A függőleges fel- és leszálló repülőgép ( VTOL ; eng. VTOL, Vertical Take-Off and Landing ) olyan repülőgép , amely függőleges hajtóművel nulla vízszintes sebességgel képes fel- és leszállni .
Az alapvető különbség a VTOL repülőgépek és a különböző forgószárnyasok között, hogy vízszintes repülési üzemmódban, utazósebességgel, a hagyományos repülőgépekhez hasonlóan a rögzített szárny emelést hoz létre .
Az FAA meghatározása szerint a VTOL repülőgép a "levegőnél nehezebb, függőleges fel- és leszállásra, kis sebességű repülésre képes légi jármű, amely a jelzett üzemmódokban olyan eszközöket használ, amelyek hajtóművel vagy közvetlen motor tolóerővel hoznak létre emelést: vízszintes repülési módban pedig rögzített szárnyat vagy szárnyakat használ. Különböző megközelítések léteznek azonban a VTOL-repülőgépek osztályozására és a különféle repülőgépek ebbe a csoportba való besorolására.
Hagyományosan (a függőleges üzemmódban történő emelés elve alapján ) a meglévő VTOL repülőgépeket egy sugárhajtóműves gázsugár -sugárzó energiáját használó eszközökre lehet osztani (például McDonnell Douglas AV-8 Harrier II , Yak-38 ) és más eszközök, amelyek különböző kialakítású és elrendezésű függőleges légnyomású csavarokat használnak - csavaros VTOL repülőgépek ( levegő hibridek ), konvertiplánok (például Bell V-22 Osprey ).
Az 5. generációs F-35 B vadászbombázó külön motorral van felszerelve a függőleges fel- és leszálláshoz.
A törzs helyzete fel- és leszálláskor.
A VVP repülőgépek fejlesztését először 1909 -ben Borisz Grigorjevics Luckij orosz mérnök kezdte meg . Az ötletet az első repülőgépén valósította meg . Az 1950 -es években, amikor elérték a turbó- és turbóprop hajtóművek megfelelő műszaki színvonalát , ez széles körű érdeklődést váltott ki az ilyen típusú repülőgépek iránt, mind a potenciális katonai felhasználók, mind a tervezőirodák körében . A VTOL repülőgépek fejlesztése érdekében jelentős lendületet jelentett a nagy sebességű , nagy fel- és leszállási sebességű nagysebességű sugárhajtású vadászgépek széles körű alkalmazása a különböző országok légierejében . Az ilyen harci repülőgépekhez hosszú , burkolt kifutópályákra volt szükség : nyilvánvaló volt, hogy nagyszabású ellenségeskedések esetén e repülőterek jelentős részét, különösen a frontvonalakat, az ellenség gyorsan letiltja. Így a katonai megrendelőket az érdekelte, hogy a repülőgépek bármilyen kis területen függőlegesen szálljanak fel és szálljanak le, vagyis gyakorlatilag a repülőterektől függetlenül. A vezető világhatalmak hadseregének és haditengerészetének képviselőinek érdeklődése miatt nagyrészt több tucat különböző rendszerű kísérleti repülőgép jött létre. A szerkezetek többsége 1-2 példányban készült, amelyek rendszerint már az első tesztek során balesetet szenvedtek , további kutatásokat nem végeztek rajtuk. A NATO Műszaki Bizottsága , amely 1961 júniusában bejelentette a VTOL vadászbombázókra vonatkozó követelményeket , ezzel lendületet adott a szuperszonikus GDP-repülőgépek fejlesztésének a nyugati országokban. Azt feltételezték, hogy az 1960-as és 70 - es években a NATO-országoknak körülbelül 5000 ilyen repülőgépre lesz szükségük, amelyek közül az első már 1967-ben szolgálatba állna. Az ilyen nagyszámú termék előrejelzése hat repülőgép VVP projekt megjelenését okozta:
Az összes projekt jóváhagyása után versenyt kellett kiírni , amelyen a javasoltak közül a legjobbat kellett kiválasztani a tömeggyártásba való beindításhoz , azonban már a pályázatra való benyújtás előtt egyértelmű, hogy erre nem kerül sor. Kiderült, hogy minden államnak megvan a saját, más koncepciója a jövő repülőgépéről, és nem hajlandó beleegyezni egyetlen cég vagy cégcsoport monopóliumába. Például a brit hadsereg nem a saját cégeit támogatta, de a francia projektet, az NSZK a Lockheed projektet stb. Az utolsó cseppet azonban Franciaország üzenete jelentette, amely bejelentette, hogy a verseny eredményétől függetlenül dolgozni fog Mirage III V repülőgépprojektjén.
Politikai, technikai és taktikai problémák befolyásolták a NATO-bizottság koncepciójának változását, amely új követelményeket fogalmazott meg. Megkezdődött a többcélú repülőgépek létrehozása. Ebben a helyzetben a benyújtott tervek közül csak kettő hagyta el az előzetes tervezési szakaszt: a francia kormány által finanszírozott Mirage III V és a nyugatnémet ipar által finanszírozott VJ-101C. Ezek a repülőgépek 3, illetve 2 példányban készültek, és 1966-ig és 1971-ig tesztelték (4-en haltak meg balesetben). 1971 -ben az amerikai haditengerészeti légiközlekedési parancsnokság utasítására megkezdték a munkát a harmadik szuperszonikus VVP repülőgépen a nyugati országokban - az amerikai XFV-12A-n .
Ennek eredményeként csak a megalkotott és legyártott VTOL Sea Harriert használták aktívan és sikeresen, beleértve. a falklandi háború idején . A modern VTOL fejlesztés az amerikai F-35 , egy ötödik generációs vadászrepülőgép. Az F-35 VTOL repülőgépként történő fejlesztése során a Lockheed Martin számos technológiai megoldást alkalmazott a Yak-141- ben .
A Jak-36 volt az első szovjet VTOL repülőgép . Fejlesztését 1960 óta a Yakovlev Tervezőirodában végzik S. G. Mordovin vezetésével. A tesztek során először felépítették és tesztelték a " Turbolet " repülőállványt, amelyen függőleges repülési módokat dolgoztak ki. A Yak-36 program vezető tesztpilótái Yu. A. Garnaev és V. G. Mukhin voltak. 1966. március 24-én Mukhin pilóta végrehajtotta az első repülést függőleges felszállással, átállással vízszintes repülésre és függőleges leszállással. 1967 -ben a Moszkva melletti Domodedovo repülőtér feletti bemutató repüléseken három szuperszonikus STOL repülőgépet (rövid fel- és leszállás) mutattak be: A. I. Mikoyan (MiG-23PD), P. O. Szuhoj (T-58VD és T-6-1) és egy VTOL repülőgép, amelyet A. S. Yakovlev - Yak-36 tervezett . További fejlesztése a Yak-38 volt , ezt követte a Yak-141 és a Yak-43 módosításának projektje . Az 1990-es években a Yak-201 repülőgép-projektet fejlesztették ki .
A VVP repülőgépek fejlődésének története azt mutatja, hogy eddig szinte kizárólag katonai repülésre készültek . A VTOL repülőgépek katonai célú előnyei nyilvánvalóak. A GDP repülőgépei olyan helyszínekre épülhetnek, amelyek méretei nem sokkal nagyobbak a méreteinél . A függőleges fel- és leszállás képessége mellett a VTOL repülőgépek további előnyökkel is rendelkeznek, nevezetesen a lebegés, ebben a helyzetben fordulás és oldalirányú repülés képessége, az alkalmazott meghajtási rendszertől és vezérlőrendszertől függően. Más függőlegesen felszálló repülőgépekhez (például helikopterekhez ) képest a VTOL repülőgépek összehasonlíthatatlanul nagyobb, akár szuperszonikus ( Yak-141 ) sebességgel és általában a merevszárnyú repülőgépekben rejlő előnyökkel rendelkeznek. Mindez a függőlegesen felszálló repülőgép ötlete iránti lelkesedéshez vezetett, egyfajta "VTOL-robbanáshoz" a mérnöki és tervezési, valamint általában a repülési területeken az 1960-as és 1970-es években.
Az ilyen típusú járművek széles körű elterjedését jósolták, számos katonai és polgári, harci, szállító- és utasszállító VTOL repülőgép-projektet javasoltak különféle kivitelben (a 70-es évek VTOL utasszállító-projektjének tipikus példája a Hawker Siddeley HS-141 ) .
Azonban a VTOL repülőgépek hátrányai is jelentősnek bizonyultak. Az ilyen típusú gépek vezetése nagyon nehéz egy pilóta számára, és magas szintű vezetési technikát igényel. Ez különösen érinti a lebegési és átmeneti üzemmódokat repülés közben - a lebegésről a vízszintes repülésre való átmenet pillanataiban és fordítva. Valójában a sugárhajtású VTOL repülőgép pilótájának át kell adnia az emelőerőt, és ennek megfelelően a gép súlyát - a szárnyról a függőleges gáztolófúvókákra, vagy fordítva.
A kísérleti technika ezen jellemzője összetett kihívások elé állítja a VTOL pilótát. Ezenkívül lebegő és tranziens üzemmódokban a VTOL-ok általában instabilok, oldalsó megcsúszásnak vannak kitéve, ezekben a pillanatokban nagy veszélyt jelent az emelőmotorok esetleges meghibásodása (egy ilyen hiba gyakran okozott baleseteket a soros és kísérleti VTOL-okban). A hátrányok közé tartozik továbbá a VTOL repülőgépek lényegesen kisebb hasznos terhelése és repülési hatótávolsága a hagyományos repülőgépekhez képest, a magas üzemanyag-fogyasztás függőleges repülési módokban, a VTOL repülőgép szerkezetének általános összetettsége és magas költsége, valamint a kifutópálya felületeinek meleg általi roncsolása. gáz kipufogó motorok.
Ezek a tényezők, valamint az olaj (és ennek megfelelően a repülőgép-üzemanyag) világpiaci árának meredek emelkedése a 70-es években az utasszállító és szállító sugárhajtású VTOL repülőgépek fejlesztésének gyakorlati leállásához vezettek.
A sok javasolt VTOL sugárhajtású projekt közül csak egy Dornier Do 31 -es repülőgép készült el és tesztelték gyakorlatilag , azonban ezt a gépet sem gyártották sorozatban. A fentiek alapján a sugárhajtású VTOL repülőgépek kiterjedt fejlesztésének és tömeges használatának kilátásai nagyon kétségesek. Ugyanakkor a modern tervezési irányzat a hagyományos sugárhajtású konstrukciótól való elmozdulás irányába mozdul el a légcsavaros VTOL repülőgépek javára (gyakrabban a tiltrotoros repülőgépek): ezek közé a gépek közé tartozik különösen a jelenleg sorozatgyártású Bell V-22. Az Osprey and the Bell ennek alapján fejlesztették ki .
| Repülőgépek | |
|---|---|
| Tervezők | |
| Forgószárnyú | |
| Aerosztatikus | |
| Aerodinamikai | |
| Rakéta dinamikus | |
| Egyéb | |