általános

Függőleges felszállású repülőgép. Hogyan működnek és miért van szükségük rájuk?

Valószínűleg láttál egy filmdokumentumbankrónikát vagy műszaki videót arról, hogy a repülőgép miként kezd hevesen zümmögni, a por és más törmelék repülni kezd alulról, majd kissé a föld fölé emelkedik. Egyre magasabbra emelkedik, amikor néhány tíz méter magasságán fokozatosan elindul, felveszi a sebességet és elrepül, mint egy normál repülőgép. Vizsgálni fogjuk, hogyan történik ez, milyen előnyök és hátrányok vannak az ilyen gépek számára. Természetesen nem felejtsük el történelmüket és a legérdekesebb képviselőket.

Lásd: Harrier bemutatja, hogyan lehet lógni egy helyen

A tartalom

  • 1 Mi a VTOL?
  • 2 A függőleges felszálló repülőgépek típusai
  • 3 A függőleges felszálló repülőgépek előnyei
  • 4 A függőleges felszálló repülőgépek hátrányai
  • 5 A VTOL története
  • 6 orosz és szovjet repülőgép függőleges felszállással
  • 7 VTOL kilátások

Mi a VTOL?

Mindenekelőtt érdemes megérteni eztez általában egy függőleges felszálló repülőgép. Valójában egy ilyen kifejezés népszerűbb, mint a technikai. Még logikusan, ha a sík függőlegesen emelkedik fel, akkor képesnek kell lennie arra, hogy függőlegesen landoljon. Ezért a teljes név - Függőleges felszállás és leszállás repülőgép. A rövidítés VTOL. Idegen szövegekben a VTOL rövidítés található (angolról lefordítva: Vertikális felszállás és leszállás). Ugyanakkor a függőleges felszállás és leszállás nem zárja ki a szalag mentén történő normál futás lehetőségét. A történelemben ritka kivételek voltak, ám ezek mind a múltbeli projektekben maradtak.

Fel lehet kérdezni, hogy miért nem hívják meg a helikoptertfüggőleges felszállás / leszállás repülőgép? Az alapvető különbség az, hogy egy repülőgépen a fő mozgás során az emelőerő a szárny felé rohanó légáram miatt jön létre. Helikopter esetén az emelőerőt a forgó propeller munkájának köszönhetően érik el. Ha leáll, akkor a helikopter képes lesz még viszonylag lágy leszállást végrehajtani autorotációs módban, de nem tudja megtervezni. Repülőgépek esetében van még külön motor iránya is, motorok nélkül. Vitorlázó repülőgépeknek hívják őket, vontató repülőgép segítségével repülnek a levegőbe, és órákat tölthetnek úgy, hogy papírrepülőként tervezik a területet. Ha egy helikopterben meghibásodik motor, az egyetlen út lefelé lesz, és a sík képes lesz repülni és leszállni egy ideig. Az ilyen esetek többször is voltak.

A szárnysebesség létrehozásának alapos bemutatása

A függőleges felszálló repülőgépek típusai

Amint a fentiekben megállapodottunk, a VTOL székhelyeMindenekelőtt légi úton. Ez azt jelenti, hogy nehezebbek, mint a levegő, és például egy ballon nem VTOL repülőgép. Ezért az ilyen típusú repülőgépeknek magának a tapadást kell létrehozniuk. A vontatás létrehozásának módszerével két fő típusra oszthatók.

Az első olyan repülőgépekre vonatkozik, mint apéldául Yak-38, McDonnell Douglas AV-8 Harrier II és Lockheed Martin F-35 Lightning II. Fel vannak szerelve emelőmotorokkal és különböző számú emelőmotorral. Minden motor függőleges sugárhajtóművet használ fel a felszálláshoz. Egyszerűen fogalmazva: egy sugárhajtású repülőgép egy sugárhajtású motorból.

Lockheed Martin F-35 Lightning II - ötödik generációs vadászgép függőleges fel- és leszállással

A VTOL repülőgépek egy másik típusát „átalakító repülőgépnek” neveziklendületet teremt a légcsavarok miatt történő felszálláshoz. Példa erre a Bell V-22 Osprey, amely a Half-Life játékból és a speciális erőkről szóló filmekből jól ismert. Külsőleg inkább teherhelikopternek tűnik, de a fő repülést ugyanúgy, mint egy repülőgépet hajtják végre. Felszállás után motorjai eltérnek és máris vízszintes tolóerőt hoznak létre.

Ugyanaz a konvertiplane Bell V-22 Osprey. Repülés közben előrefordította a motorokat, és úgy repült, mint egy turbócsavar repülőgép.

A függőleges felszálló repülőgépek előnyei

A függőleges repülőgépek fő előnyea felszállás és leszállás a megnövekedett manőverezőképességük. Egy átlagos repülőgép nem lóghat a levegőben. A lebegő lehetőségnek köszönhetően az ilyen típusú repülőgép új lehetőségeket kínál a felderítésre.

A második, de valószínűleg fontosabb plusz lesza felszállás és a leszállás képessége, amely nem haladja meg maga a repülőgép méretét. Egy ilyen kifutópályának nincs szüksége kifutóra. Ez különösen igaz a kis repülőterekre és repülőgép-hordozókra támaszkodva. Lehet, hogy ezek mind olyan előnyök, amelyeket legalább kicsit jelentősnek lehet nevezni. Visszatérünk a hátrányokra.

A függőleges felszálló repülőgépek hátrányai

A VTOL legfőbb hátránya, hogy nagyon jónehéz kezelni. A pilótáknak valódi ásznak kell lenniük, és készségekkel kell rendelkezniük ezeknek a gépeknek a vezérléséhez. A tolóerő függőlegesről vízszintesre változásának kezelése nagyon magas szintű képzést igényel. Különösen akkor, ha egy repülőgép-hordozóra leszállunk, vagy erős szélben manőverezünk.

Csak egy igazi ász repülhet ilyen repülőgéppel leszállás közben!

A legnagyobb nehézségek a leszálláskor jelentkeznek. Felszálláskor fel kell emelnie a síkot, és el kell kezdenie növelni a sebességet, és leszálláskor számolnia kell a megközelítést úgy, hogy a sebesség csökkenjen, amikor megközelíti a leszállási helyet.

Ezen felül a veszély a felszállás ésmotorokhoz. Ha az egyik motor normál repülés közben meghibásodik, akkor a sík a másodikra ​​repülhet, sőt éppen csak tervezhet. Ha a függőleges felszálló / leszálló motor meghibásodik, elkerülhetetlen a katasztrófa. Egyszer többször is megtörtént a gyártási autókkal és a prototípusokkal.

A Yandex.Zen csatornánkban még érdekesebb dolgokat találhat különböző témákban

További hátrányt jelent afüggőleges felszállás / leszállás. A motorok extrém módban működnek, hogy a repülőgépet teljes fegyverzettel emeljék fel. Ennek eredményeként rövidebb repülési távolságot kapunk.

Ha felszállás és leszállás a helyszínen, aliga repülőgép méretének túllépése határozott plusz, akkor ennek a helynek a követelményei minden bizonnyal mínusz lesznek. A gázáram nagyon erős és forró. Néhány tíz tonnát leszakítva a földről, szó szerint elpusztíthatja az aszfaltot a sík alatt. Kiderül, hogy a „terepen” használat előnyeit ellensúlyozza a telek normál lefedettségének követelménye. Mellesleg, az ilyen repülőgépek nem tudnak felszállni egy valódi terepen; a por letilthatja a motorokat.

A VTOL története

A múlt század ötvenes éveiben az iparképes volt olyan magas szintű turbóhajtású és turborelektromos motorokat elérni, hogy gondolkodni lehessen vertikális felszállás / leszállás repülőgépekkel.

Jó kérdés: Miért ütköznek a madarak a repülőgépekkel?

Ez különösen igaz volt a 2004 - es átmenet nyománharcosok, amelyek felszállhattak és burkolatlan szalagokra landolhatnak, a modern szuperszonikus járművekhez, amelyeknek burkolt sávra volt szükségük. Lehet, hogy egy ilyen szalag nem található a konfliktus és az ellenségeskedés helyének közelében. Természetesen lehetett ilyen szalagot építeni, de az ellenség könnyen letilthatta őket. Ebben az esetben a bázison lévő összes repülőgép használhatatlanná válna. By the way, nagyrészt a kifutópálya katonai bázisai miatt az befolyásos országok szövetségeseikké válnak a világ különböző részein. Mindig jó, ha valaki repülőteret biztosít, hogy a repülőgépeire támaszkodjon.

A felsorolt ​​nehézségek kényszerítették a katonaságothiggy az új típusú repülőgép-projektek ígéretében. Mindenekelőtt ez az érdeklődés pontosan a katonaság részéről volt. A polgári repülés számára ez drága és nem volt nagyon szükséges. Ezért a prototípusok vagy nem léptek be a sorozatba, vagy csak papíron maradtak. Közülük a leghíresebb a Hawker Siddeley HS-141.

Ez úgy néz ki, mint egy VTOL Hawker Siddeley HS-141 utas

Természetesen tucatnyi prototípust hoztak létre,amelyek többségét csak néhány ember látta. Az első repülés során lezuhant, ezt követően megváltoztak a terv és a repülőgép felismerés nélkül megváltozott.

1961 közepén a NATO Műszaki Bizottságbejelentette a függőleges felszállással / leszálláskal rendelkező egyetlen vadászbombázó követelményeit. Ez arra késztette az ipart, hogy szuperszonikus VTOL repülőgépeket hozzon létre. Az előrejelzések szerint a 60-70-es években mintegy 5000 új repülőgépet kellett szállítani a Szövetséghez tartozó országok csapatainak.

Milyen könnyű kitalálni egy ilyen apróságraszó szerint minden úgy döntött, hogy harcol egy darab katonai pite ellen. A VTOL repülőgépek tervezésében részt vevő vállalatok között olyan szörnyek voltak, mint a Messerschmitt, Lockheed, Dassault, Rolls-Royce és még az olasz Fiat.

Az egyetlen repülőgép gyártásának fő problémájaminden NATO-ország esetében az volt, hogy a társaságok alapvetően eltérő típusú repülőgépeket terveztek. Minden országnak saját elképzelése volt arról, hogy milyennek kell lennie a VTOL-ban - senki sem akart engedményeket tenni, és egyetérteni a másik monopóliumával. Ez nagymértékben gátolta az általános repülőgép tervezését, és a vállalatok továbbra is saját repülőgépeiket tervezték, amelyek néha nagyon bizarrák voltak.

A Ryan X-13 Vertijet prototípusa. A peront megértették, miután a repülőgép nehézség nélkül felszállt.

A mérnökök még a lényegre is próbálták jutni.nem szabványos, és megpróbálták megvalósítani a Ryan X-13 Vertijet nevű projektet. A repülőgép lényege az volt, hogy a felszállás előtt függőlegesen felfüggesztették. Ezt követően a legnagyobb tolóerővel rendelkező motoroknak feltételezték, hogy megemelik a síkot a levegőbe. Amikor néhány méter magasságot ért el, elmozdult a kábeltől és függőlegesen felfelé repült, mint egy rakéta. A szárnycsapok stabilizálásához gázsugaras kormányokat helyeztek el. A fő tolóerő és a vezérléshez, ideértve a felszállást is, egy elhajlott nyomóvektorral rendelkező motort használtunk.

A felszálláskor minden világos, de a leszállás voltegy igazi mű. A repülőgépnek még nem volt landolója a biztonsági mentéshez. A pilótanak ismét a farkára kellett helyeznie a síkot, azt követően a kábelhez vezette, és miután levette a tolóerőt, lógott rá a síkot egy speciális horoggal az íjban. Mivel a kilátás nagyon rossz volt, a földi üzemeltető segített a leszállásban. Kétes rendszer ... Csak két ilyen repülőgépet készítettek, és a tesztrepülések kevesebb, mint egy évet tartottak. Az ötletek elég gyorsan megvalósultak. Szerencsére mindkét repülőgép életben maradt, és az Egyesült Államok múzeumaiban található. A Ryan X-13 Vertijet csavar analógjai voltak, ám ezekből semmilyen sem jött.

A legsikeresebb a többcélú projekt voltBrit Repülési és Tengeri Harrier. A True Truth című filmben láthatta őt. Arnold Schwarzenegger hőse repült rajta. Mondanom sem kell, hogy felkészülés nélkül nem tudott repülni rajta?

Felvétel a "True Lies" című filmből. Arnold Schwarzenegger hősének a brit See Harrier élén

A repülőgép első repülésére augusztus 20-án került sor1978-ban, és a művelet csak 2016 májusában fejeződött be. Összesen 111 repülőgépet gyártottak három változatban. Ez nem sok. Például mondhatjuk, hogy az F-16 Fighting Falcon többfunkciós vadászgép, amelynek első repülésére 1974-ben került sor, több mint 4600 egységet engedt fel, és továbbra is gyártja ezeket.

A „Harrierek” csak 111 darabot adtak ki. Még a Yak-38 is nagy forgalomban jelent meg.

Most a vertikális változatbanfelszállás / leszállás megjelent az ötödik generációs F-35 Lightning II vadászgép. Eddig viszonylag keveset gyártottak, de nagy tét készül rá az Egyesült Államok légierőiben és más NATO-országokban.

Orosz és szovjet repülőgépek függőleges felszállás

VTOL program volt a Szovjetunióban. Alapvetően a Yakovlev tervezőirodájában foglalkozott. A fejlesztés 1960 óta folyik, és az első modell a Yak-36 volt. Nem tűnt nagyon csinosnak, de összességében megbirkózott a feladataival. Ezek a feladatok kutatások voltak, és számukra csak 4 repülőgépet készítettek. Még a legkisebb súlyos fegyverek súlyát sem tudták megemelni - 1967-ben a Domodedovo feletti demonstrációs repülés során modelleket használtak.

A Yak-36 orrruda egyáltalán nem volt alapjáratú dekoráció. Stabilizáló motorfúvókával rendelkezik.

A repülőgép igazán fontos lett az ország számáraYak-38, amelyet a fejlesztési szakaszban Yak-36M-nek hívtak. A korábbi „teszt” generáció legtöbb problémájától megfosztották tőle, és 27 évre (1977–2004) a szovjet és az orosz VTOL fő flottájává vált. Őt a Yak-141 váltotta fel, de 2004-ben a programot lerövidítették.

A jóképű Yak-141, aki soha nem lépett be a sorozatba

Komolyabb fejlesztések és tömeges modellekA VTOL nem volt hazánkban. Ennek oka az ilyen eszközök alacsony kilátásai és a pénzügyi nehézségek, amelyekkel a tervezőirodák a múlt század kilencvenes éveiben találkoztak.

A Yak-38 sokkal jobban nézett ki, mint elődje. Funkcionálissága szintén magasabb volt.

VTOL kilátások

Manapság a függőleges felszálló repülőgépek nemugyanolyan releváns, mint korábban. Ez a fejlettebb légvédelmi rendszereknek köszönhetően vált lehetővé, amelyek megvédik a kifutópályákat az ellenség pusztulásától. Ezenkívül a légi járművek többfunkciós képessége és a radar alacsony láthatósága kerültek előtérbe.

Igen, a VTOL nem tudja ilyen igényeket kielégítenimagas üzemanyag-fogyasztásuk, nagyobb súlyuk és alacsony fegyver-elosztási hatékonyságuk is. Az ilyen repülőgépek természetesen nem fognak fájni, és sok vállalat nem akarja teljesen elhagyni a rájuk vonatkozó terveket. Az ilyen repülőgépek ideje még nem érkezett meg, vagy majdnem elmúlt. Hamarosan megtanuljuk, hogy ebből ki kell hangsúlyoznunk.