Самолет вертикального взлета як-141

Достижения и снова поражения

Но то, что казалось на бумаге простой задачей, реализовать было не так-то просто. Конечно, построенные прототипы СВВП летали. Правда, недалеко и недолго. Вертикальный взлёт «выжирал» абсолютно неприличное количество топлива. Мало того — ни одна из схем не отличалось устойчивостью при смене режимов или простотой в управлении. Примерно тогда же стало ясно: про СВВП-бомбардировщики и грузовые самолёты можно забыть надолго. На вертикальный взлёт они требовали гигантское количество топлива, которое очень много весило, — и пришлось бы тратить ещё больше горючего. Получался замкнутый круг.

Популярная идея сделать СВВП из С-130 реализована так и не была. Позже к ней вернутся и попытаются сделать из самолёта конвертоплан — снова без результата

Только к концу 60-х удалось довести до ума первые СВВП по обе стороны железного занавеса. К тому времени пропала схема с поворотными двигателями, проблемы с устойчивостью самолёта при смене режимов оказались просто нерешаемы на том технологическом уровне (зато для конвертопланов, занимающих скорее вертолётную нишу, она была почти безальтернативна, и потому её мучительно доводили до 90-х годов, но это совсем другая история). Успехом увенчались лишь британские и советские работы. Остальные страны по разным причинам так и не осилили этот путь.

В СССР также серьёзно работали над СВВП. Проектировались самолёты различных схем, даже со взлётом из вертикального положения — как в проекте объектового перехватчика «Сухой» «Шквал»

Первенцы — английский Harrier и советский Як-38 — на фоне своих коллег выглядели плохенько. Обычные самолёты готовились штурмовать скорость в 2 Маха и даже больше, летали на огромные дальности и могли нести чуть ли не десятки тонн вооружения. На их фоне эти два дозвуковых штурмовика с минимальной дальностью и маленькой нагрузкой были настоящими «гадкими утятами». Но они были СВВП — и это многое компенсировало.

«В небе реет гордый Як…» — палубный штурмовик Як-38 не пользовался особой популярностью у лётчиков и был объектом множества шуток, иногда достаточно «чёрных»

Казалось, для таких самолётов наконец наступили хорошие деньки. Технологию доработают, по итогам эксплуатации в войсках допилят и в серию пойдут уже боевые машины, не уступающие коллегам.

Все снова с энтузиазмом взялись за работу — и всё повторилось вновь.

Создать сверхзвуковой СВВП с хоть какой-то приличной нагрузкой никак не выходило ни у кого. Проваливались американские, британские, советские проекты, и происходило это по тем же причинам, что и ранее. И вот уже больше не разрабатывают СВВП французы, немцы — даже американцы потихоньку теряют интерес. Слишком большой расход топлива, слишком много весят дополнительные двигатели или системы перераспределения тяги. В итоге пришлось довольствоваться лишь неспешной модернизацией Як-38 и Harrier.

Громким провалом стала программа американского палубного СВВП XFV-12

Неудачей закончилась и попытка создать «Харриер» с полезной нагрузкой как у обычного истребителя. Самолёт в итоге прошёл лишь скромную модернизацию

И вот к концу 80-х у авиастроителей наконец-то начало что-то получаться. Создание самолёта СВВП второго поколения со сверхзвуком и приличной (хоть и уступающей коллегам) нагрузкой стало задачей вполне решаемой.

Но тут вылез ещё один минус — цена. Первое поколение СВВП было всё же самолётами не самыми дорогими (если не смотреть сочетание «цена-качество»), а вот новое поколение стоило куда больше. Впереди снова оказались русские и британцы. Советский проект Як-141 сгубил крах СССР — у новой России денег на такую дорогую машину, тем более уступающую по ЛТХ истребителям четвёртого поколения, не нашлось. Британцы также не имели нужных средств для воплощения в металле их проекта P.1216. Единственным выходом для них оставалось пойти на сотрудничество с американцами.

Як-141 был неплохой машиной, но, даже сохранись СССР, шансов пойти в серию у него было мало. С новых советских авианосцев могли летать уже самолёты четвёртого и даже пятого поколения, которые серьёзно превосходили Як-141 по всем характеристикам

Двигатель Rolls-Royce RB.202

Разработка технического проекта была начала Rolls-Royce Ltd. в Дерби около пяти лет назад с целью разработки малошумного подъемного двигателя. Компания уже имела опыт создания реактивных подъемных двигателей в виде своих оригинальных работ на двух «Летающих стендах» и в строительстве RB.108 и RB.162. Эти два двигателя были чистыми турбореактивными двигателями, предназначенными для работы в вертикальном режиме при установке в таких самолетах, как Short SCI, Dassault Mirage III-V, Dornier Do 31 и VAK 191B. Эта линия развития была продолжена и в финансируемой правительством США программе сотрудничества с  Allison. Некоторые детали этого совместного двигателя доступны; он предназначался RB.198 или XJ99 и одним из возможных применений был проектируемый американо-немецкий истребитель AVS. Скорее всего чуть дальше англо-американских работ по программе.

RB.202 отличается от ранних турбовентиляторных двигателей тем, что в качестве основной цели разработки был низкий уровень шума в сочетании с высокой надежностью и малой массой смонтированной установки. Двигатель имеет отсек турбокомпрессора аналогичный RB.162, одноступенчатую турбину высокого давления и одну ступень вентилятора, приводимого в движение трехступенчатой турбиной низкого давления. Приведенный в статье рисунок дает представление об очень коротком и широком двигателе, диаметр которого больше длины.

компоновка HS.141, на схеме хорошо показано размещение силовой установки

Скорость реактивной струя выходящих газов имеет важное значение для уровня шума и у RB.202 эта скорость составляет 640 фт/с (195 м/с), по сравнению с 2170 фт/с (661 м/с) у RB.162. Двигатель RB.202-31 с тягой  в 13000 фнт (5900 кг) имеет наружный диаметр 75,1 дм (1,9 м) при длине в 45,4 дм (1,15 м) со степенью двухконтурности 9,5:1

Удельная тяга (на единицу веса) 15:1 сравнима с 16:1 у RB.163-81.

Двигатель достиг стадии разработки планов реализации проекта, но дальнейшие работы теперь зависят от результатов недавнего кризиса компании Rolls-Royce. Ранее компания установила 1976 год в качестве целевой даты для двигателей, которые будут доступны для прототипов СКВП. 

Преимущества и недостатки СВВП

История развития самолётов ВВП показывает, что до настоящего времени они создавались почти исключительно для военной авиации. Преимущества СВВП для военного применения очевидны. Самолёт ВВП может базироваться на площадках, размеры которых ненамного превышают его габариты. Кроме способности вертикального взлёта и посадки, самолёты ВВП обладают дополнительными преимуществами, а именно возможностью зависания, разворота в этом положении и полёта в боковом направлении в зависимости от используемых двигательной установки и системы управления. По отношению к другим вертикально взлетающим летательным аппаратам- например вертолётам — СВВП обладают несравненно большими, вплоть до сверхзвуковых (Як-141) — скоростями и в целом преимуществами, свойственными летательным аппаратам с неподвижным крылом. Всё это привело к увлечению идеей вертикально взлетающего самолёта, своего рода «буму СВВП» в инженерно-конструкторской и в целом авиационной областях в 1960—1970-е годы.

Посадка СВВП AV-8B Harrier II. Видны газовые струи вертикальной тяги

Прогнозировалось широкое распространение этого типа машин, предлагалось множество проектов военных и гражданских, боевых, транспортных и пассажирских СВВП различных конструкций (типичный для 70-х годов пример проекта пассажирского лайнера СВВП — Hawker Siddeley HS-141).

Однако, недостатки СВВП также оказались значительными. Пилотирование этого типа машин весьма сложно для лётчика и требует от него высочайшей квалификации в технике пилотирования. Особенно это сказывается в полёте на режимах висения и переходных — в моменты перехода из висения в горизонтальный полёт и обратно. Фактически, пилот реактивного СВВП должен перенести подъёмную силу, и, соответственно, вес машины — с крыла на вертикальные газовые струи тяги или наоборот.

Такая особенность техники пилотирования ставит сложные задачи перед пилотом СВВП. Кроме того, в режиме висения и переходных режимах СВВП в целом неустойчивы, подвержены боковому скольжению, большую опасность в эти моменты представляет возможный отказ подъёмных двигателей. Такой отказ нередко служил причиной аварий серийных и экспериментальных СВВП. Также к недостаткам можно отнести значительно меньшую в сравнении с самолётами обычной схемы грузоподъёмность и дальность полёта СВВП, большой расход топлива на вертикальных режимах полёта, общую сложность и дороговизну конструкции СВВП, разрушение покрытий взлётно-посадочных площадок горячим газовым выхлопом двигателей.

Указанные факторы, а также резкое повышение на мировом рынке цен на нефть (и, соответственно, авиационное топливо) в 70-годах 20-го века привели к практическому прекращению разработок в области пассажирских и транспортных реактивных СВВП.

Из множества предложенных проектов реактивных транспортных СВВП практически был завершён и испытан лишь один[источник не указан 2493 дня

] самолёт Dornier Do 31, однако и эта машина серийно не строилась. Исходя из всего вышеизложенного, перспективы широких разработок и массового применения реактивных СВВП очень сомнительны. В то же время, существует современная конструкторская тенденция к отходу от традиционной реактивной схемы в пользу СВВП с винтомоторной группой (чаще — конвертопланов): в частности, к таким машинам относится производящийся серийно в настоящее время Bell V-22 Osprey и разрабатываемый на его основе Bell/Agusta BA609 .

Российские и советские самолеты с вертикальным взлетом

Была программа СВВП и в Советском Союзе. В основном ей занималось конструкторское бюро Яковлева. Разработки велись с 1960 года, а первой моделью стал Як-36. Выглядел он не очень симпатично, зато в целом справлялся со своими задачами. Задачи эти были исследовательскими, и для них было создано всего 4 самолета. Они даже не могли поднять мало-мальски серьезный вес вооружения — при демонстрационном полете над Домодедово в 1967 году использовались муляжи.

Носовая штанга Як-36 была отнюдь не праздным украшением. В ней было сопло стабилизационного двигателя.

Действительно важным для страны самолетом стал Як-38, который на этапе разработки назывался Як-36М. Он был лишен большинства проблем предыдущего ”тестового” поколения и на 27 лет (1977-2004 гг.) стал основной советского и российского флота СВВП. На смену ему должен был прийти Як-141, но в 2004 году программу свернули.

Красавец Як-141, который так и не пошел в серию

Больше серьезных наработок и массовых моделей СВВП в нашей стране не было. Виной тому малая перспективность таких аппаратов и финансовые трудности, с которыми столкнулись конструкторские бюро в девяностые годы прошлого века.

Як-38 выглядел куда лучше своего предшественника. Функциональность его тоже была выше.

Горизонтальный взлет и посадка

Самолет

Обычный взлет и посадка (CTOL)

Отгул

Взлет — это фаза полета, в которой самолет совершает переход от движения по земле ( руление ) к полету в воздухе, обычно стартуя по взлетно-посадочной полосе . Для аэростатов , вертолетов и некоторых специализированных самолетов ( самолетов вертикального взлета и посадки, таких как Harrier ) взлетно-посадочная полоса не требуется. Взлет противоположен посадке .

Взлет самолета- носителя с космическим кораблем «Энтерпрайз»

Посадка

Горящий авиалайнер в лондонском аэропорту Хитроу ( Air Jamaica Airbus A340-300 )

Посадка Qantas Boeing 747-400 проходит недалеко от домов на границе лондонского аэропорта Хитроу , Англия

Шипун высадка

Обратите внимание, взъерошенные перья на верхней части крыльев указывают на то, что лебедь летит со скоростью сваливания. Вытянутые и раскинутые перья действуют как усилитель подъемной силы так же, как предкрылки и закрылки самолета

Необычная посадка; Piper J3C-65 Cub земли на прицепе в рамках авиасалона.

Посадка F-18 на авианосец

Посадка — это последняя часть полета , когда летающий самолет или космический корабль (или животные ) возвращается на землю. Когда летающий объект возвращается в воду, процесс называется приземлением , хотя обычно его также называют «приземлением» и «приземлением». Обычный полет самолета будет включать несколько этапов полета, включая руление , взлет , набор высоты , крейсерский полет , снижение и посадку.

Короткий взлет и посадка (STOL)

STOL — это аббревиатура от короткого взлета и посадки , самолетов с очень короткими требованиями к взлетно-посадочной полосе .

Запуск катапульты и задержанное восстановление (CATOBAR)

Катапульта запускается на борту военного корабля США Рональд Рейган

CATOBAR (взлет с катапульты, но с задержкой восстановления) — это система, используемая для запуска и подъема самолетов с палубы авианосца . Согласно этой методике, самолет запускается с помощью катапульты и приземляется на корабль (этап восстановления) с помощью предохранительных тросов .

Хотя эта система более дорогостоящая, чем альтернативные методы, она обеспечивает большую гибкость в операциях с авианосцем, поскольку позволяет судну поддерживать обычные самолеты. Альтернативные методы запуска и восстановления могут использовать только самолеты с возможностью STOVL или STOBAR .

Короткий взлет, но задержка восстановления (STOBAR)

STOBAR (короткий взлет, но задержка восстановления) — это система, используемая для запуска и подъема самолетов с палубы авианосца , сочетающая в себе элементы как STOVL ( укороченный взлет и вертикальная посадка), так и CATOBAR ( взлет с помощью катапульты. Но задержанное восстановление).

Космический корабль (HTHL)

Горизонтальный взлет, горизонтальная посадка ( HTHL ) — это режим работы первого частного коммерческого космоплана, двухступенчатого космического корабля Scaled Composites Tier One из комбинации Ansari X-Prize SpaceShipOne / WhiteKnightOne . Он также используется для предстоящей комбинации Tier 1b SpaceShipTwo / WhiteKnightTwo . Ярким примером его использования была североамериканская программа X-15 . В этих примерах космический корабль поднимается на высоту на «базовом корабле» перед запуском. Неудачные предложения по замене космических челноков NASA, Rockwell X-30 NASP использовали этот режим работы, но были задуманы как одноступенчатые для вывода на орбиту.

Rocketplane Lynx был суборбитальный HTHL космопланом , разработанный XCOR Aerospace , который был намечен , чтобы начать тестирование атмосферного полета в конце 2011 года , однако, после многочисленных задержек, XCOR Aerospace обанкротилась в 2017 году , не закончив прототип.

Реакция Двигатели Skylon , конструкторский потомок британского конструкторского проекта HOTOL («Горизонтальный взлет и посадка») 1980-х годов , представляет собой космоплан HTHL, который в настоящее время находится на ранних стадиях разработки в Соединенном Королевстве .

И и были предложены НАСА для перевозки суборбитальных исследовательских нагрузок в ответ на запрос НАСА суборбитальной многоразовой ракетой-носителем (sRLV) в рамках Программы полетов НАСА.

Ранним примером был атмосферный испытательный самолет Northrop HL-10 1960-х годов, где HL означает «горизонтальный посадочный модуль».

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.

Вертикальный взлет и горизонтальная посадка

Самолет (VTOHL)

В авиации существует термин VTOHL («Вертикальный взлет и горизонтальная посадка»), а также несколько авиационных подтипов VTOHL: VTOCL, VTOSL, VTOBAR.

Система запуска нулевой длины

Система запуска с нулевой длиной или система взлета с нулевой длиной (ZLL, ZLTO, ZEL, ZELL) была системой, с помощью которой реактивные истребители и штурмовики предназначались для размещения на ракетах, прикрепленных к мобильным стартовым платформам . Большинство экспериментов по запуску с нулевой длиной проводилось в 1950-х годах, во время холодной войны .

Космический корабль (VTHL)

Вертикальный взлет и горизонтальная посадка ( VTHL ) — это режим работы всех существующих и ранее действующих орбитальных космических самолетов , таких как Boeing X-37 , космический шаттл НАСА , советский космический челнок Buran 1988 года , а также ВВС США примерно 1960 года. Проект Boeing X-20 Dyna-Soar . Для ракет-носителей преимущество VTHL перед HTHL заключается в том, что крыло может быть меньше, поскольку оно должно нести только посадочную массу ракеты-носителя, а не взлетную.

Было несколько других предложений VTHL, которые никогда не запускались, включая космический шаттл НАСА, предложенный на замену Lockheed Martin X-33 и VentureStar . Концептуальный космический самолет НАСА 1990-х годов, HL-20 Personnel Launch System (HL означает «горизонтальный посадочный модуль»), был VTHL, как и примерно в 2003 году производное от HL-20, концепции орбитального космического самолета .

По состоянию на март 2011 года два коммерческих космических самолета VTHL находились на разных стадиях предложения / разработки, оба являются преемниками проекта HL-20. Невада Корпорация Сон Чейзер следует внешней линии формы из ранее HL-20. Предложенный приблизительно в 2011 году Orbital Sciences Corporation Prometheus представлял собой космический самолет со смешанным подъемным корпусом, который следовал за внешней линией орбитального космического самолета приблизительно 2003 года, который сам является производным от HL-20; однако Prometheus не получал никаких контрактов с НАСА, и Orbital объявила, что не будет продолжать разработку.

Немецкий аэрокосмический центр изучал многоразовые жидкостные ракетные ускорители VTHL с 1999 года. Конструкция была предназначена для замены твердотопливных ракетных ускорителей Ariane 5 . Программа многоразовых бустерных систем , финансируемая правительством США, стоимостью 250 000 000 долларов США , инициированная ВВС США в 2010 году, содержала требование высокого уровня о том, что конструкция должна быть VTHL, но финансирование было прекращено после 2012 года.

В 2017 году DARPA выбрало дизайн VTHL для XS-1 .

Первые модели

В предвоенные годы в СССР в Военно-воздушной инженерной академии и Московском авиационном институте под руководством Бориса Юрьева (автора вертолётного автомата-перекоса Юрьева) было выдвинуто множество концептуальных проектов «геликоптеров-аэропланов», включая как проекты различных конвертопланов, так и проекты разнообразных летающих тарелок (что любопытно, свой первый проект летающей тарелки Юрьев выдвинул ещё в 1921 году). Однако, среди всех этих проектов «геликоптеров-аэропланов» в основном преобладали, популярные в то время, проекты самолётов с вертикальным взлётным положением (то есть, перед взлётом самолёт повёрнут на 90° вертикально, затем он, взлетев по-вертолётному, разворачивается на 90 градусов и летит по-самолётному). Что касается конвертопланов, то в качестве примера проектов Юрьева, можно привести, концепт биплана схемы тандем между крыльями которого должна была находиться пара поворотных винтов. Имелся также и проект винтокрыла в буквальном смысле этого слова, который должен был иметь несущие винты расположенные внутри крыла (аналогично несущие винты располагались у реактивного Райан-Дженерал Электрик XV-5). Наиболее близким к классическим конвертопланам был проект 1934 года — истребитель «Сокол» с поворотным крылом и парой винтов в гондолах, иными словами имеющий классический вид как и для тилвинга, так и для истребителей той эпохи (за исключением гондол на концах крыла и отсутствия винта на носу, внешне похожий на Ла-5). Что любопытно, несмотря на классическую внешность, гондолы по проекту не несли двигателей, а двигатель (несмотря на внешность истребителя той эпохи) должен был располагаться за спиной у лётчика. Ни один из проектов «геликоптеров-аэропланов» Юрьева, так и не был воплощён, и в лучшем случае проекты доходили лишь до обдувки макетов в аэродинамической трубе.
В послевоенные годы Юрьев и его студенты продолжили работы по созданию концептов, но, как и в предвоенные годы, ни один проект так и не был воплощён.

Самым первым детально разработанным проектом конвертоплана являлся P.1003 фирмы «Вессерфлюг», разработанный в Германии в году, конструкторами Рорбахом и Симоном. Согласно проекту предполагалось создать двукрылый конвертоплан с поворотным крылом (точнее должны были поворачиваться только концы крыла, при неподвижной середине). Однако в связи с начавшейся на следующий год войной, проект так и не был осуществлён.
Второй детально разработанный проект конвертоплана в той же Германии, не был осуществлён уже по причине окончания войны. Так как фирмы Фокке и Ахгелис, намеревались построить свой Fa-269 в качестве вундерваффе. Согласно этому проекту конвертоплан должен был иметь «толкающие (а не тянущие, как в классических проектах конвертоплана) трёхлопастные винты, которые благодаря очень высокому шасси могли бы поворачиваться вниз при взлёте. Что любопытно, предполагалось наличие только одного (но очень мощного) двигателя, который должен был располагаться в фюзеляже, а внутри каждого крыла должна была проходить трансмиссия, ведущая к поворотному винту».

Другие нереализованные проекты вундерваффе с вертолётным взлётом от Хейнкель — Wespe и Lerche не имели ни поворотных винтов, ни поворотных крыльев, а должны были взлетать и садиться по-вертолётному благодаря вертикальному положению фюзеляжа при взлёте. Оба проекта отличались лишь массой и габаритами, и имели аналогичную конструкцию из разрезанного пополам корпуса в середине которого должна была находится пара винтов, заключённых внутрь одного кольцевого крыла. С вертикальным фюзеляжем должен был взлетать и садиться, также и крайне оригинальный нереализованный проект вундерваффе — Tribfluegel от Фокке-Вульфа, имеющий вращающееся крыло Y-образной формы, одновременно являющееся и трёхлопастным воздушным винтом, вращающимся не от поршневого, а … реактивного двигателя, подобно бенгальскому колесу. Что любопытно, у Хейнкеля, имелся аналогичный проект вундерваффе — Ypsilon, отличавшийся от Фокке-Вульф Tribfluegel лишь тем, что его крыло не вращалось (то есть в отличие от Фокке-Вульфа — это должен был быть не винтокрыл, в буквальном смысле этого слова, а просто реактивный самолёт с вертикальным взлётом).

К конвертопланам можно отнести знаменитый английский преобразуемый вертолёт «Ротодайн», способный с помощью двух тянущих турбовинтовых двигателей переходить в режим авторотации несущего винта, при взлёте работающего как вертолётный. В 1958 году этот аппарат был представлен на авиасалоне в Фарнборо. Он развивал рекордную для винтокрылых аппаратов скорость в 400 км/ч.

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.

Российские проекты

Первым российским конвертопланом стал проект компании ООО «Аэроксо» — ЭРА-100, разрабатываемый с 2012 года и представленный на авиасалоне МАКС-2015. В настоящее время компания ООО «Аэроксо», на основе запатентованной аэродинамической схемы, разрабатывает и эксплуатирует семейство конвертопланов ЭРА-54х, с взлетным весом до 30кг. Также она спроектировала конвертоплан «Aviabike ERA», ставший финалистом конкурса GoFly, проводимого Boing. На авиасалоне МАКС- представлен опытный образец экспериментального беспилотного конвертоплана VRT30, разработанный холдингом «Вертолёты России». На его основе планируется создать машину для военных с взлётной массой до двух тонн.
Также, свой вариант тяжелого беспилотного конвертоплана готовит группа «Кронштадт».

Скорость взлета типовых самолетов

Типовые пассажирские самолёты, которые взлетают со средней скоростью, бывают разными. Их показатели варьируются, например:

  • Airbus A380 – 269 км/ч;
  • Ту 154М – 210 км/ч;
  • Ил 96 – 250 км/ч;
  • Як 40 – 180 км/ч;
  • Boeing 747 – 270 км/ч.

Указанная в примере скорость не всегда соответствует показателям на практике. Иногда ее недостаточно, например, в случае выпадения сильных осадков, попутного ветра. А вот в случае встречного ветра и низких температур (чем ниже температура, тем выше плотность воздуха) достаточно меньшей скорости.

Современные сверхманевренные самолёты разгоняются за считанные секунды. Это стало возможным за счет усовершенствованного двигателя и продуманной конструкции корпуса. Но военная техника хоть и обладает таким же принципом действия, работает иначе. У истребителей другой вес, конструкция крыльев, длинна и величина фюзеляжа.

В среднем она составляет около 60–80% от максимальной. Говоря другими словами, в авиации – это скорость горизонтального полёта, при которой самолет совершает рейсы по маршрутам. При взлете разгон меньше, взлетая, аппарат подходит к необходимому для него максимуму. На предельной либо максимальной скорости самолет летит крайне редко.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Обозначение: HS.141

Силовая установка: два маршевых турбовентиляторных двигателя Rolls-Royce RB.220 мощностью 27000 фн (12250 кг) и 16 подъемных вентиляторных двигателей Rolls-Royce RB.202 мощностью 10300 фн (4670 кг).   

Размеры: 

размах крыла 75 фт 0 дйм (22,86 м)
площадь крыла 1060 фт² (98,47 м²)
относительное удлинение крыла 5,3:1
стреловидность 28° по линии четверти хорд
общая длина 120 фт 2 дйм (36,63 м)
максимальный диаметр фюзеляжа 11 фт 3 дйм (3,43 м)
максимальная внутренняя ширина салона 10 фт 8 дйм (3,25 м)
общая высота 29 фт 10 дйм (9,00 м)
размах хвостового оперения 32 фт 10 дйм (10,00 м)
общая площадь стабилизатора и руля высоты 239 фт² (22,20 м²)
общая площадь киля и руля направления 145 фт² (13,47 м²)

Вес: 

расчётная взлётная масса 134200 фнт (60872 кг)
максимальная масса в режиме вертикального взлета 124200 фнт (56336 кг)
расчетная посадочная масса 118000 фнт (53524 кг)
максимальная масса без топлива 110300 фнт (50031 кг)
масса топлива 33500 фнт (15195 кг)

Летные характеристики: 

проектная крейсерская скорость 375 уз (695 км/ч)
проектное крейсерское число маха 0,85
проектная максимальная скорость 435 уз (806 км/ч)
проектное максимальное число маха 0,92
дальность с максимальной полезной нагрузкой (СВВП) 400 ст миль (644 км)
дальность полета с максимальной полезной нагрузкой (СКВВП) 1200 ст миль (1931 км)

Время заката

США к тому времени снова отстали в разработке СВВП, бросив все силы на создание «стелс»-самолётов. Но необходимость в «вертикалках» сохранялась — слишком уж эти самолёты были удобны: могли взлетать не с гигантских авианосцев, а с достаточно скромных УДК. Именно тогда и родилась идея «сэкономить» и сделать единый «стелс»-самолёт — лёгкий истребитель-бомбардировщик, палубный истребитель-бомбардировщик и СВВП. Так потихоньку начиналась программа JSF. Британский вклад помог Lockheed Martin легко победить конкурентов из Boeing в 2001 году, но, чтобы довести F-35 до ума, ушло ещё больше десятилетия.

Интересно, что изначально британская ВАЕ сотрудничала с McDonnell-Douglas и Northrop, но после приобретения MDD Boeing последние решили, что нечего тут делиться прибылью и они смогут сделать всё самостоятельно. Результат известен

При этом F-35B формально считаться СВВП не может: взлететь вертикально со сколь-либо серьёзной полезной нагрузкой он не способен, ему нужен небольшой, но разбег. Потому и по официальной классификации он — самолёт с укороченным взлётом. И по сей день идут споры: если бы F-35 решили делать как обычный самолёт, насколько бы дешевле он был и насколько быстрее его бы спроектировали. И вообще, стоили ли все эти усилия финального результата?

На текущий момент в мире остался один настоящий СВВП — это дослуживающий свои последние годы Harrier II. Скоро его заменит F-35B. Давно ушли на пенсию советские СВВП. Разработкой СВВП в настоящее время не занимаются нигде в мире (ходят слухи о подобных программах у нас и у Китая, но пока никаких подтверждений тому нет). И, если оставить за скобками кновертопланы, которые всё же ближе к вертолётам, можно сказать, что идея боевого СВВП почти умерла.

Можно вспомнить разве что полумифический проект Як-201, работы над которым, вероятно, давно уже не ведутся

Как бы ни старались конструкторы и инженеры, вертикальный взлёт даже с самыми современными двигательными установками — дело невыгодное, слишком много топлива уходит на эту задачу. Потому приходится уменьшать взлётный вес и оптимизировать нагрузку в пользу бо́льших затрат топлива.

И эту проблему решить не выйдет никак: взлетать с обычным разбегом всегда будет выгоднее.

Второй важный момент — цена. За самолёт с не лучшими ЛТХ приходится платить чуть ли не больше, чем за обычный.

Может ли эта тенденция измениться? Маловероятно в обозримом будущем. Даже если появятся более мощные двигатели, их снова будет эффективнее поставить на обычные самолёты. Более того — постепенно на пятки СВВП наступают винтокрылы, летающие всё быстрее и дальше. И, несмотря на успех F-35, возможно, мы наблюдаем окончательный закат эпохи увлечения СВВП.

Источники

Летающий стенд SG 1262

Для отработки системы автоматического управления VAK 191В комитет директоров программы принял решение построить летающий стенд. Он представлял собой ферменную конструкцию из труб с трехстоечным шасси. Силовая установка 191-го находилась еще в стадии разработки, и инженеры VFW не могли использовать ее на стенде. Но это их не смутило, ведь для того, чтобы получить максимально близкие к VAK 191В динамические характеристики, совсем не обязательно копировать его во всех деталях, для этого достаточно соответствующих изменений законов управления в вычислителях САУ.

На летающий стенд установили пять подъемных двигателей RB.108 в один ряд. Первый и последний имитировали подъемные RB.162, а три центральные — ПМД RB.193. Необычному летательному аппарату присвоили обозначение SG 1262 (SG от немецкого Schwebegestell — летающая рама). Стенд оснастили дублированной газоструйной системой управления. Сжатый воздух для работы ее основного канала отбирался от трех центральных RB.108, а запасной канал питался от крайних ТРД. Сопла управления по крену разместили на концах поперечной балки, имитировавшей крыло, а сопла управления по тангажу закрепили на концах ферменного фюзеляжа. Максимальная взлетная масса аппарата составляла 3900 кг, запас топлива в двух баках рассчитывался на 12 минут полета, скорость на высоте 200 м — 93 км/ч.

SG 1262 построили на бывшем заводе фирмы Focke-Wulf в Бремене, там же начались его испытания. Сначала стенд установили на так называемый пьедестал, представлявший собой цилиндрический вертикально расположенный пилон, высота которого могла изменяться с помощью гидравлики. Механизм крепления позволял стенду иметь некоторую свободу перемещений по всем трем осям. Вокруг пьедестала находились бетонированные колодцы для отвода реактивных струй, накрытые решетками. В отличие от традиционно применяемой для испытаний СВВП тросовой подвески пьедестал давал большую безопасность и обеспечивал очень высокую точность измерений во время проведения экспериментов. Кроме этого, инженеры могли легко ограничить свободу перемещений аппарата и проверить его поведение только в одном канале. Первая имитация полета SG 1262 на пьедестале со всеми свободными осями состоялась 21 января 1966 г. Всего аппарат совершил 183 имитации полета общей продолжительностью 262 ч.

Летающий стенд SG 1262 в свободном полёте. В носовой части смонтирован макет кабины VAK 191В

5 августа 1966 г. главный летчик-испытатель концерна VFW Людвиг Обермеер (Ludwig Obermeier) выполнил на стенде первый свободный полет. SG 1262 вел себя устойчиво, система управления хорошо работала как в автоматическом, так и в ручном режимах

В последующих полетах особое внимание уделялось анализу характеристик управляемости при висении. Исследовались различные методы и траектории захода на посадку, а также перехода в горизонтальный полет после взлета

В полете также опробовали модель носовой части VAK 191В для проверки обзора из кабины при вертикальном взлете. Перед пилотом поставили переднюю часть фонаря кабины VAK 191 В, но без стекол, а ферменную конструкцию вокруг кресла летчика обшили брезентом.

В полетах на SG 1262 принимали активное участие летчики-испытатели фирмы FIAT Пьетро Тревизан (Pietro Trevisan) и Манлио Кварантелли (Manlio Quarantelli). Широкая публика познакомилась с SG 1262 в августе 1968 г. на авиационной выставке в Ганновере. В общей сложности программа летных испытаний продолжалась более двух лет. Стенд облетали 12 пилотов. Свой последний 141-й полет SG 1262 совершил 13 ноября 1969 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector