Экспериментальный истребитель с ввп versuchs-jager vj 101. германия. часть 1

Статья об экспериментальном СВВП VJ 101 уже выкладывалась на сайт. Этот материал, переведенный глубокоуважаемым сотрудником NF и мало дорботанный мной, дополняет представленную ранее данные.
Предисловие

В течение последних месяцев в беседах довольно часто упоминался самолёт, узнаваемый под обозначением «MRCA» либо «Tornado». Эта машина уже вписана в историю германского авиастроения, не смотря на то, что в этом случае обращение обязана идти скорее об общеевропейском совместном производстве.

Перед тем как мы разместим в одном из следующих выпусков издания «Luftfahrt International» данные о «Tornado», нужно напомнить о самолёте, без которого, возможно, и не было бы «MRCA». В любом случае практический опыт, полученный при работе над VJ 101, был крайне важен при разработке «Tornado». И это не просто совпадение, при котором в столь разных автомобилях возможно заметить что-то общее.

Предыстория

Вертикально взлетать, вертикально приземляться, зависать в воздухе – эти вечные и нужные требования, каковые сейчас предъявляются к современной авиации. С некоторых пор во всём мире над ответом данной неприятности трудятся тысячи инженеров. Успешное ее ответ разрешило бы применять более недорогие взлётно-посадочные полосы намного меньшего размера и сделать самолёт минимально зависимым от размеров взлётно-посадочной полосы.

Стремительный комплект высоты, и высокие аэродинамические скорости: это лишь кое-какие преимущества, каковые дают применение самолёта созданного по совокупности VTOL (Vertical Take Off and Landing = вертикальные посадка и взлёт). Для многолюдной центральной Европы это имеет огромное практическое значение.

Экспериментальный истребитель с ввп versuchs-jager vj 101. германия. часть 1

Рис. 1. VJ 101 C-X1 в момент зависания

Снова созданные ВВС ФРГ не были в этом случае забыты. Не смотря на то, что имелось достаточное количество зарубежных программ, мы не можем оценивать их достаточно высоко. Так германская авиапромышленность, бывшая когда-то фаворитом в собственной отрасли, кроме этого включалась в создание автомобилей данного типа.

Во второй половине 50-ых годов двадцатого века федеральный глава МинОбороны выдал СП «Entwicklungsring Sud», в состав которого входили компании Bolkow GmbH, Ernst Heinkel Flugzeugbau GmbH и Messerschmitt AG*, соответствующий заказ на разработку экспериментального истребителя VJ 101 (VJ = Versuchsjager – умелый истребитель).

VJ 101C в экспериментальном варианте X1 владел высокими чертями и первенствовал созданным в Германии самолётом талантливым летать со сверхзвуковой скоростью и одновременно способном вертикально взлетать и приземляться. Экспериментальный вариант Х2 кроме этого как и первый самолёт смог показать работу силовой установки с применением форсажа на всех фазах полёта.

На протяжении проектирования были проработаны разные варианты компоновки силовой установки: сопла с регулируемым вектором тяги, с отклоняемыми от продольной оси двигателями и разные комбинации двигателей, предназначенных для горизонтального полёта и подъёма. В итоге по окончании всех исследований и этих экспериментов было обнаружено оптимальное ответ.

На законцовках крыла и в передней части фюзеляжа самолёта были установлены по два турбореактивных двигателя. Данное треугольное размещение элементов силовой установки снабжало хорошие условия для посадки и вертикального взлёта и вместе с тем освобождало солидную часть фюзеляжа от размещения двигателей. Пары двигателей, установленные на законцовках крыла, были заключены в неспециализированные моторные гондолы, талантливые поворачиваться в вертикальной плоскости относительно оси самолета.

При установке гондол в вертикальное положение двигатели действовали как подъемные, а при установки в горизонтальном положении как маршевые, разрешая делать полет подобно простому самолету. На протяжении перехода от висения к горизонтальному полету и напротив гондолы с двигателями перемещались довольно собственных осей. Два двигателя, установленных в передней части фюзеляжа за кабиной пилотов, были подъемными и употреблялись лишь при приземлении и старте, а в горизонтальном полете отключались.

Чтобы расположенные на законцовках крыла двигатели имели возможность нормально действующий при посадке и взлёте нужно было разместить их на некоем расстоянии от поверхности, с которой взлетал самолёт. Для этого было решено выполнить самолёт в виде высокоплана.

При разработке шасси особенное внимание было обращено на возможность резкого удара при приземлении. Это же самое шасси разрешало делать и простой взлёт как это делали все обычные самолёты. Весовые нагрузки самолёта были вычислены так, дабы центр приложения и центр тяжести тяги всех трех пар двигателей по возможности размешались как возможно ближе друг к другу.

Все двигатели силовой установки управлялись одним неспециализированным рычагом подачи газа. Как уже упоминалось, в горизонтальном полёте трудились лишь 4 двигателя, установленные на законцовках крыла. Для перемещений самолёта довольно продольной и поперечной осей – бочки и тангаж –и наклонах при зависании в первый раз был использован особый так называемый модулятор тяги.

При подаче команды на перемещение вперёд пилот через штурвал создавал различный уровень тяги двигателей в моторных гондолах левой либо правой консолей крыла и при подаче команды для наклона через тот же штурвал создавалась различная по величине тяга между двигателями, установленными на законцовках крыла, и в передней части фюзеляжа. Так, пилот осуществлял неспециализированное управление самолетом, как при горизонтальном полёте, так и при вертикальных посадке и взлёте при помощи штурвала в один момент Поворот довольно вертикальной оси осуществлялся трансформацией положения относительно осей двигателей, установленных на законцовках крыла. Тут управление осуществлялось при помощи простых ножных педалей.

Для помощи пилоту при зависании самолёта был установлен особый регулятор, обрабатывавший сигналы от гироскопа и от совокупности управления и передававший корректирующие команды через особые механические тяги и гидравлические двигатели прямо на совокупность управления силовой установкой. Моторные гондолы с установленными в них двигателями имели возможность изменять собственное положение, перемещаясь в противоположных направлениях.

Кроме перемещений довольно трех осей особый регулятор следил и за высотой зависания самолёта. Данный же регулятор предназначался для коррекции тяги двигателей при выхода из строя части их. При зависании самолёта регулятор отрабатывал положение самолёта при наклоне менее 30°.

При исполнении горизонтального полёта регулятор срабатывал в течение двух секунд по окончании выхода какого-либо двигателя из строя.

При полёте в горизонтальной плоскости в VJ 101C как и у всех скоростных самолётов трудился демпфер смягчающий колебания по всем трех осям. В этом случае особые регуляторы при неожиданном выходе из строя одного из двигателей регулировал работу оставшихся трудящихся и предотвращал неконтролируемое состояние полета.

Влияние результата земной подушки при вертикальном старте VJ 101C-X2 было областью, в которой фактически не было какого именно или опыта. На основании выполненных теоретических расчётов, бессчётных опробований в аэродинамических трубах и динамических опробований самолёта на телескопической штанге были отработаны элементы посадки и вертикального старта, каковые разрешили исключить отрицательное влияние экранного результата. В осеннюю пору 1965 года были выполнены посадки и вертикальные взлёты на форсированном режиме работы силовой установки, наряду с этим не появлялось каких или неприятностей.

При зависании вблизи от поверхности почвы велось наблюдение за температурой главного шасси, шахт главного шасси и нижней поверхности крыла и фюзеляжа. Эти замеры проводились для определения критических больших значений температуры, каковые имели возможность появиться.

Самый сложно фазой опробований было исполнение вертикальных посадки и взлёта, т.е. переход от режима горизонтального полёта к зависанию и на оборот.

Для обеспечения этих переходов (Starttransition) гондолы силовой установки испытывались в правильном соответствии с программой опробований. На главном рычаге были дополнительно смонтированы два тумблера, разрешавшие пилоту в любое время в соответствии с внешними условиями выбирать по собственному усмотрению скорость и направление поворота моторных гондол.

Как уже упоминалось управление при трансформации положения самолёта осуществлялось при педалей и помощи штурвала, наряду с этим в один момент приводились в аэродинамические рули и движение. Введение режима Starttransition, благодаря которого горизонтальная скорость полёта самолёта неспешно возрастала, оказывало соответствующее действие и на рули. Рули по мере повышения скорости становились всё более действенными.

Одновременно с этим процессом влияние команд совокупности управления на тягу силовой установки понижалось. При установке крыльевых двигателей в горизонтальное положение подаваемые пилотом через совокупность управления команды выполнялись лишь аэродинамическими рулями, тогда как связь между штурвалом, силовой установкой и педалями всецело отключалось.

Особенное внимание уделялось воздухозоборникам установленных в гондолах двигателей. При вертикальной установке гондол на довольно высокой скорости перемещения в направлении вперёд, к примеру при приземлении (Landetransition), нужно было обеспечить вольный доступ нужного количества воздуха для двигателей. Передняя часть воздухозаборников, установленных в гондолах двигателей на шлицах, смещалась вперёд.

В следствии этого образовывался кольцевой зазор, через что к вертикально расположенным двигателям подавался дополнительный воздушное пространство. Подъемные двигатели, установленные в передней части фюзеляжа на кабиной пилотов, прикрывались щитком.

Щиток был устроен так, что при полёте в режиме Landetransition эти двигатели за счет проходящего через него воздуха действующий при нужных для воспламенения горючее-воздушной смеси холостых оборотах и в один момент обеспечивалась надёжная равномерная подача воздуха к этим расположенным друг за другом двигателям. При горизонтальном аэродинамическом полёте щитки были в убранном состоянии.

Особенное значение при разработке проекта уделялось осям, довольно которых двигатели поменяли собственный положение в пространстве. Через эти оси с одной стороны должна была передаваться на сам самолёт вся тяга, развиваемая установленными в гондолах двигателями, а иначе эти оси были выполнены c полостями чтобы через них возможно было совершить штанги совокупности управления, топливопроводы и трубопроводы гидросистемы.

В этих же осях устанавливались тензометрические датчики, чьи показатели в ходе полёта всегда передавались на наземную станцию. На станции нагрузки, появляющиеся в осях при разном положении двигателей и самолёта силовой установки, всегда находились под наблюдением и разрешал вовремя найти происхождение критической обстановке.

Разработка VJ 101

Упомянутое в начале статьи совместное предприятие приступило к работе по данной теме. Компания Heinkel занималась вопросами, касающимися вертикального старта, и позднее по результатам этих работ был создан опытный образец самолёта взявшего обозначение VJ 101А. В это же самое время компания Messerschmitt создала второй прототип, взявший обозначение VJ 101 B.

После этого упомянутое выше совместное предприятие приступило к совместным изучениям двух опытных образцов, по результатам которых был создан прототип VJ 101 C, два экземпляра которого после этого были собраны. Потом последовал VJ 101 D, представлявший собой предстоящее развитие ранее созданных прототипов, и уже на его базе и был создан самолёт VTOL, что уже возможно было реально применять в качестве боевого самолёта. Предстоящие работы по данной теме были прекращены летом 1964 года в пользу более продвинутой концепции.

Увлекательным в данной истории есть то, что на базе обоих прототипов этих самолётов были изучены приблизительно 70 разных вариантов самолётов, выполненных на базе данной концепции. Не смотря на то, что издание владеет документацией об этих вариантах, мы зашли бы через чур на большом растоянии, если бы уделить время всем им.

VJ 101 A

Исходной базой для VJ 101 A была конструкция, не предусматривавшая возможность применения отдельных двигателей для исполнения вертикальных посадки и взлёта (VTOL-Phase). Два маршевых двигателя силовой установки, размещенные в передней части фюзеляжа и предназначенные для приземления и вертикального подъёма, при горизонтальном полёте не употреблялись. Это означало наличие на борту дополнительного веса, что уменьшал нужную нагрузку.

Силовая установка, имевшая возможность перемещать, довольно вертикальной оси размещались на законцовках консолей крыла. Управление силовой установки на VTOL-Phase осуществлялось при помощи модуляторов тяги. На протяжении исполнения горизонтального полёта величина тяги, развиваемая шестью двигателями, существенно превышала нужную для данного режима полёта.

Чертёж 1. VJ 101 A

Чертёж 2. VJ 101 В

Чертёж 3. VJ 101 В-0002

Чертёж 4. Истребитель-бомбардировщик P 1227/1 (101 B)

Чертёж 5. Истребитель-бомбардировщик VJ 101 B 0004

Чертёж 6. Истребитель-бомбардировщик P 1227/2 (101 B)

В режиме VTOL отказ одного из расположенных в передней части фюзеляжа двигателей имел возможность сразу же привести к падению самолёта. Как видно на чертеже 1 фюзеляж по собственной конструкции был достаточно несложным, тогда как размещение двигателей в законцовках крыла и на особом креплении в передней части фюзеляжа было новой разработкой.

Технические данные

6 ТРД RB 153 с форсажной камерой VTO. Тяга силовой установки около 9600 кг.

VJ 101 B

VJ 101 B, соответственно чертеж 2, был создан компанией Messerschmitt в интересах СП EWR. Данный самолёт весил приблизительно 7000 кг. На нём были установлены четыре подъемно-маршевых двигателя Typ RB 153, помогавших для обеспечения посадки и вертикального взлёта, и один маршевый двигатель Typ RB 162.

Управление на посадке и взлёте осуществлялось через сопл

Первый реактивный бомбардировщик Аr 234 Самолеты Германии, 1941-1945 История авиации, 3-й фильм

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: