Содержание

Самолеты вертикального взлета и посадки в России и мире: видео МиГ-29, Су-35

С момента появления первого летательного аппарата человечество озадачено модернизацией и улучшением характеристик авиалайнеров. Здесь конструкторы решают задачи по увеличению экономичности и коммерческой нагрузки самолетов при минимальных затратах на изготовление и эксплуатацию такой техники. Кроме того, важным вопросом тут становится и уменьшение взлетной дистанции бортов. Узнаем, что представляют собой аппараты вертикального взлета и посадки и насколько подобные суда перспективны.

Общая информация

Наиболее сложной задачей пилота становится взлет и набор высоты, а затем и посадка борта. Причем от профессионализма летчика зависит успех полета. Однако чтобы оторваться от земли, воздушное судно сначала разгоняется до необходимого ускорения, а для этого требуется пройти определенную дистанцию по взлетно-посадочной полосе. По этой причине инженеры давно заинтересовались вопросом, как спроектировать самолет с вертикальным взлетом и посадкой.

Самолет с вертикальным взлетом и посадкой способен взлететь без разгона по взлетно-посадочной полосе

Первые подобные образцы мир увидел еще в пятидесятых годах двадцатого столетия – такие модели появились с возникновением бортов, на которых установили силовую установку реактивного типа. Здесь перед учеными стояли задачи сконструировать лайнер, который способен подняться в воздух с любой поверхности без разгона. Эти модификации называли «турболеты». Причем такие борта изначально проектировали для военных нужд.

Первый российский самолет с вертикальным взлетом ТРД Р-19-300 – пионер среди подобной техники и прототип штурмовика Як-38. Аппарат появился в 1955 году и успешно прошел летные испытания в Тушино. Правда, конструктивные особенности подобной техники практически не напоминали формой привычный лайнер.

Отметим, что нестандартная конструкция борта и сложность в управлении стали особенностями этой модели. Здесь отсутствовали крылья и хвостовое оперение, двигатель находился в нижней части фюзеляжа, а судно управлялось газовыми рулями. Вес пустого борта составлял 2 тонны, что позволяло быстрый подъем с места посредством реактивной струи. Поскольку модификация несла опасность для жизни пилота, эта разработка не получила применения, но послужила основой для современных модернизированных авиалайнеров.

Такие аппараты конструировали для военных структур и освоения космоса

Среди причин, которые вынудили инженеров спроектировать самолет с вертикальным взлетом в России, отдельного внимания заслуживает особенность реактивных бортов. Такие суда требуют значительной полосы разгона, а для специфических целей подобные условия не всегда выполнимы. Однако разработки прошлого века используют и современные авиаторы. Ведь сверхскоростные борта широко эксплуатируются сегодня военными структурами и в космической отрасли.

Хронология развития мирового авиапрома

Как уже указано выше, испытания лайнеров, которые взлетали с места, начались в 50-е годы. Причем здесь одновременно работали ученые всего мира – весомый вклад в развитие подобной техники внесли и инженеры СССР, и специалисты NASA. Отметим, что возможность моментального набора высоты позволяет решить несколько задач, среди которых и экономическая составляющая.

Начало разработки подобных моделей пришлось на 60-е года ХХ века

Суда вертикального взлета не требуют строительства специальных аэродромов и оборудования качественных ВВП. Отметим, что современные гиганты для пассажирских и грузовых перевозок нуждаются в подобных затратах.

Шестидесятые года двадцатого столетия считаются расцветом авиации. Именно в этот период мир увидели первые успешные модели таких летательных аппаратов. Французский «Мираж» III V, немецкий VJ-101C и российский Як-36, который позже модернизировали до самолета Як-38, стали лучшими модификациями своего времени. Подобное направление считалось приоритетным для авиаторов после решения комиссии NASA о хороших перспективах развития таких моделей.

Французский «Мираж»III V

Для испытаний борта Як-36 отдельно возвели специальную площадку. Поскольку лайнер показал отличный результат, ученые улучшили модификацию до известного многим людям судна Як-38. Российские конструкторы могут похвастать моделью Як-141, который стал лучшим в этом классе бортом. Правда, нелюбовь силовиков к лайнерам такого типа стала основанием для списания этих судов и закрытию программы.

Характеристики летательных аппаратов этого типа

Теперь обсудим особенности конструкции таких бортов. Определение названия подобной техники означает способность самолета к набору высоты и снижению за счет вертикальной тяги двигателя. Причем в этой ситуации аппарат не развивает горизонтальную скорость. К тому же во время перелета подъемная сила возникает благодаря неподвижным крыльям авиалайнера. Для подобных модификаций характерен полет на малой крейсерской скорости – лучшие образцы показывают здесь ускорение до 700 км/ч.

Первый российский самолет этого класса — Як-36

Основным конструктивным отличием, которое определяет схему авиалайнера, здесь становится положение фюзеляжа. Современные суда этого типа выпускают с вертикальным или горизонтальным расположением корпуса. В первом случае силовая установка оснащается винтами или реактивными моторами, причем в обеих модификациям встречаются вариации.

Среди бортов с вертикальным положением фюзеляжа, которое называют tail sitter, известным названием лайнера станет Lockheed XFV. Этот борт оснащен винтами. На реактивной тяге в этой группе работает лайнер Х-13 Vertijet.

Lockheed XFV — судно с вертикальным положением фюзеляжа и винтовыми двигателями

Как видите, в этом направлении инженеры использовали множество вариаций. Предлагаем читателям подробнее изучить модели бортов производства СССР и России – ведь среди подобных моделей встречаются отличные концепции. В качестве примера приведем МиГ-29 (видео), вертикальный взлет которого вывел аппарат в лидеры истребителей своего поколения как отличное изобретение для решения многофункциональных военных задач.

Самолеты серии Як

Гонка вооружений ХХ века побуждала власти СССР к разработке летательного аппарата, которому нет аналогов. По этим причинам пионер Як-36 модернизировали до лайнера Як-38 в 1974 году. Целью конструкторов стало создание легкого борта, который способен подняться в воздух с места. На тот момент выпустили 4 единицы таких бортов, но преимущество западных инженеров побуждало российских авиаторов искать новые решения.

Як-41 считался лучшим СВВП в мире, но по определенным причинам модель сняли с вооружения ВВС РФ

Испытания модели в условиях реальных боевых действий на Фолклендских островах привело к появлению в 1978 году проекта модернизированной модификации Як-141. Здесь конструкторы добились поставленной цели и создали многофункциональный летательный аппарат, который признали лучшим в мире. Это сверхзвуковой авиалайнер, способный вертикально взлетать и маневрировать.

Самолет выполнял многофункциональные задачи и отличался хорошей защитой, что становится преимуществом любого истребителя. Кроме того, на то время западный мир не смог представить аналогов этого борта. К сожалению, сегодня подобные программы в России закрыты, поскольку летательные аппараты такого типа – потенциально опасны для летчиков.

Однако после легендарного Як-141 отечественные авиационные инженеры составили проекты двух самолетов ВВП: Як-43 и Як-201. Правда, оба изобретения не прошли испытаний и эксплуатации из-за сворачивания программы в этом направлении в начале девяностых годов. А технологии, по которым разрабатывали этот самолет, использовали в проекте лайнера F-35 западные авиаторы.

Миг-29

Еще один представитель этого класса – проект конструкторского бюро Микояна. Конструкторы начали работу над моделью в 1969 году, однако первый такой самолет выпустили в 1982, а испытали в 1984 году. Столь длительный промежуток связывают с поэтапным улучшением характеристик летательного аппарата и задержками из-за споров о лучшей конструкции лайнера.

Истребители Миг-29 числятся на балансе ВВС России и многих стран мира

К 2015 году в России выпустили 1 600 таких легких истребителей.

Модель успешно применялась в горячих точках еще со времен конфликта в Афганистане. Отметим, что этот самолет сегодня находится на вооружении России, стран СНГ, Израиля, стран Азии и Африки. Преимуществами этой модификации считаются крейсерская скорость в 850 км/ч, возможность запуска двигателя в полете и поражение цели, которая движется на скорости 230 – 2 500 км/ч.

О нынешних перспективах СВВП

Даже учитывая многочисленные преимущества подобных модификаций, здесь найдутся и отрицательные моменты. Сложность в управлении такими машинами требует длительного обучения пилотов. Кроме того, эти летательные аппараты аварийно опасны, ведь со времени появления техники случалось немало крушений из-за отказа подъемных силовых установок.

К недостаткам авиаторы относят быстрый износ фюзеляжа вследствие реактивного выхлопа, малую грузоподъемность и дальность полетов. Широкого применения самолеты не получили и по экономическим причинам – дороговизна изготовления и высокие расходы топлива тут несопоставимы с современными военными моделями.

Косвенной причиной отказа от разработки этой программы стал топливный кризис, который разгорелся в семидесятых годах прошлого столетия. Хотя перечисленные недостатки говорят, что этот лайнер – бесперспективный проект для массового использования.

Модели Су-35 — неплохая замена СВВП российского производства

Хотя в последнее время вновь появляются тенденции к возврату идеи конструирования лайнеров такого рода, но уже винтомоторной группы. Сегодня эксплуатируют подобный серийный конвертоплан Bell V-22 Osprey и разрабатывают новую модель – Bell-Agusta BA609.

Хотя применение получили и аналоговые модели, представленные на видео – Су-35. Вертикальный взлет здесь не учтен, но этот истребитель взлетает с минимальной полосы разгона в 450–650 метров. А узнать, сколько стоит путешествие в стратосферу на Миг-29, читателям удастся здесь.

nasamoletah.ru

Военные самолеты с вертикальным взлетом: краткий экскурс

Самолеты короткого взлета и вертикальной посадки привлекательны нетребовательностью к системе базирования, что делает их оружием высокой гибкости применения и «гарантированного ответа». Конец 60-х годов прошлого века был этапным периодом в мировой авиации. Создавались и принимались на вооружение качественно новые типы летательных аппаратов, большинство из которых концептуально определили развитие отрасли вплоть до настоящего времени. Одним из таких прорывных направлений стали самолеты вертикального взлета и посадки.

Воспользуйтесь нашими услугами

Фольклендские ветераны

К началу 70-х годов выявились мировые лидеры в новой сфере. Ими стали всего две страны – Великобритания и Советский Союз, которые сумели наладить серийное производство самолетов вертикального (короткого) взлета и посадки (СВКВП). Головным конструкторским бюро по развитию этого класса авиации в Советском Союзе стало ОКБ А. С. Яковлева.

Отечественный первенец Як-38 был несовершенен и рассматривался как переходная модель. Ему на смену шел качественно новый самолет – Як-141. Этот первый в мире сверхзвуковой СВКВП по своим тактико-техническим данным значительно превзошел британского конкурента – «Харриер» самых последних модификаций, приблизившись к уровню развития американской палубной авиации. Он мог на равных бороться с новейшим на тот момент истребителем-бомбардировщиком F/A-18А. При максимальной скорости 1800 километров в час боевой радиус Як-141 при вертикальном взлете и полете к цели на дозвуковой скорости мог достигать 400 километров, а при взлете с коротким разбегом – до 700 километров. Самолет оснащался многорежимной РЛС «Жук», используемой на истребителях МиГ-29.

Самолет вертикального (короткого) взлета и посадки Як-38

Помимо встроенной 30-мм пушки Як-141 располагал современным подвесным вооружением, в том числе ракетами воздушного боя средней и малой дальности (Р-27 различных модификаций, Р-73), класса «воздух-земля» (Х-29, Х-25), противокорабельными (Х-35) и противорадиолокационными (Х-31), мог нести корректируемые авиабомбы. Однако распад Советского Союза и последующие экономические реформы пресекли развитие отечественных СВКВП. С 1992 года финансирование этого направления в ОКБ им. А. С. Яковлева было прекращено.

Великобритания, создав «Харриер», пошла по пути поэтапной его модернизации. Первоначальный вариант был почти равноценен советскому Як-38: при сопоставимом радиусе боевого применения он также не имел бортовой РЛС, нес только неуправляемое оружие. Однако в дальнейшем подвергся глубокой модернизации. И уже к началу войны за Фолклендские острова принятый на вооружение британского флота «Си Харриер» FRS.1 стал полноценной боевой машиной и как истребитель, и как штурмовик. 28 машин этого типа, действуя с авианосцев «Инвинсибл» и «Гермес», в воздушных боях сбили 22 аргентинских самолета. Работая с палубы и наскоро оборудованных площадок на берегу, «Харриеры» оказывали эффективную поддержку морскому десанту в глубине обороны противника. Это наглядно показало большое значение самолетов подобного класса как важнейшего средства воздушной поддержки при проведении морских десантных операций.

В настоящее время «Харриер» различных модификаций остается единственным серийно выпускающимся СВКВП и состоит на вооружении во многих странах, в частности в Великобритании, Индии, Испании, Италии, Соединенных Штатах. Везде, за исключением США, в качестве палубного.

Установлено, что самолеты этого класса будут использовать в качестве основного режима короткий взлет и вертикальную посадку. Это вполне понятно: когда вес самолета наибольший, лучше взлет с небольшим разбегом. Поэтому сегодня утвердился термин: самолет короткого взлета и вертикальной посадки – СКВВП.

СКВВП не просто продолжают оставаться на вооружении, но и активно развиваются наиболее «продвинутой» в отношении военного авиастроения страной – США, которые разработали F-35B.

Один – хорошо, а три – лучше

Сегодня в мире три концептуальных подхода к СКВВП. Первый условно назовем британским, поскольку он был реализован на единственном английском СКВВП «Харриер». Подход предполагает, что машина имеет только взлетно-маршевые двигатели (у «Харриера» он один), а взлет и посадка осуществляются управлением поворотными соплами. Достаточно эффективный подход, поскольку не предполагает дополнительных взлетных двигателей, которые становятся бесполезной нагрузкой в полете. Однако есть два момента. Первый – необходимость иметь по краям фюзеляжа четыре поворотных сопла и газоводы к ним не позволяет достичь аэродинамически совершенной формы, что фактически не допускает создания с использованием этой концепции сверхзвукового самолета и применения стелс-технологий.

Самолет вертикального (короткого) взлета и посадки «Харриер»

Поэтому США пошли другим путем: на F-35B применили для вертикального взлета вентилятор, вращение которого осуществляется отбором мощности от единственного взлетно-маршевого двигателя. Это позволило создать сверхзвуковой самолет и использовать стелс-технологии. Однако и здесь приходится возить ненужный в маршевом режиме полета груз: вентилятор, вал отбора мощности, муфту и редуктор. Набирается тонна и более. Кроме того, размер вентилятора превышает исходную ширину фюзеляжа, что ухудшило аэродинамику. На всех этапах полета, в том числе и на наиболее энергоемких, при взлете и посадке используется все тот же подъемно-маршевый двигатель, что делает необходимым иметь запас его мощности и подразумевает дополнительный расход топлива.

Третий подход – советский. Ставка – на специальные взлетные двигатели. Их габариты значительно меньше, чем у вентилятора равноценной тяги. Они вполне вписываются в стандартные размеры фюзеляжа, поэтому наши Як-38 и Як-141 имели совершенные аэродинамические формы. Естественно, не нужны валы отбора мощности, редукторы и муфты. Подъемные двигатели делаются форсированными и малоресурсными, ведь продолжительность их работы за время полета – в пределах десяти минут. РД-41, подъемный двигатель Як-141, весит всего 290 килограммов. Два таких двигателя гораздо легче вентилятора, возимого F-35B. Будучи используемыми короткое время, топлива они расходуют немного. При этом наличие подъемных двигателей дает дополнительную мощность во время взлетно-посадочных операций. Таким образом, следует признать, что отечественная концепция оказалась более продвинутой. Сверхзвуковой Як-141, созданный на четверть века раньше американского F-35B, лучшее тому подтверждение.

Ни минуты простоя

В числе недостатков СКВВП обычно упоминают меньшую даже при взлете с коротким разбегом дальность полета по сравнению с равноценной авиационной классикой. Боевую нагрузку ограничивает более сложная и тяжелая силовая установка. Да и стоимость СКВВП, по оценке некоторых специалистов, может быть в полтора раза больше, чем аналогичного «просто самолета».

Однако важно отметить, что не существует причин и факторов, препятствующих созданию образца без этих недостатков. Примером может стать тот же F-35B. Эти самолеты, выполненные с применением стелс-технологий, при максимальной взлетной массе около 30 тонн имеют вполне приличный боевой радиус – более 800 километров и боевую нагрузку около восьми тысяч килограммов. Стоимость серийных машин может составлять от 70 до 100 миллионов долларов. Но и обычные модификации – F-35A, F-35C стоят примерно столько же. Дело не том, что F-35B – это СКВВП, а в принятой системе ценообразования на военную продукцию в США и в особенностях конструкции и вооружения самолетов пятого поколения.

Самолет вертикального (короткого) взлета и посадки Як-141

Чтобы разобраться в достоинствах и недостатках различных школ авиастроения в области конструирования СКВВП, наверное, следует остановиться именно на отечественном подходе. Авиационные специалисты отмечают возможность создания СКВВП на базе российских истребителей тяжелого класса – Су-27 различных модификаций и Су-30СМ. Второй вариант более предпочтителен, поскольку машина выпускается на «Иркуте» – предприятии, аффилированном с ОКБ им. А. С. Яковлева. Не сбрасываем со счетов и новейший ПАК ФА Т-50 (Су-50). При сухой массе этих самолетов 17–19 тонн два взлетных двигателя добавляют около 600 кг, то есть 3 %.

С учетом дополнительного оборудования вес пустого СКВВП по отношению к обычному прототипу возрастет на восемь-девять процентов, что не так уж много за те преимущества, которые сулят короткий взлет и вертикальная посадка. Масса топлива, по оценкам специалистов, сократится примерно на 12–15 процентов за счет уменьшения объема баков – необходимо место для дополнительных двигателей и оборудования. На весе боевой нагрузки взлет с коротким разбегом не отразится. Соответственно сократится радиус действия одиночного самолета. Однако у авиагруппировки он даже может остаться неизменным, поскольку взлет с распределенным базированием исключает необходимость иметь запас топлива на ожидание в воздухе. Малые группы палубных истребителей США могут иметь боевой радиус до 1200 километров (без дозаправки). При действиях составом 30–40 машин эффективный боевой радиус уменьшается примерно в полтора раза, поскольку на взлет с авианосца требуется 15–20 минут, а на посадку – чуть ли не вдвое больше.

Констатируем: по оперативным возможностям СКВВП если и уступают равноценной группировке самолетов с обычным взлетом и посадкой, то незначительно. При этом у СКВВП есть важные преимущества. Прежде всего более широкие возможности наземного базирования, позволяющие значительно повысить боевую устойчивость группировки ВВС. Нанесением ударов по аэродромам достигается тройная цель: выводятся из строя самолеты противника, уничтожается инфраструктура, прежде всего ВПП, нарушается тыловое обеспечение авиации.

Даже если удается после таких ударов сохранить часть парка в исправном состоянии, самолеты лишены возможности действовать. Обеспечить боевую устойчивость авиационной группировки на основных аэродромах базирования только за счет создания надежной системы ПВО проблематично. Их количество ограниченно, местоположение и характеристики хорошо известны. Поэтому агрессор сможет выбрать такой способ действий, который позволит ему гарантированно преодолеть систему ПВО и разрушить аэродромы.

В связи с этим ключевым условием обеспечения боевой устойчивости авиационной группировки является ее рассредоточение. Однако современные самолеты с обычным взлетом предъявляют высокие требования по длине ВПП и ее качеству. Такая полоса – довольно серьезное капитальное сооружение, возведение которого требует времени и легко выявляется современными средствами разведки. Использование в качестве аэродромов рассредоточения гражданских аэропортов и участков шоссе также проблему радикально не решает.

СКВВП достаточно 100–120 метров. При этом требования к качеству покрытия существенно ниже. Лесная полянка скромных размеров или короткий участок шоссе могут стать аэродромом для такого самолета.

Нельзя сбрасывать со счетов возможности СКВВП по базированию на кораблях различных классов. Это позволяет в случае необходимости значительно увеличить количество авианесущих кораблей в составе любого флота. Впервые это было показано Великобританией в ходе англо-аргентинского конфликта в 1982 году, когда в дополнение к двум авианосцам ВМС этой страны в носители «Харриеров» были переоборудованы крупные контейнеровозы – «Атлантик Конвейерз», «Атлантик Коузвей» и «Контендер Безант». Переоборудование этих кораблей в авианесущие проводилось по американскому проекту АРАПАХО в течение семи – девяти суток.

Другим важнейшим достоинством СКВВП является упомянутая выше возможность одновременного взлета и посадки большого числа самолетов, так как не требуются классические ВПП, которых даже на крупных аэродромах две-три, не более. Это позволяет избежать необходимости длительного ожидания взлета всей большой авиагруппы.

Уходящее знание

В ВКС РФ самолеты СКВВП могут составить основу воздушной группировки «гарантированного ответа», то есть той части авиации, которая после упреждающего массированного удара противника по системе базирования примет участие в боевых действиях. Рассредоточение СКВВП малыми группами по большому количеству хорошо скрытых от разведки противника взлетных площадок исключит поражение значительной части самолетов.

При предположении, что для отражения массированных ударов авиации противника нам необходимо будет ввести в сражение сопоставимое с атакующими силами число своих истребителей, потребность наших ВКС в СКВВП оценивается в 250–300 машин минимум. При таком их количестве можно рассчитывать на ввод в бой не менее 200 самолетов даже при условии поражения всех основных и запасных аэродромов с размещенной там техникой.

В ВМФ «вертикалки» позволят оперативно наращивать численность авианесущих кораблей. Для нашего ВМФ это особенно важно, поскольку новые авианосцы в составе флота появятся не скоро. Корабли, оснащенные СКВВП, незаменимы при решении задач сохранения благоприятной обстановки в оперативно важных районах, защиты коммуникаций, поддержки десантных соединений. В дальней морской и океанской зонах корабли, несущие СКВВП, повысят эффективность действий флота. Там они могут успешно решать задачи ПВО, наносить удары по соединениям флота противника. Как показывает опыт боевого применения американских УДК в агрессии против Югославии, авиагруппы эффективны и в ударах по наземным объектам.

Сегодня в составе нашего флота только один авианосец. Он не может своим крылом решить весь спектр задач, которые возлагаются на палубные самолеты. Для этого на каждом из наших флотов необходимо иметь минимум по два легких авианесущих корабля, необходимых для поддержания благоприятного оперативного режима в районах, прилегающих к российскому побережью. С принятием на вооружение СКВВП обзавестись необходимым составом кораблей гораздо проще.

Потребности ВМФ России в СКВВП можно оценить в 100 единиц как минимум. Суммарно Вооруженным Силам необходимо 350–400 таких самолетов. Но это только на первом этапе. В дальнейшем с получением положительного опыта применения доля СКВВП в ВКС и ВМФ РФ будет расти.

В заключение стоит привести некоторые оценки специалистов относительно времени развертывания серийного производства наших СКВВП. Если их разрабатывать, взяв за основу выпускаемые образцы, с момента принятия политического решения до первого полета пройдет около пяти лет. Еще два-три года потребуется на испытания и запуск в серию. Итого – семь-восемь лет.

Однако надо торопиться: специалисты, разрабатывавшие Як-141, уже в возрасте, а из молодежи никто в этом направлении не сведущ, поскольку с советских времен не ставилось такой задачи. Вероятно, потребуется кооперация разных КБ: специалисты по СКВВП есть только в ОКБ им. А. С. Яковлева, а наиболее целесообразные прототипы с обычным взлетом созданы в ОКБ им. Сухого.

/Константин Сивков, доктор военных наук, vpk-news.ru/

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

integral-russia.ru

Самолет с вертикальным взлётом. Вертикальный взлёт и посадка. Видео.

 

Самолет с вертикального взлетом появилися, когда началась эпоха реактивной авиации, это была вторая половина пятидесятых годов. Изначально их называли турболетами. В то время конструкторы начали разрабатывать аппараты, которые способны подняться в воздух с минимальным разбегом или вообще без него. Такие аппараты не требуют специальной взлетно-посадочной полосы, для них достаточно ровного поля или вертолетной площадки.

К тому же человечество в то время вплотную подобралось к освоению космического пространства. Началась разработка космических кораблей, способных сесть и взлететь на другие планеты. Любая разработка оканчивается постройкой опытного образца, который проходит всеобъемлющие испытания для дальнейшего создания серийной техники. Первый турболет был создан в 1955 году. Он выглядел очень странно. На такой машине не было ни крыльев, ни хвостового оперения. На ней был установлен только турбореактивный двигатель, направленный вертикально вниз, небольшая кабина и топливные баки.

Он поднимался вверх за счет реактивной струи двигателя. Управление производилось с помощью газовых рулей, т.е. реактивной струи выходящей из двигателя, которая отклонялась с помощью плоских пластин, находящихся возле сопла. Первый аппарат весил около 2340 кг и имел тягу в 2835 кг.

 

Вертикальный взлёт и посадка фото

 

Первые полеты выполнялись летчиком испытателем Ю. А. Гарнаевым. Испытательные полеты были очень непредсказуемы, потому что была очень большая вероятность опрокидывания, аппарат не обладал большой устойчивостью. В 1958 годы аппарат был продемонстрирован на авиационном празднике в Тушино.  Аппарат прошел всю программу испытания и был накоплен огромный материал для анализа.

Собранный материал был использован для создания первого полноценного советского экспериментального самолета вертикального взлета. Такой самолет получил имя ЯК-36, а в серию пошел доработанный самолет ЯК-38. Основным местом базирования самолета стали авианосцы, и выполнял он задачи штурмовика.

Краткая история создания самолетов с вертикальным взлетом и посадкой

За счет развития технической стороны турбореактивных двигателей в 50-х годах прошлого века, стало возможным создание самолета с вертикальным взлетом. Большим толчком в развитии СВВП стало активное развитие реактивных летательных аппаратов в передовых странах мира. Нужно отметить, что эти аппараты имели большую скорость при посадке и взлете, соответственно нужно было создавать ВПП с большой длинной, соответственно они должны иметь твердое покрытие. Это требует дополнительных денежных вливаний. При военных действиях было очень мало аэродромов, которые могли бы принять такие самолеты, соответственно создание самолета с вертикальным взлетом и посадкой, могло бы решить массу проблем.

В эти годы было изготовлено огромное количество вариантов и прототипов, которые строили в одном или двух экземплярах. В большинстве случаев они терпели крушения еще при испытаниях, после чего проекты закрывали.

Комиссия НАТО в 1961 году выдвинула требования к истребителю с вертикальной посадкой и взлетом, это дало дополнительный импульс в развитии данного направления авиастроения. После этого планировали создать конкурс на отбор наиболее перспективных конструкций. Но конкурс так и не состоялся, поскольку стало ясно, что каждая передовая страна имеет собственные варианты такого самолета.

Под воздействием технических и политических проблем комиссия НАТО изменила концепцию и выдвинула новые требования к аппарату. После этого начались проектировки многоцелевых машин. В конечном итоге было отобрано только два варианта. Первый это самолет французских конструкторов «Мираж» III V», было создано 3 машины и конструкторов ФРГ VJ-101C, изготовили 2 экземпляра. После тестов 4 аппарата было утеряно. В силу этого было принято решение разработать принципиально новую машину XFV-12A.

Разработки СВВП на территории СССР и в России

Первым аппаратом данного класса в СССР стал Як-36, который ОКБ Яковлева начали разрабатывать еще с 1960 года. Для этого был изготовлен тренировочный стенд. Первый полет был произведен в марте 1966 года, в этом испытании был проведен вертикальный отрыв с переходом в горизонтальный полет, после чего машина приземлилась так же вертикально. После этого был создан Як-38 и более известный Як-141. В 90-е годы был начат еще один проект с обозначением Як-201.

Схема компоновки

В зависимости от положения фюзеляжа

Вертикальный взлёт и посадка

 

Параллельно в Англии разрабатывался подобный самолет. В 1954 году был построен самолет вертикального взлета «Харриер». Он был оснащен двумя двигателями с тягой по 1840 кг. Вес самолета составлял 3400 кг.  Самолет оказался крайне ненадежным и потерпел аварию. Смотреть вертикальный взлёт и посадка.

Следующей ступенькой в развитии таких аппаратов стал американский самолёт,  построенный в 1964 году. Постройка совпала с разработкой лунной программы.

Не смотря на то, что прорывы в области авиастроения радуют нас далеко не каждый день, новых разработок в области гражданской авиации весьма много. Типичным тому примером является разработка современного пассажирского авиалайнера  с вертикальным взлётом.

Основные особенности самолётов с вертикальным взлётом заключаются в первую очередь в том, что для взлёта и посадки самолёта не требуется большое пространство – оно лишь немногим должно превышать габариты самолёта, а отсюда имеется весьма интересный вывод о том, что с развитием авиалайнеров с системой вертикального взлёта, станут возможными авиаперелёты между различными региона, даже теми, где отсутствуют какие-либо аэродромы. Кроме того, вовсе не обязательно делать такие авиалайнеры вместительными, ведь тех посадочных мест в количестве 40-50 штук вполне достаточно, что и сделает авиаперелёты максимально рентабельными и комфортными.

 

Вертикальный взлёт видео — смотрите выше

 

Тем не менее, самолёт с вертикальным взлётом вероятней всего мало прославится своей скоростью, так как даже в военных самолётах она не превышает 1100 километров в час, а учитывая, что пассажирский самолёт с вертикальным взлётом будет перевозить относительно большое число людей, то вероятней всего его крейсерская скорость составит порядка 700 километров в час. Однако, с другой стороны, существенно вырастет надёжность авиаперелётов, так как в случае возникновения какой-либо непредвиденной ситуации самолёт с вертикальным взлётом сможет легко сесть на небольшом ровном участке.

 

 

 

На сегодняшний день существует целый ряд концептов будущих пассажирских авиалайнеров с системой вертикального взлёта. До недавнего времени они казались невероятными, однако современные разработки в области авиастроения говорят об обратном, и вполне возможно, в ближайшие десять лет, первые современные самолёты с вертикальным взлётом начнут перевозить своих пассажиров.

Недостатки и преимущества СВВП

Все без исключения аппараты данного типа были созданы для военных потребностей. Конечно же, преимущества таких машин для военных очевидны, поскольку самолет можно эксплуатировать на небольших площадках. Самолеты имеют возможность зависать в воздухе и при этом осуществлять развороты и полет боком. Сравнивая с вертолетами ясно, что наибольшим преимуществом самолетов является скорость, которая может доходить до сверхзвуковых показателей.

Все же самолеты СВВП имеют и значительные недостатки. Прежде всего, это сложность управления, для этого необходимы пилоты высокого класса. Особое мастерство от пилота требуется на переходе режимов.

Именно сложность управления ставит перед пилотом множество задач. При переходе с режима висения в горизонтальный полет, возможно, скольжение в бок, что создает дополнительные проблемы при удержании аппарата. Этот режим требует большой мощности, что может привести к отказу двигателей. К недостаткам необходимо отнести и небольшую грузоподъемность СВВП, при этом он использует огромное количество горючего. При эксплуатации необходимы специально подготовленные площадки, которые не разрушаются под воздействием газового выхлопа от двигателей. 

Avia.pro

 

Классификация самолетов:

avia.pro

Самолеты вертикального взлета с хвоста

В 1947 году США испугались, что русские, двинувшись в Западную Европу, не дадут союзником пользоваться аэродромами. Срочно нужен был самолёт с вертикальными взлётом и посадкой (Vertical Takeoff and Landing — VTOL). И американские ВМФ и ВВС, опираясь на результаты немецких исследований, начали работу над проектом «Колибри» (Hummingbird).

В своих изысканиях в области VTOL американцы действительно мысленно отталкивались от проекта летательного аппарата, запатентованного в 1939 году профессором Генрихом Фоке (Heinrich Focke), создателем самолётов Focke-Wulf.

Разработка и постройка СВВП XFV-1 осуществлялась фирмой «Локхид» с 1950 г. одновременно с разработкой СВВП XFY-1 фирмы «Конвэр» но одним и тем же требованиям флота США к палубному вертикально взлетающему истребителю. По контракту стоимостью 10 млн. долл. предусматривалась постройка двух экспериментальных истребителей.


Focke-Wulf VTOL был задуман по известному ныне принципу «винт в кольце». Точнее, в центре самолёта с неназванным турбореактивным двигателем должно было быть два огромных пропеллера, вращавшихся в противоположных направлениях. Хотя профессор, по некоторым сведениям, работал и после войны, дальше деревянной модели для туннельных испытаний дело не пошло.

Что же касается США, то в 1950 году они получают два предложения по проекту «вертикального» самолёта — от компаний Lockheed и Convair. Самое интересное, что ни один из разработчиков не пошёл по стопам Генриха Фоке. Можно сказать, что в первых проектах по-американски VTOL было воспринято как-то чрезвычайно буквально.

Такой вариант вертикального взлёта предлагал профессор Генриха Фоке (иллюстрация luft46.com).

Так или иначе, но обе компании подписали с военными контракт и в середине 1951 года предоставили опытные образцы. Машина Lockheed поначалу называлась XFO-1 (Model 081-40-01). Образцы, их было два, носили номера 138657 и 138658. Позднее Lockheed поменял обозначение на XFV-1 Salmon («Лосось»). Самолёт Convair звался просто XFY-1 Pogo.

Подробно расскажем о детище Lockheed, поскольку о нём и информации больше, и разработка Convair от него практически ничем не отличается. В общем, «Лососем» его назвали в честь руководителя группы инженеров, лётчика-испытателя Германа Салмона (Herman Salmon), у которого тоже было прозвище — «Fish» («Рыба»).

Как во время взлёта, так и во время посадки «Лосось» (11,27 метра в длину) пребывал в вертикальном положении, стоя на крестообразном хвосте с амортизатором и колёсиком на каждом из наконечников.

Состоящий из пары соединённых турбин T38, двигатель Allison YT40-A-6 мощностью 5850 лошадиных сил «заводил» пару трёхлопастных пропеллеров диаметром 4,88 метра каждый. Предполагалось, что, оторвавшись от земли, «Лосось» примет в воздухе обычное горизонтальное положение, а по возвращению опять перевернётся и сядет вертикально на хвост.

5 ноября 1954 года. Convair XFY-1 Pogo совершает демонстрационный полёт (фото unrealaircraft.com).

Согласно рассчётам, максимальная скорость «Лосося» должна была быть 933 км/час, а круизная 659 км/час. Вес: 5260 кг пустой, 7348 загруженный. Размах крыла 9,4 метра. На вооружении должны быть четыре 20-миллиметровых пушки или сорок шесть 70-миллиметровых ракет, размещённых в крыльях.


Чтобы попасть в кабину, пилоту приходилось использовать подобие строительных лесов (фото aerofiles.com).

СВВП XFV-1 выполнен по схеме моноплана с одним ТВД с соосными воздушными винтами и четырехопорным шасси.

Фюзеляж малого удлинения, с выступающим фонарем кабины. Сиденье летчика могло отклоняться на 45°, как на самолете XFY-1.

Крыло прямое, трапециевидной формы в плане, с небольшой относительной толщиной профиля, отличалось отсутствием механизации. На концах крыла предусматривалась установка дополнительных топливных баков или контейнеров с вооружением.

Оперение Х-образное, стреловидное, с аэродинамическими рулями и триммерами.

Шасси четырехопорное, неубирающееся, с четырьмя амортизационными стойками в обтекателях на концах Х-образного оперения и небольшими колесами. Для начального этапа летных испытаний на самолете было установлено вспомогательное шасси с двумя стойками и подкосами, крепящимися к фюзеляжу, и сравнительно небольшими колесами, а также дополнительные стойки с небольшими колесами на двух нижних поверхностях оперения.

В дальнейшем на самолет ставили   ТВД Аллисон YT-40-A-14, как на СВВП XFY-1, который предполагалось заменить на более мощный ТВД YT-40-A-16 с суммарной эквивалентной мощностью 6825 л. с, и соосные трехлопастные винты Кертисс-Райт «Турбоэлектрик».

Convair XFY-1 тоже летал. Над Сан-Диего. Причём без шасси (фото unrealaircraft.com).

Надо сказать, пилоту, который управлял XFV-1 в гордом одиночестве, повезло меньше других. Мало того, что его место переворачивалось на 45 градусов, так ещё и вход/выход из кабины требовал специальной лестницы.

В ноябре 1953 года прошли первые испытания, и 23 декабря 1953 самолёт под управлением Германа «Рыбы» сделал, наконец, краткий перелёт. Первый официальный полёт имел место 16 июня 1954 года — с парением самолёт справился вполне успешно.

Для испытаний «Лососю» пришлось всё равно приделать шасси (фото cloud.prohosting.com).

Однако вертикальных взлётов и приземлений на хвост XFV-1 фактически никогда не совершал — запускали его всё же из горизонтального положения, для чего сделали временное, как тогда казалось, шасси.

Практически сразу стало ясно, что имеющийся турбовинтовой двигатель не может гарантировать безопасность. Не хватало мощности, нужно было, как минимум, на пару тысяч «лошадей» больше, и такой двигатель — YT40-A-14 — ожидался. К сожалению, 7100 лошадиных сил «Лосось» так и не получил — двигатель просто не стали для него делать.

В июне 1955 года проект XFV-1 был закрыт так же, как и проект Convair XFY-1 Pogo (280 рейсов на привязи в ангаре, один свободный полёт в 1954 году с переходами в горизонтальное положение).

Американская программа турбовинтовых, садящихся на хвост, была свёрнута полностью. После отмены опытные образцы были переданы аэрокосмическим музеям. Проект не был успешен по нескольким причинам: прежде всего, из-за недостатка мощности двигателя и надёжности в целом, а также из-за экспериментальных навыков, требуемых, чтобы пилот посадил самолёт на хвост.

Надо сказать, что американцы отказались как нельзя вовремя.

СВВП XFV-1 имел такую же силовую установку, как и СВВП XFY-1, но существенным образом отличался от него по компоновке, имея прямое крыло и Х-образное оперение. Подобно СВВП XFY-1, экспериментальный самолет XFV-1 имел при стоянке вертикальное положение фюзеляжа, опирающегося на неубирающиеся опоры шасси, однако вертикальный взлет и посадка на нем не были совершенны. Для проведения начального этапа летных испытаний СВВП был снабжен вспомогательными опорами шасси для взлета с разбегом и посадки с пробегом.

Постройка первого экспериментального СВВП XFV-1 была завершена 23 февраля 1953 г., а первый полет со взлетом с разбегом с помощью вспомогательного шасси был совершен 16 июля 1954 г. летчиком-испытателем Германом Сэлмоном, в честь которого самолет был назван «Сэлион».




А теперь еще один вариант самолета вертикального взлета с хвоста !

Исследования реактивных СВВП во Франции начались в 1954 г., когда новой фирмой BTZ (техническое бюро Г. Зборовского) совместно с известной двигателестроительной фирмой «SNECMA» был разработан и предложен проект СВВП с кольцевым крылом, получившего название «Coleoptere» (кольцекрылый). Подобно американскому реактивному СВВП X-13 СВВП SNECMA C.450 Coleoptere тоже должен был иметь вертикальное положение фюзеляжа при взлёте и посадке, что представлялось естественным для лёгкого боевого самолёта, причем кольцевое крыло обеспечивает достаточную базу для размещения на ней опор шасси.

Исследования колеоптеров явились одной из главных тем второго съезда германского авиационного общества в 1954 г. Утверждалось, что применение кольцевого крыла позволяет интегрировать силовую установку с крылом, которое может использоваться как внешний контур прямоточного двигателя для сверхзвуковых самолетов, а для дозвуковых – служить каналом для соосных воздушных винтов.

В то время конструкторы, работающие над технологией создания самолета с кольцевым крылом, имели уверенность, что такое расположение крыла позволит провести качественную интеграцию силовой установки в крыло самолета для использования его в качестве внешнего контура реактивного двигателя. При использовании такого крыла для самолетов с дозвуковой скоростью полученная конструкция будет служить основным каналом для соосных винтов. Почти все разработки того времени по СВВП с крылом кольцевого типа строились на проектах, захваченных в Германии, где работы по данным проектам, наконец, достигли определенных успехов.

Подчеркивалось, что предлагаемые проекты колеоптеров являются развитием исследовательских и проектных работ, производившихся во время второй мировой войны в Германии, где был разработан ряд оригинальных проектов СВВП, в том числе и с кольцевым крылом. Для исследования работы систем управления ТРД при вертикальном положении был построен и испытан на привязи сперва беспилотный летающий стенд с ТРД SNECMA «Atar», получивший обозначение и название SNECMA C.400-P1 «Atar Volant» (летающий Атар), а затем на привязи и в свободном полете пилотируемый стенд SNECMA C.400-P1. Испытания стендов проводились в течение трех лет с 1955 по 1958 г.

Экспериментальный СВВП SNECMA C.450 Coleoptere с кольцевым крылом разрабатывался фирмой «SNECMA» по исследовательской программе сначала на собственные средст фирмы, а затем в соответствии с контрактом, заключенным с министерством обороны ФРГ. СВВП SNECMA C.450 Coleoptere имел силовую установку и системы, прошедшие испытания на летающем стенде C.400-P2 «Atar Volant». Постройка экспериментального C.450 Coleoptere была завершена в конце 1958 г., и он начал проходить наземные испытания на аэродроме фирмы в Мельн Виларош, а затем полеты сперва на режиме висения (первый свободный полет был совершен б мая 1958 г.), а позже с переходом к горизонтальному полету. Летчик-испытатель Август Морель. Во время одного из таких полетов 25 июля 1958 г. самолёт потерял управление на высоте 75 м, разбился и сгорел, летчик успел катапультироваться на высоте 18 – 22 м, но в результате неудачного приземления повредил позвоночник.

При расследовании аварии было установлено, что аэродинамика кольцевого крыла и система струйного управления, являющиеся особенностями СВВП C.450 Coleoptere, не были ее причиной, но тем не менее фирма «SNECMA» не решилась продолжать программу разработки этого явно амбициозного проекта, хотя к этому времени фирмой был разработан ряд оригинальных проектов боевых реактивных СВВП с кольцевым крылом (штурмовика и сверхзвукового истребителя-перехватчика), а также проект пассажирского СВВП с ТВД и соосными воздушными винтами.

В проекте дозвукового штурмовика «Бруш» предусматривалось лежачее расположение летчика в кабине. Взлет и посадка обоих самолётов должны производиться при вертикальном положении фюзеляжа с использованием ТРД, снабженного газовыми рулями. В проекте сверхзвукового истребителя-перехватчика кольцевое крыло является внешним контуром прямоточного двигателя, создающего тягу при больших сверхзвуковых скоростях полета (М = 2,5), когда ТРД становится неэкономичным и отключается, Был разработан также ряд проектов других боевых самолётов с дозвуковой скоростью, в которых предполагалось использовать в качестве силовой установки соосные воздушные винты в кольцевом крыле, эффективно работающие не только при вертикальном взлете и посадке, но и в горизонтальном полете. Соосные воздушные винты предлагалось использовать также в проекте многоцелевого СВВП «Ганнетон» с двумя ТВД. Для удобства размещения летчика и пассажиров кресла предполагалось выполнить поворачивающимися.

Особенностью конструкции SNECMA C.450 Coleoptere является вертикальное положение и размещение фюзеляжа при взлете и посадке в кольцевом крыле, самолет снабжен одним ТРД и четырех – опорным шасси, конструкция планера изготовлена фирмой «Норд». Фюзеляж цельнометаллический небольшого удлинения, имеет круглое сечение в зоне сопряжения с крылом. В носовой части размещена одноместная кабина летчика с выступающим фонарем и боковым остеклением для улучшения обзора. В кабине установлено катапультное кресло CkaSE.120B, которое может отклоняться на 45° при изменении положения фюзеляжа. Кресло обеспечивает катапультирование на режиме висения у земли.

Крыло кольцевое, изготовлено из легких сплавов, имеет каркасную конструкцию, подкрепляющую внешнюю и внутреннюю обшивки, внешний диаметр крыла 3,2 м, внутренний – 2,84 м, хорда крыла 3 м, относительная толщина профиля крыла 12%. Крыло не имеет механизации. Оперение состоит из четырех крестообразно расположенных в хвостовой части крыла треугольных поверхностей, снабженных аэродинамическими рулями и обеспечивающих управление в горизонтальном полете. Внутри кольцевого крыла внешние поверхности управления сопрягаются с четырьмя профилированными стреловидными поверхностями, соединенными с фюзеляжем. Шасси четырехопорное неубирающееся, установлено на крыле в корневых частях поверхностей оперения. Стойки с масляно-воздушными амортизаторами имеют большой ход и снабжены самоориентирующимися колесами со сплошными резиновыми шинами.

Силовая установка состоит из одного ТРД SNECMA «Atar» 101Е со статической тягой 3700 кгс, установленного в фюзеляже. Воздухозаборники боковые, нерегулируемые, сопло снабжено газовыми рулями. Отбираемый от компрессора ТРД сжатый воздух по каналам в профилированных поверхностях внутри крыла направляется в сопла струйной системы управления. Система управления состоит из аэродинамических рулей для управления в горизонтальном полете и газовых и струйных рулей для управления на вертикальных режимах полета. Эксплуатация SNECMA C.450 Coleoptere должна была обеспечиваться с помощью специальной тележки с наклоняющейся рампой. Для транспортировки SNECMA C.450 Coleoptere устанавливался на тележке в горизонтальном положении на опорах, для взлета рампа устанавливалась в вертикальном положении.


Фирменная особенность «C-450 Coleoptere» — вертикальное расположение самолета при выполнении взлета-посадки и использование крыла кольцевого типа. Экспериментальный самолет имел 4 опорных шасси, силовую установку – один ТРД. Конструкцию планера изготовила по заказу компания «Норд». Цельнометаллический фюзеляж изготовлен с небольшим удлинением и круглым сечением в месте сопряжения его с крылом. В передней части выполнена кабина для одного пилота, имеющая выступающий фонарь и боковое остекление, дающее улучшенный обзор. Внутри кабины находится кресло с катапультой «Sud SE.120B», которое имеет угол наклона до 45 градусов при катапультировании.

Также кресло можно использовать на вертикальных режимах влета-посадки. Крыло кольцевого типа каркасной конструкции создано из сплавов легких металлов с подкреплением внешней и внутренней обшивки. В конструкции крыла не использовали никаких механических деталей. Основное оперение выполнено в хвостовой части на внешней и внутренней поверхности крыла. Внешнее оперение – 4-е треугольные поверхности расположенные крестом. Они управляются аэродинамическими рулями, что обеспечивают самолету полет в горизонтальном направлении. Внутреннее оперение — сопряженного типа с внешним оперением, которое имеет стекловидные профилированные поверхности, соединенные с корпусом самолета.



Самолёт имеет 4-х опорное шасси неубирающегося типа. Стойки, изготовленные с применением масляно-воздушных амортизаторов, получили хороший ход и оканчиваются колесами свободного вращения. Колеса имеют шины из сплошной резины.

Силовая – один ТРД, установленный в фюзеляже. Управление воздушным потоком осуществляется с помощью боковых воздухозаборников нерегулируемого типа и сопла с газовыми рулями. Сжатый воздух проступаемый от компрессора двигателя проходит по каналам профповерхностей и достигает сопел системы струйного управления. Система имеет аэродинамические рули, которые управляют горизонтальным полетом и газоструйные рули, которые управляют вертикальным полетом самолета. Данную систему успешно испытали еще на первом стенде и установили на экспериментальный самолет «C-450 Coleoptere».

Для транспортировки самолета использовали спецтележку с наклоняющейся рампой. При перемещении самолета его устанавливали в горизонтальном положении, для осуществления взлета рампу фиксировали в вертикальном положении.

Основные характеристики;

— диаметр крыла внешний/внутренний – 3.2/2.8 метра;

— хорда крыла – 3 метра;

— относительная толщина профкрыла – 12 процентов;

— двигатель – ТРД 10IE «Atar»;

— статическая тяга – 3.7 тысячи кгс.

— длина 8 метров;

— скорость 800 км/ч;

— высотный потолок – 3 километра;

— вес топлива 700 килограмм;

25.06.1959 года при выполнении очередного испытательного полета пилот-испытатель А.Морель не смог справится с управлением «C-450 Coleoptere», в результате чего самолет с высоты в 75 метров вошел в штопор и разбился, а пилот еле успел совершить катапультирование на высоте примерно 20 метров, однако при приземлении получил серьезное повреждение (травма позвоночника). Проведенное расследование показало, что особенности данного СВВП, а именно конструкция крыла кольцевого типа и система управления воздушным потоком никакого отношения к произошедшей катастрофе не имели.

Однако компания «SNECMA» не стала развивать дальнейшее использование в построении самолетов крыла кольцевого типа, хотя у нее уже были готовы к созданию проекты боевых машин – штурмовой истребитель и реактивный истребитель перехватчик. Кроме того, были наработки по гражданским судам вертикального взлета и посадки с использованием ТВД и соосных винтов.

Эта катастрофа стала последней точкой в реализации программы Coleoptere. Несмотря на перспективу дальнейших разработок и поддержку французского Министерства обороны, компания SNECMA, понеся огромные убытки, так и не решилась продолжить дальнейшие разработки.


[источники]

источники

http://www.sciencer.ru/warcraft/575466/
http://jpcolliat.free.fr/xfv1/xfv1-6.htm
http://topwar.ru/15630-takimi-mogli-byt-francuzskie-samolety-c-450-coleoptere.html
http://www.k2x2.info/transport_i_aviacija/amerikanskie_samolety_vertikalnogo_vzleta/p15.php



Ну и конечно же я не упущу возможности напомнить вам еще несколько интересных самолетов: Самолет — ручка X-3 «Stiletto» или вот Летающий блин. Vought V-173, а вот и Самолет — бочка, ну и конечно не забудем Тройной триплан

masterok.livejournal.com

Самолет с вертикальным взлетом Россия

В современном мире появляется все больше самолетов с любыми характеристиками и мощностью. Инженеры повсеместно пытаются решить главные проблемы, связанные с этим видом транспорта: уменьшить расход топлива, увеличить дальность, упростить взлет и посадку, но при этом не жертвовать пространством и площадью салона.

Пожалуй, все привыкли видеть разгон самолета по взлетной полосе – это сложная задача, и сами пилоты говорят, что именно от взлета и посадки во многом зависит удачность полета в целом. Но не логичнее ли представить, как упростится эта процедура, если самолет будет просто подниматься вверх, вертикально? Однако в широком обсуждении нигде особо таких вариантов не видно. Самолет с вертикальным взлетом – это миф, реальность или, может быть, далеко идущие планы, за которыми стоит будущее авиации? Стоит разобраться подробнее.

Истребитель короткого взлета и вертикальной посадки STOVL F-35B

Что нужно знать о таких самолетах?

В первую очередь нужно знать, что самолет вертикального взлета и посадки действительно существует. Первые модели начали появляться одновременно с развитием реактивной авиации, и с тех пор до сих пор не дают покоя инженерам во всем мире. По времени это совпадает со второй половиной прошлого столетия. Название они носили весьма говорящее – «турболеты». Поскольку тогда происходил бум военных разработок техники, к инженерам выдвигалось требование разработать такой аппарат, который поднимался бы воздух с минимальными усилиями или вообще из вертикального положения. Такие самолеты не требуют взлетной полосы, а значит, стартовать им можно откуда угодно и в любых условиях, даже с мачты корабля.

Все эти проекты совпали с другими, не менее важными, связанными с освоением космического пространства. Общий симбиоз позволил удвоить силы, черпать идеи из космического проектирования. Как итог, первый вертикальный аппарат увидел свет в 1955 году. Можно сказать, что это было одно из самых странных строений в истории техники. У самолета не было крыльев, хвоста – только двигатель (турбореактивный), колбообразная кабина, топливные бани. Двигатель был сделан внизу. Можно выделить такие особенности первого турболета:

  1. Подъем за счет реактивной струи из двигателя.
  2. Управление посредством газовых рулей.
  3. Вес первого аппарата – немногим больше 2000 килограмм.
  4. Тяга – 2800 килограмм.

Поскольку такой самолет нельзя было назвать ни устойчивым, ни управляемым, первые испытания были сопряжены с большим риском для жизни. Несмотря на это, в Тушино прошла демонстрация аппарата, причем успешно. Это все дало базу для дальнейших исследований в этой области, хоть сам самолет был далек от идеала. Но информация послужила для создания нового проекта. Это был первый российский самолет с вертикальным взлетом под названием ЯК-38.

История создания вертикальных самолетов в России и других странах

Многие инженеры и проектировщики до сих пор утверждают, что турбореактивные двигатели, которые начали активно использовать и совершенствовать в 50-х годах, позволили сделать множество открытий, используемые и в настоящее время. Одно из них – активные испытания вертикальных аппаратов. Особый вклад принесло развитие этой области, а точнее, реактивных устройств, в странах, которые в то время считались передовыми. Поскольку реактивные самолеты имели огромные показатели скорости при посадке и взлете, для них, соответственно, использовались очень длинные, масштабные и качественные взлетные полосы. А это – дополнительные траты, оборудование новых аэродромов, неудобства в военное время. Вертикальный самолет может решить все эти проблемы.

Именно в 50-е годы были созданы различные образцы. Но их проектировали в одном или двух вариантах, не больше, ведь все равно не получалось создать полностью подходящие варианты. Ведь поднимаясь в воздух, они терпели крушения. Несмотря на неудачи, комиссия НАТО в 60-х годах дала этому направлению приоритет, как крайне перспективному. Были попытки создать и конкурсы, но каждая страна сфокусировалась на своих разработках. Так, свет увидели такие аппараты со всего мира:

  • «Мираж» III V;
  • ФРГ VJ-101C;
  • XFV-12A.

В СССР таким турболетом стал ЯК-36, а после и 38. Его разработки начались в тех же годах, а для испытаний создали специальный павильон. Уже через 6 лет прошел первый полет. То есть, самолет вертикально взлетел, принял горизонтальное положение, а после вертикально приземлился. Поскольку испытания были успешными, создали 38-ю модель, а после Россия представила самолет с вертикальным взлетом ЯК-141 и 201 в девяностых.

«Мираж» III V

Самолет ФРГ VJ-101C

Самолет XFV-12A

Особенности конструкции

Фюзеляж в таких аппаратах может быть расположен вертикально или горизонтально. Но в обоих случаях бывают модели реактивные и с винтами. Довольно мощные самолеты с вертикальным фюзеляжем, которые используют тягу от маршевого двигателя. Еще один вариант – кольцевые крылья, которые также дает неплохие результаты во время подъема и полета.

Если говорить подробнее о горизонтально фюзеляже, то тут часто делают поворотные крылья. Другая разновидность, когда винты располагают на конце крыльев. Здесь может быть и двигатель поворотного типа. В Англии также вели активную работу над подобными аппаратами. Там активно разрабатывали проект, который назывался инновационный, реализованный с помощью двух двигателей с тягой в 1800 килограмм. В итоге даже это не спасло самолет от аварии.

Сейчас во всем мире ведутся работы по разработке уже не военного, а гражданского вертикального самолета. В теории, это прекрасные перспективы, ведь тогда самолеты смогут без труда летать даже в небольшие города, где нет масштабным и дорогостоящих самолетов, а взлет и посадка облегчаются в разы. Но на деле, есть множество минусов у такой технологии и задумки.

Почему вертикальные самолеты до сих пор не нашли широкого применения?

К сожалению, все разработки, даже если отличались неплохими результатами, не могут похвастаться надежностью. Лопасти винтов, которые и помогают делать вертикальный взлет, поражают своими размерами. Они вместе с мощными двигателями создают невообразимый шум. Также с точки зрения конструкции нужно избежать любых возможных препятствий на их пути, исключить попадание различных предметов.

Как ни крути, невозможно отменить ограничение по скорости. Просто по законам физики такой самолет не сможет двигаться также быстро, как современные. И если военные аппараты могут развить фантастическую в их случае скорость в 1000 километров в час, то с увеличением массы и размеров для гражданской авиации показатель падает до 700 и ниже километров в час.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

samoleting.ru

Самолет с вертикальным взлетом. Вертикальный взлет и посадка

Многофункциональность и совершенство конструкции сочетает в себе уникальная авиационная техника – самолёт вертикального взлёта и посадки. Лучшие умы России, Англии и США многолетними разработками и дальнейшей их модернизацией создали в конкурентной борьбе легендарные модели. Увеличение скорости, высоты полёта, грузоподъёмности, а также боевых характеристик сопряжено с постоянным усовершенствованием сверхмощного реактивного двигателя. Именно это сделало самолёты с вертикальным взлётом основной базовой единицей ВВС мировых держав.

Первый по вертикали

Самой первой экспериментально созданной в 1954 году техникой вертикального взлёта и посадки была разработка Model 65 Air Test Vehicle. Спроектированная конструкция состояла из имевшихся в наличии агрегатов от разных авиационных аппаратов – фюзеляж и вертикальное оперение были заимствованы у планера, крылья – у самолёта Cessna Model 140А, а шасси – у вертолёта Bell Model 47. До сих пор современные проектировщики удивляются, как совмещение этих отдельных элементов могло дать такой результат!

Самолёт американской компании Bell был готов к концу 1953 года. Через месяц состоялся первый полёт с зависанием в воздухе, а через полгода – его первый свободный полёт. Но модернизация самолёта не прекращалась, ещё на протяжении года тестированием и испытаниями в воздухе его доводили до требуемых показателей.

Реактивный, да не очень

Располагавшиеся по бортам фюзеляжа двигатели поворачивались на 90 градусов вниз, создавая таким образом подъёмную силу и тягу для полёта. Турбокомпрессор осуществлял интенсивное питание непосредственно самих воздушных сопел на окончаниях крыла и оперения. Это обеспечивало управление всей авиаконструкцией на режиме зависания, причём с сохранением этой возможности даже при движении на малой скорости.

Но вскоре по результатам испытаний компания Bell отказалась от дальнейшей работы с этим проектом. Первый самолёт с вертикальным взлётом имел такую тягу реактивных двигателей, что она едва превышала его собственную взлётную массу, хотя и была чрезмерной для горизонтального перемещения.

С такими характеристиками лётчику было сложно удерживать скорость в допустимых значениях, не превышая ограничений по максимальной скорости горизонтального полёта. Поэтому ракурс внимания американцев переместился на другие разработки.

Единственный в мире Як-141

В 1992 году специально приглашённые аккредитованные журналисты были удивлены заинтересованностью лидирующих западных авиакомпаний в этой технике. Специалисты заметили особенности самолёта, которые выходили за рамки стандартных представлений о боевом летательном аппарате. Стало очевидно, что за многие годы исследований, которые параллельно велись в нескольких странах, пальму первенства заслуженно получит советский самолёт.

Это был Як-141, единственный во всём мире на тот момент сверхзвуковой самолёт вертикального взлёта. Он отличался широким спектром боевых задач, высокой скоростью и уникальной манёвренностью, за что получил сразу мировое признание.

Американцы и европейцы начали свои разработки в данном направлении в 60-х годах. На выставке в 1961 году в Фарнборо только английская компания смогла представить достойный результат. Будущий основной боевой самолёт английских ВВС, истребитель вертикального взлёта Harrier, был не только самым интересным, но и самым охраняемым экспонатом.

Англичане не подпустили никого, даже своих союзников, американцев. Единственным, для кого за особые заслуги и вклад в победу над фашистской Германией было сделано исключение, стал известный конструктор советских истребителей – А. С. Яковлев. Его не только пригласили, но и ознакомили с возможностями данной техники.

Вертикальная гонка мировых держав

Разработки в СССР на тот момент достигли определённых успехов, но всё-таки значительно уступали англичанам. Эксперименты с изобретённым турболётом дали конструкторам ценный опыт, стала возможной установка на самолёт двух турбореактивных двигателей. Их сопла могли осуществлять поворот на 90 градусов.

Испытатель В. Мухин поднял в небо самолёт, названный Як-36. Но это ещё не была полноценная боевая машина. На показательных выступлениях вместо ракет были подвешены специальные макеты. Ведь для настоящего вооружения самолёт ещё был не готов.

В 1967 году перед проектной командой Яковлева ЦК КПСС поставил задачу создать лёгкий самолёт с вертикальным взлётом. Обновлённая модель, названная Як-38, вызывала скептическую реакцию даже у А. Туполева. Но уже в 1974 году первые 4 самолёта были подготовлены.

После однозначного превосходства в небе британских бомбардировщиков Harrier в войне за Фолклендские острова для правительства Советского Союза стала очевидной необходимость усовершенствования своего Як-38. Поэтому в 1978 году комиссия Минавиапрома утвердила проект для конструкторского бюро Яковлева — создание обновлённого истребителя с вертикальным взлётом Як-141.

Советский рекордсмен

Уникальный двигатель, оснащённый совершенной системой управления, был создан в России специально для самолёта с вертикальным взлётом. Впервые в мире было найдено решение форсажного поворотного сопла — того, над чем на протяжении десятилетия трудились не только советские, но и зарубежные авиаконструкторы. Это позволило завершить цикл наземных испытаний для Як-141 и отправить на взлёт. С первых испытаний он подтвердил свои лучшие лётные характеристики.

Это был один из самых секретных авиационных проектов, 11 лет западным спецслужбам понадобилось, чтобы только узнать, как он выглядит. Многоцелевой палубный самолёт Як-141, истребитель 4-го поколения, поставил 12 мировых рекордов. Предназначался для завоевания господства в воздухе и обеспечения прикрытия расположения от противника. Его локатор позволяет поражать и воздушные, и наземные цели. Возможность развивать максимальную скорость до 1800 км/ч. Боевая нагрузка — 1000 кг. Дальность боевого действия — 340 км. Максимальная высота полёта — до 15 км.

Политика Горбачёва

Дальнейшая политика сокращения расходов на оборонную промышленность оказала своё влияние. Для демонстрации оттепели во внешнеэкономических отношениях правительство существенно корректировало объёмы производства авианосцев. По причине отсутствия кораблей базирования в связи с выводом авианосцев из российского флота после 1987 года разработка Як-141 прекратилась.

Несмотря на это, появление Як-141 было существенным шагом в авиаконструкторской практике. Российские самолёты с вертикальным взлётом стали незаменимой техникой ВВС, а в дальнейших модернизациях истребителей учёные во многом опирались на результаты многолетней работы Яковлева.

МиГ-29 (Fulcrum)

Разработанный конструкторским бюро имени А. Микояна российский истребитель четвёртого поколения МиГ-29 сочетает в себе лучшие характеристики для ведения воздушного боя ракетами на средней и ближней дальности.

Изначально МиГ с вертикальным взлётом был предназначен для уничтожения любых типов воздушных целей при любых погодных условиях. Сохраняет свою функциональность даже в условиях помех. Оснащённый высокоэффективными двухконтурными двигателями, он способен поражать в том числе и наземные цели. Спроектирован в начале 70-х, первый взлёт осуществился в 1977 году.

Достаточно простой в эксплуатации. Поступив на вооружение ВВС в 1982 году, МиГ-29 стал основным истребителем ВВС России. Кроме того, более 25 стран мира закупили свыше тысячи самолётов.

Американский крылатый хищник

Всегда тщательные в вопросе обороны, американцы также преуспели в создании мощных истребителей.

Названный по имени хищной птицы Harrier создавался как многофункциональный и лёгкий штурмовик для поддержки с воздуха сухопутных войск, ведения боя и осуществления разведки. Благодаря отличным характеристикам используется также в испанских и итальянских ВМС.

Ставший первым в своём классе британец вертикального взлёта и посадки Hawker Siddeley Harrier выступил прототипом англо-американской модификации AV-8A Harrier в 1978 году. Совместная работа конструкторов двух стран усовершенствовала его до штурмовика второго поколения семейства Harrier.

В 1975 году на смену вышедшей из проекта Англии по причине неспособности руководства выдерживать финансовый бюджет приходит компания McDonnell Douglas. Проведенные мероприятия по основательной модификации AV-8A Harrier позволили получить истребитель AV-8B.

Усовершенствованный AV-8B

Основываясь на технологии прежней модели, в AV-8B значительно преуспели по классу качественного обновления. Подняли кабину, переделали фюзеляж, обновили крылья, добавив по одной дополнительной подвесной точке на каждое крыло. Высокоточное оружие сбрасывается непосредственно при заходе в зону пуска, вероятность отклонения может составить до 15 м.

Модель дополнительно усовершенствовали по показателям аэродинамики и создали таким образом лучший самолёт с вертикальным взлётом США. Оснащение обновлённым двигателем Pegasus дало возможность совершения вертикального взлёта и посадки. На вооружение пехоты США AV-8B поступил в начале 1985 года.

Разработки не прекратились, и в более поздних моделях AV-8B(NA) и AV-8B Harrier II Plus появилась аппаратура для осуществления ночных боевых действий. Дальнейшее усовершенствование сделало его одним из лучших представителей самолёта с вертикальным взлётом пятого поколения – Harrier III.

Над задачей укороченного взлёта изрядно потрудились советские проектировщики. Эти достижения были приобретены американцами для F-35. Советские чертежи сыграли большую роль в доведении до совершенства многофункционального сверхзвукового ударного F-35. Этот истребитель с вертикальным взлётом заслуженно в дальнейшем поступил на вооружение британских и американских ВМС.

«Боинг». За пределами возможного

Мастерство высшего пилотажа и уникальных характеристик сейчас демонстрируют не только истребители, но и пассажирские лайнеры. Boeing 787 Dreamliner представляет собой широкофюзеляжный двухдвигательный реактивный пассажирский «Боинг» с вертикальным взлётом.

Boeing 787-9 рассчитан на 300 пассажиров с дальностью полёта в 14 000 км. При весе в 250 тонн пилот в Фарнборо показал удивительный трюк: поднял пассажирский самолет и выполнил вертикальный взлёт, что возможно только для истребителя. Лучшие авиакомпании сразу оценили его достоинства, заказы на его покупку начали незамедлительно поступать из ведущих стран мира. По статусу на начало 2016 года было продано 470 единиц. «Боинг» с вертикальным взлётом стал уникальным пассажирским творением.

Возможности самолётов расширяются

Над гражданским проектом разработки самолёта с вертикальным взлётом и посадкой, которому не нужны взлётные площадки, успешно работают российские конструкторы. Он может эффективно функционировать на разных видах топлива, базироваться как на суше, так и на воде.

Имеет широкий спектр применения:

  • оказание срочной медицинской помощи;
  • воздушная разведка;
  • проведение аварийно-спасательных работ;
  • использование частными лицами в служебных целях.

И в частных целях тоже

Возможными пользователями могут быть МЧС и спасательные службы, МВД, медицинские службы и обычные коммерческие организации.

Новые самолёты с вертикальным взлётом способны летать на высотах до 10 км, развивая скорость до 800 км/ч.

Возможности нового поколения данной авиатехники рассчитаны на использование даже в ограниченных пространствах: в городе, в лесу, при необходимости даже в чрезвычайных ситуациях.

Круг, совершаемый винтом такого самолёта, считается его несущей площадью. Подъёмная сила у него создается вращением несущего винта, который использует воздух сверху, направляет его вниз. Вследствие этого над площадью создаётся пониженное давление, а под ней — повышенное.

Спроектированный по аналогии с вертолётом, по сути, являясь его более усовершенствованной и адаптированной к разным условиям моделью, он способен совершать вертикальный взлёт, посадку, а также зависание на одном месте.

Отдача холодной войны

Достижения авиаконструкторов на данном примере подтвердили, что высшие технологии и самолёт с вертикальным взлётом могут быть одинаково полезны и востребованы как в правительственных целях, так и в гражданских.

В эпоху холодной войны ведущие мировые державы были увлечены проектами создания боевого самолёта, который не требовал бы традиционных аэродромов. Это объяснялось лёгкой уязвимостью подобных объектов с размещённой авиатехникой для противника. К тому же дорогостоящая взлётная полоса не была гарантированно защищённой. Этот период считается важнейшим этапом в развитии авиаконструкторской деятельности.

Западные и отечественные стратеги на протяжении 30 лет усердно модернизировали самолёт вертикального взлёта и посадки, достигнув совершенства в истребителях пятого поколения. А взятые на вооружение базовые технологии позволяют и в гражданских целях использовать многолетние разработки ведущих мировых авиаконструкторов.

fb.ru

Самолеты вертикального взлета

В 1947 году США испугались, что русские, двинувшись в Западную Европу, не дадут союзником пользоваться аэродромами. Срочно нужен был самолёт с вертикальными взлётом и посадкой (Vertical Takeoff and Landing — VTOL). И американские ВМФ и ВВС, опираясь на результаты немецких исследований, начали работу над проектом «Колибри» (Hummingbird).

В своих изысканиях в области VTOL американцы действительно мысленно отталкивались от проекта летательного аппарата, запатентованного в 1939 году профессором Генрихом Фоке (Heinrich Focke), создателем самолётов Focke-Wulf.

Разработка и постройка СВВП XFV-1 осуществлялась фирмой «Локхид» с 1950 г. одновременно с разработкой СВВП XFY-1 фирмы «Конвэр» но одним и тем же требованиям флота США к палубному вертикально взлетающему истребителю. По контракту стоимостью 10 млн. долл. предусматривалась постройка двух экспериментальных истребителей.

 

Focke-Wulf VTOL был задуман по известному ныне принципу «винт в кольце». Точнее, в центре самолёта с неназванным турбореактивным двигателем должно было быть два огромных пропеллера, вращавшихся в противоположных направлениях. Хотя профессор, по некоторым сведениям, работал и после войны, дальше деревянной модели для туннельных испытаний дело не пошло.

Что же касается США, то в 1950 году они получают два предложения по проекту «вертикального» самолёта — от компаний Lockheed и Convair. Самое интересное, что ни один из разработчиков не пошёл по стопам Генриха Фоке. Можно сказать, что в первых проектах по-американски VTOL было воспринято как-то чрезвычайно буквально.

Такой вариант вертикального взлёта предлагал профессор Генриха Фоке (иллюстрация luft46.com).

Так или иначе, но обе компании подписали с военными контракт и в середине 1951 года предоставили опытные образцы. Машина Lockheed поначалу называлась XFO-1 (Model 081-40-01). Образцы, их было два, носили номера 138657 и 138658. Позднее Lockheed поменял обозначение на XFV-1 Salmon («Лосось»). Самолёт Convair звался просто XFY-1 Pogo.

Подробно расскажем о детище Lockheed, поскольку о нём и информации больше, и разработка Convair от него практически ничем не отличается. В общем, «Лососем» его назвали в честь руководителя группы инженеров, лётчика-испытателя Германа Салмона (Herman Salmon), у которого тоже было прозвище — «Fish» («Рыба»).

Как во время взлёта, так и во время посадки «Лосось» (11,27 метра в длину) пребывал в вертикальном положении, стоя на крестообразном хвосте с амортизатором и колёсиком на каждом из наконечников.

Состоящий из пары соединённых турбин T38, двигатель Allison YT40-A-6 мощностью 5850 лошадиных сил «заводил» пару трёхлопастных пропеллеров диаметром 4,88 метра каждый. Предполагалось, что, оторвавшись от земли, «Лосось» примет в воздухе обычное горизонтальное положение, а по возвращению опять перевернётся и сядет вертикально на хвост.

5 ноября 1954 года. Convair XFY-1 Pogo совершает демонстрационный полёт (фото unrealaircraft.com).

Согласно рассчётам, максимальная скорость «Лосося» должна была быть 933 км/час, а круизная 659 км/час. Вес: 5260 кг пустой, 7348 загруженный. Размах крыла 9,4 метра. На вооружении должны быть четыре 20-миллиметровых пушки или сорок шесть 70-миллиметровых ракет, размещённых в крыльях.

Чтобы попасть в кабину, пилоту приходилось использовать подобие строительных лесов (фото aerofiles.com).

СВВП XFV-1 выполнен по схеме моноплана с одним ТВД с соосными воздушными винтами и четырехопорным шасси.

Фюзеляж малого удлинения, с выступающим фонарем кабины. Сиденье летчика могло отклоняться на 45°, как на самолете XFY-1.

Крыло прямое, трапециевидной формы в плане, с небольшой относительной толщиной профиля, отличалось отсутствием механизации. На концах крыла предусматривалась установка дополнительных топливных баков или контейнеров с вооружением.

Оперение Х-образное, стреловидное, с аэродинамическими рулями и триммерами.

Шасси четырехопорное, неубирающееся, с четырьмя амортизационными стойками в обтекателях на концах Х-образного оперения и небольшими колесами. Для начального этапа летных испытаний на самолете было установлено вспомогательное шасси с двумя стойками и подкосами, крепящимися к фюзеляжу, и сравнительно небольшими колесами, а также дополнительные стойки с небольшими колесами на двух нижних поверхностях оперения.

В дальнейшем на самолет ставили   ТВД Аллисон YT-40-A-14, как на СВВП XFY-1, который предполагалось заменить на более мощный ТВД YT-40-A-16 с суммарной эквивалентной мощностью 6825 л. с, и соосные трехлопастные винты Кертисс-Райт «Турбоэлектрик».

Convair XFY-1 тоже летал. Над Сан-Диего. Причём без шасси (фото unrealaircraft.com).

Надо сказать, пилоту, который управлял XFV-1 в гордом одиночестве, повезло меньше других. Мало того, что его место переворачивалось на 45 градусов, так ещё и вход/выход из кабины требовал специальной лестницы.

В ноябре 1953 года прошли первые испытания, и 23 декабря 1953 самолёт под управлением Германа «Рыбы» сделал, наконец, краткий перелёт. Первый официальный полёт имел место 16 июня 1954 года — с парением самолёт справился вполне успешно.

Для испытаний «Лососю» пришлось всё равно приделать шасси (фото cloud.prohosting.com).

Однако вертикальных взлётов и приземлений на хвост XFV-1 фактически никогда не совершал — запускали его всё же из горизонтального положения, для чего сделали временное, как тогда казалось, шасси.

Практически сразу стало ясно, что имеющийся турбовинтовой двигатель не может гарантировать безопасность. Не хватало мощности, нужно было, как минимум, на пару тысяч «лошадей» больше, и такой двигатель — YT40-A-14 — ожидался. К сожалению, 7100 лошадиных сил «Лосось» так и не получил — двигатель просто не стали для него делать.

В июне 1955 года проект XFV-1 был закрыт так же, как и проект Convair XFY-1 Pogo (280 рейсов на привязи в ангаре, один свободный полёт в 1954 году с переходами в горизонтальное положение).

Американская программа турбовинтовых, садящихся на хвост, была свёрнута полностью. После отмены опытные образцы были переданы аэрокосмическим музеям. Проект не был успешен по нескольким причинам: прежде всего, из-за недостатка мощности двигателя и надёжности в целом, а также из-за экспериментальных навыков, требуемых, чтобы пилот посадил самолёт на хвост.

Надо сказать, что американцы отказались как нельзя вовремя.

 

СВВП XFV-1 имел такую же силовую установку, как и СВВП XFY-1, но существенным образом отличался от него по компоновке, имея прямое крыло и Х-образное оперение. Подобно СВВП XFY-1, экспериментальный самолет XFV-1 имел при стоянке вертикальное положение фюзеляжа, опирающегося на неубирающиеся опоры шасси, однако вертикальный взлет и посадка на нем не были совершенны. Для проведения начального этапа летных испытаний СВВП был снабжен вспомогательными опорами шасси для взлета с разбегом и посадки с пробегом.

Постройка первого экспериментального СВВП XFV-1 была завершена 23 февраля 1953 г., а первый полет со взлетом с разбегом с помощью вспомогательного шасси был совершен 16 июля 1954 г. летчиком-испытателем Германом Сэлмоном, в честь которого самолет был назван «Сэлион».

 

 

 

 

Исследования реактивных СВВП во Франции начались в 1954 г., когда новой фирмой BTZ (техническое бюро Г. Зборовского) совместно с известной двигателестроительной фирмой «SNECMA» был разработан и предложен проект СВВП с кольцевым крылом, получившего название «Coleoptere» (кольцекрылый). Подобно американскому реактивному СВВП X-13 СВВП SNECMA C.450 Coleoptere тоже должен был иметь вертикальное положение фюзеляжа при взлёте и посадке, что представлялось естественным для лёгкого боевого самолёта, причем кольцевое крыло обеспечивает достаточную базу для размещения на ней опор шасси.

 

Исследования колеоптеров явились одной из главных тем второго съезда германского авиационного общества в 1954 г. Утверждалось, что применение кольцевого крыла позволяет интегрировать силовую установку с крылом, которое может использоваться как внешний контур прямоточного двигателя для сверхзвуковых самолетов, а для дозвуковых – служить каналом для соосных воздушных винтов.

В то время конструкторы, работающие над технологией создания самолета с кольцевым крылом, имели уверенность, что такое расположение крыла позволит провести качественную интеграцию силовой установки в крыло самолета для использования его в качестве внешнего контура реактивного двигателя. При использовании такого крыла для самолетов с дозвуковой скоростью полученная конструкция будет служить основным каналом для соосных винтов. Почти все разработки того времени по СВВП с крылом кольцевого типа строились на проектах, захваченных в Германии, где работы по данным проектам, наконец, достигли определенных успехов.

Подчеркивалось, что предлагаемые проекты колеоптеров являются развитием исследовательских и проектных работ, производившихся во время второй мировой войны в Германии, где был разработан ряд оригинальных проектов СВВП, в том числе и с кольцевым крылом. Для исследования работы систем управления ТРД при вертикальном положении был построен и испытан на привязи сперва беспилотный летающий стенд с ТРД SNECMA «Atar», получивший обозначение и название SNECMA C.400-P1 «Atar Volant» (летающий Атар), а затем на привязи и в свободном полете пилотируемый стенд SNECMA C.400-P1. Испытания стендов проводились в течение трех лет с 1955 по 1958 г.

Экспериментальный СВВП SNECMA C.450 Coleoptere с кольцевым крылом разрабатывался фирмой «SNECMA» по исследовательской программе сначала на собственные средст фирмы, а затем в соответствии с контрактом, заключенным с министерством обороны ФРГ. СВВП SNECMA C.450 Coleoptere имел силовую установку и системы, прошедшие испытания на летающем стенде C.400-P2 «Atar Volant». Постройка экспериментального C.450 Coleoptere была завершена в конце 1958 г., и он начал проходить наземные испытания на аэродроме фирмы в Мельн Виларош, а затем полеты сперва на режиме висения (первый свободный полет был совершен б мая 1958 г.), а позже с переходом к горизонтальному полету. Летчик-испытатель Август Морель. Во время одного из таких полетов 25 июля 1958 г. самолёт потерял управление на высоте 75 м, разбился и сгорел, летчик успел катапультироваться на высоте 18 – 22 м, но в результате неудачного приземления повредил позвоночник.

При расследовании аварии было установлено, что аэродинамика кольцевого крыла и система струйного управления, являющиеся особенностями СВВП C.450 Coleoptere, не были ее причиной, но тем не менее фирма «SNECMA» не решилась продолжать программу разработки этого явно амбициозного проекта, хотя к этому времени фирмой был разработан ряд оригинальных проектов боевых реактивных СВВП с кольцевым крылом (штурмовика и сверхзвукового истребителя-перехватчика), а также проект пассажирского СВВП с ТВД и соосными воздушными винтами.

В проекте дозвукового штурмовика «Бруш» предусматривалось лежачее расположение летчика в кабине. Взлет и посадка обоих самолётов должны производиться при вертикальном положении фюзеляжа с использованием ТРД, снабженного газовыми рулями. В проекте сверхзвукового истребителя-перехватчика кольцевое крыло является внешним контуром прямоточного двигателя, создающего тягу при больших сверхзвуковых скоростях полета (М = 2,5), когда ТРД становится неэкономичным и отключается, Был разработан также ряд проектов других боевых самолётов с дозвуковой скоростью, в которых предполагалось использовать в качестве силовой установки соосные воздушные винты в кольцевом крыле, эффективно работающие не только при вертикальном взлете и посадке, но и в горизонтальном полете. Соосные воздушные винты предлагалось использовать также в проекте многоцелевого СВВП «Ганнетон» с двумя ТВД. Для удобства размещения летчика и пассажиров кресла предполагалось выполнить поворачивающимися.

Особенностью конструкции SNECMA C.450 Coleoptere является вертикальное положение и размещение фюзеляжа при взлете и посадке в кольцевом крыле, самолет снабжен одним ТРД и четырех – опорным шасси, конструкция планера изготовлена фирмой «Норд». Фюзеляж цельнометаллический небольшого удлинения, имеет круглое сечение в зоне сопряжения с крылом. В носовой части размещена одноместная кабина летчика с выступающим фонарем и боковым остеклением для улучшения обзора. В кабине установлено катапультное кресло CkaSE.120B, которое может отклоняться на 45° при изменении положения фюзеляжа. Кресло обеспечивает катапультирование на режиме висения у земли.

Крыло кольцевое, изготовлено из легких сплавов, имеет каркасную конструкцию, подкрепляющую внешнюю и внутреннюю обшивки, внешний диаметр крыла 3,2 м, внутренний – 2,84 м, хорда крыла 3 м, относительная толщина профиля крыла 12%. Крыло не имеет механизации. Оперение состоит из четырех крестообразно расположенных в хвостовой части крыла треугольных поверхностей, снабженных аэродинамическими рулями и обеспечивающих управление в горизонтальном полете. Внутри кольцевого крыла внешние поверхности управления сопрягаются с четырьмя профилированными стреловидными поверхностями, соединенными с фюзеляжем. Шасси четырехопорное неубирающееся, установлено на крыле в корневых частях поверхностей оперения. Стойки с масляно-воздушными амортизаторами имеют большой ход и снабжены самоориентирующимися колесами со сплошными резиновыми шинами.

 

Силовая установка состоит из одного ТРД SNECMA «Atar» 101Е со статической тягой 3700 кгс, установленного в фюзеляже. Воздухозаборники боковые, нерегулируемые, сопло снабжено газовыми рулями. Отбираемый от компрессора ТРД сжатый воздух по каналам в профилированных поверхностях внутри крыла направляется в сопла струйной системы управления. Система управления состоит из аэродинамических рулей для управления в горизонтальном полете и газовых и струйных рулей для управления на вертикальных режимах полета. Эксплуатация SNECMA C.450 Coleoptere должна была обеспечиваться с помощью специальной тележки с наклоняющейся рампой. Для транспортировки SNECMA C.450 Coleoptere устанавливался на тележке в горизонтальном положении на опорах, для взлета рампа устанавливалась в вертикальном положении.

 

Фирменная особенность «C-450 Coleoptere» — вертикальное расположение самолета при выполнении взлета-посадки и использование крыла кольцевого типа. Экспериментальный самолет имел 4 опорных шасси, силовую установку – один ТРД. Конструкцию планера изготовила по заказу компания «Норд». Цельнометаллический фюзеляж изготовлен с небольшим удлинением и круглым сечением в месте сопряжения его с крылом. В передней части выполнена кабина для одного пилота, имеющая выступающий фонарь и боковое остекление, дающее улучшенный обзор. Внутри кабины находится кресло с катапультой «Sud SE.120B», которое имеет угол наклона до 45 градусов при катапультировании.

 

Также кресло можно использовать на вертикальных режимах влета-посадки. Крыло кольцевого типа каркасной конструкции создано из сплавов легких металлов с подкреплением внешней и внутренней обшивки. В конструкции крыла не использовали никаких механических деталей. Основное оперение выполнено в хвостовой части на внешней и внутренней поверхности крыла. Внешнее оперение – 4-е треугольные поверхности расположенные крестом. Они управляются аэродинамическими рулями, что обеспечивают самолету полет в горизонтальном направлении. Внутреннее оперение — сопряженного типа с внешним оперением, которое имеет стекловидные профилированные поверхности, соединенные с корпусом самолета.

Самолёт имеет 4-х опорное шасси неубирающегося типа. Стойки, изготовленные с применением масляно-воздушных амортизаторов, получили хороший ход и оканчиваются колесами свободного вращения. Колеса имеют шины из сплошной резины.

 

 

Силовая – один ТРД, установленный в фюзеляже. Управление воздушным потоком осуществляется с помощью боковых воздухозаборников нерегулируемого типа и сопла с газовыми рулями. Сжатый воздух проступаемый от компрессора двигателя проходит по каналам профповерхностей и достигает сопел системы струйного управления. Система имеет аэродинамические рули, которые управляют горизонтальным полетом и газоструйные рули, которые управляют вертикальным полетом самолета. Данную систему успешно испытали еще на первом стенде и установили на экспериментальный самолет «C-450 Coleoptere».

Для транспортировки самолета использовали спецтележку с наклоняющейся рампой. При перемещении самолета его устанавливали в горизонтальном положении, для осуществления взлета рампу фиксировали в вертикальном положении.

Основные характеристики;

— диаметр крыла внешний/внутренний – 3.2/2.8 метра;

— хорда крыла – 3 метра;

— относительная толщина профкрыла – 12 процентов;

— двигатель – ТРД 10IE «Atar»;

— статическая тяга – 3.7 тысячи кгс.

— длина 8 метров;

— скорость 800 км/ч;

— высотный потолок – 3 километра;

— вес топлива 700 килограмм;

25.06.1959 года при выполнении очередного испытательного полета пилот-испытатель А.Морель не смог справится с управлением «C-450 Coleoptere», в результате чего самолет с высоты в 75 метров вошел в штопор и разбился, а пилот еле успел совершить катапультирование на высоте примерно 20 метров, однако при приземлении получил серьезное повреждение (травма позвоночника). Проведенное расследование показало, что особенности данного СВВП, а именно конструкция крыла кольцевого типа и система управления воздушным потоком никакого отношения к произошедшей катастрофе не имели.

Однако компания «SNECMA» не стала развивать дальнейшее использование в построении самолетов крыла кольцевого типа, хотя у нее уже были готовы к созданию проекты боевых машин – штурмовой истребитель и реактивный истребитель перехватчик. Кроме того, были наработки по гражданским судам вертикального взлета и посадки с использованием ТВД и соосных винтов.

Эта катастрофа стала последней точкой в реализации программы Coleoptere. Несмотря на перспективу дальнейших разработок и поддержку французского Министерства обороны, компания SNECMA, понеся огромные убытки, так и не решилась продолжить дальнейшие разработки.

 

 

спасибо


feldgrau.info

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *