Vertikaalselt õhku tõusev lennuk. VTOL

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Multifunktsionaalsus ja disaini täiuslikkus ühendavad ainulaadse lennutehnika – vertikaalse õhkutõusmise ja maandumise. Venemaa, Inglismaa ja USA parimad vaimud on läbi aastatepikkuse arengu ja edasise moderniseerimise loonud konkurentsivõitluses legendaarseid mudeleid. Kiiruse, lennukõrguse, kandevõime ja ka lahinguvõime suurenemine on seotud raskeveokite reaktiivmootori pideva täiustamisega. See tegi vertikaalselt õhkutõusvatest lennukitest maailma õhujõudude peamise baasüksuse.

Esm alt vertikaalselt

Esimene 1954. aastal eksperimentaalselt loodud vertikaalse õhkutõusmise ja maandumise tehnika oli õhukatsesõiduki Model 65 väljatöötamine. Projekteeritud disain koosnes erinevate lennukite saadaolevatest üksustest - kere ja vertikaalne saba laenati lennuki kerelt, tiivad- lennukil Cessna Model 140A ja šassiil - helikopteril Bell Model 47. Siiani imestavad kaasaegsed disainerid, kuidas nende üksikute elementide kombinatsioon võib sellise tulemuse anda!

Ameerika firma Bell lennuk valmis 1953. aasta lõpuks. Kuu aega hiljem toimus esimene lend õhus hõljumisega ja kuus kuud hiljem - esimene tasuta lend. Kuid lennuki moderniseerimine ei peatunud, veel üheks aastaks viidi see nõutavale jõudlusele katsetamise ja õhus katsetamise teel.

Reaktiivne, kuid mitte väga

Kere külgedel asuvad mootorid pöördusid 90 kraadi alla, tekitades nii lennuks tõste- ja tõukejõu. Turboülelaadur andis intensiivse toite otse õhudüüsidele endile tiiva ja sulestiku otstes. See tagas kogu lennuki konstruktsiooni kontrolli hõljumisrežiimis ja selle võimaluse säilimisega ka madalal kiirusel liikudes.

Kuid peagi keeldus Bell testitulemuste kohaselt selle projektiga töötamast. Esimesel VTOL-lennukil oli selline reaktiivtõukejõud, et see ületas vaevu oma stardimassi, kuigi see oli horisontaalseks liikumiseks liiga suur.

Selliste omadustega oli piloodil raske hoida kiirust vastuvõetavates väärtustes, ületamata horisontaallennu maksimaalse kiiruse piire. Seetõttu on ameeriklaste tähelepanu nurk nihkunud teistele arengutele.

Maailma ainus jak-141

Aastal 1992 üllatas spetsiaalselt kutsutud akrediteeritud ajakirjanikke juhtivate lääne lennufirmade huvi selle tehnika vastu. Eksperdid märkasid lennuki omadusi, mis ületasid lahingulennuki standardideed. Selgus, et aastatepikkuse uurimistöö käigus, mida tehti paralleelselt mitmes riigis, saavad Nõukogude lennukid peopesa vääriliselt.

See oli Yak-141, tol ajal ainus ülehelikiirusega VTOL-lennuk maailmas. Seda eristasid lai valik lahinguülesandeid, suur kiirus ja ainulaadne manööverdusvõime, mille eest sai see kohe ülemaailmse tunnustuse.

Ameeriklased ja eurooplased alustasid oma arengut selles suunas 60ndatel. 1961. aasta näitusel Farnborough’s suutis väärilist tulemust esitada vaid üks Inglise firma. Briti õhujõudude tulevane peamine lahingulennuk, hävitaja Harrier VTOL, ei olnud mitte ainult kõige huvitavam, vaid ka kõige kaitstum eksponaat.

Britid ei lasknud kedagi sisse, isegi mitte oma liitlasi, ameeriklasi. Ainus, kellele tehti erand eriliste teenete ja natsi-Saksamaa üle võidule panuse eest, oli kuulus Nõukogude võitlejate disainer - A. S. Jakovlev. Teda mitte ainult ei kutsutud, vaid ta oli ka tuttav selle tehnika võimalustega.

Maailma võimude vertikaalne rass

NSV Liidu areng saavutas tollal mõningast edu, kuid jäi siiski brittidele oluliselt alla. Katsed leiutatud turbooliga andsid disaineritele väärtusliku kogemuse, see sai võimalikukskahe turboreaktiivmootori paigaldamine lennukile. Nende düüsid võivad pöörata 90 kraadi.

Test V. Mukhin tõstis lennuki nimega Yak-36 taevasse. Kuid see polnud veel täieõiguslik lahingumasin. Näidisetendustel riputati rakettide asemel üles spetsiaalsed mudelid. Lõppude lõpuks polnud lennuk veel tõeliste relvade jaoks valmis.

NLKP Keskkomitee seadis 1967. aastal Jakovlevi projektimeeskonnale ülesandeks luua vertikaalse stardiga kerge lennuk. Uuendatud mudel nimega Jak-38 tekitas skeptilise reaktsiooni isegi A. Tupolevil. Kuid juba 1974. aastal valmistati ette 4 esimest lennukit.

Pärast Briti pommitajate Harrier ühemõttelist üleolekut taevas Falklandi sõjas sai Nõukogude Liidu valitsusele selgeks, et ta vajab oma Yak-38 täiustamist. Seetõttu kiitis Minaviapromi komisjon 1978. aastal heaks Jakovlevi projekteerimisbüroo projekti – uuendatud vertikaalstardiga hävitaja Yak-141 loomise.

Nõukogude rekordiomanik

Venemaal loodi spetsiaalselt vertikaalse õhkutõusmisega lennukite jaoks ainulaadne täiusliku juhtimissüsteemiga mootor. Esimest korda maailmas leiti lahendus järelpõleti pöörlevale otsikule – millelegi, mille kallal pole mitte ainult Nõukogude, vaid ka välismaised lennukikonstruktorid töötanud juba kümmekond aastat. See võimaldas lõpetada Yak-141 maapealse katsetsükli ja saata see õhku tõusma. Alates esimestest katsetest kinnitas ta oma parimat lennusooritust.

See oli üks kõige enamsalajased lennundusprojektid, kulus lääne luureagentuuridel 11 aastat, et teada saada, kuidas see välja näeb. Mitmeotstarbeline kandja-põhine lennuk Yak-141, 4. põlvkonna hävitaja, püstitas 12 maailmarekordit. Selle eesmärk oli saavutada õhuvõim ja pakkuda asukohta vaenlase eest. Selle lokaator võimaldab tabada nii õhu- kui maapealseid sihtmärke. Võimalus saavutada maksimaalne kiirus kuni 1800 km / h. Võitluskoormus - 1000 kg. Võitlusulatus on 340 km. Maksimaalne lennukõrgus on kuni 15 km.

Gorbatšovi poliitika

Edasine kaitsetööstuse kulutuste kärpimise poliitika on avaldanud mõju. Välismajandussuhete sula demonstreerimiseks kohandas valitsus oluliselt lennukikandjate tootmist. Seoses baaslaevade puudumisega seoses lennukikandjate lahkumisega Venemaa laevastikust pärast 1987. aastat, lakkas Yak-141 arendus.

Sellele vaatamata oli Yak-141 ilmumine märkimisväärne samm lennukidisaini praktikas. Venemaa vertikaalset õhkutõusvad lennukid on muutunud õhujõudude asendamatuks varustuseks ja hävitajate edasisel moderniseerimisel toetusid teadlased suuresti Jakovlevi aastatepikkuse töö tulemustele.

MiG-29 (Fulcrum)

A. Mikoyani disainibüroo välja töötatud neljanda põlvkonna Vene hävitaja MiG-29 ühendab endas parimad omadused õhulahingu jaoks keskmise ja lühikese laskekaugusega rakettidega.

Algselt oli VTOL MiG mõeldud hävitamiseksmis tahes tüüpi õhusihtmärgid mis tahes ilmastikutingimustes. Säilitab oma funktsionaalsuse isegi häirete korral. See on varustatud ülitõhusate kaheahelaliste mootoritega ning suudab tabada ka maapealseid sihtmärke. 70ndate alguses kavandatud esimene õhkutõus toimus 1977. aastal.

Üsna lihtne kasutada. 1982. aastal õhuväeteenistusse asunud MiG-29 sai Venemaa õhujõudude peamiseks hävitajaks. Lisaks on enam kui 25 riiki ostnud üle tuhande lennuki.

Ameerika tiivuline kiskja

Ameeriklased, kes on kaitseküsimustes alati täpsed, paistavad silma ka võimsate võitlejate ehitamisel.

Röövlinnu järgi nime saanud Harrier kavandati multifunktsionaalse ja kerge ründelennukina maavägede õhutoetuseks, lahingutegevuseks ja luureks. Tänu suurepärasele jõudlusele kasutatakse seda ka Hispaania ja Itaalia mereväes.

Saates oma klassis esimeseks, sai Briti VTOL Hawker Siddeley Harrier 1978. aastal AV-8A Harrieri angloameerika modifikatsiooni prototüübiks. Kahe riigi disainerite ühine töö täiustas seda Harrierite perekonna teise põlvkonna ründelennukiks.

1975. aastal tuli McDonnell Douglas asendama Inglismaad, kes lahkus projektist juhtkonna suutmatuse tõttu finantseelarvele vastu pidada. AV-8A Harrieri põhjalikuks muutmiseks võetud meetmed võimaldasid hankida hävitaja AV-8B.

Täpsem AV-8B

Põhineb tehnoloogialEelmine mudel, AV-8B on kvaliteedi parandamise osas oluliselt paranenud. Piloodikabiini tõsteti, kere disainiti ümber, tiibu uuendati, lisades iga tiiva jaoks ühe täiendava vedrustuspunkti. Kõrgtäpsed relvad kukutatakse otse starditsooni sisenemisel, kõrvalekaldumise tõenäosus võib olla kuni 15 m.

Mudelit täiustati veelgi aerodünaamiliselt ja nii loodi Ameerika Ühendriikide parim vertikaalse õhkutõusmisega lennuk. Varustatud uuendatud Pegasuse mootoriga võimaldas sooritada vertikaalset õhkutõusmist ja maandumist. AV-8B asus USA jalaväe teenistusse 1985. aasta alguses.

Areng ei peatunud ning hiljem said mudelid AV-8B(NA) ja AV-8B Harrier II Plus varustuse öölahinguoperatsioonideks. Edasine täiustamine muutis selle üheks parimaks viienda põlvkonna vertikaalse stardiga lennuki Harrier III esindajaks.

Nõukogude disainerid töötasid lühikese stardiülesande kallal kõvasti. Need saavutused omandasid ameeriklased F-35 jaoks. Nõukogude kavandid mängisid suurt rolli multifunktsionaalse ülehelikiirusega ründaja F-35 täiustamisel. See VTOL-i hävitaja asus hiljem teenitult Briti ja USA mereväe teenistusse.

Boeing. Väljaspool piire

Akrobaatika meisterlikkust ja ainulaadseid omadusi demonstreerivad nüüd mitte ainult hävitajad, vaid ka reisilaevad. Boeing 787 Dreamliner on alaia kerega kahemootoriline vertikaalset õhkutõusv reisilennuk Boeing.

Boeing 787-9 on mõeldud 300 reisija jaoks sõiduulatusega 14 000 km. 250 tonni kaaluv piloot Farnborough’s sooritas hämmastava triki: tõstis üles reisilennuki ja sooritas vertikaalse õhkutõusmise, mis on võimalik vaid hävitaja puhul. Parimad lennufirmad hindasid selle eeliseid kohe, selle ostmiseks hakkasid kohe saabuma tellimused maailma juhtivatest riikidest. 2016. aasta alguse seisu järgi müüdi 470 tk. VTOL Boeingust on saanud ainulaadne reisijate looming.

Lennukite võimalused laienevad

Vene disainerid töötavad eduk alt tsiviilprojekti kallal vertikaalse õhkutõusu ja maandumisega lennuki väljatöötamiseks, mis ei vaja õhkutõusmiskohti. See võib tõhus alt töötada erinevat tüüpi kütustel nii maal kui ka vees.

Seal on lai valik rakendusi:

• kiirabi osutamine;
• õhuluure;
• päästeoperatsioonid;
• erakasutus ametlikel eesmärkidel.

Ja ka isiklikuks otstarbeks

Võimalikud kasutajad võivad olla eriolukordade ministeerium ja päästeteenistused, siseministeerium, meditsiiniteenistused ja tavalised äriorganisatsioonid.

Uus vertikaalset õhku tõusev lennuk, mis suudab lennata kuni 10 km kõrgusel ja saavutab kiiruse kuni 800 km/h.

Selle lennuki uue põlvkonna võimalused on mõeldud kasutamiseks isegi siseruumideskinnised ruumid: linnas, metsas, vajadusel ka hädaolukordades.

Sellise lennuki propelleri poolt tehtud ring loetakse selle kandepinnaks. Tõstejõud tekib pearootori pöörlemisel, mis kasutab ül alt õhku, suunab selle alla. Selle tulemusena luuakse ala kohal alandatud rõhk ja selle all kõrgem.

Mõeldud analoogia põhjal helikopteriga, kuna see on selle arenenum ja erinevatele tingimustele kohandatud mudel, on see võimeline ühes kohas vertikaalselt startima, maanduma ja hõljuma.

Külm sõda naaseb

Selle näite puhul on lennukikonstruktorite saavutused kinnitanud, et kõrgtehnoloogia ja vertikaalset õhkutõusvad lennukid võivad olla võrdselt kasulikud ja nõudlikud nii valitsuse kui ka tsiviileesmärkidel.

Külma sõja ajal köitsid maailma juhtivaid riike projektid, mille eesmärk oli luua lahinglennuk, mis ei vajaks traditsioonilisi lennuvälju. Seda seletati selliste objektide kerge haavatavusega vaenlase suhtes, kui lennukid on paigutatud. Lisaks ei olnud ka kalli lennuraja kaitset garanteeritud. Seda perioodi peetakse õhusõidukite projekteerimise arengu kõige olulisemaks etapiks.

Lääne ja kodumaised strateegid on VTOL-i lennukeid usin alt moderniseerinud 30 aastat, saavutades täiuslikkuse viienda põlvkonna hävitajates. Ja kasutusele võetud põhitehnoloogiad võimaldavad kasutada maailma juhtivate ettevõtete pikaajalisi arenguidlennukidisainerid.