Letadlo s vertikálním vzletem. VTOL

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Multifunkčnost a dokonalost designu spojuje unikátní leteckou techniku - vertikální vzlet a přistání letadla. Nejlepší mozky Ruska, Anglie a USA mnohaletým vývojem a jejich další modernizací vytvořily legendární modely v konkurenčním boji. Nárůst rychlosti, výšky letu, nosnosti, ale i bojového výkonu je spojen s neustálým zdokonalováním výkonného proudového motoru. To je důvod, proč se letadla s vertikálním startem stala hlavní základní jednotkou světových vzdušných sil.

První svisle

Úplně první technikou vertikálního vzletu a přistání experimentálně vytvořenou v roce 1954 byl vývoj Air Test Vehicle Model 65. Navržený design sestával z dostupných jednotek z různých letadel - trup a svislá ocasní plocha byly vypůjčeny z draku letadla, křídla- na letounu Cessna Model 140A a na podvozku - na vrtulníku Bell Model 47. Až dosud se moderní konstruktéři divili, jak kombinace těchto jednotlivých prvků mohla dát takový výsledek!

Letadlo americké společnosti Bell bylo připraveno do konce roku 1953. O měsíc později se uskutečnil první let se vznášením ve vzduchu a o šest měsíců později - jeho první volný let. Modernizace letounu se ale nezastavila, na další rok se testováním a testováním ve vzduchu dostával do požadovaných výkonů.

Reaktivní, ale ne příliš

Motory umístěné po stranách trupu se otočily o 90 stupňů dolů, čímž vytvořily vztlak a tah pro let. Turbodmychadlo zajišťovalo intenzivní napájení přímo do samotných vzduchových trysek na koncích křídla a opeření. Tím bylo zajištěno ovládání celé konstrukce letadla v režimu visení a se zachováním této možnosti i při pohybu nízkou rychlostí.

Brzy však Bell podle výsledků testů odmítl pokračovat v práci na tomto projektu. První letoun VTOL měl takový proudový tah, že sotva překonal svou vlastní vzletovou hmotnost, i když pro horizontální pohyb byl nadměrný.

S takovými vlastnostmi bylo pro pilota obtížné udržet rychlost v přijatelných hodnotách, aniž by překročil limity maximální rychlosti horizontálního letu. Proto se úhel pozornosti Američanů přesunul k jinému vývoji.

Jediný Yak-141 na světě

V roce 1992 byli speciálně pozvaní akreditovaní novináři překvapeni zájmem předních západních leteckých společností o tuto techniku. Odborníci si všimli vlastností letounu, které se vymykaly standardním představám o bojovém letounu. Ukázalo se, že za mnoho let výzkumu, který probíhal paralelně v několika zemích, sovětská letadla zaslouženě obdrží palmu.

Byl to Jak-141, jediný nadzvukový VTOL letoun na světě v té době. Vyznačoval se širokou škálou bojových misí, vysokou rychlostí a jedinečnou manévrovatelností, za což okamžitě získal celosvětové uznání.

Američané a Evropané začali svůj vývoj tímto směrem v 60. letech. Na výstavě v roce 1961 ve Farnborough dokázala pouze anglická společnost předvést důstojný výsledek. Budoucí hlavní bojový letoun britského letectva, stíhačka Harrier VTOL, byla nejen nejzajímavějším, ale také nejchráněnějším exponátem.

Britové dovnitř nikoho nepustili, ani své spojence, Američany. Jediný, komu byla udělena výjimka za zvláštní zásluhy a přispění k vítězství nad nacistickým Německem, byl slavný konstruktér sovětských stíhaček - A. S. Jakovlev. Byl nejen pozván, ale také seznámen s možnostmi této techniky.

Vertikální rasa světových mocností

Vývoj v SSSR v té době dosáhl jistých úspěchů, ale stále výrazně horší než Britové. Experimenty s vynalezeným turbofly daly konstruktérům cenné zkušenosti, bylo to možnéinstalace dvou proudových motorů do letadla. Jejich trysky se mohly otáčet o 90 stupňů.

Test V. Mukhin zvedl k obloze letadlo jménem Jak-36. Nebylo to ale ještě plnohodnotné bojové vozidlo. Na předváděcích představeních byly místo raket zavěšeny speciální modely. Koneckonců, letadlo ještě nebylo připraveno na skutečné zbraně.

V roce 1967 zadal Ústřední výbor KSSS Jakovlevovu projektovému týmu úkol vytvořit lehké letadlo s kolmým startem. Aktualizovaný model nazvaný Jak-38 vyvolal skeptickou reakci i u A. Tupoleva. Ale již v roce 1974 byla připravena první 4 letadla.

Po jednoznačné převaze britských bombardérů Harrier na obloze ve válce o Falklandy bylo vládě Sovětského svazu zřejmé, že potřebuje vylepšit svůj Jak-38. V roce 1978 proto komise Minaviaprom schválila projekt pro Yakovlev Design Bureau - vytvoření aktualizovaného stíhacího letounu Jak-141 s vertikálním vzletem.

sovětský rekordman

Unikátní motor vybavený dokonalým řídicím systémem byl vytvořen v Rusku speciálně pro letadla s vertikálním vzletem. Poprvé na světě bylo nalezeno řešení pro rotační trysku s přídavným spalováním - něco, na čem už desetiletí pracovali nejen sovětští, ale i zahraniční letečtí konstruktéři. To umožnilo dokončit pozemní testovací cyklus pro Jak-141 a poslat jej ke startu. Od prvních testů potvrdil svůj nejlepší letový výkon.

Byl to jeden z nejvícetajných leteckých projektů, trvalo 11 let, než západní zpravodajské agentury zjistily, jak to vypadá. Víceúčelový letoun Yak-141, stíhací letoun 4. generace, na bázi nosiče, vytvořil 12 světových rekordů. Bylo zamýšleno získat vzdušnou nadvládu a poskytnout krytí umístění před nepřítelem. Jeho lokátor umožňuje zasáhnout vzdušné i pozemní cíle. Schopnost dosáhnout maximální rychlosti až 1800 km/h. Bojová zátěž - 1000 kg. Bojový dosah je 340 km. Maximální výška letu je až 15 km.

Gorbačovovy zásady

Další politika snižování výdajů na obranný průmysl měla svůj dopad. Aby demonstrovala tání v zahraničních ekonomických vztazích, vláda výrazně upravila výrobu letadlových lodí. Kvůli nedostatku základových lodí v souvislosti se stažením letadlových lodí z ruské flotily po roce 1987 se vývoj Jak-141 zastavil.

Navzdory tomu byl vzhled Jak-141 významným krokem v konstrukční praxi letadel. Ruské letouny s vertikálním vzletem se staly nepostradatelným vybavením letectva a při další modernizaci stíhaček vědci z velké části vycházeli z výsledků Jakovlevovy mnohaleté práce.

MiG-29 (Fulcrum)

Ruská stíhačka čtvrté generace MiG-29, vyvinutá A. Mikoyan Design Bureau, kombinuje nejlepší vlastnosti pro vzdušný boj s raketami na střední a krátké vzdálenosti.

Zpočátku byl VTOL MiG navržen k ničeníjakýkoli typ vzdušných cílů za jakýchkoli povětrnostních podmínek. Zachovává svou funkčnost i při rušení. Je vybaven vysoce účinnými dvouokruhovými motory a je schopen zasáhnout i pozemní cíle. Navrženo na počátku 70. let, první vzlet se uskutečnil v roce 1977.

Poměrně snadné použití. Po vstupu do služby u letectva v roce 1982 se MiG-29 stal hlavním stíhačem ruského letectva. Více než 25 zemí navíc zakoupilo přes tisíc letadel.

Americký okřídlený dravec

Američané jsou vždy pečliví ve věci obrany a vynikají také ve stavbě silných stíhaček.

Harrier, pojmenovaný po dravci, byl navržen jako multifunkční a lehký útočný letoun pro leteckou podporu pozemních sil, boj a průzkum. Díky svému vynikajícímu výkonu se používá také ve španělském a italském námořnictvu.

Britský VTOL Hawker Siddeley Harrier se stal prvním ve své třídě a stal se prototypem anglo-americké modifikace AV-8A Harrier v roce 1978. Společná práce konstruktérů obou zemí jej vylepšila na útočný letoun druhé generace z rodiny Harrierů.

V roce 1975 přišel McDonnell Douglas, aby nahradil Anglii, která projekt opustila kvůli neschopnosti vedení ustát finanční rozpočet. Opatření přijatá pro důkladnou úpravu AV-8A Harrier umožnila získat stíhačku AV-8B.

Advanced AV-8B

Založeno na technologiipředchozí model, AV-8B se výrazně zlepšil z hlediska upgradu kvality. Kokpit byl zvýšen, trup byl přepracován, křídla byla aktualizována a přidal jeden další závěsný bod pro každé křídlo. Vysoce přesné zbraně jsou odhozeny přímo při vstupu do odpalovací zóny, pravděpodobnost odchylky může být až 15 m.

Model byl dále vylepšen z hlediska aerodynamiky a vytvořil tak nejlepší letoun s kolmým startem ve Spojených státech. Vybaven aktualizovaným motorem Pegasus umožňoval provádět vertikální vzlet a přistání. AV-8B vstoupil do služby u americké pěchoty na začátku roku 1985.

Vývoj se nezastavil a později modely AV-8B(NA) a AV-8B Harrier II Plus dostaly vybavení pro noční bojové operace. Další vylepšení z něj udělalo jednoho z nejlepších zástupců páté generace letounu s vertikálním vzletem - Harrier III.

Sovětští konstruktéři tvrdě pracovali na úkolu krátkého vzletu. Tyto úspěchy získali Američané pro F-35. Sovětské plány hrály velkou roli při zdokonalování multifunkčního nadzvukového úderníku F-35. Tato stíhačka VTOL zaslouženě později vstoupila do služby u britského a amerického námořnictva.

Boeing. Za hranicemi

Mistrovství v akrobacii a jedinečné vlastnosti nyní prokazují nejen stíhačky, ale také osobní parníky. Boeing 787 Dreamliner je aširokotrupé dvoumotorové letadlo Boeing s vertikálním vzletem.

Boeing 787-9 je určen pro 300 cestujících s doletem 14 000 km. 250 tun vážící pilot ve Farnborough předvedl úžasný trik: zvedl osobní letadlo a provedl kolmý start, který je možný pouze u stíhačky. Nejlepší aerolinky okamžitě ocenily jeho přednosti, objednávky na jeho nákup začaly okamžitě přicházet z předních zemí světa. Podle stavu na začátku roku 2016 se prodalo 470 kusů. Boeing VTOL se stal jedinečným výtvorem pro cestující.

Schopnosti letadel se rozšiřují

Ruští konstruktéři úspěšně pracují na civilním projektu vývoje letadla s vertikálním startem a přistáním, které nepotřebuje startovací místa. Může efektivně fungovat na různé druhy paliva, jak na zemi, tak na vodě.

Má širokou škálu použití:

• poskytování neodkladné lékařské péče;
• vzdušný průzkum;
• záchranné operace;
• soukromé použití pro oficiální účely.

A také pro soukromé účely

Možnými uživateli mohou být ministerstvo pro mimořádné situace a záchranné služby, ministerstvo vnitra, lékařské služby a běžné komerční organizace.

Nový letoun s vertikálním vzletem schopný letět ve výškách až 10 km a dosahovat rychlosti až 800 km/h.

Schopnosti nové generace tohoto letadla jsou navrženy pro použití i vstísněné prostory: ve městě, v lese, pokud je to nutné, i v nouzových situacích.

Kruh vytvořený vrtulí takového letadla se považuje za jeho nosnou plochu. Zvedací síla vzniká rotací hlavního rotoru, který využívá vzduch shora, směřuje dolů. V důsledku toho se nad oblastí vytvoří snížený tlak a pod ní zvýšený.

Navržen analogicky s vrtulníkem, ve skutečnosti je jeho pokročilejším a přizpůsobeným modelem pro různé podmínky a je schopen vertikálního vzletu, přistání a vznášení na jednom místě.

Studená válka se vrací

Úspěchy konstruktérů letadel v tomto příkladu potvrdily, že špičková technologie a letadlo s vertikálním vzletem mohou být stejně užitečné a žádané pro vládní i civilní účely.

V době studené války byly přední světové mocnosti fascinovány projekty na vytvoření bojového letounu, který by nevyžadoval tradiční letiště. To bylo vysvětleno mírnou zranitelností takových objektů s nasazenými letouny vůči nepříteli. Navíc nebylo zaručeno, že drahá ranvej bude chráněna. Toto období je považováno za nejdůležitější fázi ve vývoji činností v oblasti konstrukce letadel.

Západní a domácí stratégové již 30 let pilně modernizují letadla VTOL a dosahují dokonalosti ve stíhačkách páté generace. A převzaté základní technologie umožňují využít dlouhodobý vývoj světové špičkykonstruktéři letadel.