Podle polohy trupu při vzletu a přistání.
Vývoj letadel GDP začal poprvé v 50. letech 20. století, kdy bylo dosaženo odpovídající technické úrovně konstrukce proudových a turbovrtulových motorů, což vyvolalo široký zájem o letouny tohoto typu jak mezi potenciálními vojenskými uživateli, tak v konstrukčních kancelářích. Významným impulsem pro vývoj letounů VTOL bylo široké použití rychloběžných proudových stíhaček s vysokou rychlostí vzletu a přistání ve vzdušných silách různých zemí. Taková bojová letadla vyžadovala dlouhé přistávací dráhy s tvrdým povrchem: bylo zřejmé, že v případě rozsáhlých vojenských operací bude značná část těchto letišť, zejména frontových, nepřítelem rychle vyřazena z provozu. Vojenští zákazníci tak měli zájem o letadla, která by mohla vzlétat a přistávat vertikálně na jakékoli malé platformě, tedy prakticky nezávisle na letištích. Především díky takovému zájmu představitelů armády a námořnictva předních světových mocností vznikly desítky experimentálních letounů. různé systémy. Většina konstrukcí byla vyrobena v 1-2 exemplářích, které zpravidla utrpěly nehody již při prvních zkouškách a neprováděl se na nich další výzkum. Technická komise NATO, která v červnu 1961 oznámila požadavky na kolmý vzlet a přistání stíhacího bombardéru, tím dala podnět k vývoji nadzvukových letadel v západní země. Předpokládalo se, že v 60. - 70. letech 20. století budou země NATO potřebovat asi 5 tisíc těchto letounů, z nichž první vstoupí do služby v roce 1967. Předpověď takových velké množství produkty způsobily vznik šesti projektů letadel GDP:
Po schválení všech projektů měla proběhnout soutěž, ve které si ze všech navržených museli vybrat nejlepší projekt spustit do sériové výroby, nicméně ještě před podáním projektů do soutěže bylo jasné, že se neuskuteční. Ukázalo se, že každý stát má svou vlastní, od ostatních odlišnou koncepci budoucího letadla a nebude souhlasit s monopolem jedné společnosti nebo skupiny společností. Například britská armáda nepodporovala své vlastní společnosti, ale francouzský projekt, Německo podporovalo projekt Lockheed a tak dále. Poslední kapkou však byla Francie, která prohlásila, že bez ohledu na výsledky soutěže budou na svém projektu letounu Mirage III V pracovat.
Politické, technické a taktické problémy ovlivnily změnu koncepce komise NATO, která vypracovala nové požadavky. Začala tvorba víceúčelových letadel. Za této situace opustily fázi předběžného návrhu pouze dva z předložených projektů: letoun Mirage III V financovaný francouzskou vládou a letoun VJ-101C financovaný západoněmeckým průmyslem. Tyto letouny byly vyrobeny ve 3 a 2 exemplářích a byly testovány (4 z nich zahynuly při nehodách) až do roku 1966 a 1971. V roce 1971 byly na příkaz velitelství US Navy Aviation Command zahájeny práce na třetím nadzvukovém letounu v západních zemích – americkém XFV-12A.
V důsledku toho byl aktivně a úspěšně používán pouze letoun Sea-Harrier VTOL vytvořený a vyrobený, vč. během války o Falklandy. Moderním vývojem letounů VTOL je americký F-35, stíhačka páté generace. Při vývoji F-35 jako letounu VTOL aplikoval Lockhead Martin řadu technologických řešení implementovaných v Jaku-141.
Nevýhody letounů VTOL se však také ukázaly jako značné. Pilotování tohoto typu letadla je pro pilota velmi náročné a vyžaduje od něj nejvyšší kvalifikaci v technice pilotáže. To má vliv zejména na let v režimu visení a přechodu - v okamžicích přechodu z visení do vodorovného letu a zpět. Ve skutečnosti musí pilot proudového letadla VTOL vydržet výtah a podle toho i hmotnost vozu - od křídla po svislé plynové trysky tahu nebo naopak.
Tato vlastnost pilotní technologie představuje pro pilota VTOL obtížné výzvy. Kromě toho jsou letadla VTOL ve visutých a přechodných režimech obecně nestabilní a v těchto okamžicích jsou největším nebezpečím možné selhání zvedacích motorů. Taková porucha často způsobovala nehody u sériových a experimentálních letounů VTOL. Mezi nevýhody dále patří výrazně nižší nosnost a letový dosah letounů VTOL ve srovnání s konvenčními letouny, vysoká spotřeba paliva ve vertikálních režimech letu, celková složitost a vysoká cena konstrukce letounu VTOL a ničení povrchů vzletové a přistávací dráhy výfukovými plyny horkých plynových motorů.
Tyto faktory, stejně jako prudký nárůst cen ropy (a tedy i leteckého paliva) na světovém trhu v 70. letech 20. století vedly k praktickému zastavení vývoje v oblasti osobních a dopravních proudových VTOL letadel.
Z mnoha navrhovaných projektů proudové dopravy VTOL byl prakticky dokončen a otestován pouze jeden [ ] Letoun Dornier Do 31 však tento letoun nebyl sériově vyráběn. Na základě všeho výše uvedeného jsou vyhlídky na široký rozvoj a masové využití proudových letadel VTOL velmi pochybné. Současně existuje moderní konstrukční tendence odklonit se od tradičního proudového designu ve prospěch letounů VTOL se skupinou poháněnou vrtulí (obvykle sklápěcí rotory): mezi takové stroje patří zejména aktuálně sériově vyráběný Bell V-22 Osprey a je vyvíjen na jeho základě
Dlouhá léta se mluvilo o možné stavbě nové ruské letadlové lodi, která však zatím nevedla k zahájení skutečných prací. V souvislosti s takovým rozvojem flotily se také často diskutuje otázka letecké skupiny pro perspektivní loď. Vznikají různé návrhy, včetně těch nejodvážnějších. V minulosti bylo například opakovaně navrhováno obnovení prací na letadlech s vertikálním startem a přistáním. Podle některých vyjádření úředníků může být takový návrh realizován v daleké budoucnosti.
Současnost a plány
V současné době nelze nazvat letectví ruského námořnictva založené na letadlech četné. Piloti mají k dispozici jen několik desítek stíhaček Su-33 a MiG-29K. Všechny tyto stroje jsou určeny ke startu z paluby vybavené odrazovým můstkem. Přistání se provádí pomocí aretačního zařízení. Takové seskupení stačí k dokončení jediného existujícího křižníku s letadly, ale stavba nových letadlových lodí bude vyžadovat objednání určitého počtu dalších letadel.
Jak-141 za letu
V současné době ruské vojenské oddělení studuje vyhlídky na vývoj bojových letounů založených na letadlových lodích a již tvoří některé předběžné návrhy. V loňském roce tak byla navržena zajímavá varianta dalšího rozvoje námořního letectví. Během mezinárodního leteckého salonu MAKS-2017 se náměstek ministra obrany Ruska Jurij Borisov dotkl tématu vzdálené budoucnosti námořního letectví. Jak se ukázalo, ministerstvo obrany má velmi zajímavé plány.
Stávající letouny Su-33 a MiG-29K budou podle Yu Borisova postupně zastarávat, v důsledku čehož bude za zhruba 10 let vyžadován vývoj nových letounů. Vojenské oddělení přitom už v tomto směru má plány. Zajišťují vývoj a výrobu nových letadel s krátkým nebo kolmým startem a přistáním. Předpokládá se, že nový letoun s vertikálním vzletem se stane jakýmsi pokračováním řady podobných zařízení, která byla dříve vyvinuta v A.S. Jakovleva.
Náměstek ministra obrany naznačil, že perspektivní letoun bude sloužit na nové letadlové lodi, jejíž stavba by mohla začít v polovině dvacátých let. Další podrobnosti o hypotetickém projektu z budoucnosti zatím nebyly zveřejněny. Vývoj nového letounu podle všeho ještě nezačal a specialisté z vojenského oddělení a leteckého průmyslu zatím nevědí, jak by mohl nový letoun na ruském nosiči vypadat.
Úspěchy minulosti
Loňské prohlášení mluvčího ministerstva obrany neodhalilo žádné podrobnosti, ale poskytlo zajímavý náznak možného další vývoj události. Podle Yu Borisova bude nový stíhací letoun pokračovatelem rodiny vozidel Yakovlev Design Bureau. Pokud bude takový návrh vybrán k realizaci, pak se letadla z budoucnosti mohou ukázat jako podobná některému známému vývoji. To vám umožní předpovídat a pokusit se předpovědět, jaká bude nová technologie.
Připomeňme, že Jakovlevova konstrukční kancelář začala studovat téma vertikálního vzletu již koncem padesátých let. V polovině příští dekády byl vytvořen experimentální projekt Jak-36. Prototypy tohoto typu ukázaly hlavní rysy nové třídy vybavení a umožnily zahájit vývoj plnohodnotných bojových vozidel. Na základě vývoje na Jak-36 byl vytvořen útočný letoun na bázi Jak-38. Měl vestavěné zbraně a mohl nést i střely a bomby. Na konci sedmdesátých let byl Jak-38 zařazen do služby a stal se součástí leteckých skupin řady lodí námořnictva SSSR. Bylo také vyvinuto několik projektů na modernizaci takového stroje.
Bez čekání na dokončení testů Jak-38, designová kancelář začala vyvíjet nový letoun s podobnými vzletovými a přistávacími charakteristikami, ale s rozšířenými bojovými schopnostmi. Nový Jak-41 (později byl projekt přejmenován na Jak-141) měl být víceúčelovým stíhacím letounem schopným získat vzdušnou převahu a také zasahovat pozemní či hladinové cíle. V rámci projektu museli designéři z několika organizací vyřešit velké množství docela složité úkoly, což vedlo k určitému zpoždění prací. Příprava na testování zkušené vybavení začal jen deset let po začátku designu.
První let jednoho z experimentálních Jak-41 se uskutečnil v březnu 1987. V průběhu dalších let prototypy prováděly různé letové programy, které umožňovaly otestovat činnost všech palubních systémů. Na samém konci roku 1989 se uskutečnil první let vznášedlem a v červnu 1990 první vertikální vzlet a vertikální přistání. Po nových letech z pozemního letiště začaly kontroly na palubě. Koncem září 1991 se uskutečnilo první přistání Jaku-141 na letadlové lodi. O několik dní později vzlétli.
Začátkem října při dalším zkušebním vertikálním přistání překročil jeden z experimentálních letounů vertikální rychlost, což vedlo ke strukturální destrukci a požáru. Tento incident byl pro projekt osudný. Nebyla možnost postavit nový prototyp, který by nahradil ztracený, a brzy bylo rozhodnuto projekt uzavřít. Práce oficiálně zastaveny v roce 1992. Zbývající Jak-141 se ještě předváděly na různých výstavách, ale tyto stroje už neměly budoucnost.
Jedna z možností vzhledu Jak-201
Ekonomické problémy a specifické názory na vojensko-politické otázky vedly Rusko k tomu, že začátkem devadesátých let opustilo vytváření nových letadel s vertikálním/krátkým vzletem a přistáním. Jakovlev Design Bureau však nepřestal rozvíjet slibné nápady a pokračoval v práci z vlastní iniciativy. V polovině devadesátých let to bylo navrženo nový projekt víceúčelový stíhací letoun Jak-201 na bázi nosiče.
Podle známých údajů zahrnoval projekt Jak-201 konstrukci draku vyrobeného pomocí technologií stealth, což umožnilo výrazně snížit viditelnost letadla za letu. Vozidlo bylo plánováno vybavit jedním motorem určeným pro vertikální vzlet/přistání a horizontální let. Bylo navrženo vzlétnout změnou tahu pomocí rotační trysky. Jelikož byl motor umístěn v zadní části vozidla, musel být doplněn o pomocný zvedací systém. Mimo jiné se zkoumala možnost instalace přídavného rotoru do přední části trupu, poháněného prodlouženou hřídelí motoru.
Konkrétní motor pro Jak-201 nebyl nikdy vybrán, a proto většina údajů o letových výkonech nebyla přesně vypočítána. Letoun měl mít automatický kanón a vnitřní nákladové prostory pro rakety nebo bomby. Bylo navrženo přepravovat to, co bylo shozeno, na čtyřech závěsných bodech. Možná by stíhačka mohla obdržet i externí pylony.
Ze zřejmých důvodů projekt Jak-201 nikdy neopustil fázi předběžného vývoje. Potenciální zákazník o takové zařízení neprojevil zájem a navíc neměl finanční možnosti objednat si jeho vývoj a stavbu. V důsledku toho šel do archivu další slibný návrh.
Podle prohlášení Yu Borisova bude stávající flotila letadel založených na letadlových lodích v daleké budoucnosti zastaralá a budou potřebovat náhradu. V současné době se zvažují letadla VTOL/STOL, která mohou nabídnout některé výhody. Jaké ale budou a jaké možnosti dostanou, zatím není upřesněno. Je však naznačeno, že vojenské oddělení hodlá pokračovat ve vývoji starých myšlenek A.S. Jakovleva. Můžete si tedy zkusit představit, jak bude vypadat slibná stíhačka založená na nosiči.
Pohled do budoucnosti
Ze všech projektů letounů s vertikálním vzletem pod značkou Yak může být největší zájem o ten nejnovější, navržený v polovině devadesátých let a nedosahující plnohodnotné konstrukční práce. Jakovlev Design Bureau při práci na vzhledu stroje budoucnosti navrhlo velmi zajímavé letadlo, které i nyní vypadá docela moderně. Některé součásti tohoto projektu mohou vyžadovat výrazné přepracování v souladu se současnými trendy, ale řadu společných rysů lze zachovat.
Je třeba poznamenat, že řada hlavních rysů projektu Jak-201 připomíná americký stíhač Lockheed Martin F-35B Lightning II, který má schopnost krátkého vzletu a přistání. Ruský a americký projekt zahrnoval sníženou viditelnost pro nepřátelské detekční systémy, používal kombinaci hlavního motoru s rotační tryskou a zvedacím rotorem a také navrhoval vnitřní umístění všech zbraní. Jak ukazuje současný stav u amerických letadel, tato verze technického vzhledu zařízení se ospravedlňuje a je vhodná pro řešení zadaných úkolů. Zároveň je třeba poznamenat, že dosažení požadovaných výsledků v rámci americký projekt byla spojena s mnoha technickými potížemi, zpožděním v práci a rostoucími náklady na program.
Vzhledem k tomu, že Jak-201 byl vyvinut v devadesátých letech a konstrukce nového podobného letounu nezačne dříve než na počátku dvacátých let, je přímé zapůjčení určitých konstrukčních řešení prakticky vyloučeno. Jedním z hlavních rozdílů nového projektu by mělo být nejširší uplatnění moderní materiály a technologie vytvořené po opuštění předběžného návrhu Jak-201. Stejný přístup by měl být uplatněn při vytváření komplexu palubního radioelektronického vybavení.
Muzeum Jak-141
Je zřejmé, že drak perspektivního letadla by měl být postaven s ohledem na sníženou viditelnost. Je docela možné, že jeho optimální konfigurace bude podobná draku letounu páté generace stíhačky Su-57. V každém případě však budou existovat nejzávažnější rozdíly. Podle známých údajů bylo v rámci projektu Jak-201 vyvinuto několik verzí aerodynamického vzhledu stealth vozidla. Zejména bylo studováno přední a zadní umístění horizontální ocasní plochy.
Ze všech známé varianty elektrárny, které zajišťují vertikální nebo krátký vzlet, nejvýhodnější je ta navržená v projektu Jak-201 a realizovaná na letounu F-35B. Hlavní hnací motor, který vykazuje dostatečný výkon, musí mít rotační trysku. V tomto případě by měl být jeho hřídel spojen s předním rotorem, který je zodpovědný za vytváření tahu pod nosem draku letadla. Stroj také potřebuje ovládání plynových trysek na třech osách ve vertikálním režimu a při přechodu do horizontálního letu.
Současný pokrok v oblasti radioelektronických systémů nám umožňuje hledět do budoucnosti s optimismem. Na palubě nadějného letounu se může objevit radar s fázovaným anténním polem včetně aktivní, zařízení pro optickou detekci polohy a moderní zaměřovací a navigační systém. V souladu se současnými požadavky musí být avionika plně kompatibilní se stávajícími i budoucími vojenskými komunikačními a řídicími systémy.
Složení zbraní bude určeno v souladu s přáním armády a zamýšlenými bojovými misemi. Domácí letouny s vertikálním vzletem a přistáním byly vybaveny vestavěným 30mm automatickým kanónem a mohly nést různé letecké zbraně. Projekt Jak-141 tedy počítal s použitím různých střel vzduch-vzduch, včetně produktů středního doletu. K zasažení pozemních nebo povrchových cílů byla navržena široká škála řízených i neřízených střel a bomb. Stejné schopnosti lze přenést i na perspektivní letoun. Jeho nejdůležitějším rysem bude zároveň přítomnost vnitřních nákladních prostorů pro zbraně, umožňujících snížit viditelnost za letu.
Jak vyplývá ze známých údajů, zatím ruské ministerstvo Obrana pouze zvažuje možnost obnovení vývoje a konstrukce letounů s kolmým startem. Takové návrhy se budou moci proměnit ve skutečné projekty až za několik let, a pak bude potřeba určitý čas na provedení všech potřebnou práci. V důsledku toho se připravená letadla na bázi nosičů objeví nejdříve v druhé polovině dvacátých let. Do této doby se očekává zahájení stavby nové letadlové lodi, na které budou sloužit nová letadla.
Vývoj nového letadla pro letectví ruského námořnictva zjevně ještě nezačal a tato okolnost je vynikajícím důvodem pro vytváření předpovědí a vyjádření různých verzí. Mezitím mohou odborníci z vojenského resortu a leteckého průmyslu vyhodnotit perspektivu stávajícího návrhu a rozhodnout, co dál. Pokud flotila skutečně potřebuje letoun s neobvyklými vzletovými a přistávacími vlastnostmi, pak jeho vývoj začne v blízké budoucnosti.
Na základě materiálů z webů:
http://rg.ru/
https://ria.ru/
http://tass.ru/
http://airwar.ru/
http://yak.ru/
http://avia.pro/
Jedna z nejdražších „hraček“ Pentagonu – stíhací bombardér F-35B – se tento týden zúčastnila společných americko-japonských cvičení zaměřených na zchlazení jaderného raketového zápalu KLDR.
Navzdory vlně kritiky ohledně nutnosti obnovit výrobu strojů této třídy v v poslední době stále častěji se jimi mluví v Rusku. Zejména náměstek ministra obrany Jurij Borisov nedávno oznámil plány na stavbu letadel s vertikálním vzletem a přistáním (VTOL).
O tom, proč Rusko takové letadlo potřebuje a zda má letecký průmysl dostatek síly na jeho vytvoření, si přečtěte v materiálu RIA Novosti.
Nejoblíbenějším domácím bojovým letounem s vertikálním startem a přistáním byl Jak-38, který byl uveden do provozu v srpnu 1977. Letoun si mezi letci vysloužil kontroverzní pověst – z 231 vyrobených letadel se 49 zřítilo při nehodách a leteckých incidentech.
Hlavním provozovatelem letounu bylo námořnictvo - Jak-38 byl založen na křižnících nesoucích letadla projektu 1143 "Kyjev", "Minsk", "Novorossijsk" a "Baku".
Jak si veteráni letectví na nosičích vzpomínají, vysoká nehodovost přinutila velení výrazně snížit počet cvičných letů a letová doba pilotů Jak-38 byla pro tyto časy symbolickým číslem - ne více než 40 hodin ročně.
Výsledkem bylo, že v pluku námořního letectví nebyl jediný pilot první třídy, pouze několik z nich mělo letovou kvalifikaci druhé třídy.
Bojové vlastnosti byly také sporné - kvůli chybějící palubě radarová stanice vzdušné bitvy mohl vést jen podmíněně.
Použití Jak-38 jako čistě útočného letounu se zdálo neúčinné, protože bojový rádius během vertikálního vzletu byl pouze 195 kilometrů a v horkém klimatu ještě méně.
Nadzvukový víceúčelový stíhací letoun s vertikálním vzletem a přistáním Jak-141
Chcete-li nahradit " obtížné dítě„Mělo dorazit pokročilejší vozidlo, Jak-141, ale po rozpadu SSSR o něj zájem zmizel.
Jak vidíte, domácí zkušenosti s vytvářením a provozováním letadel VTOL nelze nazvat úspěšnými. Proč se téma letadel s vertikálním startem a přistáním opět stalo aktuálním?
„Takový stroj je nejen životně důležitý K námořnictvu, ale také letectvu,“ řekl agentuře RIA Novosti vojenský expert, kapitán první hodnosti Konstantin Sivkov.
Hlavním problémem moderního letectví je, že proudový stíhač potřebuje dobrou přistávací dráhu a takových letišť je velmi snadné zničit prvním úderem.
Během období ohrožení mohou být letadla s vertikálním vzletem rozptýlena i po lesních mýtinách. Takový systém pro použití bojových letadel bude mít výjimečnou bojovou stabilitu.“
Ne každý však vidí proveditelnost použití letounů VTOL v pozemní verzi jako oprávněnou. Jedním z hlavních problémů je, že při vertikálním startu letadlo spotřebovává hodně paliva, což značně omezuje jeho bojový rádius.
Rusko je velká země, a proto k dosažení vzdušné nadvlády musí mít stíhací letouny „dlouhé zbraně“.
„Splnění bojových úkolů stíhacích letounů v podmínkách částečně zničené letištní infrastruktury lze dosáhnout krátkým vzletem konvenčních letadel z úseku dráhy dlouhého méně než 500 metrů,“ říká Oleg Panteleev, výkonný ředitel letiště. agentura.
Další otázkou je, že Rusko má plány na vybudování flotily letadlových lodí, takže použití vertikálně startujících letadel bude nejracionálnější. Nemusí to být nutně letadlové lodě, mohou to být také křižníky s nejnižšími nákladovými parametry.“
Stíhačka F-35
Mimochodem, F-35B je dnes čistě námořní letoun, jeho hlavním zákazníkem je americká námořní pěchota (letoun bude založen na výsadkových lodích). Britské F-35B budou tvořit základ leteckého křídla nejnovější letadlové lodi Queen Elizabeth, která byla nedávno uvedena do provozu.
Zároveň podle Konstantina Sivkova ruské konstrukční kanceláře nemusí čekat, až nové letadlové lodě začnou pracovat na vytvoření ruské obdoby F-35B.
„Letadla s vertikálním vzletem a přistáním mohou být založena nejen na letadlových lodích. Například tanker je vybaven rampou a stává se jakousi letadlovou lodí, v sovětská éra takové projekty jsme měli.
Kromě toho lze letadla VTOL použít z válečných lodí schopných přijímat vrtulníky, například z fregat,“ řekl náš partner.
Mezitím je zřejmé, že vytvoření ruského letadla s vertikálním vzletem bude vyžadovat působivé zdroje a finanční prostředky. Náklady na vývoj F-35B a jeho příbuzných s horizontálním vzletem podle různých odhadů již dosáhly 1,3 miliardy dolarů a na vytvoření vozidla se podílelo několik zemí.
K výrobě výkonově srovnatelného vozidla s F-35B bude podle odborníků nutné vyřešit řadu vážných problémů: miniaturizaci avioniky, vytvoření nové generace palubních systémů a konstrukci draku se speciálními vlastnosti.
Ruský letecký průmysl pro to má potenciál, zejména proto, že mnoho systémů lze sjednotit s letounem Su-57 páté generace. Přitom jednou z nejnáročnějších součástí může být motor automobilu.
„Vývojář motoru pro Jak-38 přestal existovat. Pokud je pravděpodobně ještě zachována nějaká dokumentace k rotační trysce včetně přídavného spalování, pak lidé s praktické zkušenosti vytvoření takových součástí a sestav s největší pravděpodobností již nebude nalezeno.
Zde jsme pravděpodobně ztratili kompetence,“ říká Oleg Pantelejev. „Obecně se domnívám, že letecký průmysl bude schopen dát důstojnou odpověď v podobě schopného projektu VTOL, pokud zákazník, zastoupený ministerstvem obrany, rozhodne o letadlové flotile a její letecké složce. .“
UDC "Priboy"
Rusko bude moci v dohledné době začít stavět letadlové lodě. Podle ministerstva obrany se očekává položení kýlu těžké letadlové lodi Project 23000 Storm v letech 2025–2030.
Do této doby má ruské námořnictvo v úmyslu obdržet dvě nové univerzální přistávací lodě „Priboy“, schopné nést letadla s vertikálním vzletem a přistáním.
Vadim Saranov
Vertikální vzlet letadla se objevila, když začala éra proudového letectví, to byla druhá polovina padesátých let. Zpočátku se jim říkalo turboplány. V té době začali konstruktéři vyvíjet zařízení, která byla schopna vzlétnout s minimálním vzletem nebo úplně bez něj. Taková zařízení nevyžadují speciální přistávací dráhu, stačí jim rovné pole nebo helipad.
Kromě toho bylo lidstvo v té době velmi blízko průzkumu vesmíru. Vývoj začal kosmické lodě, schopný přistávat a vzlétat na jiné planety. Případný vývoj končí stavbou prototypu, který prochází komplexním testováním pro další tvorbu sériového zařízení. První turbo letadlo bylo vytvořeno v roce 1955. Vypadal velmi zvláštně. Tento typ vozidla neměl křídla ani ocasní část. Byl vybaven pouze svisle dolů směřujícím proudovým motorem, malou kabinou a palivovými nádržemi.
Zvedl se nahoru kvůli tryskovému proudu motoru. Řízení bylo prováděno pomocí plynových kormidel, tzn. proud trysky vycházející z motoru, který byl vychylován plochými deskami umístěnými v blízkosti trysky. První zařízení vážilo asi 2340 kg a mělo tah 2835 kg.
Fotografie vertikálního vzletu a přistání
První lety provedl zkušební pilot Yu A. Garnaev. Zkušební lety byly velmi nepředvídatelné, protože byla velmi vysoká pravděpodobnost převrácení a zařízení nemělo příliš velkou stabilitu. V roce 1958 bylo zařízení předvedeno na leteckém festivalu v Tushinu. Zařízení prošlo celým testovacím programem a nashromáždilo se obrovské množství materiálu pro analýzu.
Sesbíraný materiál byl použit k vytvoření prvního plnohodnotného sovětského experimentálního letounu s vertikálním vzletem. Tento letoun byl pojmenován Jak-36 a upravený letoun Jak-38 šel do výroby. Hlavním stanovištěm letounu byly letadlové lodě a plnilo úkoly útočného letounu.
Díky rozvoji technické stránky proudových motorů v 50. letech minulého století bylo možné vytvořit letoun s vertikálním vzletem. Velkým impulsem pro vývoj letounů VTOL byl aktivní vývoj proudových letounů ve vyspělých zemích světa. Je třeba poznamenat, že tato zařízení měla vysokou rychlost při přistání a vzletu, proto bylo nutné vytvořit dlouhou dráhu a podle toho musí mít tvrdý povrch. To vyžaduje další peněžní injekce. Během nepřátelských akcí bylo jen velmi málo letišť, která by taková letadla mohla pojmout, takže vytvoření letadla s kolmým startem a přistáním by mohlo vyřešit spoustu problémů.
Během těchto let bylo vyrobeno obrovské množství variant a prototypů, které byly postaveny v jednom nebo dvou exemplářích. Ve většině případů se zhroutily během testování, po kterém byly projekty uzavřeny.
Komise NATO v roce 1961 předložila požadavky na stíhačku s vertikálním přistáním a vzletem, což dalo další impuls k vývoji tímto směrem letecký průmysl. Poté plánovali vytvořit soutěž pro výběr nejslibnějších návrhů. Soutěž se však nikdy nekonala, protože se ukázalo, že každá vyspělá země má své vlastní verze takového letadla.
Pod vlivem technických a politických problémů komise NATO změnila koncepci a předložila nové požadavky na aparát. Poté se začalo s konstrukcí víceúčelových strojů. Nakonec byly vybrány pouze dvě možnosti. Prvním byl letoun francouzských konstruktérů "Mirage" III V, vznikly 3 letouny a konstruktéři Spolkové republiky Německo VJ-101C vyrobili 2 exempláře. Po testech se ztratila 4 zařízení. Z tohoto důvodu bylo rozhodnuto vyvinout zásadně nové vozidlo, XFV-12A.
Prvním letounem této třídy v SSSR byl Jak-36, který Jakovlev Design Bureau začal vyvíjet v roce 1960. Za tímto účelem byl vyroben cvičný stojan. První let byl proveden v březnu 1966, při této zkoušce byl proveden vertikální vzlet s přechodem na horizontální let, po kterém stroj přistál svisle. Poté vznikly Jak-38 a slavnější Jak-141. V 90. letech byl zahájen další projekt s označením Jak-201.
V závislosti na poloze trupu
Vertikální.
Se šrouby.
Reaktivní.
Použití tahu přímo z hnacího proudového motoru.
Coleoptera (prstencová křídla).
Horizontální uspořádání
Se šrouby.
Rotační křídlo a vrtule.
Vrtule jsou umístěny na konci křídel.
Trysky z vrtulí jsou vychylovány.
Reaktivní.
Motor rotačního typu.
Plynové trysky z hlavního motoru jsou při vzletu vychylovány
Zvedací motor.
Ve stejné době se podobný letoun vyvíjel v Anglii. V roce 1954 byl postaven letoun Harrier s vertikálním vzletem. Byl vybaven dvěma motory o tahu 1840 kg. Hmotnost letounu byla 3400 kg. Letadlo se ukázalo jako extrémně nespolehlivé a havarovalo. Podívejte vertikální vzlet a přistání.
Dalším krokem ve vývoji takových zařízení byla americká letadla, postavená v roce 1964. Stavba se časově shodovala s rozvojem lunárního programu.
Navzdory skutečnosti, že průlomy v oblasti výroby letadel nás netěší každý den, v oblasti civilního letectví je mnoho novinek. Typickým příkladem toho je vývoj moderního dopravního letadla pro cestující s vertikálním startem.
Hlavní rysy letadel s vertikálním startem jsou především to, že letadlo nevyžaduje velký prostor- měl by jen nepatrně přesahovat rozměry letadla a odtud je velmi zajímavý závěr, že s rozvojem dopravních letadel se systémem vertikálního vzletu bude možné letecké cestování mezi různými regiony, a to i těmi, kde neexistují žádné letišť. Navíc není vůbec nutné dělat taková letadla prostorná, protože ty sedadla Stačí 40-50 kusů, díky čemuž bude cestování letadlem co nejefektivnější a nejpohodlnější.
S největší pravděpodobností však nebude slavný svou rychlostí, protože ani ve vojenských letadlech nepřesahuje 1100 kilometrů za hodinu a vzhledem k tomu, že cestující letadla s vertikálním vzletem přepraví poměrně velké množství lidí, pak s největší pravděpodobností bude jeho cestovní rychlost asi 700 kilometrů za hodinu. Na druhou stranu se však výrazně zvýší spolehlivost letecké dopravy, neboť v případě jakékoli nepředvídané situace letadla s vertikálním vzletem může snadno sedět na malé rovné ploše.
Dnes existuje řada konceptů budoucích dopravních letadel pro cestující se systémem vertikálního vzletu. Donedávna se zdály neuvěřitelné, ale moderní vývoj v oblasti výroby letadel svědčí o opaku a je dost možné, že v příštích deseti letech začnou své pasažéry přepravovat první moderní letouny s kolmým startem.
Bez výjimky byla všechna zařízení tohoto typu vytvořena pro vojenské potřeby. Výhody takových strojů pro armádu jsou samozřejmě zřejmé, protože letadla lze provozovat na malých plochách. Letadla mají schopnost vznášet se ve vzduchu a zároveň zatáčet a létat do stran. Při srovnání s vrtulníky je to jasné největší výhoda letadlo je rychlost, která může dosáhnout nadzvukových úrovní.
Letadla VTOL však mají i značné nevýhody. Za prvé, je to obtížné ovládat, vyžaduje to piloty vysoké třídy. Během přechodu režimů se od pilota vyžaduje speciální dovednost.
Právě složitost ovládání představuje pro pilota mnoho výzev. Při přepnutí z režimu vznášení do horizontálního letu je možné sklouznout do strany, což vytváří další problémy při držení zařízení. Tento režim vyžaduje vysoký výkon, což může vést k poruše motoru. Mezi nevýhody patří malá nosnost letounu VTOL, přitom spotřebovává obrovské množství paliva. Během provozu jsou vyžadována speciálně upravená místa, která nejsou zničena vlivem výfukových plynů z motorů.
| A |
| B |
| V |
| G |
| D |
| A |
| NA |
| L |
| O |
Jak víte, bojové letadlo je nejzranitelnější na zemi a během vzletu a drahé dráhy jsou možná hlavní nákladovou položkou moderního letectva a primárním cílem nepřátelských letadel. Letečtí konstruktéři se proto desítky let potýkali s problémem vertikálního vzletu, ale dokázali jej vyřešit pouze zvládnutím technologie řízení vektoru tahu, na jejímž základě vznikly první sériově vyráběné letouny VTOL - britský Harrier a sovětský Jak-38. Vzhledově velmi podobné letouny s vertikálním vzletem a přistáním měly zcela odlišné osudy. Harrier, který prošel dlouhým vývojem a proměnil se z neohrabaného „skokana“ v účinný bojový stroj, debutoval během konfliktu o Falklandy, zúčastnil se mnoha místních válek, od Perského zálivu a Afghánistánu až po Balkán, a zůstává ve službě. dodnes. Na rozdíl od Jaku-38, který vzlétl později než jeho západní protějšek, ale byl vyřazen z provozu začátkem 90. let. Proč byla jeho služba tak krátká? Proč tato technologie, která se zdála tak slibná, není schopna nahradit tradiční stroje ani v letadlech na palubě? A mají letadla s vertikálním startem budoucnost – nebo jsou ve vývoji leteckého průmyslu slepou uličkou?
Od doby, kdy člověk začal navrhovat a stavět letadla schopná relativně bezpečného a rychlého pohybu ve vesmíru, ho pronásleduje jedno významné omezení: letadlo vyžaduje pro start a přistání poměrně značný prostor na zemi. Čím větší a těžší je létající auto než více lidí a náklad, který dokáže zvednout, tím více místa vyžaduje. Jak vznikalo stále více moderních letadel, zvyšovaly se požadavky na délku a kvalitu vzletových a přistávacích drah, což znamenalo značná omezení v oblasti praktická aplikace letectví. Tento problém se zdál být obzvláště akutní armádě - vždyť bombardování ranvejí nepřátelskými letadly mohlo snadno paralyzovat akce jejich vlastních letadel. Člověk je ale tvor tvrdohlavý a vynalézavý a od samého počátku éry letadel těžších vzduchu se je snažil přimět vzlétnout, když ne kolmo, tak s co nejkratším vzletem.
Pokusy o vytvoření vrtulníku od samého počátku 20. století (včetně Igora Sikorského ještě v kyjevském období jeho činnosti) byly zpočátku neúspěšné - těmto zařízením prostě chyběly motory s dostatečně vysokým měrný výkon, na své řešení čekala řada dalších technických problémů. Perspektivnější se jevil vírník využívající principu autorotace hlavního rotoru a tahu klasického leteckého motoru. Takové zařízení nemohlo vzlétnout vertikálně, ale vzlet a zejména kilometrový výkon byly radikálně sníženy. Autovírníky vzniklé pod vedením Juana de la Ciervy ve 20. - 30. letech. získaly značnou oblibu, byly stavěny na základě licence v zahraničí a armáda experimentovala s mocí a hlavně s využitím nové „hračky“ pro vlastní účely. Brzy. ukázalo se však, že tyto stroje také nebyly nikterak ideální – neuměly vzlétnout vertikálně ani se vznášet ve vzduchu a užitečné zatížení vírníků bylo nepatrné. A přestože se za druhé světové války taková zařízení dokonce účastnila bojů (například sovětský vírník-spotter A-7-ZA nebo německý bezmotorový vírník Fa 330, používaný na ponorky), tato účast byla pouze sporadická a nijak neohrožovala letecký monopol.
Ve 40. letech na nové technický základ začíná rychlý pokrok ve výrobě vrtulníků. Během následujících desetiletí zaujímaly vrtulníky velmi důležité místo ve vojenském i civilním letectví. Vrtulník Staz je velmi zdařilým pokusem o vytvoření letadla – kromě vertikálního startu a přistání se dokáže vznášet ve vzduchu. Ukázalo se, že je ideální pro mnoho úkolů, které byly nad možnosti letadel. I vrtulník má však svá omezení. Ano, je schopen startovat a přistávat z platforem minimální velikosti a létat v téměř libovolných rovinách a směrech. Ale neletí tak rychle jako letadlo, ani tak vysoko, ani tak daleko. Vrtulník není schopen se přiblížit rychlosti zvuku - natož. překonat to.
Brzy se ukázalo, že stále existuje potřeba letadla schopného alespoň částečně kombinovat vlastnosti vrtulníku (vertikální vzlet a přistání, volně řízené visení) a klasického letounu (vysoká rychlost, velký dostup a dolet). A zatímco civilní operátoři se bez takového zařízení obešli, armáda měla mimořádný zájem na vytvoření bojového letounu s kolmým startem a přistáním. Ostatně, ačkoli se ozbrojené vrtulníky staly na bojišti velmi impozantní zbraní, nedokázaly nahradit víceúčelové stíhací bombardéry ani ve vzduchu, ani při izolaci bojového prostoru. Obyčejný stíhač, který se úspěšně vypořádal s těmito úkoly, vyžadoval dráhu - alespoň v podobě paluby letadlové lodi.
Problém vytvoření bojového letounu s vertikálním vzletem se zdál neřešitelný – jak se Američané mohli přesvědčit, když se například pokusili vytvořit vrtulový letoun s vertikálním vzletem, Convair XFY-1 Pogo, podivný stroj, který ze stoje na ocase. Řešení problému však leželo ve zcela jiné rovině a cestu k němu otevřela myšlenka praktického uplatnění principu známého fenoménu řízení vektoru tahu. Jako každý nový vynález v letectví byla cesta k jeho realizaci obtížná, klikatá a bohužel štědře pokropená krví testovacích pilotů. Nakonec se však koncept řízení vektoru tahu ukázal jako docela životaschopný a jsou na něm založeny všechny výrobní návrhy bojových letadel s vertikálním vzletem a přistáním: britský (později americko-britský) Harrier a Sovětský Jak-38 a jediná modifikace amerického Lightningu II zaváděná do výroby - F-35B. Tyto stroje se neliší ani tak samotným designem a technickým řešením, ale způsobem přístupu k problému a jeho řešení. Pojďme se blíže podívat na fenomén zvaný thrust vector control (VTC), neboli anglická zkratka VTC (Vector Trust Control).
Pokusíme-li se o co nejjednodušší definici pojmu obsaženého v názvu sekce, dostaneme asi toto: řízení vektoru tahu je schopnost letadla vychýlit tah vytvořený jeho pohonnou jednotkou od podélné osy letadla. . Tato koncepce platí především pro letadla s proudovým pohonem (nejen letouny, ale i střely), ale lze ji aplikovat i na letadla s vrtulovým pohonem (pístové nebo turbovrtulové – například MV-22 Osprey).
Z praktického hlediska má vektorování tahu dvě hlavní oblasti použití:
Zvýšení schopností letadla v horizontálním letu (především z hlediska ovladatelnosti a manévrovatelnosti);
výrazné snížení vzletu a ujetých kilometrů nebo úplné odstranění těchto fází letu – tedy vertikálního startu a přistání.
Konstrukční přístupy jsou v těchto dvou případech velmi odlišné. Pokud se v prvním případě odchylka vektoru tahu od osy letadla pohybuje od několika do několika desítek stupňů (obvykle v rozmezí 25-35 stupňů), pak v druhém, zejména pokud elektrárna musí poskytnout letadlu vertikální vzlet a při přistání je nutné směrovat tah dolů, to znamená, že u vodorovně instalovaného motoru by odchylka vektoru tahu měla být asi 90 stupňů (faktem je, že úhel odchylky tahu kvůli termodynamice neměl nebo nemůže být přesně 90 stupňů stupně od horizontály).
Zastavme se trochu podrobněji u prvního případu, označeného v angličtina jako Vectoring in Forward Flight (VIFF), tedy řízení vektoru tahu v horizontálním letu. Jeho účelem (ve vztahu k bojovým letounům, především víceúčelovým stíhačkám) je zlepšit manévrovací schopnosti letounu a snížit jeho radarovou signaturu, což celkově vede ke zvýšení jeho přežití na bojišti. Navíc se výrazně zkrátí délka vzletu a rozběhu. A ač se to může zdát podivné, odchylka vektoru tahu o 20-30 stupňů je z technologického hlediska řešením mnohem pozdějším a obtížněji realizovatelným než odchylka o velikosti blízké 90 stupňům. Toto řešení se v praxi používá pouze u bojových letounů nejnovějších generací, i když slibuje nepopiratelné výhody. Koordinovaný provoz aerodynamických řídicích ploch se změnou vektoru tahu výrazně zvyšuje účinek aerodynamických řídicích ploch. Letoun se stává schopným ostřejších manévrů – v zásadě je jediným omezením odolnost těla pilota a konstrukce letadla vůči přetížení. Navíc při manévrování s odchylkou vektoru tahu letadlo spotřebuje méně paliva než při manévrování pouze s aerodynamickými řídicími plochami – což znamená, že se zvyšuje dolet. Zkrácení délky vzletu a rozjezdu usnadňuje obsluhu z krátkých ranvejí (například poškozených při bojových operacích), polních letišť nebo letadlových lodí.
Použití vektorového řízení tahu v horizontálním letu může také významně ovlivnit konstrukci draku letadla. Otevírá cestu k vývoji bezocasých letadel, postrádajících nejen horizontální, ale i vertikální ocasy. Absence ocasní plochy snižuje aerodynamický odpor a hmotnost draku (tedy opět klesá spotřeba paliva a zvyšuje se dolet). Kromě toho se snižuje efektivní rozptylová plocha letadla, což mu dává vlastnosti „stély“.
Řízení vektoru tahu má také své nevýhody, na které by se alespoň na současné úrovni vývoje nemělo zapomínat. letecké techniky. Mezi nejvýznamnější z nich patří komplexní design a poměrně velké množství zařízení pro řízení vektoru tahu.
V současné fázi vývoje konstrukce bojových letounů je prioritou použití vektorového řízení tahu za účelem zajištění vertikálního vzletu a přistání nebo výrazného snížení rozjezdu (letoun s řízením vektoru tahu nemusí mít schopnost startovat vertikálně, nebo může být schopen vertikálně vzlétnout jen do určité vzletové hmotnosti) při zachování možnosti vertikálního přistání. Právě tyto vlastnosti jsou implementovány v Harrieru a Jaku-38.
Vraťme se tedy k „vertikálám“. Použití řízení vektoru tahu u takových letadel má za cíl výrazně změnit vzlet a přistání letadla. Tyto dvě letové fáze výrazně snižuje oproti letadlům s klasickými pohonnými jednotkami (proudové nebo vrtulové). Ve fázi startu se jedná především o rozjezd, tedy zjednodušeně řečeno dráhu, kterou musí letoun urazit do okamžiku, kdy jeho křídla vytvoří dostatečnou nosnou sílu schopnou zvednout letoun z výšky. zem a zvedne ji do vzduchu. Během fáze přistání mluvíme o o dojezdu, tedy vzdálenosti, kterou letadlo urazí od okamžiku, kdy se jeho kola dotknou země, do okamžiku, kdy se zastaví. Vzlet a ujeté kilometry určují požadavky nejen na délku, ale i na kvalitu dráhy – přeci jen, pokud se letadlo pohybuje vysokou rychlostí po dostatečně dlouhé, ale nerovné nebo poškozené dráze, riskuje vážného poškození a dokonce i havárie.
Pokud je letadlo vybaveno zařízeními pro řízení vektoru tahu v poměrně širokém rozsahu, bude vzlet a přistání vypadat úplně jinak. Taková letadla jsou v závislosti na jejich schopnostech rozdělena do několika skupin:
VTOL (Vertical Take off and Landing) - letoun schopný vertikálního vzletu a přistání (VTOL);
STOL (Short Take off and Landing) - letoun s krátkým vzletem a přistáním (STOL);
VSTOL (Vertical Short Take off and Landing) - letoun schopný provádět jak vertikální, tak krátký vzlet a přistání (VSTOL);
STOVL (Short Take off and Vertical Landing) - letoun, jehož výkon elektrárny neumožňuje vertikální vzlet, ale umožňuje vertikální přistání(po snížení hmotnosti vyčerpáním paliva a přenastavením vnějšího zavěšení).
Vůbec první studie stability vozidla s kolmým vzletem ukázaly, že při vzletu a přistání musí vektor nosné síly procházet těžištěm letadla a jeho hodnota musí být minimálně o 20 % větší. než hmotnost draku letadla.
