoare cu două circuite extrem de eficiente, este capabil să lovească și ținte terestre. Proiectat la începutul anilor '70, prima decolare a avut loc în 1977.

Destul de ușor de utilizat. După ce a intrat în serviciul Forțelor Aeriene în 1982, MiG-29 a devenit principalul luptător al Forțelor Aeriene Ruse. În plus, peste 25 de țări au achiziționat peste o mie de avioane.

Prădător înaripat american

Întotdeauna meticuloși în materie de apărare, americanii excelează și în construirea de luptători puternici.

Numit după pasărea de pradă, Harrier a fost proiectat ca un avion de atac multifuncțional și ușor pentru sprijinul aerian al forțelor terestre, luptă și recunoaștere. Datorită performanței sale excelente, este folosit și în marina spaniolă și italiană.

Devenind primul din clasa sa, British VTOL Hawker Siddeley Harrier a devenit prototipul modificării anglo-americane a AV-8A Harrier în 1978. Munca comună a designerilor celor două țări l-a îmbunătățit la a doua generație de aeronave de atac ale familiei Harrier.

În 1975, McDonnell Douglas a venit să înlocuiască Anglia, care părăsise proiectul din cauza incapacității conducerii de a face față bugetului financiar. Măsurile luate pentru modificarea profundă a AV-8A Harrier au făcut posibilă obținerea avionului de vânătoare AV-8B.

AV-8B avansat

Bazat pe tehnologiemodelul anterior, AV-8B s-a îmbunătățit considerabil în ceea ce privește îmbunătățirea calității. Carlinga a fost ridicată, fuselajul a fost reproiectat, aripile au fost actualizate, adăugând câte un punct de suspensie suplimentar pentru fiecare aripă. Armele de în altă precizie sunt aruncate direct la intrarea în zona de lansare, probabilitatea de abatere poate fi de până la 15 m.

Modelul a fost îmbunătățit în continuare în ceea ce privește aerodinamica și astfel a creat cea mai bună aeronavă cu decolare verticală din Statele Unite. Echipat cu un motor Pegasus actualizat, a făcut posibilă efectuarea decolării și aterizării verticale. AV-8B a intrat în serviciul infanteriei americane la începutul anului 1985.

Dezvoltarea nu s-a oprit, iar mai târziu modelele AV-8B(NA) și AV-8B Harrier II Plus au primit echipamente pentru operațiuni de luptă nocturnă. Îmbunătățirile ulterioare l-au făcut unul dintre cei mai buni reprezentanți ai aeronavei cu decolare verticală de generația a cincea - Harrier III.

Designerii sovietici au muncit din greu la sarcina scurtă de decolare. Aceste realizări au fost achiziționate de americani pentru F-35. Planurile sovietice au jucat un rol important în perfecționarea atacantului supersonic multifuncțional F-35. Acest luptător VTOL a intrat mai târziu în serviciul Marinei Britanice și SUA.

Boeing. Dincolo de limite

Stăpânirea acrobației și caracteristicile unice sunt acum demonstrate nu numai de luptători, ci și de navele de pasageri. Boeing 787 Dreamliner este unAvion de pasageri Boeing, cu caroserie largă, bimotor, cu decolare verticală.

Boeing 787-9 este proiectat pentru 300 de pasageri cu o autonomie de 14.000 km. Cântărind 250 de tone, un pilot de la Farnborough a făcut un truc uimitor: a ridicat un avion de pasageri și a efectuat o decolare verticală, ceea ce este posibil doar pentru un avion de luptă. Cele mai bune companii aeriene i-au apreciat imediat meritele, comenzile pentru achiziționarea acesteia au început să sosească imediat din țările lider ale lumii. Conform situației la începutul anului 2016, au fost vândute 470 de unități. Boeing-ul VTOL a devenit o creație unică pentru pasageri.

Capacitățile aeronavei se extind

Designerii ruși lucrează cu succes la un proiect civil pentru dezvoltarea unei aeronave cu decolare și aterizare verticală, care nu are nevoie de locuri de decolare. Poate funcționa eficient cu diferite tipuri de combustibil, atât pe uscat, cât și pe apă.

Are o gamă largă de aplicații:

• oferind îngrijiri medicale urgente;
• recunoaștere aeriană;
• operațiuni de salvare;
• utilizare privată în scopuri oficiale.

Și în scopuri private

Utilizatorii posibili pot fi Ministerul Situațiilor de Urgență și serviciile de salvare, Ministerul Afacerilor Interne, serviciile medicale și organizațiile comerciale obișnuite.

Avioane noi cu decolare verticală, capabile să zboare la altitudini de până la 10 km, atingând viteze de până la 800 km/h.

Capacitățile noii generații a acestei aeronave sunt concepute pentru a fi utilizate chiar și înspații restrânse: în oraș, în pădure, dacă este necesar, chiar și în situații de urgență.

Cercul realizat de elicea unei astfel de aeronave este considerat a fi zona de orientare a acesteia. Forța de ridicare este creată de rotația rotorului principal, care folosește aerul de sus, îl direcționează în jos. Drept urmare, se creează o presiune redusă deasupra zonei și o presiune crescută sub aceasta.

Proiectat prin analogie cu un elicopter, de fapt, fiind modelul său mai avansat și mai adaptat la diferite condiții, este capabil să decoleze, să aterizeze și să planeze vertical într-un singur loc.

Războiul Rece se întoarce

Realizările designerilor de aeronave din acest exemplu au confirmat că tehnologia în altă și o aeronavă cu decolare verticală pot fi la fel de utile și solicitate atât în scopuri guvernamentale, cât și în scopuri civile.

În perioada Războiului Rece, principalele puteri ale lumii au fost fascinate de proiectele de creare a unui avion de luptă care nu ar necesita aerodromuri tradiționale. Acest lucru s-a explicat prin vulnerabilitatea ușoară a unor astfel de obiecte cu aeronavele desfășurate față de inamic. În plus, pista scumpă nu era garantată a fi protejată. Această perioadă este considerată cea mai importantă etapă în dezvoltarea activităților de proiectare a aeronavelor.

Strategii occidentali și autohtoni modernizează cu sârguință avioanele VTOL de 30 de ani, atingând perfecțiunea în avioanele de vânătoare din generația a cincea. Iar tehnologiile de bază adoptate fac posibilă utilizarea dezvoltărilor pe termen lung ale liderului mondialdesigneri de avioane.