Verticaal opstijgend vliegtuig. VTOL

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Multifunctionaliteit en ontwerpperfectie combineren een unieke luchtvaarttechniek - een verticaal opstijgend en landend vliegtuig. De knapste koppen van Rusland, Engeland en de VS hebben door vele jaren van ontwikkeling en hun verdere modernisering legendarische modellen gecreëerd in de concurrentiestrijd. De toename van snelheid, vlieghoogte, laadvermogen en gevechtsprestaties wordt geassocieerd met de constante verbetering van de zware straalmotor. Dit heeft ervoor gezorgd dat verticaal opstijgende vliegtuigen de belangrijkste basiseenheid van de luchtmacht van de wereld zijn geworden.

Eerst verticaal

De allereerste verticale start- en landingstechniek die in 1954 experimenteel werd ontwikkeld, was de ontwikkeling van het Model 65 Air Test Vehicle. Het ontworpen ontwerp bestond uit beschikbare eenheden van verschillende vliegtuigen - de romp en verticale staart waren geleend van het casco, de vleugels- op het Cessna Model 140A-vliegtuig en het chassis - op de Bell Model 47. Tot nu toe vragen moderne ontwerpers zich af hoe de combinatie van deze afzonderlijke elementen zo'n resultaat kan geven!

Het vliegtuig van het Amerikaanse bedrijf Bell was eind 1953 klaar. Een maand later vond de eerste vlucht met zweven in de lucht plaats, en zes maanden later - de eerste vrije vlucht. Maar de modernisering van het vliegtuig stopte niet, voor nog een jaar werd het naar de vereiste prestaties gebracht door testen en testen in de lucht.

Reactief, maar niet erg

De motoren aan de zijkanten van de romp draaiden 90 graden naar beneden, waardoor er lift en stuwkracht voor de vlucht ontstond. De turbocompressor zorgde voor intensieve stroomtoevoer rechtstreeks naar de luchtmondstukken zelf aan de uiteinden van de vleugel en het verenkleed. Dit zorgde voor de controle over de gehele vliegtuigconstructie in de hover-modus, en met het behoud van deze mogelijkheid, zelfs bij lage snelheid.

Maar volgens de testresultaten weigerde Bell al snel verder te werken aan dit project. Het eerste VTOL-vliegtuig had zo'n stuwkracht dat het zijn eigen startgewicht nauwelijks overschreed, hoewel het buitensporig was voor horizontale beweging.

Met dergelijke kenmerken was het voor de piloot moeilijk om de snelheid binnen aanvaardbare waarden te houden, zonder de limieten op de maximale snelheid van horizontale vlucht te overschrijden. Daarom is de aandacht van Amerikanen verschoven naar andere ontwikkelingen.

's werelds enige Yak-141

In 1992 werden speciaal uitgenodigde geaccrediteerde journalisten verrast door de belangstelling van toonaangevende westerse luchtvaartmaatschappijen voor deze techniek. Experts merkten de kenmerken van het vliegtuig op, die verder gingen dan de standaardideeën over een gevechtsvliegtuig. Het werd duidelijk dat gedurende vele jaren van onderzoek, dat in verschillende landen parallel werd uitgevoerd, het Sovjet-vliegtuig terecht de palm zal ontvangen.

Het was de Yak-141, destijds het enige supersonische VTOL-vliegtuig ter wereld. Het onderscheidde zich door een breed scala aan gevechtsmissies, hoge snelheid en unieke manoeuvreerbaarheid, waarvoor het onmiddellijk wereldwijde erkenning kreeg.

Amerikanen en Europeanen begonnen hun ontwikkeling in deze richting in de jaren '60. Op de tentoonstelling in 1961 in Farnborough kon alleen een Engels bedrijf een waardig resultaat presenteren. Het toekomstige belangrijkste gevechtsvliegtuig van de Britse luchtmacht, de Harrier VTOL-jager, was niet alleen de meest interessante, maar ook de meest beschermde tentoonstelling.

De Britten lieten niemand binnen, zelfs hun bondgenoten niet, de Amerikanen. De enige voor wie een uitzondering werd gemaakt voor speciale verdiensten en bijdrage aan de overwinning op nazi-Duitsland was de beroemde ontwerper van Sovjetjagers - A. S. Yakovlev. Hij was niet alleen uitgenodigd, maar maakte ook kennis met de mogelijkheden van deze techniek.

Verticale race van wereldmachten

De ontwikkeling in de USSR had destijds enig succes, maar was nog steeds aanzienlijk inferieur aan de Britten. Experimenten met de uitgevonden turbovlieg gaven de ontwerpers waardevolle ervaring, het werd mogelijkinstallatie van twee turbojetmotoren in het vliegtuig. Hun sproeiers konden 90 graden draaien.

Test V. Mukhin tilde een vliegtuig genaamd Yak-36 in de lucht. Maar het was nog geen volwaardig gevechtsvoertuig. Bij demonstratie-optredens werden in plaats van raketten speciale modellen opgehangen. Het vliegtuig was immers nog niet klaar voor echte wapens.

In 1967 gaf het Centraal Comité van de CPSU de opdracht aan het projectteam van Yakovlev om een licht vliegtuig te maken met verticale start. Het bijgewerkte model, de Yak-38 genaamd, veroorzaakte zelfs bij A. Tupolev een sceptische reactie. Maar al in 1974 werden de eerste 4 vliegtuigen voorbereid.

Na de ondubbelzinnige superioriteit van de British Harrier-bommenwerpers in de lucht in de Falklandoorlog, werd het de regering van de Sovjet-Unie duidelijk dat ze haar Yak-38 moest verbeteren. Daarom keurde de Minaviaprom-commissie in 1978 een project goed voor het Yakovlev Design Bureau - de oprichting van een bijgewerkte verticale startjager Yak-141.

Sovjet-recordhouder

Een unieke motor uitgerust met een perfect besturingssysteem is speciaal in Rusland gemaakt voor verticale startvliegtuigen. Voor het eerst ter wereld is er een oplossing gevonden voor een naverbrander-roterend mondstuk - iets waar niet alleen Sovjet-, maar ook buitenlandse vliegtuigontwerpers al tien jaar aan werken. Dit maakte het mogelijk om de grondtestcyclus voor de Yak-141 te voltooien en op te sturen om op te stijgen. Vanaf de eerste tests bevestigde hij zijn beste vliegprestaties.

Het was een van de meestgeheime luchtvaartprojecten, duurde het 11 jaar voor westerse inlichtingendiensten om erachter te komen hoe het eruit ziet. Multifunctioneel vliegdekschip Yak-141, een gevechtsvliegtuig van de 4e generatie, vestigde 12 wereldrecords. Het was bedoeld om luchtoverheersing te krijgen en dekking te bieden voor de locatie van de vijand. Met de locator kun je zowel lucht- als gronddoelen raken. De mogelijkheid om een maximale snelheid van maximaal 1800 km/u te bereiken. Gevechtsbelasting - 1000 kg. Het gevechtsbereik is 340 km. De maximale vlieghoogte is maximaal 15 km.

Het beleid van Gorbatsjov

Verder beleid om te bezuinigen op de defensie-industrie heeft effect gehad. Om de dooi in de buitenlandse economische betrekkingen aan te tonen, heeft de regering de productie van vliegdekschepen aanzienlijk aangepast. Door het ontbreken van basisschepen in verband met de terugtrekking van vliegdekschepen uit de Russische vloot na 1987, kwam de ontwikkeling van de Yak-141 tot stilstand.

Desalniettemin was het uiterlijk van de Yak-141 een belangrijke stap in de praktijk van vliegtuigontwerp. Russische verticale startvliegtuigen zijn onmisbare uitrusting van de luchtmacht geworden, en bij de verdere modernisering van jagers vertrouwden wetenschappers grotendeels op de resultaten van Jakovlev's jarenlange werk.

MiG-29 (Steunpunt)

Ontwikkeld door het A. Mikoyan Design Bureau, combineert de vierde generatie Russische jager MiG-29 de beste eigenschappen voor luchtgevechten met raketten op middellange en korte afstanden.

Aanvankelijk was de VTOL MiG ontworpen om te vernietigenelk type luchtdoel onder alle weersomstandigheden. Behoudt zijn functionaliteit, zelfs in aanwezigheid van interferentie. Uitgerust met zeer efficiënte motoren met twee circuits, kan hij ook gronddoelen raken. Ontworpen in de vroege jaren 70, vond de eerste start plaats in 1977.

Heel gemakkelijk te gebruiken. Na in 1982 in dienst te zijn getreden bij de luchtmacht, werd de MiG-29 de belangrijkste jager van de Russische luchtmacht. Bovendien hebben meer dan 25 landen meer dan duizend vliegtuigen gekocht.

Amerikaans gevleugeld roofdier

Altijd nauwgezet op het gebied van verdediging, blinken de Amerikanen ook uit in het bouwen van krachtige jagers.

Vernoemd naar de roofvogel, werd de Harrier ontworpen als een multifunctioneel en licht aanvalsvliegtuig voor luchtsteun van grondtroepen, gevechten en verkenning. Vanwege zijn uitstekende prestaties wordt het ook gebruikt bij de Spaanse en Italiaanse marine.

De Britse VTOL Hawker Siddeley Harrier werd de eerste in zijn klasse en werd in 1978 het prototype van de Anglo-Amerikaanse modificatie van de AV-8A Harrier. Het gezamenlijke werk van de ontwerpers van de twee landen verbeterde het tot het tweede generatie aanvalsvliegtuig van de familie Harrier.

In 1975 kwam McDonnell Douglas in de plaats van Engeland, dat het project had verlaten vanwege het onvermogen van het management om het financiële budget te dragen. De maatregelen die zijn genomen voor de grondige aanpassing van de AV-8A Harrier maakten het mogelijk om de AV-8B-jager te verkrijgen.

Geavanceerde AV-8B

Gebaseerd op technologiehet vorige model, de AV-8B, is enorm verbeterd op het gebied van kwaliteitsupgrade. De cockpit werd verhoogd, de romp werd opnieuw ontworpen, de vleugels werden bijgewerkt en er werd voor elke vleugel een extra ophangpunt toegevoegd. Zeer nauwkeurige wapens worden direct bij het betreden van de lanceerzone gedropt, de kans op afwijking kan oplopen tot 15 m.

Het model werd verder verbeterd op het gebied van aerodynamica en creëerde zo het beste vliegtuig met een verticale start in de Verenigde Staten. Uitgerust met een bijgewerkte Pegasus-motor, maakte het het mogelijk om verticaal op te stijgen en te landen. De AV-8B kwam begin 1985 in dienst bij de Amerikaanse infanterie.

De ontwikkeling stopte niet en later kregen de AV-8B(NA)- en AV-8B Harrier II Plus-modellen uitrusting voor nachtelijke gevechtsoperaties. Verdere verbetering maakte het een van de beste vertegenwoordigers van het vijfde generatie verticale startvliegtuig - Harrier III.

Sovjet-ontwerpers hebben hard gewerkt aan de korte starttaak. Deze verworvenheden werden door de Amerikanen verworven voor de F-35. Sovjetblauwdrukken speelden een grote rol bij het perfectioneren van de multifunctionele supersonische spits F-35. Deze VTOL-jager ging later terecht in dienst bij de Britse en Amerikaanse marine.

Boeing. Buiten de limieten

De beheersing van kunstvliegen en unieke kenmerken worden nu niet alleen gedemonstreerd door jagers, maar ook door passagiersschepen. Boeing 787 Dreamliner is eenwide-body tweemotorige verticale start passagiersvliegtuig Boeing.

Boeing 787-9 is ontworpen voor 300 passagiers met een bereik van 14.000 km. Met een gewicht van 250 ton voerde een piloot in Farnborough een verbazingwekkende truc uit: hij tilde een passagiersvliegtuig op en voerde een verticale start uit, wat alleen mogelijk is voor een straaljager. De beste luchtvaartmaatschappijen waardeerden onmiddellijk de verdiensten ervan, bestellingen voor de aankoop begonnen onmiddellijk uit de leidende landen van de wereld te komen. Volgens de stand van zaken begin 2016 zijn er 470 stuks verkocht. De VTOL Boeing is een unieke passagierscreatie geworden.

Vliegtuigcapaciteiten breiden zich uit

Russische ontwerpers werken met succes aan een civiel project voor de ontwikkeling van een vliegtuig met verticale start en landing, waarvoor geen startlocaties nodig zijn. Het kan effectief werken op verschillende soorten brandstof, zowel op het land als op het water.

Heeft een breed scala aan toepassingen:

• het verlenen van dringende medische zorg;
• luchtverkenning;
• reddingsoperaties;
• privégebruik voor officiële doeleinden.

En ook voor privédoeleinden

Mogelijke gebruikers kunnen het Ministerie van Noodsituaties en reddingsdiensten, het Ministerie van Binnenlandse Zaken, medische diensten en gewone commerciële organisaties zijn.

Nieuw verticaal opstijgend vliegtuig dat op hoogten tot 10 km kan vliegen en snelheden tot 800 km/u kan halen.

De mogelijkheden van de nieuwe generatie van dit vliegtuig zijn ontworpen voor gebruik, zelfs inbesloten ruimtes: in de stad, in het bos, indien nodig, zelfs in noodsituaties.

De cirkel die door de propeller van een dergelijk vliegtuig wordt gemaakt, wordt beschouwd als zijn peilgebied. De hefkracht wordt gecreëerd door de rotatie van de hoofdrotor, die de lucht van boven gebruikt en deze naar beneden leidt. Als resultaat wordt er een verlaagde druk gecreëerd boven het gebied en een verhoogde eronder.

Ontworpen naar analogie met een helikopter, in feite is het meer geavanceerde en aangepast model aan verschillende omstandigheden, het is in staat om verticaal op te stijgen, te landen en op één plek te zweven.

Koude Oorlog keert terug

Prestaties van vliegtuigontwerpers in dit voorbeeld hebben bevestigd dat geavanceerde technologie en een verticaal opstijgend vliegtuig even nuttig en gewild kunnen zijn voor zowel overheids- als civiele doeleinden.

Tijdens het tijdperk van de Koude Oorlog waren 's werelds leidende machten gefascineerd door projecten om een gevechtsvliegtuig te maken waarvoor geen traditionele vliegvelden nodig waren. Dit werd verklaard door de geringe kwetsbaarheid van dergelijke objecten met ingezette vliegtuigen voor de vijand. Bovendien was de dure landingsbaan niet gegarandeerd beschermd. Deze periode wordt beschouwd als de belangrijkste fase in de ontwikkeling van activiteiten op het gebied van vliegtuigontwerp.

Westerse en binnenlandse strategen moderniseren al 30 jaar ijverig VTOL-vliegtuigen en bereiken perfectie in gevechtsvliegtuigen van de vijfde generatie. En de aangenomen basistechnologieën maken het mogelijk gebruik te maken van de langetermijnontwikkelingen van 's werelds toonaangevendevliegtuigontwerpers.