Fly med lodret start. Hvordan fungerer de, og hvorfor er de nødvendige

Du så sandsynligvis i en filmdokumentaren kronik eller teknisk video om, hvordan flyet begynder at summere voldsomt, støv og andet affald begynder at flyve under det, hvorefter det stiger lidt over jorden. Det begynder at stige højere og højere, når det i et par hundrede meters højde gradvist begynder at "bevæge sig", samle fart og flyve væk som et almindeligt fly. Vi vil analysere, hvordan dette sker, hvad er fordele og ulemper ved sådanne maskiner. Naturligvis vil vi ikke glemme deres historie og de mest interessante repræsentanter.

Se Harrier demonstrerer, hvordan det kan hænge et sted

Indholdet

• 1 Hvad er VTOL?
• 2 typer lodrette startfly
• 3 Fordele ved lodrette startfly
• 4 Ulemper ved lodrette startfly
• 5 VTOL's historie
• 6 russiske og sovjetiske fly med lodret start
• 7 VTOL-udsigter

Hvad er VTOL?

Først og fremmest er det værd at forstå detdette er generelt et lodret startfly. Faktisk er et sådant udtryk mere populært end teknisk. Selv logisk, hvis flyet startede lodret, skulle det være i stand til at lande lodret. Derfor det fulde navn - Fly med lodret start og landing. Det er forkortet til VTOL. I fremmede tekster er der en forkortelse VTOL (oversat fra engelsk: Vertical Take-Off and Landing). Samtidig udelukker lodret start og landing ikke muligheden for et normalt løb langs strimlen. Der var sjældne undtagelser i historien, men de forblev alle i fortidens projekter.

Man kan spørge, hvorfor helikopteren ikke kaldeslodrette start / landing fly? Den grundlæggende forskel er, at i en flyvemaskine opstår løftekraften under hovedbevægelsen på grund af luftstrømmen, der styrter ind på vingen. I tilfælde af en helikopter opnås løftekraften på grund af arbejdet med den roterende propel. Hvis han stopper, vil helikopteren måske endda være i stand til at foretage en relativt blød landing i autorotationsfunktion, men den vil ikke være i stand til at planlægge. For fly er der endda en separat retning for fly uden motorer. De kaldes svævefly, flyver i luften ved hjælp af et trækkende fly og kan bruge timer på at planlægge over området som et papirfly. I tilfælde af motorfejl i en helikopter vil den eneste vej være nede, og flyet vil være i stand til at flyve og lande i nogen tid. Sådanne sager har været mere end én gang.

En klar demonstration af princippet om at skabe vingeløft

Typer af lodrette startfly

Som vi har aftalt ovenfor, er VTOL iFørst og fremmest med fly. Så de er tungere end luft, og for eksempel er en ballon ikke et VTOL-fly. Derfor bør denne type fly skabe trækkraft for sig selv. Ved hjælp af metoden til at oprette trækkraft er de opdelt i to hovedtyper.

Den første inkluderer fly såsomfx Yak-38, McDonnell Douglas AV-8 Harrier II og Lockheed Martin F-35 Lightning II. De er udstyret med lift-fremdrivningsmotorer og et andet antal liftmotorer. Alle motorer bruger lodret jetstrøm til start. Enkelt sagt en luftstråle fra en jetmotor.

Lockheed Martin F-35 Lightning II - femte generations fighter med lodret start / landing

En anden type VTOL-fly kaldes en "convertiplane" ogskaber drivkraft til start på grund af propeller. Et eksempel er Bell V-22 Osprey, der er velkendt for os fra Half-Life-spillet og film om specialstyrker. Udad ligner den en lasthelikopter, men hovedflyvningen udføres ligesom et fly. Efter start afviger dens motorer og skaber et allerede horisontalt skub.

Den samme konvertiplan Bell V-22 Osprey. Under flyvningen vendte han motorerne frem og fløj som et turbo-propellfly.

Fordelene ved lodrette startfly

Den største fordel ved fly med lodretstart og landing er deres øgede manøvrerbarhed. Et almindeligt fly kan ikke hænge i luften. Takket være muligheden for at svæve åbner denne type fly nye muligheder for rekognosering.

Det andet, men sandsynligvis mere vigtige plus vil væremuligheden for at starte og lande på stedet, hvilket ikke i vid udstrækning overstiger dimensionerne af selve flyet. En sådan landingsbane har ikke brug for en landingsbane. Dette gælder især, når man baserer sig på små flyvepladser og luftfartsselskaber. Måske er dette alle fordele, der i det mindste kan kaldes lidt betydningsfulde. Vi henvender os til ulemperne.

Ulemper ved lodrette startfly

Den største ulempe ved VTOL vil være, at de er megetvanskeligt at styre. Piloter skal være virkelige esser og skal have evnerne til at kontrollere netop disse maskiner. Håndtering af skubbeændringer fra lodret til vandret kræver et meget højt træningsniveau. Især når det kommer til landing på et hangarskib eller manøvrering i høj vind.

Kun en rigtig ess kan flyve et sådant fly under landing!

De største vanskeligheder er når man lander. Når du starter, skal du hæve flyet og begynde at vinde hastighed, og når du lander, skal du beregne fremgangsmåden, så hastigheden falder, når du nærmer dig landingsstedet.

Derudover er faren under start ogmotorer. Hvis en af ​​motorerne svigter i en normal flyvning, kan flyet flyve på den anden og endda bare planlægge. Hvis den lodrette start / landing motor svigter, er en katastrofe uundgåelig. De er sket mere end én gang med både produktionsbiler og prototyper.

Du kan finde endnu mere interessante ting om forskellige emner på vores kanal i Yandex.Zen

En anden ulempe vil være et højt brændstofforbrug tillodret start / landing. Motorer kører i ekstrem tilstand for at hæve flyet med fuld våben. Som et resultat får vi en kortere flyafstand.

Hvis start og landing på stedet, knap nokoverskridelse af flyets dimensioner er et klart plus, så vil kravene til dette sted bestemt være et minus. Gasstrømmen er meget stærk og varm. Ved at rive et par titusinder af tons fra jorden er det i stand til bogstaveligt talt at ødelægge asfalt under flyet. Det viser sig, at fordelen ved at bruge "i marken" opvejes af kravet om at foretage normal dækning af webstedet. For øvrig vil sådanne fly ikke være i stand til at starte i et rigtigt felt, støv kan deaktivere motorer.

Historie om VTOL

I halvtredserne af det forrige århundrede, industriJeg var i stand til at opnå et sådant udviklingsniveau af turboprop- og turbojet-motorer, at du kunne tænke på fly med lodret start / landing.

Godt spørgsmål: Hvorfor kolliderer fugle med fly?

Dette var især tilfældet i kølvandet på overgangen frakrigere, der kunne starte og lande på ikke-asfalterede strimler, til moderne supersoniske køretøjer, der havde brug for en brolagt strimmel. En sådan strimmel er muligvis ikke i nærheden af ​​konfliktstedet og fjendtlighederne. Selvfølgelig var det muligt at bygge sådanne strimler, men fjenden kunne let deaktivere dem. I dette tilfælde ville alle fly i basen blive ubrugelig legetøj. For øvrig er det stort set på grund af militærbaser med landingsbanen, at indflydelsesrige lande skaber deres allierede i forskellige dele af verden. Det er altid rart, når nogen leverer en flyveplads til at basere dine fly på.

De nævnte vanskeligheder tvang militærettro på løftet om nye typer flyprojekter. Først og fremmest var denne interesse netop fra militærets side. For civil luftfart var det dyrt og ikke meget nødvendigt. Derfor kom prototyperne enten ikke ind i serien, eller forblev endda kun på papir. Den mest berømte af dem kan kaldes Hawker Siddeley HS-141.

Dette kan se ud som en passager VTOL Hawker Siddeley HS-141

Naturligvis blev snesevis af prototyper oprettet,hvoraf de fleste blev set af kun et par mennesker. De styrtede ned under den første flyvning, hvorefter der blev foretaget ændringer i designet, og flyet blev ændret uden anerkendelse.

I midten af ​​1961, NATOs Tekniske Kommissionannoncerede kravene til en enkelt jagerbomben med lodret start / landing. Dette pressede industrien til at skabe supersoniske VTOL-fly. Ifølge prognoserne skulle der i 60-70'erne leveres ca. 5.000 nye fly til tropperne i de lande, der tilhørte alliancen.

Hvor nemt det er at gætte på sådan en forskydningbogstaveligt talt besluttede alt at kæmpe for et stykke af en militær cirkel. Blandt de virksomheder, der var involveret i VTOL-design, var monstre som Messerschmitt, Lockheed, Dassault, Rolls-Royce og endda den italienske Fiat.

Det største problem med at fremstille et enkelt flyfor alle NATO-lande var det, at virksomheder designede grundlæggende forskellige typer fly. Hvert land havde sin egen vision om, hvordan VTOL skulle være - ingen ønskede at indrømme og acceptere et andres monopol. Dette hæmmede designet af det generelle fly stærkt, og virksomhederne fortsatte med at designe deres egne fly, som til tider var meget bisarre.

Prototypen på Ryan X-13 Vertijet. Platformen blev forstået, hvorefter flyet startede uden vanskeligheder.

Ingeniører forsøgte endda at komme til det punkt.ikke-standard og prøvede at implementere et projekt kaldet Ryan X-13 Vertijet. Essensen af ​​flyet var, at det blev suspenderet lodret før lanceringen. Derefter skulle motorerne med maksimal træk løfte flyet i luften. Da der blev opnået et par meters højde, flyttede han sig væk fra kablet og fløj lodret opad som en raket. Til stabilisering ved vingespidserne var gasstråleruderne placeret. Til hovedtryk og kontrol, inklusive under start, blev en motor med en afbøjet trykvektor anvendt.

Med start er alt klart, men landing varet rigtigt kunstværk. Flyet havde ikke engang et landingsudstyr til en sikkerhedskopi. Piloten blev nødt til at sætte flyet på halen igen, hvorefter det blev bragt til kablet og, efter at have kastet trykket, hængt flyet på det med en speciel krok i buen. Da udsigten var meget dårlig, hjalp landoperatøren med at lande. Tvivlsom ordning ... Kun to sådanne fly blev oprettet, og testflyvninger varede mindre end et år. Ideerne blev realiseret hurtigt nok. Heldigvis overlevede begge fly og befinder sig på museer i USA. Der var skrueanaloger af Ryan X-13 Vertijet, men intet kom af dem overhovedet.

Det mest succesrige var multifunktionsprojektetBritish Aerospace Sea Harrier. Du kunne se ham i filmen True Truth. Helten fra Arnold Schwarzenegger fløj på den. Naturligvis kunne han uden forberedelse ikke flyve på det?

Optaget fra filmen "True Lies." Arnold Schwarzenegger's helt ved roret af den britiske See Harrier

Den første flyvning af dette fly fandt sted den 20. august1978, og operationen blev først afsluttet i maj 2016. I alt blev 111 fly produceret i tre versioner. Dette er ikke meget. F.eks. Kan vi sige, at F-16 Fighting Falcon-multifunktionskæmperen, hvis første flyvning fandt sted i 1974, frigav mere end 4.600 enheder og fortsætter med at producere dem.

“Harriers” blev kun frigivet 111 stykker. Selv Yak-38 kom ud i en stor cirkulation.

Nu i den lodrette versionstart / landing frigives femte generationskæmper F-35 Lightning II. Indtil videre er der relativt få produceret, men der satses meget på det i den amerikanske luftvåben og andre NATO-lande.

Russiske og sovjetiske fly med lodret start

Der var et VTOL-program i Sovjetunionen. Mest var hun forlovet med Yakovlevs designbureau. Udviklingen har været i gang siden 1960, og den første model var Yak-36. Han så ikke særlig smuk ud, men i det store og hele taklede han sine opgaver. Disse opgaver var forskning, og for dem blev der kun oprettet 4 fly. De kunne ikke engang hæve den mindste alvorlige vægt af våben - under en demonstrationsflyvning over Domodedovo i 1967 blev modeller brugt.

Yak-36 næsestangen var på ingen måde en inaktiv dekoration. Det havde en stabiliseringsmotordyse.

Flyet blev virkelig vigtigt for landetYak-38, som på udviklingsstadiet blev kaldt Yak-36M. Han blev frataget de fleste af problemerne fra den foregående "test" -generation og blev i 27 år (1977-2004) den vigtigste sovjetiske og russiske VTOL-flåde. Han skulle erstattes af Yak-141, men i 2004 blev programmet begrænset.

Den smukke Yak-141, der aldrig gik ind i serien

Mere seriøs udvikling og massemodellerVTOL var ikke i vores land. Dette skyldes de lave udsigter til sådanne enheder og de økonomiske vanskeligheder, som designbureauer har haft i halvfemserne af forrige århundrede.

Yak-38 så meget bedre ud end sin forgænger. Dets funktionalitet var også højere.

VTOL Udsigter

I dag gør lodrette startfly ikkeså relevant som før. Dette blev muliggjort takket være mere avancerede luftforsvarssystemer, der kan beskytte landingsbanerne mod ødelæggelse af fjenden. Derudover er multifunktionelitet og lav radarsynlighed for fly nu kommet frem.

VTOL kan ikke imødekomme sådanne behov, jade har også et højt brændstofforbrug, større vægt og lav effektivitet i distributionen af ​​våben. Sådanne fly vil selvfølgelig ikke skade, og mange virksomheder ønsker ikke helt at opgive planerne for dem. Tiden for sådanne fly er endnu ikke ankommet eller næsten passeret. Vi lærer snart, at vi herfra skal ”understrege”.