Vertical take-off flygplan. Hur de fungerar och varför du behöver

Se Kärrhök visar hur han kan hänga på en plats.

De flesta Sannolikt, som du såg i filmen, en dokumentär krönika eller teknisk video, när planet börjar buzz, det börjar att skingra damm och annat skräp, efter att det något som har tagits upp ovan . Han börjar klättra högre och högre, då på höjden av några tiotal meter, han gradvis börjar "för att starta" för att få fart och redan flyger som en vanlig plan. Låt oss undersöka hur detta sker, vad är fördelarna och nackdelarna med dessa maskiner. Naturligtvis, glöm inte om deras historia och de mest intressanta företrädare.

Vad är VTOL?

För det första, bör du förstå att den allmänt pyton. I själva verket, en term som är mer folk än tekniska. Även logiskt, om luftfartyget vertikalt tog fart, så att han ska kunna sitta upprätt. Därav fullständiga namn — Flygplan med Vertikal Start och Landning. Förkortad form den är skriven som en VTOL flygplan. I de utländska texterna som finns i minskning av VTOL (på engelska: Vertical Take-Off and Landing). Alltså, vertical take-off and landing utesluter inte att regelbundet köra på remsan. Sällsynta undantag i historien var, men de var i tidigare projekt.

Får jag fråga varför inte kalla den flygplan med vertikal start och landning? Den huvudsakliga skillnaden är att planets lyftkraft under den grundläggande rörelse skapas genom att rulla vingen i luftflödet. I fallet av en helikopter, en lyftande kraft uppnås genom att den snurrande propeller. Om han stannar, kanske helikopter kommer att kunna göra en relativt mjuk landning i autorotationen, men kommer inte kunna planera. I fråga om flygplan, det finns även en separat ledning av flygplan utan motor. De kallas segelflygplan ta flyget med bogsera planet och jag kan spendera timmar med att planera över terrängen som ett papper flygplan. I händelse av motorbortfall i en helikopter, det enda sättet är ner och flygplan att flyga och landa. Sådana fall var mer än en gång.

Levande demonstration av principen om en vinge lyftkraft

Typer av flygplan med vertikal start

Som vi har kommit överens om ovan, VTOL flygplan, i första hand, flygplan. Så de är tyngre än luft och, till exempel, ballongen gäller inte för VTOL flygplan. Därför är denna typ av flygplan behöver för att skapa dragkraft för sig själv. Enligt metoden för framdrivning de är uppdelad i två huvudsakliga typer.

Den första är flygplan som, till exempel, Jak-38, McDonnell Douglas AV-8 Harrier II och Lockheed Martin F-35 II. De är utrustade med lyft och framdrivningsmotorer och olika antal lyft-motorer. Alla används för vertical take-off framdrivning. Om vi pratar ganska enkel — en stråle av luft från en jetmotor.

Lockheed Martin F-35 Lightning II — ett femte generationens stridsflygplan med möjligheten för vertikal start/landning

En Annan typ är kallade VTOL "convertiplane" och skapar dragkraft för start av luft skruvarna. Ett exempel är den Klocka V-22 Osprey, välkända för oss på spelet Half-Life och filmer om specialstyrkor. Det ser mer ut som en last helikopter, men den största flyg bär den som en plan. Efter start-motorer är reflekterade och skapa horisontell dragkraft.

den tiltrotor Bell V-22 Osprey. Under flygning, han kollade motorer framåt och flyga som en turbo-propellerplan.

Fördelarna med vertical take-off luftfartyg

Den Största fördelen av flygplan med vertikal start och landning är ökad manövrerbarhet. Konventionell flygplan kan inte sväva i luften. Med möjlighet att hänga denna typ öppnar upp nya möjligheter för utforskning.

Andra, och förmodligen viktigare, fördelen är förmågan att ta av och landa på den plats, som inte är mycket större än storleken på flygplan. Bana så planen inte behövs. Detta är särskilt betydelsefullt när baserade på små flygfält och på hangarfartyg. Det är nog alla de fördelar som kan kallas till och med något betydande. Tur att nackdelarna.

Nackdelarna med vertical take-off luftfartyg

Den Största nackdelen av VTOL flygplan är att de är mycket svåra att hantera. Piloter måste vara sant ess och bör ha kunskaper för att styra dessa maskiner. Hantera förändringen i inriktningen från vertikal till horisontell riktning kräver en mycket hög nivå av utbildning. Speciellt om vi talar om transportören landning eller manövrering i starka vindar.

Hantera en sådan plan under landning kan bara riktiga ESS!

Den största svårigheten det är vid landning. Vid start är det nödvändigt att höja planet och starta den inställda hastigheten, och vid landning är det nödvändigt att beräkna tid att falla när man närmar sig landningsplatsen.

Dessutom, risken under start och tänk motorer. Om en av de motorer som inte klarar normal flygning planet kan flyga på den andra, och bara att planera. Vid motorbortfall vertikal start/landning, katastrofen är oundviklig. De inte bara hända med tillverkning av modeller och prototyper.

En Annan nackdel ärbra bränsleförbrukning vertikal start/landning. Motorerna verkar i en flyktig läge att höja flygplan med full beväpning. Som ett resultat, får vi en mindre avstånd av flygningen.

Om du tar bort och landar på marken, knappt överstiger måtten på planet är en klar fördel, kraven för den här webbplatsen kommer definitivt att vara ett minus. En stråle av gas är mycket stark och varm. Lyft från marken några tiotals ton, det kan bokstavligen förstöra asfalt under planet. Det visar sig att fördelen med att använda "i fältet" motverkas genom kravet på att göra en vanlig domstol yta. Förresten, i den verkliga field dessa plan kan inte flyga, damm kan skada motorerna misslyckades.

Historia VTOL

På femtiotalet av förra seklet, var industrin kunna uppnå en sådan nivå av utveckling av turboprop och turbojetmotorer som du kan tänka på flygplanet med vertikal start och landning.

Detta var Särskilt sant i Kölvattnet av övergången från stridsflygplan som kan lyfta och landa på obelagda remsor, till moderna supersonic bilar, som behövde ett band med en fast täcker. Sådana band kan inte vara i närheten av militära åtgärder. Naturligtvis var det möjligt att bygga dessa banor, men fienden skulle lätt kunna få ner dem. I det här fallet, alla flygplan på basen skulle bli värdelösa leksaker. Förresten, till stor del på grund av militära baser med WFP inflytelserika länder och har allierade i olika delar av världen. Det är alltid trevligt när någon ger flygfältet för att basera av ditt flygplan.

Dessa svårigheter har tvingade militären att tro på prospectivity av projektet för flygplan av en ny typ. För det första, detta intresset var med militären. För civil luftfart, den var dyr och inte särskilt nödvändigt. Därför prototyper eller inte fungerar i serien, eller var det bara på papper. Den mest kända av dem är Hawker Siddeley HS-141.

Så kunde titta passagerare VTOL Hawker Siddeley HS-141

Vi har skapat massor av prototyper, av vilka de flesta såg bara ett fåtal personer. De har drabbats av en krasch under den första flygningen, efter vilken design ändringar som har gjorts och flygplan har förändrats till oigenkännlighet.

I mitten av 1961 tekniska Kommittén, NATO meddelade krav till en enda fighter-bomber vertikal start/landning. Detta har drivit branschen för att skapa en supersonic VTOL flygplan. Enligt prognoser på 60-70-talet av trupper från de länder som är medlemmar av Alliansen, var att levereras ca 5000 nya flygplan.

Det är inte svårt att gissa, för en så smakrik bit av kakan militären bestämde sig för att kämpa för allt. Bland de företag som arbetat med utformningen av VTOL flygplan var monster av deras hantverk, som Messerschmitt, Lockheed, Dassault, Rolls Royce och även de italienska Fiat.

Det Stora problemet för produktion av ett enda flygplan för alla NATO-länder var att bolaget avser luftfartyg i grunden olika typ. Varje land hade sin egen vision av vad som måste vara VTOL — ingen ville ha att göra eftergifter och håller på monopol av en annan. Detta avsevärt långsammare projektet en gemensam plan, och företaget fortsatte att utforma sina egna plan, som var ibland mycket bisarrt.

Prototypen flygplan Ryan X-13 Vertijet. Plattformen har förstått, efter som de flygplan är inte enkelt tog fart.

Den Ingenjörer även försökt att ta det vanliga tillvägagångssättet och försökte genomföra ett projekt, som heter Ryan X-13 Vertijet. Essensen av planet var att den hängde vertikalt i fronten . Efter det, motorer på maximal dragkraft var att lyfta planet i luften. När jag rekryterades höjd av ett par meter, han steg åt sidan från rep och flög vertikalt upp som en raket. För att stabilisera sig på vingspetsarna var ligger gas-jet roder. För den primära dragkraft och kontroll, inklusive, start, används motorn med thrust vectoring.

Med anledning av flygplan är tydliga, men landningen var ett riktigt konstverk. Planet även på min återgång var inte chassit. Piloten hade sätta planet på svansen, för att sedan ta med den till rep och släppa spöet för att hänga plan på en speciell krok i fören. Granskningen var mycket fattiga, plantering var hjälpt av marken operatör. Det tvivelaktiga system... av Dessa flygplan skapade bara två stycken, och testa flygningen varade mindre än ett år. Det absurda idéer insåg snabbt nog. Lyckligtvis, både flygplan överlevt och är på museer i Usa. Var och spiralformade analoger av Ryan X-13 Vertijet, men ingenting hände.

Den Mest framgångsrika var projektet av multi-purpose flygplan British Aerospace Sea Harrier. Du kan se honom i filmen "True lies". Det var flygande hjälte Arnold Schwarzenegger. Onödigt att säga att utan utbildning skulle han inte kunna flyga?

fortfarande från filmen «True lies». Hero Arnold Schwarzenegger vid rodret i British Se Kärrhök

Den Första flygning av flygplanet, som ägde rum den 20 augusti 1978 och slutade i drift i maj 2016. Totalt produceras 111 flygplan i tre versioner. Det är inte mycket. Till exempel kan vi säga att multi-role stridsflygplan F-16 Fighting Falcon, som tog sin första flygning i 1974, har producerat mer än 4 600 enheter och fortsätta att producera.

«Kärrhök» det släpptes endast 111 stycken. Även Jak-38 släpptes i stora mängder.

Nu i version med vertikal start och landning som produceras femte generationens jaktplan F-35 Lightning II. Medan de relativt få, men det är en stor satsning i och andra NATO-länder.

ryska och Sovjetiska flygplan med vertikal start

Det var ett program VTOL flygplan i Sovjetunionen. I grund och botten var hon gör Jakovlev design Bureau. Utveckling ägde rum 1960, och den första modellen var Jak-36. Han såg inte mycket vacker, men som helhet lyckats med sitt uppdrag. Dessa arbetsuppgifter var forskning, och de skapades endast 4 flygplan. De kunde inte ens höja den minsta allvarliga vikt — under en demonstration flygning över Domodedovo i 1967 använde han dummy.

bow rod Yak-36 var inte en ledig dekoration. Det var munstycke för stabilisering av motorn.

Som Verkligen är viktigt för landets flygplan var Jak-38, som är i utvecklingsfasen hette Yak-36M. Han berövades de flesta av de problem som i föregående test generation, och för 27 år (1977-2004 år) var den viktigaste Sovjetiska och ryska Flottan VTOL flygplan. Att ersätta honom var att komma Jak-141, men 2004 var programmet lades ner.

Stilig Yak-141, som aldrig gick i produktion

Mer allvarliga händelser och massa modeller av VTOL i vårt land. Orsaken är små utsikter till sådan utrustning och finansiella svårigheter design kontor på nittiotalet av förra seklet.

Jak-38 var mycket bättre än sin föregångare. Funktionalitet det också var högre.

utsikterna för VTOL flygplan

I vår tid, den vertikala start flygplan är inte lika relevant som tidigare. Det blev möjligt tack vare en mer utvecklad air defense system som kan skydda banan från förstörelsen av fienden. Dessutom, nu i förgrunden mångsidighet och låg radar signatur av flygplan.

VTOL inte kan ge dessa behov, men fortfarande har hög bränsleförbrukning, ökad vikt och låg effektivitet i distributionen av vapen. Dessa plan, naturligtvis, kommer inte att förhindra att många företag inte vill att helt överge planer för dem. Dessa flygplan har inte kommit ännu, eller nästan gått. Snart lära sig vad som krävs för att "understryka".