Aeronau d'enlairament vertical. VTOL

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La multifuncionalitat i la perfecció del disseny combinen una tècnica d'aviació única: un avió d'enlairament i aterratge vertical. Les millors ments de Rússia, Anglaterra i els EUA, a través de molts anys de desenvolupament i la seva modernització posterior, han creat models llegendaris en la lluita competitiva. L'augment de la velocitat, l' altitud de vol, la capacitat de càrrega i el rendiment de combat s'associen a la millora constant del motor a reacció de gran resistència. Això és el que va convertir els avions d'enlairament vertical en la unitat base principal de les forces aèries del món.

Primer verticalment

La primera tècnica d'enlairament i aterratge vertical creada experimentalment el 1954 va ser el desenvolupament del vehicle de prova d'aire model 65. El disseny dissenyat constava d'unitats disponibles de diferents avions: el fuselatge i la cua vertical es van agafar en préstec de la cèl·lula, les ales- a l'avió Cessna Model 140A i al xassís - a l'helicòpter Bell Model 47. Fins ara, els dissenyadors moderns es pregunten com la combinació d'aquests elements individuals podria donar aquest resultat!

L'avió de la companyia nord-americana Bell estava llest a finals de 1953. Un mes més tard, va tenir lloc el primer vol amb flotació a l'aire, i sis mesos després, el seu primer vol gratuït. Però la modernització de l'avió no es va aturar, un any més es va portar al rendiment requerit mitjançant proves i proves a l'aire.

Reactiu, però no gaire

Els motors situats als costats del fuselatge van girar 90 graus cap avall, creant així sustentació i empenta per al vol. El turbocompressor proporcionava una font d'alimentació intensiva directament als propis broquets d'aire als extrems de l'ala i el plomatge. Això garanteix el control de tota l'estructura de l'aeronau en mode flotant, i amb la preservació d'aquesta possibilitat fins i tot quan es mou a baixa velocitat.

Però aviat, segons els resultats de la prova, Bell es va negar a continuar treballant amb aquest projecte. El primer avió VTOL tenia una empenta de reacció tal que amb prou feines superava el seu propi pes a l'enlairament, tot i que era excessiu per al moviment horitzontal.

Amb aquestes característiques, era difícil per al pilot mantenir la velocitat en valors acceptables, sense superar els límits de velocitat màxima de vol horitzontal. Per tant, l'angle d'atenció dels nord-americans s'ha traslladat a altres desenvolupaments.

L'únic Yak-141 del món

L'any 1992, periodistes acreditats especialment convidats es van sorprendre per l'interès de les principals companyies aèries occidentals en aquesta tècnica. Els experts van notar les característiques de l'avió, que anaven més enllà de les idees estàndard sobre un avió de combat. Es va fer evident que durant molts anys d'investigació, que es van dur a terme en paral·lel a diversos països, l'avió soviètic rebrà merescudament la palma.

Era el Yak-141, l'únic avió VTOL supersònic del món en aquell moment. Es va distingir per una àmplia gamma de missions de combat, una gran velocitat i una maniobrabilitat única, per les quals va rebre immediatament un reconeixement mundial.

Americans i europeus van començar el seu desenvolupament en aquesta direcció als anys 60. A l'exposició de 1961 a Farnborough, només una empresa anglesa va poder presentar un resultat digne. El futur principal avió de combat de la Força Aèria Britànica, el caça Harrier VTOL, no només va ser l'exposició més interessant, sinó també la més protegida.

Els britànics no van deixar entrar ningú, ni tan sols els seus aliats, els nord-americans. L'únic per a qui es va fer una excepció per mèrits especials i contribució a la victòria sobre l'Alemanya nazi va ser el famós dissenyador de combatents soviètics - A. S. Yakovlev. No només va ser convidat, sinó que també va conèixer les capacitats d'aquesta tècnica.

Carrera vertical de potències mundials

El desenvolupament a l'URSS en aquell moment va aconseguir un cert èxit, però encara molt inferior als britànics. Els experiments amb el turbofly inventat van donar als dissenyadors una experiència valuosa, es va fer possibleinstal·lació de dos turborreactors a l'avió. Els seus broquets podrien girar 90 graus.

Test V. Mukhin va aixecar un avió anomenat Yak-36 cap al cel. Però encara no era un vehicle de combat complet. A les actuacions de demostració, en lloc de coets, es van penjar models especials. Després de tot, l'avió encara no estava preparat per a armes reals.

El 1967, el Comitè Central del PCUS va establir la tasca de l'equip del projecte de Yakovlev per crear un avió lleuger amb enlairament vertical. El model actualitzat, anomenat Yak-38, va provocar una reacció escèptica fins i tot per part d'A. Tupolev. Però ja l'any 1974 es van preparar els 4 primers avions.

Després de la superioritat inequívoca dels bombarders britànics Harrier als cels durant la Guerra de les Malvines, es va fer evident per al govern de la Unió Soviètica que necessitava millorar el seu Yak-38. Per tant, el 1978, la Comissió Minaviaprom va aprovar un projecte per a l'Oficina de Disseny de Yakovlev: la creació d'un caça d'enlairament vertical actualitzat Yak-141.

Record soviètic

A Rússia es va crear un motor únic equipat amb un sistema de control perfecte específicament per a avions d'enlairament vertical. Per primera vegada al món, es va trobar una solució per a un broquet rotatiu de postcombustió, una cosa en què no només els dissenyadors d'avions soviètics, sinó també estrangers han estat treballant durant una dècada. Això va permetre completar el cicle de proves a terra del Yak-141 i enviar-lo a enlairar-se. Des de les primeres proves, va confirmar el seu millor rendiment en vol.

Va ser un dels mésprojectes secrets d'aviació, les agències d'intel·ligència occidentals van trigar 11 anys a esbrinar com era. L'avió polivalent basat en transportistes Yak-141, un caça de quarta generació, va establir 12 rècords mundials. Tenia la intenció d'aconseguir la supremacia aèria i proporcionar cobertura a la ubicació de l'enemic. El seu localitzador us permet colpejar objectius tant aeris com terrestres. La capacitat d'assolir una velocitat màxima de fins a 1800 km/h. Càrrega de combat - 1000 kg. El rang de combat és de 340 km. L' altitud màxima de vol és de fins a 15 km.

Política de Gorbatxov

Una política addicional per reduir la despesa en la indústria de defensa ha tingut el seu impacte. Per demostrar el desglaç de les relacions econòmiques exteriors, el govern va ajustar significativament la producció de portaavions. A causa de la manca de base de vaixells en relació amb la retirada dels portaavions de la flota russa després de 1987, el desenvolupament del Yak-141 va cessar.

Malgrat això, l'aparició del Yak-141 va ser un pas important en la pràctica del disseny d'avions. Els avions d'enlairament vertical russos s'han convertit en equipament indispensable de la Força Aèria, i en la modernització dels caces, els científics es van basar en gran mesura en els resultats dels molts anys de treball de Yakovlev.

MiG-29 (Fulcrum)

Desenvolupat per l'A. Mikoyan Design Bureau, el caça rus MiG-29 de quarta generació combina les millors característiques per al combat aeri amb míssils a mitja i curta distància.

Inicialment, el VTOL MiG va ser dissenyat per destruirqualsevol tipus d'objectius aeri sota qualsevol condició meteorològica. Manté la seva funcionalitat fins i tot en presència d'interferències. Equipat amb motors de doble circuit d' alta eficiència, també és capaç de colpejar objectius terrestres. Dissenyat a principis dels anys 70, el primer enlairament va tenir lloc el 1977.

Bastant fàcil d'utilitzar. Després d'haver entrat en servei a la Força Aèria el 1982, el MiG-29 es va convertir en el principal caça de la Força Aèria Russa. A més, més de 25 països han comprat més d'un miler d'avions.

Depredador alat americà

Sempre meticulosos en matèria de defensa, els nord-americans també destaquen en la construcció de caces poderosos.

Bata el nom de l'ocell rapinyaire, el Harrier va ser dissenyat com un avió d'atac multifuncional i lleuger per al suport aeri de les forces terrestres, el combat i el reconeixement. A causa del seu excel·lent rendiment, també s'utilitza a la Marina espanyola i italiana.

Convertint-se en el primer de la seva classe, el britànic VTOL Hawker Siddeley Harrier es va convertir el 1978 en el prototip de la modificació angloamericana de l'AV-8A Harrier. El treball conjunt dels dissenyadors dels dos països el va millorar fins a l'avió d'atac de segona generació de la família Harrier.

El 1975, McDonnell Douglas va venir a substituir Anglaterra, que havia abandonat el projecte per la incapacitat de la direcció per suportar el pressupost financer. Les mesures preses per a la modificació a fons de l'AV-8A Harrier van permetre obtenir el caça AV-8B.

AV-8B avançat

Basat en tecnologiael model anterior, l'AV-8B ha millorat molt en termes d'actualització de qualitat. Es va aixecar la cabina, es va redissenyar el fuselatge, es van actualitzar les ales, afegint un punt de suspensió addicional per a cada ala. Les armes d' alta precisió es llancen directament en entrar a la zona de llançament, la probabilitat de desviació pot ser de fins a 15 m.

El model es va millorar encara més pel que fa a l'aerodinàmica i així es va crear el millor avió amb enlairament vertical dels Estats Units. Equipat amb un motor Pegasus actualitzat, va permetre realitzar l'enlairament i l'aterratge verticals. L'AV-8B va entrar en servei amb la infanteria nord-americana a principis de 1985.

El desenvolupament no es va aturar, i posteriorment els models AV-8B(NA) i AV-8B Harrier II Plus van rebre equipament per a les operacions de combat nocturn. Les millores posteriors el van convertir en un dels millors representants de l'avió d'enlairament vertical de cinquena generació: Harrier III.

Els dissenyadors soviètics van treballar dur en la breu tasca d'enlairament. Aquests èxits van ser adquirits pels nord-americans per al F-35. Els plànols soviètics van tenir un paper important en el perfeccionament del davanter supersònic multifuncional F-35. Aquest caça VTOL va entrar més tard en servei merescudament a la marina britànica i nord-americana.

Boeing. Més enllà dels límits

El domini de l'acrobàcia i les característiques úniques es demostren ara no només pels caces, sinó també pels vaixells de passatgers. El Boeing 787 Dreamliner és unAvió de passatgers Boeing d'enlairament vertical bimotor de cos ample.

El Boeing 787-9 està dissenyat per a 300 passatgers amb una autonomia de 14.000 km. Amb un pes de 250 tones, un pilot de Farnborough va fer un truc sorprenent: va aixecar un avió de passatgers i va fer un enlairament vertical, que només és possible per a un avió de caça. Les millors companyies aèries van apreciar immediatament els seus mèrits, les comandes per a la seva compra van començar a arribar immediatament dels països líders del món. Segons l'estat a principis de 2016, es van vendre 470 unitats. El Boeing VTOL s'ha convertit en una creació única de passatgers.

Les capacitats dels avions s'estan expandint

Els dissenyadors russos estan treballant amb èxit en un projecte civil per al desenvolupament d'un avió amb enlairament i aterratge vertical, que no necessita llocs d'enlairament. Pot funcionar amb eficàcia amb diferents tipus de combustible, tant a la terra com a l'aigua.

Té una àmplia gamma d'aplicacions:

• prestar atenció mèdica urgent;
• reconeixement aeri;
• operacions de rescat;
• ús privat amb finalitats oficials.

I també per a finalitats privades

Els possibles usuaris poden ser el Ministeri de Situacions d'Emergència i serveis de rescat, el Ministeri de l'Interior, els serveis mèdics i les organitzacions comercials ordinàries.

Nou avió d'enlairament vertical capaç de volar a altituds de fins a 10 km i assolir velocitats de fins a 800 km/h.

Les capacitats de la nova generació d'aquest avió estan dissenyades per utilitzar-les fins i tot aespais reduïts: a la ciutat, al bosc, si cal, fins i tot en situacions d'emergència.

El cercle fet per l'hèlix d'un avió d'aquest tipus es considera que és la seva àrea d'aixecament. La força d'elevació es crea per la rotació del rotor principal, que utilitza l'aire des de d alt, el dirigeix cap avall. Com a resultat, es crea una pressió reduïda per sobre de l'àrea i una altra més per sota.

Dissenyat per analogia amb un helicòpter, de fet, al ser el seu model més avançat i adaptat a diferents condicions, és capaç d'enlairar, aterrar i volar verticalment en un sol lloc.

La guerra freda torna

Els assoliments dels dissenyadors d'aeronaus en aquest exemple han confirmat que l' alta tecnologia i un avió d'enlairament vertical poden ser igualment útils i demanats tant per a finalitats governamentals com civils.

Durant l'època de la Guerra Freda, les principals potències del món estaven fascinades pels projectes per crear un avió de combat que no requeriria aeròdroms tradicionals. Això s'explicava per la lleugera vulnerabilitat d'aquests objectes amb avions desplegats a l'enemic. A més, no es garanteix la protecció de la cara pista d'aterratge. Aquest període es considera l'etapa més important en el desenvolupament de les activitats de disseny d'aeronaus.

Els estrategs nacionals i occidentals han estat modernitzant amb diligència els avions VTOL durant 30 anys, aconseguint la perfecció en els caces de cinquena generació. I les tecnologies bàsiques adoptades permeten utilitzar els desenvolupaments a llarg termini dels líders mundialsdissenyadors d'avions.