Pystysuora (lyhyt) nousu- ja laskukone

Vertikaaliset nousu- ja laskukoneet, jotka lentävät risteily- (vaaka) lentotiloissa, kuten perinteiset lentokoneet, pystyvät leijumaan ilmassa, kuten helikopterit, sekä nousemaan ja laskeutumaan pystysuoraan. Tällaisen lentokoneen bruttokansantuotteen (pystysuora nousu ja lasku) tilan varmistamiseksi tarvitaan erityinen voimalaitos, joka varmistaa ilma-aluksen painon ylittävän nostovoiman syntymisen.
Nykyaikaisten VTOL-koneiden aloituspystytyöntö-painosuhde (moottoreiden tuottaman noston suhde lentokoneen painoon) on välillä 1,05-1,45.
VTOL-lentokoneiden luokittelu on mahdollista riippuen siitä, kuinka nostovoima syntyy GDP-tiloissa ja vetovoima risteily- (risteily-) -tiloissa.
Yhtenäinen voimalaitos (SU) on yksi tai useampi hissi-kannatinmoottorit , jotka luovat pystysuuntaisen työntövoiman kiitotiodoissa ja risteilytyöntövoiman normaaleissa tiloissa. Työntövoima syntyy joko potkurin tai suihkumoottorin kaasusuihkun avulla. Nosto-kannatinmoottoreiden työntövoimavektorin suunnan muuttaminen voidaan toteuttaa rakenteellisesti joko kääntämällä koko moottoria haluttuun suuntaan, esimerkiksi suhteessa siipiin tai yhdessä sen siiven kanssa, johon ne on kiinnitetty, tai muuttamalla suuntaa suihkumoottorin suihkusta (ja työntövoimavektorista).

Kaavio yhdestä mahdollisesta laitteesta, joka tarjoaa muutoksen työntövoimavektorin suuntaan P liukuvalla visiirillä 1 , kuvattu kuvassa. 7.70.

Komposiitti SU sisältää kaksi moottoriryhmää: yksi niistä on pystysuoran työntövoiman luomiseen bruttokansantuotteen moodeissa ( nostomoottorit ), toinen - risteilytyöntövoiman luomiseen ( risteilymoottorit ).
Yhdistetty SU koostuu myös kahdesta moottoriryhmästä: nostamalla ja kiihdyttämällä ja nostaminen ja marssiminen , jotka (suuremmassa tai pienemmässä määrin) osallistuvat sekä pystysuoran että jatkuvan työntövoiman luomiseen.

Voimalaitoksen tyypin valinta vaikuttaa merkittävästi kykyyn ratkaista VTOL-lentokoneiden suunnittelussa ilmeneviä erityisongelmia ja määrittää itse asiassa sen konseptin, aerodynaamisen ja rakenteellisen voiman sijoittelun.
Moottorit 1 (kuva 7.71) luo nostovoiman ( P = G/2 ) tasapainottaa painovoimaa G ilma-alus. Toimintatilat lähellä näyttöä 2 (kiitotien pinta) moottorisuihkut 3 luoda monimutkaisia ​​virtauksia lentokoneen ympärille näytöltä heijastuvien kaasusuihkujen vuorovaikutuksen vuoksi 4 ilmavirtojen kanssa 5 virtaavat moottoreiden ilmanottoaukkoon. Näiden virtojen muoto ja intensiteetti päällä

leijuvat tilat lähellä näyttöä, näiden virtojen vuorovaikutus tapausvirran kanssa BKT:n ja ohimenevät järjestelmät (pystysuorasta vaakaliikenteeseen) riippuvat moottoreiden tehosta, lukumäärästä ja sijainnista (eli VTOL-koneen layoutista), mikä vaikuttaa merkittävästi VTOL-koneen aerodynaamisiin ja vääntömomenttiominaisuuksiin, eli määrää sen sijoittelun.
Altistuminen moottorin kaasusuihkuille aiheuttaa lentopaikan pinnan eroosio , jonka aste riippuu sekä noston muodostavien moottoreiden tyypistä että niiden sijainnista. Kaasusuihkujen huuhtoutuvat lentopaikan pinnan hiukkaset yhdessä korkean lämpötilan ylöspäin suuntautuvien virtojen kanssa vaikuttavat VTOL-koneen rakenteeseen ja joutuessaan moottoreiden ilmanottoaukkoon heikentävät niiden toimintavarmuutta, käyttöikää ja veto-ominaisuuksia. . Suihkujen vaikutuksen vähentämiseksi lentokentän pintaan ja lentokoneeseen käytetään usein VTOL-koneiden käyttötekniikkaa. lyhyt nousu- ja laskutila (UVP), kun lentoonlähtö- ja juoksumatkat ovat vain muutamia kymmeniä metrejä. Tämä mahdollistaa myös VTOL-koneiden painonnousun lisäämisen, koska polttoaineenkulutus on huomattavasti pienempi nousu- ja laskutilassa.
Yksi VTOL-koneiden kehityksen suurimmista ongelmista on varmistaa niiden tasapainotus, vakaus ja hallittavuus juoksu- ja transienttitiloissa, kun ajonopeus on nolla tai se ei ole riittävän suuri tasapainoa ja tasapainoa luovien aerodynaamisten pintojen tehokkaaseen toimintaan. hallita voimia ja hetkiä.
VTOL-lentokoneiden tasapainotus, vakaus ja ohjattavuus on myös näissä tiloissa yhteensopimattomuus (modulaatio) moottorin työntövoima, ts. yhden moottorin työntövoiman lisääminen tai vähentäminen toiseen verrattuna tai sen avulla jet peräsinjärjestelmät tai näiden menetelmien yhdistelmä.

Epäsuhta ΔP työntövoima (kuva 7.72) tukimoottorit 3 johtaa kiemurtelevaan hetkeen ΔM y, epäsuhta ΔP 1 ensimmäinen ryhmä nostomoottoreita 1 johtaa rullaushetkeen ΔM x... Vetovirhe ΔP 1 ja ΔP 2 nostomoottorien ensimmäinen ja toinen ryhmä 2 johtaa lyöntihetken ilmenemiseen ΔM z .
Mustesuihkuohjausjärjestelmä VTOL-lentokone (kuva 7.73) sisältää useita suihkusuuttimia ( 1, 5, 6 ), johon putkia käyttäen 4 paineilma syötetään nosto- ja tukimoottorin kompressorista 3 ... Suuttimen muotoilu 1 voit säätää ilmavirtausta ja siten vetoa. Suuttimen muotoilu 5 ja 6 avulla voit muuttaa työntövoiman suuruuden lisäksi myös suuntaa päinvastaiseksi (käännä suuttimen työntövoima).
Tasapainotettuna (suhteessa akseliin Z ) lentokone (suuttimen työntövoimien momenttien summa 1 nosto 2 ja nosto-tukimoottori 3 suhteessa massakeskipisteeseen on yhtä suuri kuin nolla) suuttimen työntövoiman kasvu 1 aiheuttaa nousumomentin, lasku - sukellusmomentin.

Näkyy kuvassa 7.73 suihkujen suunta suuttimista 5 ja 6 johtaa siihen, että lentokone kallistuu vasempaan siipeen ja kääntyy vasemmalle.

Ohjaaja ohjaa moottoreiden ja suihkuperäsimien toimintatapaa muuttaakseen lentokoneeseen vaikuttavia voimia ja momentteja kiitotiodoissa ja transienttitiloissa samoilla ohjausvivuilla kuin tavanomaisessa lentokoneessa, eli samanaikaisesti ohjaussuihkun luomisen kanssa. voimat, myös aerodynaamiset ohjausvoimat poikkeutetaan vastaavasti pinnat (hissi, siivekkeet ja peräsin), jotka eivät kuitenkaan aiheuta ohjausvoimia lentokoneen siirtoliikkeen alhaisilla (esikehitystä) nopeuksilla. Translaatioliikkeen nopeuden kasvaessa myös ohjauspintoihin kohdistuvat voimat kasvavat ja automaation avulla ne sammuvat vähitellen suihkun ohjausjärjestelmän toiminnasta.

Tässä on huomioitava, että alhaisilla (evoluutiota edeltäneillä) nopeuksilla VTOL-lentokoneella ei ole omaa vakautta, koska aerodynaamiset voimat ovat pieniä ja pystyvät palauttamaan sen alkuperäiseen asentoonsa satunnaisten ulkoisten vaikutusten alaisena. Siksi VTOL-koneen vakaus näissä tiloissa (sen vakauttaminen ja tasapainotilan ylläpito) varmistetaan ohjausjärjestelmään kuuluvilla automaattisilla välineillä, jotka reagoivat häiriötilanteessa ilma-aluksen kulmaliikkeisiin ilman koneiden väliintuloa. ohjaaja, palauta lentokone alkuperäiseen tasapainotusasentoon käyttämällä suihkun ohjauspintoja.
Olemme listanneet tähän vain joitain VTOL-lentokoneiden ilmeen muodostumisen ongelmia, joiden ratkaiseminen jo suunnittelun alkuvaiheessa vaatii eri erikoisalojen suunnittelijoiden vuorovaikutusta.
Tähän mennessä maailmassa on suunniteltu, rakennettu ja testattu yli 50 tyyppiä pystysuoraan (lyhyeen) nousuun ja laskuun suuntautuvia lentokoneita. Suurin osa näiden lentokoneiden suunnitelmista perustui sotilassovellusten vaatimuksiin.
Ensimmäinen kotimaan taistelulentokone VTOL luotiin OKB im. KUTEN. Jakovlev (katso kohta 20.2).
Kohdan 7.4 alussa mainitsemamme VTOL-koneiden edut johtavat epäilemättä sellaisten VTOL-koneiden syntymiseen, jotka pystyvät kilpailemaan tavanomaisten lentokoneiden kanssa matkustajien ja tavaroiden kuljettamisessa lyhyillä ja keskipitkillä matkoilla.

Vesiilmailu

Veden pinnalta nousuun ja sille laskeutumiseen soveltuvien lentokoneiden luominen aloitettiin lähes samanaikaisesti maahan perustuvien lentokoneiden luomisen kanssa.
28. maaliskuuta 1910 ensimmäinen lento vesitaso (alkaen vesi...(Kreikka. hydor- vesi) ja lentokone) on oman suunnittelunsa tehnyt ranskalainen A. Fabre.
Historiallisesti Venäjän laivaston upseerit olivat kotimaisen ilmailun ja ilmailun alkuperillä. He kehittivät ensimmäisinä maailmassa laivaston ilmailutaktiikoita, pommittivat vihollisalusta ilmasta, loivat projektin lentotukialusta varten ja lensivät ensimmäisinä arktisen alueen taivaalla.

Tuolloisten sotilasoperaatioiden teattereiden maantieteelliset ja strategiset piirteet, pitkät merirajat Itämerellä ja Mustallamerellä, erityisesti maalentokoneiden toimintaa varten varustettujen lentokenttien puuttuminen ja samalla suurten jokien, järvien runsaus. , vapaat meritilat vaativat laivaston lentokoneiden rakentamisen maassamme.
Vesiilmailun kehitys alkoi maalentokoneen kellumisesta. Ensimmäinen float vesilentokoneita (kuva 7.74) oli kaksi pääkelluketta 1 ja ylimääräistä 2 (apu) kelluu hännässä tai keulassa.
Riippuen siitä, kuinka ilma-aluksen tukikohta ja toiminta maanpinnalta varmistetaan vesialue (alkaen lat. aqua- vesi) - hydrodromit , voit suorittaa vesilentokoneiden luokituksen (kuva 7.75).
Float piirit ovat tällä hetkellä käytössä kevyissä lentokoneissa, vaikka jo vuonna 1914 nelimoottorinen raskas lentokone "Ilja Muromets" (katso kuva 19.1) teki ensimmäisen lentonsa, kelluu kolmen kelluntapiiri hännänkelluksella, vuonna 1929, lennolla Moskova - Neuvostoliiton maan New York -lentokone (katso kuva 19.7) 7950 km - Habarovskista Seattleen kone lensi veden päällä ja tällä osuudella laskutelineet korvattiin kellukkeella kaksinkertainen kelluva piiri .

Vesilentokoneiden koon ja massan kasvu ja sen seurauksena kellukkeiden koon kasvu mahdollisti miehistön ja laitteiden sijoittamisen niihin, mikä johti tyyppisten vesilentokoneiden luomiseen. yhden sukellusveneen "lentävä vene" järjestelmiä ja kahden veneen järjestelmä - katamaraani (tamilista kattumaram, kirjaimellisesti - yhdistetyt lokit).
Integroitu virtapiiri sopii parhaiten raskaisiin monikäyttöisiin merilentokoneisiin. Osittain veteen upotettu siipi mahdollistaa veneen koon pienentämisen ja vesitason aerohydrodynaamisen täydellisyyden lisäämisen.
Amfibinen lentokone (kreikasta. sammakkoeläimet- kaksitahoista elämäntapaa) on mukautettu maalta ja vedestä nousuun ja niille laskeutumiseen.
Siten tekniset ratkaisut, jotka varmistavat lentokoneen tukikohdan ja toiminnan vedenpinnalta, määräävät itse asiassa vesilentokoneen ulkonäön (aerodynaamisen layoutin).
Suunnittelijoiden vesitasoa luotaessa ratkaistavien ongelmien monimutkaisuus ja määrä lisääntyvät merkittävästi, sillä tavanomaisen lentokoneen korkeiden aerodynaamisten sekä lentoonlähtö- ja laskuominaisuuksien lisäksi on varmistettava myös TZ:n määrittelemä merikelpoisuus.
Tieteellisen tieteenalan "Hydromekaniikka" menetelmät, jotka tutkivat nesteiden liikettä ja tasapainoa sekä nesteiden ja kiinteiden aineiden välistä vuorovaikutusta kokonaan tai osittain nesteeseen upotettuina, mahdollistavat vesilentokoneen merikelpoisuuden arvioinnin.
Merikelpoisuus (merikelpoisuus) Vesilentokoneelle on ominaista sen mahdollisuus toimia vesillä, joissa on tietyt hydrometeorologiset olosuhteet - tuulen nopeus ja suunta, suunta, nopeus, muoto, korkeus ja veden aallonpituus.
Vesilentokoneen merikelpoisuutta arvioidaan meren äärimmäisillä aalloilla, joilla turvallinen käyttö on mahdollista.
Samalla tavalla kuin kansainvälistä standardiilmakehää (ISA) käytetään lentokoneen lento-ominaisuuksien arvioimiseen (katso kohta 3.2.2), meren aaltojen karakterisointiin käytetään tiettyä mittakaavaa (matemaattista mallia), joka määrittää suhteen aaltojen sanalliset ominaisuudet, aallon korkeus ja pistemäärä (0 - IX) - jännityksen aste .
Tämän asteikon mukaan esimerkiksi heikot meren aallot (aallonkorkeus enintään 0,25 m) saavat arvosanan I, merkittävät meren aallot (aallonkorkeus 0,75-1,25 m) arvosanalla III, voimakkaat meren aallot (aallonkorkeus 2,0-3,5). m) on arvosanalla V, poikkeuksellisen jännityksen (aallonkorkeus 11 m) arvosanalla IX.
Merikelpoisuus ( merikelpoisuus a) Vesilentokone sisältää vesilentokoneen ominaisuuksia, kuten kelluvuus , vakautta , hallittavuus , uppoamattomuus jne.
Nämä ominaisuudet määräytyvät vedenalaisen muodon ja koon mukaan siirtymäosa (vene tai kelluva) vesilentokoneen massojen jakautuminen pituudella ja korkeudella.
Jatkossa vesilentokoneen merikelpoisia ominaisuuksia tarkasteltaessa, mikäli ne voidaan ilman erityistä varausta yhtäläisesti katsoa veneen ja kellukkeen ansioksi, käytetään termiä "vene". Kelluvuus- vesilentokoneen kyky kellua tietyssä asennossa suhteessa veden pintaan.
Vesilentokoneen, kuten minkä tahansa muun kelluvan kappaleen, esimerkiksi laivan, pitää pystyssä Arkhimedeen voima

P = Wρ sisään g = G,

Vesilentokoneen painovoima G sovelletaan ilma-aluksen massakeskipisteeseen (c.m.), ylläpitävä voima (Archimedean voima, syrjäytyneen nesteen vaikutusvoima vesitasoveneeseen) R sovelletaan veneen syrjäyttämän vesimäärän massakeskipisteeseen tai laivan terminologian mukaan (jota vesilentokoneen suunnittelijat käyttävät laajalti) suuruuskeskus (Ts.v.).

On selvää, että ilma-aluksen tasapainon varmistamiseksi pinnalla (kuva 7.76), voimat G ja P tulee olla suoralla linjalla, joka yhdistää Ts.m. ja c.v., vesitason pystysuorassa pituussuuntaisessa symmetriatasossa - veneen diametriaalisessa tasossa (DP). On myös selvää, että veneen päätaso (BP) on vaakataso, joka kulkee veneen pinnan alemman pisteen läpi kohtisuorassa keskiviivaan nähden, ja vastaavasti veneen alempi rakennusvaaka (NSG), rakennus vaakasuora. lentokoneesta (SGS) ja kannesta 1 - veneen yläpinta ei yleensä ole yhdensuuntainen vedenpinnan tason ja vedenpinnan kosketuslinjan kanssa vesitasoveneen rungon kanssa W O L O.

Tyynen vedenpinnan kosketusviiva vesitasoveneen rungon kanssa W O L O täydellä lentoonlähtöpainolla ja moottoreista pois - lastin vesiviiva (Hollannin kielestä vettä- vesi ja lijn- rivi). Rahtivesiviiva (GWL) makeassa vedessä purjehtiessa ei ole sama kuin GWL merivedessä purjehtiessa, koska makean joen tai järviveden tiheys ρ sisään= 1000 kg / m 3, meriveden tiheys ρ sisään= 1025 kg / m 3.
Vastaavasti, sedimentti T (etäisyys GVL:stä veneen alimmalle osalle, mikä kuvaa veneen upottamista vedenpinnan alapuolelle) vesilentokoneen samalla lentoonlähtöpainolla makeassa vedessä on suurempi kuin merivedessä.
Eteen ja taakse syväysarvot määräävät lasku vesitasoveneet suhteessa veden pintaan - trimmata veneet (alkaen lat. eroaa (differetis)- ero) - sen kaltevuus pituussuuntaisessa tasossa, joka mitataan trimmauskulmalla φ 0 tai ero perän ja keulan syväyksen välillä. Jos ero on nolla, veneen sanotaan olevan "tasaisessa kölissä"; jos perän syväys on suurempi kuin keulan syväys, niin vene "istuu trimmissä perään" (kuten kuvassa 7.76), jos pienempi, niin vene "istuu trimmattuina keulassa".
Vakaus (analogi termille "vakaus" merenkulun terminologiassa) purjehduksen aikana - ulkoisten häiritsevien voimien tasapainoasennosta poikkeuttaman vesilentokoneen kyky palata alkuperäiseen asentoonsa, kun häiriövoimat ovat lakanneet vaikuttamasta.
On selvää, että uidessa kappaletta osittain tai kokonaan (täysin) upotettuna veteen, ei ilmeisesti ole muita voimia palauttaa sitä tasapainoasentoon, paitsi painovoima. G ja yhtäläinen valta ylläpitää R ... Näin ollen vain näiden voimien keskinäinen sijainti määrää kelluvan kappaleen vakauden tai epävakauden, mikä on esitetty kuvassa 1. 7.77.

Jos kappaleen massakeskipiste sijaitsee suuruuskeskuksen alapuolella (kuva 7.77, a), tasapainoasennosta poikettaessa syntyy stabiloiva momentti ΔМ = Gl kehon palauttaminen alkuperäiseen asentoonsa vakaa tasapaino.
Jos kappaleen massakeskipiste sijaitsee suuruuskeskuksen yläpuolella (kuva 7.77, c), tasapainoasennosta poikkeaessa tapahtuu epävakauttava momentti. ΔМ = Gl ja keho ei voi palata alkuperäiseen asentoonsa itsestään epävakaa tasapaino .
Jos kehon massakeskipisteen sijainti on sama kuin suuruuskeskuksen sijainti (kuva 7.77, b), keho on välinpitämättömässä tasapainossa.
On huomattava, että suuruuskeskuksen sijainti riippuu olennaisesti upotetun ruumiinosan muodosta ja sen poikkeaman kulmasta alkuperäisestä tasapainoasennosta.
Vesilentokoneen vakaus (sekä aluksen vakavuus) on tapana määrittää massakeskipisteen suhteellinen sijainti ja metakeskus - sen linjan kaarevuuskeskus, jota pitkin siirtymäkappaleen arvon keskipiste siirtyy, kun se on epätasapainossa.
Metacenter - kreikasta. meta- välillä, jälkeen, läpi - monimutkaisten sanojen olennainen osa, jotka tarkoittavat välimuotoa, jotain seuraamista, siirtymistä johonkin muuhun, tilanmuutosta, muunnosta ja lat. - keskusta keskittyä, keskipiste.
Tee ero vesitason poikittais- ja pituussuuntaisen vakauden välillä (kun lentokone on kaltevassa poikittais- ja pituussuuntaisessa tasossa).
Sivusuuntainen vakaus. Harkitse poikittaisen kaltevuuden tapausta - veneen diametraalisen tason (DP) poikkeamaa pystysuorasta, esimerkiksi tuulenpuuskan vaikutuksesta.
Vesitaso (kuva 7.78, a) on pinnalla tasapainotilassa, painovoiman vaikutuksesta G ja ylläpitämisen voimaa R yhtä suuri, makaa diametraalisessa tasossa, koko a määrittää massakeskuksen korkeuden suuruuskeskuksen yläpuolelle.

Tuulenpuuskan sivukomponentista V v(kuva 7.78, b) tapahtuu kallistusmomentti M cr in, riippuen nopeuspäästä, tuulen puoleisen (suuntaan, josta tuuli puhaltaa) siipikonsolin pinta-ala ja jänneväli, vesitason sivuprojektion alue. Tämän hetken vaikutuksesta kone kallistuu tietyssä pienessä (oletetaan - äärettömän pienessä) kulmassa γ ja uusi veneen sijainti määrittää uuden lastivesiviivan L 1 L 1, jonka taso on vinossa kulmassa γ alkuperäisestä vesiviivasta W O L O.
Veneen vedenalaisen (siirtymä) osan muoto muuttuu: tilavuus, joka on rajoitettu jokaisessa veneen poikkileikkauksessa numerolla 1 , tulee ulos veden alta, ja sitä vastaava tilavuus on rajoitettu jokaisessa veneen poikkileikkauksessa kuvalla 2 , menee veden alle. Näin ollen tukivoiman suuruus ei muutu. (P = Wρ sisään g = G) KANSSA O tarkalleen KANSSA 1 ... Piste M O kahden vierekkäisen Arkhimedeen voimien leikkauslinjan äärettömän pienessä kulmassa γ niiden välillä on alkuperäinen metakeskus .
Metakeskinen säde ρ 0 määrittää veneen suuruuden keskipisteen siirtymäviivan alkuperäisen kaarevuuden kallistuksen aikana.
Vesilentokoneen sivuttaisvakauden mitta on arvo metasentrinen korkeus h o = ρ o - a:
-jos h O> 0 - vene on vakaa;
-jos h O= 0 - tasapaino on välinpitämätön;
-jos h O < 0 - лодка неостойчива.
Tarkastetussa esimerkissä h O< 0. Нетрудно видеть, что перпендикулярные к поверхности воды и равные силы R ja G yhdistetään olkapäähän l , ja tämän parin hetki M cr G = Gl osuu samaan suuntaan häiritsevän hetken kanssa M cr in ja lisää kallistuskulmaa. Siten kuvassa näkyvä vesitaso. 7,78, b, ulkoisten häiriöiden vaikutuksesta ei palaa alkuperäiseen asentoonsa, eli sillä ei ole poikittainen vakautta.
On selvää, että sivuttaisvakauden varmistamiseksi massakeskuksen on oltava metakeskuksen alimman sijainnin alapuolella.
Useimmat nykyaikaiset vesilentokoneet valmistetaan klassisen aerodynaamisen kaavion mukaan rungolla - vene, jolle on annettu sopivat muodot vedestä nousua ja veteen laskeutumista varten, korkea siipi moottoreineen asennettuna siihen tai veneeseen etäisyyden maksimoimiseksi veden pintaan niiden poissulkemiseksi liikkuessaan pitkin vettä, tulvittaessa siipeä vedellä ja saattaessa se potkurikäyttöisellä voimalaitoksella varustetun lentokoneen moottoreihin ja potkureihin, joten useimmissa tapauksissa lentokoneen massakeskipiste on korkeampi kuin metakeskus (kuten kuvassa 7.78, b) ja yhden sukellusveneen vesilentokoneen sivusuunnassa epävakaa.
Yksikelluvan tai yhden sukellusvenejärjestelmän vesilentokoneen sivuttaisvakavuuden ongelmat voidaan ratkaista käyttämällä siipien alla olevia kellukkeita (kuva 7.79).

Underwing kelluke 1 asennettuna pylvääseen 2 mahdollisimman lähelle siiven päätä 3 .Tukeminen (tuki) alla olevat kellukkeet eivät kosketa veteen, kun vesitaso liikkuu tasaisella vedellä 4 ja varmistamaan vesitason vakaan asennon 2–3°:n kallistuskulmilla pysäköitynä, alla olevat kellukkeet osittain veden alla ja tarjoavat pysäköinnin ilman kantapäätä.
Kellun siirtymä valitaan siten, että tuulen vaikutuksesta tietyllä nopeudella V v vesitaso aallon rinteessä 5 joka vastaa suunnittelueritelmässä määritellyn vesialueen marginaaliaaltoa, kallistettuna tiettyyn kulmaan γ ... Tässä tapauksessa kellukkeen palautusmomentti, joka määräytyy kelluntavoiman perusteella R P ja etäisyys b P kellun keskiviivasta veneen keskiviivaan, M n = R P b P, täytyy torjua (tasapainottaa) kallistusmomentteja M cr in tuulelta ja M kr G epävakaasta veneestä.

Pituussuuntainen vakaus määräytyy samoilla ehdoilla kuin poikittaissuuntainen. Jos vesitaso (kuva 7.80) saa jonkin ulkoisen häiriön vaikutuksesta pituussuuntaisen kaltevuuden vesiviivan määrittämästä alkuasennosta W O L O kuten suurennus kulmalla Δφ trimmaa keulaan, tämä määrittää uuden kuorman vesiviivan L 1 L 1.
Veneen tilavuus 1 tulee ulos veden alta, ja yhtä suuri määrä 2 menee veden alle, kun taas tukivoiman arvo ei muutu (R = Wρ sisään g = G) arvon keskipiste kuitenkin siirtyy alkuperäisestä paikasta Alkaen 0 tarkalleen C 1... Piste M O * kahden vierekkäisen tukivoimien toimintalinjan leikkauspisteen äärettömän pienessä kulmassa Δφ niiden välillä määräytyy asema alkuperäinen pitkittäinen metakeskus .
Vesilentokoneen pitkittäisvakavuuden mitta on pituussuuntainen metasentrinen korkeus H o = R oh - a.
Vesitason pitkittäisvakavuus on helpompi varmistaa kuin poikittaissuuntainen siinä mielessä, että pitkälle kehittyneellä veneellä on lähes aina luonnollinen pituussuuntainen vakavuus ( H O > 0).
Huomaa, että moottorin työntövoimasta tuleva sukellusmomentti, jonka toimintalinja ulottuu yleensä lentokoneen massakeskipisteen yläpuolelle, syventää veneen keulaa, pienentää alkutrimmikulmaa, eli pakottaa veneen ottamaan jonkin verran trimmaa. keulassa, mikä määrittää uuden lastin vesiviiva , jota kutsutaan "itsepäinen" .
Hydrostaattiset voimat (tukivoimat), jotka varmistavat veneen kelluvuuden ja vakauden levossa, ilmenevät luonnollisesti enemmän tai vähemmän myös vedessä liikkumisessa.
Vesilentokoneen erittäin tärkeä ominaisuus, joka määrää sen merikelpoisuuden, on kyky voittaa vedenkestävyys ja kehittää vaadittu nopeus veden varrella minimaalisella virrankulutuksella.
Hydrodynaaminen voima määritetään veden vastus veneen liikkeelle purjehdustilassa veden kitka rajakerroksessa(kitkavastus) ja veden virtauksen hydrodynaamisen paineen jakautuminen veneessä (pyörrevirtausten muodostumiseen liittyvä muotovastus - sitä kutsutaan joskus pyörrevastukseksi) ja riippuu liikkeen nopeudesta (nopea paine ρ sisään V 2/2 ), veneen pinnan muoto ja kunto.
Tässä on syytä muistaa, että veden tiheys ρ sisään yli 800 kertaa ilman tiheys merenpinnan tasolla!
Tähän vastukseen lisätään aaltovastus, joka toisin kuin aaltovastus, joka liittyy iskuaallon peruuttamattomiin energiahäviöihin lennon aikana ylikriittisillä nopeuksilla (katso kohta 5.5), syntyy, kun kappale liikkuu lähellä nesteen vapaata pintaa ( vesi-ilma-liitäntä) ...
Aallon vastus - hydrodynaamisen vastuksen osa, joka luonnehtii energiankulutusta aaltojen muodostukseen.
Aallonvastus vedessä (raskas neste) syntyy, kun vedenalainen tai puoliksi upotettu kappale (kelluke, vene) liikkuu lähellä nesteen vapaata pintaa (eli veden ja ilman välistä rajaa). Liikkuva kappale kohdistaa lisäpainetta nesteen vapaaseen pintaan, joka oman painovoimansa vaikutuksesta pyrkii palaamaan alkuperäiseen asentoonsa ja siirtymään värähtelevään (aalto)liikkeeseen. Veneen keula- ja peräosat muodostavat vuorovaikutuksessa olevia aaltojärjestelmiä, joilla on merkittävä vaikutus vastukseen.
Uintitilassa hydrodynaamisten vastusvoimien resultantti on käytännössä vaakasuora.
Vesilentokoneen uppoumaosan muodon (samoin kuin aluksen muodon) on varmistettava kyky liikkua vedessä mahdollisimman pienellä vastuksella ja sen seurauksena mahdollisimman pienellä virrankulutuksella ( laivan nopeus , merenkulun terminologiassa).
Vesilentokoneita (sekä laivoja) suunniteltaessa testitulokset hinaamalla ("raamalla") dynaamisesti samankaltaisia ​​malleja koealtaissa ( vesikanavat ) tai avovesialueilla.
Toisin kuin laivalla, vesilentokoneiden merikelpoisuusominaisuuksien kompleksi on kuitenkin paljon laajempi, joista tärkein on kyky tehdä turvallisia nousuja ja laskuja levottomalla pinnalla tietyllä aallonkorkeudella, kun taas vesilentokoneiden nopeus vedessä on monta kertaa suurempi. kuin merialusten nopeus.
Vesitasoveneen pohjan erikoismuodon vuoksi syntyy hydrodynaamisia voimia, jotka nostavat keulaa ja aiheuttavat kokonaisvaltaisesti merkittävän veneen nousun.
Näin ollen vesilentokoneen liike, toisin kuin laivan, tapahtuu vaihtelevalla veneen siirtymällä ja trimmauskulmalla (itse asiassa veden virtauksen tulokulma pohjalla, samanlainen kuin veneen hyökkäyskulma). siipi). Nopeuksilla, jotka liikkuvat vedessä lähellä lentoonlähdön nopeutta, siirtymä on käytännössä nolla - vesitaso on höyläystilassa (fr. glisser- liukumäki) - liukuminen veden pinnalla. Keskeinen ominaisuus höyläystila johtuu siitä, että veden hydrodynaamisten vastustusvoimien resultantilla on niin suuri pystysuora komponentti ( hydrodynaaminen ylläpitää voimaa ), että vene tulee suurimman osan uppoumatilavuudestaan ​​pois vedestä ja liukuu pintaansa pitkin. Siksi vesitasoveneen (kuva 7.81) ääriviivat (ulkopinnan ääriviivat) eroavat merkittävästi aluksen ääriviivoista.

Suurin ero on, että pohjassa (veneen pohjapinnassa, joka on päätukipinta vesilentokoneen liikkuessa vedessä) on yksi tai useampi redanov (Ranskan kieli. redan- kieleke), joista ensimmäinen sijaitsee pääsääntöisesti lähellä vesitason massakeskusta ja toinen perässä. Redans suorassa suunnitelmassa (kuva 7.81, a) luovat paljon suuremman vastuksen lennossa kuin terävät (nuolen muotoiset, ovaaliset) askelmat (Kuva 7.81, b), jonka hydrodynaaminen kestävyys ja roiskeet ovat huomattavasti pienemmät. Ajan myötä toisen askelman leveys pieneni vähitellen, pohjan interredian osa alkoi lähentyä yhdessä pisteessä (kuva 7.81, v) veneen perässä.

Vesiilmailun kehitysvaiheessa myös veneen poikkileikkauksen muoto muuttui (kuva 7.82). Tasapohjaiset veneet (kuva 7.82, a) ja pitkittäisaskelmilla (kuva 7.82, b), hieman kierteinen (eli pohjaosien hieman kaltevana keskikölilinjasta sivuille - Kuva 7.82, v) ja koveralla pohjalla (kuva 7.82, G) väistyi vähitellen kiiltoisia veneitä tasapohjainen (kuva 7.82, d) tai monimutkaisemmalla (erityisesti kaarevalla) deadrise-profiililla (kuva 7.82, e).
Tässä on huomioitava, että vesilentokoneissa ei ole iskunvaimentimia (katso kohta 7.3), jotka pystyisivät absorboimaan ja haihduttamaan törmäysenergiaa laskeutuessaan veteen. Koska vesi on käytännössä kokoonpuristumaton neste, veteen kohdistuva iskuvoima on verrattavissa maahan kohdistuvaan iskeytymisvoimaan. Päätarkoitus maastaveto - vaihda iskunvaimennin ja milloin

kiilapinnan asteittainen upottaminen veteen laskeutumisen aikana laskutörmäyksen pehmentämiseksi sekä vesiiskut veneen pohjaan liikutettaessa levoton veden pinnalla.
Nykyaikaisen vesitasoveneen tyypilliset ääriviivat on esitetty kuvassa. 7.83. Veneessä on poikittais- ja pituussuuntainen pohjanosto.
Poikittainen kuolema veneet (tai kölin ja poskipäiden muodostama kulma) valitaan olosuhteiden perusteella, joilla varmistetaan hyväksyttävät ylikuormitukset nousu- ja laskeutumistiloissa ja varmistetaan dynaaminen radan vakaus.
Veneen keulan poikittaisen nousun kulma ensimmäisestä askelmasta alkaen β p n kasvaa tasaisesti kohti veneen keulaa (edestä katsottuna A-a- päällekkäiset osat veneen keulaa pitkin) siten, että veneen keulaan muodostuu aallonmurtaja, joka "hajota" vastaantulevan aallon ja vähentää aallon- ja roiskemuodostusta.
Poskipää (veneen pohjan ja kyljen leikkausviiva) estää veden tarttumisen sivuille. Hyväksyttävän aallon- ja roiskemuodostuksen luomiseksi käytetään taivutusta nenän poskipäät, eli veneen keulan pohjan profilointi monimutkaisilla kaarevilla pinnoilla.

Veneen väliosan pohja (takanäkymässä B-B- päällekkäiset osat pitkin veneen peräosaa) yleensä tasainen - kulman arvo β r m jatkuvasti. Poikittaisen kuolleen nousun kulmat stepillä ovat yleensä luokkaa 15-30 °.
Pitkittäinen kuolleisuus veneitä γ l = γ n + γ m määräytyy keulan pituussuuntaisen nousukulman mukaan γ n ja interredian osan pitkittäisen nousun kulma γ m.

Jousen pituus, muoto ja pituussuuntainen nousu ( γ n @ 0¸3 °), jotka vaikuttavat pitkittäisvakauteen ja alkuperäisen trimmauksen kulmaan, on valittu siten, että kannen kumartuminen ja veden tulviminen suurilla nopeuksilla estetään.
Interredian osan pituussuuntainen määräaika ( γ m @ 6¸9 °) on valittu siten, että varmistetaan vakaa tasoitus, laskeutuminen maahan suurimmassa sallitussa hyökkäyskulmassa ja laskeutuminen (amfibiolentokoneelle) nykyisen tilanteen mukaan. lipsahtaa (eng. lipsahdus, kirjaimet. - liuku) - kaltevat rannikkoalustat, jotka menevät veteen, jotta sammakkoeläimet laskeutuvat veteen ja pääsevät maihin.
Interrednaya-osan riittävän pitkittäisen nousun myötä irtoaminen vedestä nousun aikana voi tapahtua "heikentämällä" (nousemalla hyökkäyskulmaa) suurimmalla sallitulla nostokertoimella.
Irtoamista vedestä lentoonlähdön aikana vaikeuttaa se, että edellä käsiteltyjen veneen liikkeelle vaikuttavien veden vastustusvoimien lisäksi veneen pohjan ja veden välillä vaikuttavat adheesio- (imu)voimat, erityisesti veneen takaosa.
Redanin tapaaminen- tuhoaa veden imuvaikutuksen (imu) lentoonlähdön aikana, mikä vähentää vedenkestävyyttä, jotta vene pääsee "irrottamaan"

Suunnittelun monipuolisuudessa ja täydellisyydessä yhdistyvät ainutlaatuinen ilmailutekniikka - pystysuora nousu- ja laskukone. Venäjän, Englannin ja Yhdysvaltojen parhaat mielet ovat luoneet legendaarisia malleja kilpailutaistelussa vuosien kehityksen ja edelleen modernisoinnin kanssa. Nopeuden, lentokorkeuden, kantokyvyn ja taistelusuorituskyvyn kasvu liittyy supervoimakkaan suihkumoottorin jatkuvaan parantamiseen. Tämä teki pystysuoran nousun lentokoneista maailmanmahtien ilmavoimien päätukiyksikön.

Ensimmäinen pystysuora

Ensimmäinen vuonna 1954 kokeellisesti kehitetty pystysuora nousu- ja laskutekniikka oli Model 65 Air Test Vehicle. Suunniteltu rakenne koostui eri lentokoneista saatavilla olevista yksiköistä - rungosta lainattu runko ja pystypyrstö, Cessna Model 140A -koneen siivet ja Bell Model 47 -helikopterin runko. Tähän asti modernit suunnittelijat ovat yllättyneitä. kuinka näiden erillisten elementtien yhdistäminen voi antaa tällaisen tuloksen!

Bell oli valmis vuoden 1953 loppuun mennessä. Kuukautta myöhemmin ensimmäinen lento tapahtui leijuen ilmassa ja kuusi kuukautta myöhemmin - sen ensimmäinen ilmainen lento. Mutta koneen modernisointi ei pysähtynyt, vuoden aikana se saatettiin vaadittuun suorituskykyyn testaamalla ja testaamalla ilmassa.

Reaktiivinen, mutta ei kovin

Rungon sivuilla sijaitsevat moottorit kääntyivät 90 astetta alaspäin, mikä loi nostovoimaa ja työntövoimaa lentoon. Turboahdin suoritti intensiivisen syötön suoraan itse ilmasuuttimiin siiven ja emennagin päissä. Tämä varmisti koko lentokoneen rakenteen hallinnan leijutustilassa, samalla kun tämä ominaisuus säilyi myös alhaisella nopeudella ajettaessa.

Mutta pian testitulosten mukaan Bell-yhtiö kieltäytyi jatkamasta työtä tämän projektin kanssa. Ensimmäisellä pystysuoralla lentoonlähtökoneella oli sellainen työntövoima, että se tuskin ylitti oman lentoonlähtöpainonsa, vaikka se oli liiallista vaakasuoraan liikkeelle.

Tällaisilla ominaisuuksilla ohjaajan oli vaikea pitää nopeutta hyväksyttävissä arvoissa ylittämättä suurinta vaakasuuntaista lentonopeusrajoitusta. Siksi amerikkalaisten huomion painopiste siirtyi muihin tapahtumiin.

Ainoa Jak-141 maailmassa

Vuonna 1992 erityisesti kutsutut akkreditoidut toimittajat yllättyivät johtavien länsimaisten lentoyhtiöiden kiinnostuksesta tätä tekniikkaa kohtaan. Asiantuntijat huomasivat lentokoneen ominaisuudet, jotka ylittivät taistelukoneen standardikonseptit. Kävi ilmi, että useiden vuosien tutkimusten aikana, joita tehtiin samanaikaisesti useissa maissa, Neuvostoliiton lentokoneet saavat ansaitusti kämmenen.

Se oli Yak-141, tuolloin maailman ainoa yliäänilentokone. Se erottui laajasta taistelutehtävävalikoimasta, suuresta nopeudesta ja ainutlaatuisesta ohjattavuudesta, josta se sai välittömästi maailmanlaajuisen tunnustuksen.

Amerikkalaiset ja eurooppalaiset aloittivat kehityksensä tähän suuntaan 60-luvulla. Farnboroughin näyttelyssä vuonna 1961 vain englantilainen yritys pystyi esittämään arvokkaan tuloksen. Tuleva Britannian pääilmavoimien päälentokone Harrier ei ollut vain mielenkiintoisin, vaan myös vartioiduin näyttely.

Britit eivät hyväksyneet ketään, eivät edes liittolaisiaan, amerikkalaisia. Ainoa, jolle tehtiin poikkeus erityisistä ansioista ja panoksesta natsi-Saksan voittoon, oli kuuluisa Neuvostoliiton taistelijoiden suunnittelija - A.S. Yakovlev. Häntä ei vain kutsuttu, vaan hänet esiteltiin myös tämän tekniikan ominaisuuksiin.

Maailmanvaltojen vertikaalinen rotu

Neuvostoliiton kehitys tuolloin saavutti jonkin verran menestystä, mutta silti huomattavasti huonompaa kuin britit. Kokeilut keksityllä piikkikampelalla antoivat suunnittelijoille arvokasta kokemusta; koneeseen tuli mahdolliseksi asentaa kaksi suihkuturbiinimoottoria. Niiden suuttimet saattoivat kääntyä 90 astetta.

Testaaja V. Mukhin nosti ilma-aluksen nimeltä Yak-36 taivaalle. Mutta se ei ollut vielä täysimittainen taisteluajoneuvo. Esittelyesityksissä ripustettiin rakettien sijasta erikoismalleja. Loppujen lopuksi kone ei ollut vielä valmis oikeita aseita varten.

Vuonna 1967 NSKP:n keskuskomitea asetti tehtäväksi luoda kevyen lentokoneen pystysuoralla nousulla Jakovlevin suunnitteluryhmän eteen. Päivitetty malli, nimeltään Jak-38, aiheutti skeptisen reaktion jopa A. Tupolevilta. Mutta jo vuonna 1974 valmistettiin ensimmäiset 4 lentokonetta.

Brittiläisten Harrier-pommittajien selvän ylivoiman taivaalla Falklandinsaarten sodassa, Neuvostoliiton hallituksen oli ilmeistä parantaa Jak-38:aan. Siksi Minaviaprom-komissio hyväksyi vuonna 1978 Yakovlev-suunnittelutoimiston projektin - päivitetyn pystysuoran nousun hävittäjän Yak-141 luomisen.

Venäjällä luotiin ainutlaatuinen moottori, jossa on täydellinen ohjausjärjestelmä, erityisesti pystysuoraan nousuun. Ensimmäistä kertaa maailmassa löydettiin ratkaisu jälkipolttimen pyörivälle suuttimelle - jota paitsi Neuvostoliiton, myös ulkomaiset lentokonesuunnittelijat olivat työstäneet vuosikymmenen ajan. Tämä mahdollisti Yak-141:n maatestien suorittamisen ja sen lähettämisen lentoonlähtöön. Ensimmäisistä testeistä lähtien hän vahvisti parhaat lento-ominaisuudet.

Se oli yksi salaisimmista ilmailuprojekteista; länsimaisilla tiedustelupalveluilla kesti 11 vuotta saada selville, miltä se näytti. Yak-141-monitoimilentokone, neljännen sukupolven hävittäjä, on tehnyt 12 maailmanennätystä. Sen tarkoituksena oli saada ilmavalta ja suojata sijainti vihollisilta. Sen paikantimen avulla se voi osua sekä ilma- että maakohteisiin. Kyky kehittää maksiminopeus jopa 1800 km/h. Taistelukuorma - 1000 kg. Taisteluetäisyys on 340 km. Suurin lentokorkeus on 15 km.

Gorbatšovin politiikka

Puolustusteollisuuden menojen leikkaamisen lisäpolitiikka vaikutti. Ulkomaan taloussuhteiden sulamisen osoittamiseksi hallitus sopeutti merkittävästi lentotukialusten tuotantomääriä. Jak-141:n kehitys pysähtyi, koska tukialusten puuttuessa lentotukialusten vetäytymisen yhteydessä Venäjän laivastosta vuoden 1987 jälkeen.

Tästä huolimatta Yak-141:n ilmestyminen oli merkittävä askel lentokoneiden suunnittelussa. Venäläisistä pystylentokoneista on tullut korvaamaton tekniikka ilmavoimille, ja hävittäjien edelleen modernisoinnissa tutkijat luottivat suurelta osin Jakovlevin monivuotisen työn tuloksiin.

MiG-29 (Fulcrum)

A. Mikoyan Design Bureaun neljännen sukupolven kehittämä MiG-29 yhdistää parhaat ominaisuudet ilmataistelun suorittamiseen keskipitkän ja lyhyen kantaman ohjusten kanssa.

Alun perin VTOL MiG oli suunniteltu tuhoamaan kaikentyyppiset ilmakohteet kaikissa sääolosuhteissa. Säilyttää toimintakykynsä myös häiriötilanteissa. Erittäin tehokkailla ohitusmoottoreilla varustettuna se pystyy tarttumaan myös maakohteisiin. Suunniteltu 70-luvun alussa, ensimmäinen lentoonlähtö tapahtui vuonna 1977.

Tarpeeksi yksinkertainen käyttää. Tultuaan palvelukseen ilmavoimissa vuonna 1982, MiG-29:stä tuli Venäjän ilmavoimien päähävittäjä. Lisäksi yli 25 maata ympäri maailmaa on ostanut yli tuhat lentokonetta.

Amerikkalainen siivekäs saalistaja

Puolustusasioissa aina huolelliset amerikkalaiset ovat myös onnistuneet rakentamaan tehokkaita hävittäjiä.

Petolinnusta nimetty Harrier suunniteltiin monipuoliseksi ja kevyeksi hyökkäyslentokoneeksi maajoukkojen ilmatukeen, taisteluun ja tiedusteluun. Erinomaisten ominaisuuksiensa ansiosta sitä käytetään myös Espanjan ja Italian laivastossa.

Hawker Siddeley Harrier, brittiläinen pystysuora nousu ja lasku (VTOL) luokassaan ensimmäinen, oli AV-8A Harrierin angloamerikkalaisen muunnelman prototyyppi vuonna 1978. Maiden suunnittelijoiden yhteinen työ paransi sen Harrier-perheen toisen sukupolven hyökkäyslentokoneeksi.

Vuonna 1975 McDonnell Douglas -yhtiö tuli Englannin tilalle, joka jätti projektin, koska johto ei kyennyt ylläpitämään rahoitusta. AV-8A Harrierin perusmuokkaukseen tehdyt toimenpiteet mahdollistivat AV-8B-hävittäjän hankkimisen.

Edistyksellinen AV-8B

Vanhan mallin teknologiaan perustuva AV-8B on menestynyt hyvin laatupäivityksissä. He nostivat ohjaamon, suunnittelivat uudelleen rungon, päivittivät siivet ja lisäsivät yhden ylimääräisen ripustuspisteen jokaiseen siipeen. Tarkkuusaseet pudotetaan suoraan laukaisualueelle tullessa, poikkeaman todennäköisyys voi olla jopa 15 m.

Mallia paranneltiin edelleen aerodynaamisesti ja näin syntyi Yhdysvaltojen paras pystysuuntainen lentokone. Varustaminen päivitetyllä Pegasus-moottorilla mahdollisti pystysuoran nousun ja laskun. AV-8B tuli palvelukseen Yhdysvaltain jalkaväen kanssa vuoden 1985 alussa.

Kehitys ei pysähtynyt, ja myöhemmissä malleissa AV-8B (NA) ja AV-8B Harrier II Plus ilmestyi yötaistelulaitteita. Lisäparannukset tekivät siitä yhden viidennen sukupolven pystysuoran nousun lentokoneen - Harrier III - parhaista edustajista.

Neuvostoliiton suunnittelijat työskentelivät kovasti lyhennetyn lentoonlähdön eteen. Amerikkalaiset hankkivat nämä saavutukset F-35:lle. Neuvostoliiton suunnitelmilla oli suuri rooli monitoimisen yliääniiskun F-35:n kehittämisessä. Tämä pystysuora lentoonlähtöhävittäjä ansaitsi palvelukseensa Ison-Britannian ja Yhdysvaltojen laivaston tulevaisuudessa.

Boeing. Yli mahdollisen

Taitolentotaidot ja ainutlaatuiset ominaisuudet eivät ole nyt vain hävittäjien, vaan myös matkustajalentokoneiden osoittamia. Boeing 787 Dreamliner on leveärunkoinen kaksimoottorinen suihkukone Boeing, jossa on pystysuora nousu.

Boeing 787-9 on suunniteltu 300 matkustajalle, joiden lentosäde on 14 000 km. 250 tonnia painava Farnborough'n lentäjä osoitti hämmästyttävän tempun: hän nosti matkustajakoneen ja suoritti pystysuoran nousun, mikä on mahdollista vain hävittäjälle. Parhaat lentoyhtiöt arvostivat välittömästi sen ansioita, sen ostotilauksia alkoi tulla välittömästi maailman johtavista maista. Vuoden 2016 alun tilanteen mukaan myytiin 470 kpl. Boeingin pystysuorasta noususta on tullut ainutlaatuinen matkustajien luomus.

Lentokoneiden kapasiteetti laajenee

Venäläiset suunnittelijat työskentelevät menestyksekkäästi siviiliprojektissa pystysuoran nousu- ja laskukoneen kehittämiseksi, joka ei tarvitse nousupaikkoja. Se voi toimia tehokkaasti erityyppisillä polttoaineilla, perustua sekä maahan että veteen.

Siinä on laaja valikoima sovelluksia:

• kiireellisen lääketieteellisen hoidon tarjoaminen;
• ilmatiedustelu;
• hätäpelastusoperaatioiden suorittaminen;
• yksityishenkilöiden käyttöön liiketoimintatarkoituksiin.

Ja myös yksityisiin tarkoituksiin

Mahdollisia käyttäjiä ovat Hätä- ja pelastusministeriö, sisäasiainministeriö, sairaanhoitopalvelut ja tavalliset kaupalliset organisaatiot.

Uudet pystysuuntaiset lentokoneet pystyvät lentämään jopa 10 km:n korkeudessa ja kehittävät jopa 800 km/h nopeuksia.

Tämän lentokoneen uuden sukupolven ominaisuudet on suunniteltu käytettäväksi myös ahtaissa tiloissa: kaupungissa, metsässä, tarvittaessa myös hätätilanteissa.

Tällaisen lentokoneen potkurin muodostamaa ympyrää pidetään sen suuntima-alueena. Nosto syntyy roottorin pyörimisestä, joka käyttää ilmaa ylhäältä alaspäin. Tämän seurauksena neliön yläpuolelle muodostuu alennettu paine ja sen alle lisääntynyt paine.

Suunniteltu analogisesti helikopterin kanssa, itse asiassa, koska se on sen kehittyneempi ja erilaisiin olosuhteisiin mukautettu malli, se pystyy nousemaan pystysuoraan, laskeutumaan ja leijumaan yhdessä paikassa.

Kylmän sodan rekyyli

Lentokonesuunnittelijoiden saavutukset tässä esimerkissä ovat vahvistaneet, että korkea teknologia ja pystysuora lentokone voivat olla yhtä hyödyllisiä ja kysyttyjä sekä valtion- että siviilitarkoituksiin.

Kylmän sodan aikana maailman johtavia valtoja kiehtoivat hankkeet luoda taistelulentokone, joka ei vaatisi perinteisiä lentokenttiä. Tämä johtui tällaisten kohteiden helposta haavoittuvuudesta viholliselle ilma-aluksilla. Lisäksi kallis kiitorata ei taattu olevan suojattu. Tätä ajanjaksoa pidetään lentokoneiden suunnittelutoiminnan kehittämisen tärkeimpänä vaiheena.

30 vuoden ajan länsimaiset ja kotimaiset strategit ovat ahkerasti modernisoineet pystysuuntaisia ​​nousu- ja laskukoneita saavuttaen huippuluokkaa viidennen sukupolven hävittäjissä. Ja käyttöönotetut perustekniikat mahdollistavat maailman johtavien lentokonesuunnittelijoiden pitkän aikavälin kehitystyön hyödyntämisen siviilitarkoituksiin.

Pystysuoraan nousuun ja laskuun perustuvien lentokoneiden suunnitteluun liittyy suuria vaikeuksia, jotka liittyvät tarpeeseen luoda kevyitä moottoreita, ohjattavuutta lähes nollanopeuksilla jne.

Tällä hetkellä on olemassa monia pystysuoraan nousuun ja laskuun liittyviä lentokoneiden suunnitelmia, joista monet on jo sisällytetty todellisiin laitteisiin.

Potkurikäyttöinen lentokone

Yksi ratkaisu pystysuoran nousun ja laskun ongelmaan on sellaisen lentokoneen luominen, jossa nosto nousun ja laskun aikana syntyy kääntämällä potkureiden pyörimisakselia ja vaakalennossa - siiven avulla. . Potkureiden pyörimisakselin pyöriminen voidaan saada aikaan kääntämällä moottoria tai siipeä. Tällaisen lentokoneen siipi (kuva 160) on tehty monisälekaavion mukaan (vähintään kaksi särmää) ja kiinnitetty runkoon saranoilla. Siiven kääntömekanismi on useimmiten tahdistetun pyörimisen ruuvituki, joka muuttaa siiven kiinnityskulmaa yli 90° kulmassa.

Siipi on varustettu moniuraisilla läpäillä koko jännevälinsä ajan. Alueille, joissa potkurin ilmavirta ei puhalla siipeä tai joissa puhallusnopeudet ovat alhaiset (siiven keskiosaan), on asennettu säleet estämään jumiutuminen korkeissa iskukulmissa. Pystypyrstö on suhteellisen suuri (suuntavakauden lisäämiseksi alhaisilla lentonopeuksilla) ja se on varustettu peräsimellä. Tällaisen lentokoneen stabilisaattori on yleensä ohjattavissa. Stabilisaattorin asennuskulmat voivat vaihdella laajoissa rajoissa, mikä mahdollistaa lentokoneen siirtymisen pystysuorasta noususta vaakasuoraan lentoon ja päinvastoin. Kölin pohja menee takaosan häntäpuomiin, johon on kiinnitetty vaakatasossa halkaisijaltaan pienen, vaihtelevan nousun peräroottori, joka tarjoaa pitkittäisohjauksen leijumis- ja transienttilentotiloissa.

Voimalaitos koostuu useista tehokkaista potkuriturbimoottoreista, jotka ovat kooltaan pieniä ja joiden ominaispaino on pieni, luokkaa 0,114 kg / l. kanssa., mikä on erittäin tärkeää minkä tahansa järjestelmän pystysuoralle nousulle ja laskeutumiselle, koska tällaisilla ajoneuvoilla on pystysuoran nousun aikana olla enemmän painoa. Painon voittamisen lisäksi työntövoiman on voitettava aerodynaaminen vastus ja luotava kiihtyvyys koneen kiihdyttämiseksi sellaiseen nopeuteen, jossa siiven nosto kompensoi täysin lentokoneen painon ja ohjauksen aerodynaamiset pinnat ovat riittävän tehokkaita.

Vakava suunnitteluvirhe potkurilla varustetuissa pystysuorassa nousussa ja laskeutumisessa on se, että lentoturvallisuuden ja luotettavan ilma-aluksen ohjattavuuden varmistaminen pystysuoran nousun ja transienttilentotilojen aikana saavutetaan sen kustannuksella, että rakenteesta tulee raskaampi ja monimutkaisempi käytön vuoksi. siiven pyörimismekanismi ja vaihteisto, joka synkronoi potkureiden pyörimisen. ...

Lentokoneen ohjausjärjestelmä on myös monimutkainen. Ohjaus lentoonlähdön ja laskun aikana sekä matkalentoaikana kolmea akselia pitkin tapahtuu käyttämällä perinteisiä aerodynaamisia ohjauspintoja, mutta leijuustilassa ja. transienttitilat ennen matkalentoa ja sen jälkeen, käytetään muita ohjausmenetelmiä.

Pystysuoran nousun aikana pitkittäisohjaus suoritetaan kölin takana olevalla vaakasuuntaisella (muuttuva nousulla) pyrstöroottorilla (kuva 160, b), suuntaohjaus tapahtuu läppien päätyosien differentiaalisella poikkeamalla. potkureista tuleva suihku, ja sivuttaisohjaus tapahtuu differentiaalilla muuttamalla äärimmäisten potkurien nousua.

Transienttitilassa tapahtuu asteittainen siirtyminen ohjaukseen tavallisilla pinnoilla; tätä varten käytetään komentosekoitinta, jonka toiminta ohjelmoidaan siiven kiertokulman mukaan. Ohjausjärjestelmään sisältyy stabilointimekanismi.

Potkurilla varustetun pystysuoran nousun ja laskeutumisen ominaisuuksien parantaminen on tällä hetkellä mahdollista johtuen siitä, että potkuri on suljettu rengasmaiseen kanavaan (halkaisijaltaan vastaava lyhyt putki). Tällainen potkuri kehittää työntövoimaa 15-20% enemmän kuin potkurin työntövoima ilman "suojaa". Tämä selittyy sillä, että kanavan seinämät estävät paineilman virtauksen ruuvin alapinnoilta yläpinnoille, joissa painetta pienennetään, ja sulkevat pois virtauksen sironnan ruuvista sivuille. Lisäksi kun ruuvi imee ilmaa, rengasmaisen kanavan yläpuolelle muodostuu alennetun paineen alue, ja koska ruuvi heittää paineilmavirran alas, paine-ero kanavarenkaan ylä- ja alaleikkauksessa. johtaa ylimääräisen nostovoiman muodostumiseen. Kuvassa 161, a esittää kaavion pystysuorasta nousu- ja laskukoneesta, jonka potkurit on asennettu rengasmaisiin kanaviin. Lentokoneessa on neljä potkuria, joita käytetään yhteisellä voimansiirrolla.

Kolmiakselinen ohjaus matkalento- ja pystylennolla (kuva 161, b, c, d) tapahtuu pääasiassa potkureiden nousun differentiaalisella muutoksella ja potkurien kanavien takana heittämissä suihkuissa vaakasuorassa olevien läppien taipumalla. .

On huomattava, että potkurilla varustetut pystysuoraan nousu- ja laskukoneet pystyvät nousemaan 600-800 km/h. Korkeamman äänen alinopeuden saavuttaminen, puhumattakaan yliäänennopeudesta, on mahdollista vain suihkumoottoreilla.

Suihkukäyttöinen lentokone

Suihkutyöntövoimalla varustettujen lentokoneiden pystysuoraan nousuun ja laskuun tunnetaan monia kaavioita, mutta ne voidaan jakaa melko tiukasti kolmeen pääryhmään voimalaitoksen tyypin mukaan: lentokoneet, joissa on yksi voimalaitos, jossa on komposiittivoimalaitos ja joissa on voimalaitos työntövoiman vahvistusyksiköillä.

Lentokoneet, joissa on yksi voimalaitos ja joissa sama moottori luo pysty- ja vaakasuoran työntövoiman (kuva 162), voivat teoriassa lentää useaan otteeseen äänennopeuden ylittävällä nopeudella. Tällaisen lentokoneen vakava haitta on, että moottorin vikaantuminen nousun tai laskun aikana voi olla tuhoisa.

Komposiittipropulsiojärjestelmällä varustettu lentokone voi myös lentää yliäänenopeuksilla. Sen voimalaitos koostuu pystysuoraan nousuun ja laskuun (nostoon) suunnitelluista moottoreista ja vaakasuoraan lentokoneista (sustainer), kuva 1. 163.

Nostomoottoreilla on pystysuoraan sijoitettu akseli ja tukimoottoreilla vaakasuoraan sijoitettu akseli. Yhden tai kahden nostomoottorin vikaantuminen lentoonlähdön aikana mahdollistaa pystysuoran nousun ja laskun jatkumisen. Sustainer-moottoreina voidaan käyttää suihkuturbiinimoottoria, suihkuturbiinimoottoria. Lentoonlähdössä olevat risteilymoottorit voivat myös osallistua pystysuoran työntövoiman luomiseen. Työntövoimavektoria taitetaan joko pyörivillä suuttimilla tai pyörittämällä moottoria yhdessä koneen kanssa.

Suihkumoottoreilla varustetuissa GDP-koneissa vakaus ja hallittavuus lentoonlähtö-, lasku-, leijumis- ja transienttitiloissa, kun aerodynaamisia voimia ei ole tai niiden suuruus on pieni, saadaan kaasudynaamisilla ohjauslaitteilla. Toimintaperiaatteen mukaan ne on jaettu kolmeen luokkaan: paineilman tai kuumien kaasujen valinnalla voimalaitokselta, käyttämällä potkureiden työntövoiman suuruutta ja käyttämällä työntövektorin taivutuslaitteita.

Paineilmaa tai kaasuja poistavat ohjauslaitteet ovat yksinkertaisimpia ja luotettavimpia. Kuvassa on esimerkki ohjauslaitteen sijoittelusta paineilmanpoistolla nostomoottoreista. 164.

Ilma-aluksen GDP, joka on varustettu voimalaitoksella, jossa on työntövoiman vahvistusyksiköitä, voi sisältää turbotuuletinyksiköitä (kuva 165) tai kaasunheittimiä (kuva 166), jotka luovat tarvittavan pystysuuntaisen työntövoiman lentoonlähdön aikana. Näiden lentokoneiden voimalaitokset voidaan luoda suihkuturbiinimoottorin ja -suihkumoottorin pohjalta.

Lentokoneen voimalaitos työntövoimanvahvistusyksiköillä, joka näkyy kuvassa. 165, koostuu kahdesta runkoon asennetusta suihkuturbiinimoottorista, jotka muodostavat vaakasuuntaisen työntövoiman. Pystysuorassa nousussa ja laskussa turboreettimoottoreita käytetään kaasugeneraattoreina pyörittämään kahta turbiinia, joiden tuulettimet sijaitsevat siivessä, ja yhtä turbiinia, jossa on tuuletin rungon nokassa. Etutuuletinta käytetään vain pituussuuntaiseen ohjaukseen.

Lentokoneen ohjauksen pystysuunnassa tarjoavat tuulettimet ja vaakalennolla - aerodynaamisilla peräsimeillä. Lentokone, jossa on ejektorivoimala, esitetty kuvassa. 166, on voimalaitos kahdesta suihkuturbiinimoottorista. Pystysuuntaisen työntövoiman luomiseksi kaasuvirtaus ohjataan ejektorilaitteeseen, joka sijaitsee rungon keskiosassa. Laitteessa on kaksi keskiilmakanavaa, joista ilma johdetaan poikittaisiin kanaviin, joiden päissä on uritetut suuttimet.

Jokainen suihkuturbiinimoottori on yhdistetty yhteen keskikanavaan ja puoleen poikittaisista kanavista suuttimilla, joten kun yksi suihkuturbiinimoottori sammutetaan tai vikaantuu, ejektorilaite jatkaa toimintaansa. Suuttimet poistuvat ejektorikammioihin, jotka suljetaan rungon ylä- ja alapinnalla olevilla läpäillä. Kun ejektoriyksikkö on toiminnassa, suuttimesta ulos virtaavat kaasut suihkuttavat ilmaa, jonka tilavuus on 5,5-6 kertaa kaasujen tilavuus, mikä on 30 % suurempi kuin suihkuturbiinimoottorin työntövoima.

Ejektorikammioista ulos virtaavilla kaasuilla on alhainen nopeus ja lämpötila. Tämä mahdollistaa lentokoneen ohjaamisen kiitoradoilta ilman erityistä pinnoitetta, lisäksi ejektorilaite vähentää turboriihkumoottorin melutasoa. Lentokoneen ohjaus risteilytilassa suoritetaan tavanomaisilla aerodynaamisilla pinnoilla ja lentoonlähtö-, lasku- ja transienttitiloissa - suihkuperäsinjärjestelmällä, joka varmistaa lentokoneen vakauden ja ohjattavuuden.

Voimalaitoksilla, joissa on tehostettu työntövoimavektori, on useita erittäin vakavia haittoja. Esimerkiksi turbopuhallinyksiköllä varustettu voimalaitos vaatii suuria tilavuuksia puhaltimien sijoittamiseen, mikä vaikeuttaa ohutprofiilisen siiven luomista, joka normaalisti toimii yliäänivirtauksessa. Ejektorivoimalaitos vaatii vielä suurempia määriä.

Tyypillisesti tällaisissa järjestelyissä on vaikeuksia polttoaineen sijoittamisessa, mikä rajoittaa lentokoneen kantamaa.

Lentokoneiden kaavioita tarkasteltaessa voi muodostua virheellinen käsitys, että pystysuoran nousun mahdollisuus kannattaisi vähentää koneen nostamaa hyötykuormaa. Jo likimääräiset laskelmat vahvistavat johtopäätöksen, että pystysuoraan nouseva lentokone, jolla on suuri lentonopeus, voidaan luoda ilman merkittäviä hyötykuorman tai kantaman menetyksiä, jos se perustuu lentokoneen suunnittelun alusta alkaen pystysuoran nousun ja laskun vaatimuksiin.

Kuvassa 167 esittää analyysin tulokset tavanomaisen järjestelmän (normaali lentoonlähtö) lentokoneiden painoista ja bruttokansantuotteesta. Verrataan saman lentoonlähtöpainon omaavia lentokoneita, joilla on sama matkalentonopeus, korkeus, kantama ja sama hyötykuorma. Kuvan kaaviosta. 167 on nähtävissä, mutta GDP-koneessa (12 nostomoottorilla) on propulsiojärjestelmä, joka on tavanomaista lentokonetta raskaampi noin 6 % normaalin lentoonlähtökoneen lentoonlähtöpainosta.

Lisäksi nostomoottorin konepellit lisäävät lentokoneen rakenteen painoon vielä 3 % lentoonlähtöpainosta. Polttoaineenkulutus lentoonlähdössä ja laskussa, mukaan lukien liikkuminen maassa, on 1,5 % suurempi kuin perinteisellä lentokoneella ja koneen lisälaitteiden paino on 1 %.

Tämä pystysuoraan nousevalle lentokoneelle väistämätön lisäpaino, joka on noin 11,5 % lentoonlähtöpainosta, voidaan kompensoida vähentämällä sen rakenteen muiden osien painoa.

Joten lentokoneen bruttokansantuotteella siipi on tehty pienemmäksi verrattuna perinteisen järjestelmän lentokoneeseen. Lisäksi ei tarvitse käyttää korkean nostolaitteita, mikä vähentää painoa noin 4,4 %.

Kantosiipikoneen painonsäästöjä voidaan odottaa lisää laskutelineen ja peräpään painon pienentymisestä. Lentokoneen laskutelineen, joka on suunniteltu maksimilaskunopeudelle 3 m / s, painoa voidaan vähentää 2% lentoonlähdön painosta verrattuna perinteisen järjestelmän lentokoneeseen.

Siten GDP-koneiden painotase osoittaa, että GDP-koneen rakenteen paino on tavanomaisen lentokoneen painoa suurempi noin 4,5 % tavanomaisen suunnittelun lentokoneen suurimmasta lentoonlähtöpainosta.

Perinteisessä lentokoneessa on kuitenkin oltava merkittävä polttoainevarasto pitoalueella lentämiseen ja varapaikan löytämiseen huonolla säällä. Tätä pystysuoraan nousevan lentokoneen polttoainevarastoa voidaan vähentää merkittävästi, koska se ei tarvitse kiitotietä ja voi laskeutua melkein mihin tahansa paikkaan, jonka koko voi olla pieni.

Edellä esitetystä seuraa, että GDP-kone, jonka lentoonlähtöpaino on sama kuin tavanomaisen lentokoneen, voi kuljettaa samaa hyötykuormaa ja lentää samalla nopeudella ja kantamalla.

Käytetty kirjallisuus: "Fundamentals of Aviation" kirjoittajat: G.А. Nikitin, E.A. Bakanov

Lataa tiivistelmä: Sinulla ei ole pääsyä ladata tiedostoja palvelimeltamme.

Nykymaailmassa on yhä enemmän lentokoneita, joilla on kaikki ominaisuudet ja teho. Insinöörit kaikkialla yrittävät ratkaista tähän kuljetusmuotoon liittyvät tärkeimmät ongelmat: vähentää polttoaineen kulutusta, lisätä kantamaa, yksinkertaistaa nousua ja laskua, mutta ei samalla uhrata matkustamon tilaa ja pinta-alaa.

Ehkä kaikki ovat tottuneet näkemään lentokoneen kiihtyvyyden kiitotien varrella - tämä on vaikea tehtävä, ja lentäjät itse sanovat, että lennon onnistuminen kokonaisuudessaan riippuu suurelta osin noususta ja laskeutumisesta. Mutta eikö ole loogisempaa kuvitella, kuinka tämä menettely yksinkertaistuu, jos kone vain kiipeäisi pystysuunnassa? Laajassa keskustelussa tällaisia ​​vaihtoehtoja ei kuitenkaan ole erityisen näkyvissä. Vertikaaliset lentokoneet - onko se myytti, todellisuus vai kenties kauaskantoisia suunnitelmia ilmailun tulevaisuudesta? Kannattaa ymmärtää tarkemmin.

Hävittäjä lyhyt nousu ja pystysuora lasku STOVL F-35B

Ensinnäkin sinun on tiedettävä, että pystysuoraan nousu- ja laskulentokoneita on todella olemassa. Ensimmäiset mallit alkoivat ilmestyä samanaikaisesti suihkukoneiden kehityksen kanssa, ja siitä lähtien ne kummittelevat edelleen insinöörejä kaikkialla maailmassa. Tämä osuu ajallisesti yhteen viime vuosisadan toisen puoliskon kanssa. Heillä oli hyvin puhuva nimi - " turboletti". Siitä lähtien teknologian sotilaallinen kehitys oli nousujohteinen, ja insinööreille asetettiin vaatimus kehittää laite, joka nostaisi ilmaa pienellä vaivalla tai jopa pystyasennosta. Tällaiset koneet eivät vaadi kiitotietä, mikä tarkoittaa, että ne voidaan laukaista mistä tahansa ja missä tahansa olosuhteissa, jopa laivan mastosta.

Kaikki nämä hankkeet osuivat samaan aikaan muiden, ei vähemmän tärkeiden, ulkoavaruuden tutkimiseen liittyvien hankkeiden kanssa. Yleinen symbioosi teki mahdolliseksi kaksinkertaistaa voiman ja saada ideoita tilasuunnittelusta. Tämän seurauksena ensimmäinen pystysuora laite julkaistiin vuonna 1955. Voimme sanoa, että se oli yksi tekniikan historian omituisimmista rakennuksista. Koneessa ei ollut siipiä, ei häntää - vain moottori (turboreetti), pullon muotoinen ohjaamo, polttoainekylpyjä. Moottori laitettiin alle. Ensimmäisen turboletin seuraavat ominaisuudet voidaan erottaa:

1. Nosto moottorista tulevan suihkun takia.
2. Ohjaus kaasuperäsimellä.
3. Ensimmäisen laitteen paino on hieman yli 2000 kiloa.
4. Työntövoima - 2800 kilogrammaa.

Koska tällaista lentokonetta ei voitu kutsua vakaaksi tai hallittavaksi, ensimmäiset testit liittyivät suureen hengenvaaraan. Tästä huolimatta laitteen esittely järjestettiin Tushinossa, ja se onnistui. Kaikki tämä loi pohjan lisätutkimukselle tällä alalla, vaikka itse kone oli kaukana ihanteellisesta. Mutta tieto palveli uuden projektin luomista. Se oli ensimmäinen venäläinen pystylentokone, nimeltään Jak-38.

Pystysuuntaisten lentokoneiden luomisen historia Venäjällä ja muissa maissa

Monet insinöörit ja suunnittelijat väittävät edelleen, että suihkuturbiinimoottorit, joita alettiin aktiivisesti käyttää ja parantaa 50-luvulla, mahdollistivat monia löytöjä, joita käytetään edelleen. Yksi niistä on pystysuorien ajoneuvojen aktiivinen testaus. Tämän alueen tai pikemminkin reaktiivisten laitteiden kehittäminen tuolloin kehittyneinä pidetyissä maissa antoi erityisen panoksen. Koska suihkukoneiden laskeutumis- ja nousunopeudet olivat valtavat, ne käyttivät näin ollen erittäin pitkiä, laajamittaisia ​​ja laadukkaita kiitotietä. Ja tämä - lisäkulut, uusien lentokenttien varustelu, haitat sodan aikana. Pystytaso voi ratkaista kaikki nämä ongelmat.

50-luvulla luotiin erilaisia ​​näytteitä. Mutta ne suunniteltiin yhdessä tai kahdessa versiossa, ei enempää, koska kaikesta huolimatta ei ollut mahdollista luoda täysin sopivia versioita. Noustuaan ilmaan ne kaatui. Takaiskuista huolimatta Naton komissio asetti tämän suunnan 60-luvulla etusijalle erittäin lupaavana. Kilpailuja yritettiin luoda, mutta kukin maa keskittyi omaan kehitykseensä. Joten sellaiset laitteet kaikkialta maailmasta näkivät valon:

• Mirage III V;
• Saksa VJ-101C;
• XFV-12A.

Neuvostoliitossa Yak-36:sta tuli tällainen turbosuihkukone ja sitten 38. Sen kehitys alkoi samana vuonna, ja testausta varten luotiin erityinen paviljonki. Ensimmäinen lento tapahtui 6 vuoden jälkeen. Toisin sanoen kone nousi pystysuoraan, otti vaaka-asennon ja laskeutui sitten pystysuoraan. Koska testit onnistuivat, he loivat 38. mallin, ja sen jälkeen Venäjä esitteli pystysuoran nousun Yak-141 ja 201 lentokoneet 1990-luvulla.

"Mirage" III V

Lentokone FRG VJ-101C

Lentokone XFV-12A

Suunnitteluominaisuuksia

Tällaisten ajoneuvojen runko voidaan sijoittaa pysty- tai vaakasuoraan. Mutta molemmissa tapauksissa on suihku- ja potkurimalleja. Melko tehokkaat lentokoneet pystysuoralla rungolla, jotka käyttävät työntövoimaa propulsiomoottorista. Toinen vaihtoehto on rengassiivet, jotka antavat myös hyviä tuloksia nousun ja lennon aikana.

Jos puhumme yksityiskohtaisemmin vaakasuuntaisesta rungosta, täällä tehdään usein kääntyviä siipiä. Toinen muunnelma on, kun ruuvit on sijoitettu siipien päihin. Voi olla myös pyörivä moottori. Englannissa he työskentelivät myös aktiivisesti vastaavien laitteiden parissa. Siellä he kehittivät aktiivisesti innovatiivista projektia, joka toteutettiin kahdella 1800 kilon työntövoimalla olevan moottorin avulla. Lopulta tämäkään ei pelastanut konetta onnettomuudelta.

Nyt kaikkialla maailmassa kehitetään ei sotilaallista, vaan siviilikäyttöistä pystysuuntaista lentokonetta. Teoriassa nämä ovat erinomaiset näkymät, koska silloin koneet voivat helposti lentää jopa pieniin kaupunkeihin, joissa ei ole suuria ja kalliita lentokoneita, ja nousu ja laskeutuminen ovat paljon helpompaa. Mutta itse asiassa tällä tekniikalla ja ideoilla on monia haittoja.

Miksi pystysuuntaisia ​​lentokoneita ei vieläkään käytetä laajalti?

Valitettavasti kaikki kehitystyöt, vaikka niillä olisi hyviä tuloksia, eivät voi ylpeillä luotettavuudella. Potkurin lavat, jotka auttavat pystysuorassa nousussa, ovat kooltaan silmiinpistäviä. Yhdessä tehokkaiden moottoreiden kanssa ne luovat käsittämätöntä melua. Myös suunnittelun kannalta on välttämätöntä välttää mahdollisia esteitä niiden tiellä, sulkea pois erilaisten esineiden pääsy.

Sanotaanpa mitä tahansa, nopeusrajoitusta on mahdotonta peruuttaa. Se on vain, että fysiikan lakien mukaan tällainen lentokone ei pysty liikkumaan yhtä nopeasti kuin nykyaikaiset. Ja jos sotilasajoneuvot voivat kehittää heidän tapauksessaan fantastisen nopeuden 1000 kilometriä tunnissa, niin siviili-ilmailun massan ja koon kasvaessa indikaattori putoaa 700 kilometriin tunnissa ja alle.

Yhteydessä

Huolimatta lentokoneissa sovelletun pystysuoran nousun käsitteen kritiikin aallosta, tarpeesta aloittaa uudelleen tämän luokan lentokoneiden tuotanto on puhuttu Venäjällä yhä enemmän 15.12.2017, 11:33

Yksi Pentagonin kalleimmista "leluista" - F-35B-hävittäjäpommikone - osallistui tällä viikolla Yhdysvaltojen ja Japanin yhteiseen harjoitukseen, jonka tarkoituksena oli jäähdyttää Pohjois-Korean ydinohjuskiihkoa. Huolimatta lentokoneissa sovelletun pystysuoran nousun käsitteen kritiikin aallosta, Venäjällä on viime aikoina puhuttu yhä enemmän tarpeesta aloittaa tämän luokan lentokoneiden tuotanto uudelleen. Erityisesti apulaispuolustusministeri Juri Borisov ilmoitti hiljattain suunnitelmistaan ​​rakentaa pystysuoraan nousu- ja laskulentokoneita (VTOL). Siitä, miksi Venäjä tarvitsee tällaisen lentokoneen ja onko ilmailuteollisuudella tarpeeksi voimaa sen luomiseen.

Massiivisin kotimainen taistelukone pystysuoralla nousulla ja laskulla oli Yak-38, joka otettiin käyttöön elokuussa 1977. Kone on ansainnut epäselvän maineen lentäjien keskuudessa - 49 231 rakennetusta lentokoneesta putosi onnettomuuksissa ja lentoonnettomuuksissa.

Lentokoneen pääkäyttäjä oli laivasto - Jak-38 perustui Project 1143 -lentokoneisiin, jotka kuljettivat risteilijöitä "Kiev", "Minsk", "Novorossiysk" ja "Baku". Kuten lentoyhtiöihin perustuvan ilmailun veteraanit muistelevat, korkea onnettomuusluku pakotti komennon vähentämään jyrkästi koulutuslentojen määrää, ja Jak-38-lentäjien lentoaika oli symbolinen luku niille aikeille - enintään 40 tuntia vuodessa. . Tämän seurauksena laivaston ilmailurykmenteissä ei ollut yhtään ensimmäisen luokan lentäjää, vain muutamalla oli toisen luokan lentopätevyys.

Taisteluominaisuudet olivat myös kyseenalaisia ​​- tutka-aseman puutteen vuoksi hän pystyi suorittamaan ilmataisteluja vain ehdollisesti. Yak-38:n käyttö puhtaana hyökkäyslentokoneena näytti tehottomalta, koska taistelusäde pystysuoran nousun aikana oli vain 195 kilometriä ja vielä vähemmän kuumassa ilmastossa.

Yak-141 monikäyttöinen pystysuoraan nousuun ja laskuun perustuva yliäänihävittäjä

Edistyneemmän Yak-141:n piti korvata "vaikea lapsi", mutta Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen kiinnostus sitä kohtaan katosi. Kuten näette, kotimaista kokemusta VTOL-lentokoneiden luomisesta ja käytöstä ei voida kutsua onnistuneeksi. Miksi pystysuoran nousun ja laskeutumisen aihe on noussut uudelleen ajankohtaiseksi?

Laivaston hahmo

"Tällainen kone on elintärkeä ei vain laivastolle, vaan myös ilmavoimille", sotilasasiantuntija, kapteeni 1. luokan Konstantin Sivkov kertoi RIA Novostille. "Modernin ilmailun pääongelma on, että suihkuhävittäjä tarvitsee hyvän kiitotien. , ja tällaisia ​​lentokenttiä on hyvin vähän, ne on melko helppo tuhota ensimmäisellä iskulla. Pystysuuntaiset lentokoneet uhattuna aikana voivat hajaantua jopa metsäaukioiden yli. ."

VTOL-koneiden käyttökelpoisuus maaversiossa ei kuitenkaan kaikkien mielestä ole perusteltua. Yksi suurimmista ongelmista on, että lentokone kuluttaa paljon polttoainetta pystysuoran nousun aikana, mikä rajoittaa voimakkaasti sen taistelusädettä. Venäjä puolestaan ​​on suuri maa, joten ilmavallan saavuttamiseksi hävittäjäkoneilla on oltava "pitkät kädet".

"Hävittäjälentokoneiden taistelutehtävien suorittaminen osittain tuhoutuneen lentokentän infrastruktuurin olosuhteissa voidaan varmistaa lyhentämällä tavanomaisten ajoneuvojen lentoonlähtöä alle 500 metrin pituiselta kaistalta", sanoo Aviaportin toiminnanjohtaja Oleg Panteleev. "Toinen kysymys on, että Venäjällä on suunnitelmia lentotukialuston rakentamisesta, täällä pystysuoraan nousevien lentokoneiden käyttö on järkevintä. Nämä eivät välttämättä ole lentotukialuksia, se voi olla myös lentotukialuksia halvimmalla hinnalla. parametrit."

Hävittäjä F-35

Muuten, F-35B on nykyään puhtaasti meriajoneuvo, sen pääasiakas on US Marine Corps (lentokone perustuu laskeutuviin aluksiin). Brittiläiset F-35B:t muodostavat selkärangan lentotukialuksen uusimmalle lentotukialukselle, Queen Elizabethille, joka on hiljattain otettu käyttöön.

Samanaikaisesti Konstantin Sivkovin mukaan Venäjän suunnittelutoimistojen ei tarvitse odottaa uusia lentotukialuksia voidakseen aloittaa F-35B:n venäläisen analogin luomisen. "VTOL-koneet eivät voi perustua pelkästään lentotukialuksiin. Esimerkiksi tankkeri varustetaan rampilla ja siitä tulee eräänlainen lentotukialus, neuvostoaikana meillä oli sellaisia ​​projekteja. Lisäksi VTOL-koneita voidaan käyttää sotalaivoista, jotka pystyvät vastaanottamaan helikoptereita, esimerkiksi fregatteja", sanoi keskustelukumppanimme.

Pystymme, jos haluamme

Sillä välin on selvää, että venäläisen pystysuoraan nousevan lentokoneen luominen vaatii vaikuttavia resursseja ja varoja. F-35B:n ja sen horisontaalisten lentoonlähtövastineiden kehityskustannukset ovat eri arvioiden mukaan jo saavuttaneet 1,3 miljardia dollaria, ja useat osavaltiot osallistuivat koneen luomiseen kerralla.