Lietadlo s vertikálnym vzletom. VTOL

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Multifunkčnosť a dokonalosť dizajnu spája jedinečnú leteckú techniku - vertikálne vzletové a pristávacie lietadlo. Najlepšie mozgy Ruska, Anglicka a USA dlhoročným vývojom a ich ďalšou modernizáciou vytvorili legendárne modely v konkurenčnom boji. Nárast rýchlosti, výšky letu, nosnosti, ako aj bojového výkonu je spojený s neustálym zdokonaľovaním výkonového prúdového motora. Toto urobilo z lietadiel s vertikálnym vzletom hlavnú základnú jednotku svetových vzdušných síl.

Najprv vertikálne

Úplnou prvou technikou vertikálneho vzletu a pristátia, ktorá bola experimentálne vytvorená v roku 1954, bol vývoj leteckého skúšobného vozidla Model 65. Navrhnutý dizajn pozostával z dostupných jednotiek z rôznych lietadiel - trup a zvislý chvost boli požičané z draku lietadla, krídla- na lietadle Cessna Model 140A a na podvozku - na vrtuľníku Bell Model 47. Až doteraz sa moderní dizajnéri čudujú, ako môže kombinácia týchto jednotlivých prvkov priniesť takýto výsledok!

Lietadlo americkej spoločnosti Bell bolo pripravené do konca roku 1953. O mesiac neskôr sa uskutočnil prvý let so vznášaním sa vo vzduchu a o šesť mesiacov neskôr - jeho prvý voľný let. Modernizácia lietadla sa ale nezastavila, na ďalší rok sa testovaním a testovaním vo vzduchu dostávalo do požadovaných výkonov.

Reaktívne, ale nie veľmi

Motory umiestnené na bokoch trupu sa otočili o 90 stupňov nadol, čím vytvorili vztlak a ťah pre let. Turbodúchadlo zabezpečovalo intenzívne napájanie priamo do samotných vzduchových trysiek na koncoch krídla a operenia. Tým sa zabezpečilo ovládanie celej konštrukcie lietadla v režime vznášania a pri zachovaní tejto možnosti aj pri pohybe nízkou rýchlosťou.

Ale čoskoro, podľa výsledkov testov, Bell odmietol pokračovať v práci s týmto projektom. Prvé VTOL lietadlo malo taký prúdový ťah, že sotva prekročilo svoju vlastnú vzletovú hmotnosť, aj keď bola nadmerná pre horizontálny pohyb.

Pri takýchto charakteristikách bolo pre pilota ťažké udržať rýchlosť v prijateľných hodnotách, bez prekročenia limitov maximálnej rýchlosti horizontálneho letu. Preto sa uhol pozornosti Američanov presunul na iný vývoj.

Jediný Yak-141 na svete

V roku 1992 boli špeciálne pozvaní akreditovaní novinári prekvapení záujmom popredných západných leteckých spoločností o túto techniku. Odborníci si všimli vlastnosti lietadla, ktoré sa vymykalo štandardným predstavám o bojovom lietadle. Ukázalo sa, že za mnoho rokov výskumu, ktorý prebiehal paralelne vo viacerých krajinách, sovietske lietadlá zaslúžene dostanú dlaň.

Bol to Jak-141, v tom čase jediné nadzvukové lietadlo VTOL na svete. Vyznačoval sa širokou škálou bojových úloh, vysokou rýchlosťou a jedinečnou manévrovateľnosťou, za čo okamžite získal celosvetové uznanie.

Američania a Európania začali svoj rozvoj týmto smerom v 60. rokoch. Na výstave v roku 1961 vo Farnborough dokázala len anglická spoločnosť prezentovať dôstojný výsledok. Budúce hlavné bojové lietadlo britského letectva, stíhačka Harrier VTOL, bolo nielen najzaujímavejším, ale aj najchránenejším exponátom.

Británi nepustili dnu nikoho, dokonca ani svojich spojencov, Američanov. Jediný, pre koho bola urobená výnimka za osobitné zásluhy a prínos k víťazstvu nad nacistickým Nemeckom, bol slávny konštruktér sovietskych stíhačiek – A. S. Jakovlev. Bol nielen pozvaný, ale aj oboznámený s možnosťami tejto techniky.

Vertikálna rasa svetových mocností

Vývoj v ZSSR v tom čase dosiahol určité úspechy, ale stále výrazne zaostával za Britmi. Experimenty s vynájdeným turbofly dali dizajnérom cenné skúsenosti, bolo to možnéinštalácia dvoch prúdových motorov do lietadla. Ich trysky sa mohli otáčať o 90 stupňov.

Test V. Mukhin zdvihol na oblohu lietadlo s názvom Jak-36. Ale to ešte nebolo plnohodnotné bojové vozidlo. Na predvádzacích vystúpeniach boli namiesto rakiet zavesené špeciálne modely. Koniec koncov, lietadlo ešte nebolo pripravené na skutočné zbrane.

V roku 1967 Ústredný výbor CPSU stanovil pre Jakovlevov projektový tím úlohu vytvoriť ľahké lietadlo s kolmým štartom. Aktualizovaný model s názvom Jak-38 vyvolal skeptickú reakciu aj u A. Tupoleva. Ale už v roku 1974 boli pripravené prvé 4 lietadlá.

Po jednoznačnej prevahe britských bombardérov Harrier na oblohe vo vojne o Falklandy bolo vláde Sovietskeho zväzu zrejmé, že potrebuje vylepšiť svoj Jak-38. Preto v roku 1978 komisia Minaviaprom schválila projekt pre Yakovlev Design Bureau - vytvorenie modernizovanej stíhačky s vertikálnym vzletom Jak-141.

sovietsky držiteľ rekordu

Unikátny motor vybavený dokonalým riadiacim systémom bol vytvorený v Rusku špeciálne pre lietadlá s vertikálnym štartom. Prvýkrát na svete sa našlo riešenie pre rotačnú trysku s prídavným spaľovaním – niečo, na čom už desaťročie pracujú nielen sovietski, ale aj zahraniční leteckí konštruktéri. To umožnilo dokončiť pozemný testovací cyklus pre Jak-141 a poslať ho na štart. Od prvých testov potvrdil svoj najlepší letový výkon.

Bola jedna z najlepšíchtajných leteckých projektoch, trvalo 11 rokov, kým západné spravodajské agentúry zistili, ako to vyzerá. Viacúčelové lietadlo Jak-141 na nosnej lodi, stíhačka 4. generácie, vytvorilo 12 svetových rekordov. Jeho zámerom bolo získať vzdušnú prevahu a poskytnúť krytie miesta pred nepriateľom. Jeho lokátor umožňuje zasiahnuť vzdušné aj pozemné ciele. Schopnosť dosiahnuť maximálnu rýchlosť až 1800 km/h. Bojové zaťaženie - 1000 kg. Bojový dosah je 340 km. Maximálna výška letu je až 15 km.

Gorbačovove zásady

Ďalšia politika znižovania výdavkov na obranný priemysel mala svoj vplyv. Na demonštráciu topenia v zahraničných ekonomických vzťahoch vláda výrazne upravila výrobu lietadlových lodí. Kvôli nedostatku lodí na základni v súvislosti so stiahnutím lietadlových lodí z ruskej flotily po roku 1987 sa vývoj Jak-141 zastavil.

Napriek tomu bol vzhľad Jaku-141 významným krokom v praxi pri navrhovaní lietadiel. Ruské lietadlá s vertikálnym vzletom sa stali nepostrádateľným vybavením letectva a pri ďalšej modernizácii stíhačiek sa vedci vo veľkej miere spoliehali na výsledky Jakovlevovej dlhoročnej práce.

MiG-29 (Fulcrum)

Štvrtá generácia ruského stíhacieho lietadla MiG-29, vyvinutá A. Mikoyan Design Bureau, spája najlepšie vlastnosti pre vzdušný boj s raketami na stredné a krátke dolety.

Spočiatku bol VTOL MiG navrhnutý na zničenieakýkoľvek typ vzdušných cieľov za akýchkoľvek poveternostných podmienok. Zachováva svoju funkčnosť aj pri rušení. Je vybavený vysoko účinnými dvojokruhovými motormi a je schopný zasiahnuť aj pozemné ciele. Navrhnuté na začiatku 70. rokov, prvý vzlet sa uskutočnil v roku 1977.

Pomerne jednoduché použitie. Po vstupe do služby u letectva v roku 1982 sa MiG-29 stal hlavným stíhačom ruských vzdušných síl. Okrem toho viac ako 25 krajín zakúpilo viac ako tisíc lietadiel.

Americký okrídlený dravec

Američania vždy precízni v otázke obrany, vynikajú aj v stavaní silných stíhačiek.

Harrier, pomenovaný po dravom vtákovi, bol navrhnutý ako multifunkčné a ľahké útočné lietadlo na vzdušnú podporu pozemných síl, boj a prieskum. Vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu sa používa aj v španielskom a talianskom námorníctve.

Britský VTOL Hawker Siddeley Harrier, ktorý sa stal prvým vo svojej triede, sa v roku 1978 stal prototypom anglo-americkej modifikácie AV-8A Harrier. Spoločná práca konštruktérov oboch krajín ho vylepšila na útočné lietadlo druhej generácie z rodiny Harrier.

V roku 1975 prišiel McDonnell Douglas nahradiť Anglicko, ktoré opustilo projekt pre neschopnosť vedenia vydržať finančný rozpočet. Opatrenia prijaté na dôkladnú úpravu AV-8A Harrier umožnili získať stíhačku AV-8B.

Advanced AV-8B

Založené na technológiipredchádzajúci model, AV-8B sa výrazne zlepšil z hľadiska upgradu kvality. Kokpit bol zdvihnutý, trup bol prerobený, krídla boli aktualizované a pridaný ďalší závesný bod pre každé krídlo. Veľmi presné zbrane sa zhadzujú priamo pri vstupe do odpaľovacej zóny, pravdepodobnosť odchýlky môže byť až 15 m.

Model bol ďalej vylepšený z hľadiska aerodynamiky a vytvoril tak najlepšie lietadlo s kolmým štartom v Spojených štátoch. Vybavený aktualizovaným motorom Pegasus umožnil vykonávať vertikálny vzlet a pristátie. AV-8B vstúpil do služby u americkej pechoty začiatkom roku 1985.

Vývoj sa nezastavil a neskôr modely AV-8B(NA) a AV-8B Harrier II Plus dostali vybavenie pre nočné bojové operácie. Ďalšie vylepšenia z neho urobili jedného z najlepších predstaviteľov lietadla s vertikálnym vzletom piatej generácie - Harrier III.

Sovietski dizajnéri tvrdo pracovali na úlohe krátkeho vzletu. Tieto úspechy získali Američania pre F-35. Sovietske plány zohrali veľkú úlohu pri zdokonaľovaní multifunkčného nadzvukového úderníka F-35. Táto stíhačka VTOL zaslúžene neskôr vstúpila do služby u britského a amerického námorníctva.

Boeing. Za hranicami

Ovládnutie akrobacie a jedinečné vlastnosti teraz demonštrujú nielen stíhačky, ale aj osobné parníky. Boeing 787 Dreamliner je aširokotrupé dvojmotorové osobné prúdové lietadlo Boeing s vertikálnym vzletom.

Boeing 787-9 je určený pre 300 pasažierov s doletom 14 000 km. Pilot vo Farnborough s hmotnosťou 250 ton predviedol úžasný trik: zdvihol osobné lietadlo a vykonal kolmý vzlet, ktorý je možný len pri stíhačke. Najlepšie letecké spoločnosti okamžite ocenili jeho zásluhy, objednávky na jeho nákup začali okamžite prichádzať z popredných krajín sveta. Podľa stavu na začiatku roka 2016 sa predalo 470 kusov. Boeing VTOL sa stal jedinečným výtvorom pre cestujúcich.

Schopnosti lietadiel sa rozširujú

Ruskí konštruktéri úspešne pracujú na civilnom projekte vývoja lietadla s vertikálnym štartom a pristátím, ktoré nepotrebuje štartovacie miesta. Môže efektívne fungovať na rôznych typoch paliva, na zemi aj na vode.

Má širokú škálu aplikácií:

• poskytovanie neodkladnej zdravotnej starostlivosti;
• vzdušný prieskum;
• záchranné operácie;
• súkromné použitie na oficiálne účely.

A na súkromné účely

Možnými používateľmi môžu byť ministerstvo pre mimoriadne situácie a záchranné služby, ministerstvo vnútra, zdravotnícke služby a bežné komerčné organizácie.

Nové lietadlo s vertikálnym vzletom schopné letieť vo výškach až 10 km a dosahovať rýchlosť až 800 km/h.

Schopnosti novej generácie tohto lietadla sú navrhnuté pre použitie aj vstiesnené priestory: v meste, v lese, ak je to potrebné, aj v núdzových situáciách.

Kruh vytvorený vrtuľou takéhoto lietadla sa považuje za jeho nosnú plochu. Zdvíhacia sila vzniká otáčaním hlavného rotora, ktorý využíva vzduch zhora, smeruje ho dole. V dôsledku toho sa nad oblasťou vytvorí znížený tlak a pod ňou zvýšený.

Navrhnutý analogicky s vrtuľníkom, v skutočnosti je jeho pokročilejším a prispôsobeným modelom pre rôzne podmienky a je schopný vertikálneho vzletu, pristátia a vznášania sa na jednom mieste.

Studená vojna sa vracia

Úspechy leteckých konštruktérov v tomto príklade potvrdili, že špičková technológia a lietadlo s vertikálnym vzletom môžu byť rovnako užitočné a žiadané pre vládne aj civilné účely.

Počas studenej vojny boli popredné svetové mocnosti fascinované projektmi na vytvorenie bojového lietadla, ktoré by nevyžadovalo tradičné letiská. Bolo to vysvetlené miernou zraniteľnosťou takýchto objektov s nasadenými lietadlami voči nepriateľovi. Navyše nebolo zaručené, že drahá dráha bude chránená. Toto obdobie sa považuje za najdôležitejšiu etapu vo vývoji činností v oblasti konštrukcie lietadiel.

Západní a domáci stratégovia už 30 rokov usilovne modernizujú lietadlá VTOL a dosahujú dokonalosť v stíhačkách piatej generácie. A prijaté základné technológie umožňujú využiť dlhodobý vývoj svetovej špičkyleteckí dizajnéri.