Тік ұшатын ұшақ. VTOL

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Көп функционалдылық пен дизайнның жетілдірілуі бірегей авиация техникасын біріктіреді - тік ұшып көтерілу және қону ұшағы. Ресейдің, Англияның және АҚШ-тың үздік ақыл-ойлары көп жылдық даму және оларды одан әрі жаңғырту арқылы бәсекелестік күресте аңызға айналған үлгілерді жасады. Жылдамдықтың, ұшу биіктігінің, жүк көтеру қабілетінің, сондай-ақ жауынгерлік көрсеткіштерінің артуы ауыр реактивті қозғалтқышты үнемі жетілдірумен байланысты. Бұл тік ұшып көтерілетін ұшақтарды әлемдік әуе күштерінің негізгі базалық бөліміне айналдырған нәрсе.

Бірінші тігінен

1954 жылы эксперименталды түрде жасалған ең бірінші тік ұшып көтерілу және қону техникасы 65 үлгісіндегі әуе сынақ көлігін жасау болды. Жобаланған дизайн әртүрлі ұшақтардың қол жетімді бөліктерінен тұрды - фюзеляж және тік құйрық ұшақ корпусынан, қанаттардан алынған.- Cessna Model 140A ұшағында, ал шассиде - Bell Model 47 тікұшағында. Осы уақытқа дейін заманауи дизайнерлер осы жеке элементтердің комбинациясы осындай нәтиже бере алатынын таң қалдырады!

Американдық Bell компаниясының ұшағы 1953 жылдың аяғында дайын болды. Бір айдан кейін әуеде қалықтап бірінші ұшу, ал алты айдан кейін - оның алғашқы тегін ұшуы болды. Бірақ ұшақтың модернизациясы тоқтаған жоқ, ол тағы бір жыл бойы ауада сынақтан өткізу және сынақтан өткізу арқылы қажетті өнімділікке жеткізілді.

Реактивті, бірақ өте емес

Фюзеляждың бүйірлерінде орналасқан қозғалтқыштар 90 градусқа төмен бұрылды, осылайша ұшу үшін көтеру мен күш пайда болды. Турбокомпрессор тікелей қанат пен қауырсынның ұштарындағы ауа саптамаларына қарқынды қуат беруді қамтамасыз етті. Бұл әуе кемесінің бүкіл құрылымын қалықтау режимінде басқаруды қамтамасыз етті және тіпті төмен жылдамдықта қозғалғанда да бұл мүмкіндікті сақтайды.

Бірақ көп ұзамай сынақ нәтижелері бойынша Белл бұл жобамен жұмыс істеуді жалғастырудан бас тартты. Бірінші VTOL ұшағында реактивті күш болғаны сонша, ол өзінің ұшу салмағынан әрең асып түсті, бірақ ол көлденең қозғалыс үшін шамадан тыс болды.

Осындай сипаттамалармен ұшқышқа көлденең ұшудың максималды жылдамдығының шегінен аспай, жылдамдықты қолайлы мәндерде ұстау қиын болды. Сондықтан американдықтардың назары басқа оқиғаларға ауысты.

Әлемдегі жалғыз Як-141

1992 жылы арнайы шақырылған аккредиттелген журналистер батыстың жетекші авиакомпанияларының осы техникаға деген қызығушылығына таң қалды. Сарапшылар ұшақтың жауынгерлік ұшақ туралы стандартты идеялардан асып түсетін ерекшеліктерін байқады. Бірнеше елдерде параллель жүргізілген ұзақ жылдар бойы жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде кеңестік ұшақтар алақанға лайық болатыны белгілі болды.

Бұл Як-141, сол кездегі әлемдегі жалғыз дыбыстан жоғары VTOL ұшағы болатын. Ол жауынгерлік тапсырмалардың кең ауқымымен, жоғары жылдамдығымен және бірегей маневрлігімен ерекшеленді, ол үшін ол бірден дүние жүзінде мойындалды.

Американдықтар мен еуропалықтар 60-жылдары осы бағытта дамуын бастады. 1961 жылы Фарнборо қаласында өткен көрмеде тек ағылшын компаниясы лайықты нәтиже көрсете алды. Британдық әуе күштерінің болашақ негізгі жауынгерлік ұшағы Harrier VTOL жойғыш ұшағы ең қызықты ғана емес, сонымен қатар ең қорғалған экспонат болды.

Британдықтар ешкімді, тіпті одақтастары американдықтарды да кіргізбеді. Ерекше еңбегі мен фашистік Германияны жеңуге қосқан үлесі үшін ерекше жағдай жасалған жалғыз адам кеңес жауынгерлерінің әйгілі дизайнері - А. С. Яковлев болды. Оны шақырып қана қоймай, бұл техниканың мүмкіндіктерімен де таныстырды.

Әлемдік державалардың тік жарысы

Сол кездегі КСРО-дағы даму біршама жетістікке жетті, бірақ әлі де британдықтардан айтарлықтай төмен. Ойлап шығарылған турбофильді эксперименттер дизайнерлерге құнды тәжірибе берді, бұл мүмкін болдыұшақта екі турбореактивті қозғалтқышты орнату. Олардың саңылаулары 90 градусқа айнала алады.

Тест В. Мухин Як-36 ұшағын аспанға көтерді. Бірақ бұл әлі толыққанды жауынгерлік көлік емес еді. Демонстрациялық қойылымдарда зымырандардың орнына арнайы макеттер ілінді. Өйткені, ұшақ нағыз қаруға әлі дайын емес еді.

1967 жылы КОКП Орталық Комитеті Яковлевтің жобалық тобының алдына тік ұшатын жеңіл ұшақ жасау міндетін қойды. Як-38 деп аталатын жаңартылған модель тіпті А. Туполевтің де күмәнді реакциясын тудырды. Бірақ 1974 жылы алғашқы 4 ұшақ дайындалды.

Фолкленд соғысында британдық «Гарриер» бомбалаушы ұшақтарының аспандағы сөзсіз басымдығынан кейін Кеңес Одағы үкіметіне Як-38 ұшағын жетілдіру қажет екені белгілі болды. Сондықтан 1978 жылы Минавиапром комиссиясы Яковлев конструкторлық бюросының жобасын мақұлдады - жаңартылған Як-141 тік ұшатын истребителін құру.

Кеңес рекордшысы

Тамаша басқару жүйесімен жабдықталған бірегей қозғалтқыш Ресейде тік ұшатын ұшақтар үшін арнайы жасалған. Әлемде алғаш рет оттықтан кейінгі айналмалы саптамаға арналған шешім табылды - бұл тек кеңестік ғана емес, сонымен қатар шетелдік авиаконструкторлар да он жыл бойы жұмыс істеп келеді. Бұл Як-141 үшін жердегі сынақ циклін аяқтауға және оны ұшуға жіберуге мүмкіндік берді. Алғашқы сынақтардан ол өзінің ең жақсы ұшу өнімділігін растады.

Бұл ең жақсылардың бірі болдыҚұпия авиация жобалары үшін батыс барлау агенттіктеріне оның қалай көрінетінін білу үшін 11 жыл қажет болды. Көп мақсатты тасымалдаушы Як-141 ұшағы, 4-ші буын жойғыш ұшағы 12 әлемдік рекорд орнатты. Ол әуе үстемдігін алу және жаудан орналасқан жерді жабуды көздеді. Оның локаторы әуедегі де, жердегі нысаналарды да дәл тигізуге мүмкіндік береді. 1800 км/сағ максималды жылдамдыққа жету мүмкіндігі. Жауынгерлік жүк - 1000 кг. Ұрыс қашықтығы 340 км. Максималды ұшу биіктігі 15 км-ге дейін.

Горбачев саясаты

Қорғаныс өнеркәсібіне жұмсалатын шығындарды қысқарту саясаты өз әсерін тигізді. Сыртқы экономикалық байланыстардағы жылымықты көрсету үшін үкімет авиатасымалдаушылар өндірісін айтарлықтай реттеді. 1987 жылдан кейін Ресей флотынан авиатасымалдаушыларды шығаруға байланысты базалық кемелердің болмауына байланысты Як-141 әзірлеу тоқтатылды.

Осыған қарамастан, Як-141 пайда болуы ұшақтарды жобалау тәжірибесінде маңызды қадам болды. Ресейлік тік ұшып көтерілетін ұшақтар Әскери-әуе күштерінің таптырмас жабдығына айналды, ал истребительдерді одан әрі жаңғыртуда ғалымдар негізінен Яковлевтің көп жылғы еңбегінің нәтижелеріне сүйенді.

MiG-29 (Fulcrum)

А. Микоян атындағы конструкторлық бюро әзірлеген, төртінші буын ресейлік МиГ-29 жойғыш ұшағы орташа және қысқа қашықтықтағы зымырандармен әуе ұрысының ең жақсы сипаттамаларын біріктіреді.

Алғашында VTOL MiG жоюға арналғанкез келген ауа райы жағдайында кез келген әуе нысаналары. Кедергі болған жағдайда да өзінің функционалдығын сақтайды. Жоғары тиімді қос контурлы қозғалтқыштармен жабдықталған ол жердегі нысанаға да соғуға қабілетті. 70-ші жылдардың басында жобаланған, алғашқы ұшу 1977 жылы болған.

Қолдану өте оңай. 1982 жылы Әскери-әуе күштерімен қызметке кірген МиГ-29 Ресей Әскери-әуе күштерінің негізгі жойғышы болды. Сонымен қатар, 25-тен астам ел мыңнан астам ұшақ сатып алды.

Американдық қанатты жыртқыш

Қорғаныс мәселесінде әрқашан мұқият, американдықтар қуатты жауынгерлерді жасауда да озық.

Жыртқыш құстың атымен аталған Harrier құрлықтағы күштерді әуеден қолдау, ұрыс және барлау үшін көп функциялы және жеңіл шабуылдаушы ұшақ ретінде жасалған. Өте жақсы өнімділігінің арқасында ол испан және итальяндық әскери-теңіз күштерінде де қолданылады.

Өз сыныбында бірінші болып, британдық VTOL Hawker Siddeley Harrier 1978 жылы AV-8A Harrier ағылшын-американдық модификациясының прототипі болды. Екі ел конструкторларының бірлескен жұмысы оны Харриер отбасының екінші буын шабуылдаушы ұшағына дейін жетілдірді.

1975 жылы басшылық қаржылық бюджетке төтеп бере алмағандықтан жобаны тастап кеткен Англияның орнына Макдоннелл Дуглас келді. AV-8A Harrier ұшағын мұқият модификациялау бойынша қабылданған шаралар AV-8B истребителін алуға мүмкіндік берді.

Жетілдірілген AV-8B

Технологияға негізделгеналдыңғы үлгідегі AV-8B сапаны жаңарту тұрғысынан айтарлықтай жақсарды. Ұшқыш кабинасы көтерілді, фюзеляж қайта жасалды, қанаттар жаңартылды, әр қанатқа бір қосымша аспа нүктесі қосылды. Жоғары дәлдіктегі қарулар ұшыру аймағына кірген кезде тікелей лақтырылады, ауытқу ықтималдығы 15 м-ге дейін болуы мүмкін.

Модель аэродинамика тұрғысынан одан әрі жетілдірілді және осылайша Құрама Штаттарда тік ұшатын ең жақсы ұшақ жасалды. Жаңартылған Pegasus қозғалтқышымен жабдықталған ол тік көтерілу мен қонуды орындауға мүмкіндік берді. AV-8B 1985 жылдың басында АҚШ жаяу әскерімен қызметке кірді.

Әзірлеу тоқтаған жоқ, кейінірек AV-8B(NA) және AV-8B Harrier II Plus үлгілері түнгі ұрыс қимылдарына арналған жабдықты алды. Әрі қарай жетілдіру оны бесінші буын тік ұшып көтерілетін Harrier III ұшағының үздік өкілдерінің біріне айналдырды.

Кеңестік конструкторлар қысқа ұшу тапсырмасын орындауда көп жұмыс істеді. Бұл жетістіктерді американдықтар F-35 үшін сатып алды. Кеңестік сызбалар көп функциялы дыбыстан жылдам шабуылшы F-35-ті жетілдіруде үлкен рөл атқарды. Бұл VTOL истребительі кейін Британдық және АҚШ Әскери-теңіз күштерімен қызметке кірді.

Боинг. Шектеуден тыс

Аробатиканың шеберлігі мен бірегей сипаттамаларын енді тек жауынгерлер ғана емес, сонымен қатар жолаушылар лайнерлері де көрсетуде. Boeing 787 Dreamliner – акең фюзеляжды қос қозғалтқышты тік ұшатын жолаушылар ұшағы Boeing.

Boeing 787-9 14 000 км қашықтықты құрайтын 300 жолаушыға арналған. Салмағы 250 тонна болатын Фарнбородағы ұшқыш таңғажайып трюк жасады: ол жолаушылар ұшағын көтеріп, тік көтерілуді орындады, бұл тек қана жойғыш ұшақ үшін мүмкін. Үздік авиакомпаниялар оның еңбегін бірден бағалады, оны сатып алуға тапсырыстар бірден әлемнің жетекші елдерінен түсе бастады. 2016 жылдың басындағы жағдай бойынша 470 бірлік сатылды. VTOL Boeing бірегей жолаушылар туындысына айналды.

Ұшақ мүмкіндіктері кеңейіп жатыр

Ресейлік конструкторлар тік көтерілуі және қонуы бар, ұшу алаңдарын қажет етпейтін әуе кемесін жасаудың азаматтық жобасында сәтті жұмыс істеуде. Ол жердегі де, судағы да отынның әртүрлі түрлерінде тиімді жұмыс істей алады.

Қолданбалардың кең ауқымы бар:

• шұғыл медициналық көмек көрсету;
• әуе барлауы;
• құтқару операциялары;
• ресми мақсатта жеке пайдалану.

Және жеке мақсаттар үшін

Мүмкін пайдаланушылар Төтенше жағдайлар министрлігі мен құтқару қызметтері, Ішкі істер министрлігі, медициналық қызметтер және қарапайым коммерциялық ұйымдар болуы мүмкін.

10 км биіктікте ұшуға қабілетті, 800 км/сағ жылдамдыққа жететін жаңа тік ұшып көтерілетін ұшақ.

Бұл ұшақтың жаңа буынының мүмкіндіктері тіпті пайдалану үшін жасалғанжабық орындар: қалада, орманда, қажет болса, тіпті төтенше жағдайларда да.

Мұндай ұшақтың винтімен жасалған шеңбер оның тірек аймағы болып саналады. Көтеру күші жоғарыдан ауаны пайдаланатын, оны төмен бағыттайтын негізгі ротордың айналуымен жасалады. Нәтижесінде аймақтың үстінде төмендетілген қысым, ал оның астында жоғары қысым пайда болады.

Тікұшақ ұқсастығы бойынша жасалған, шын мәнінде оның жетілдірілген және әртүрлі жағдайларға бейімделген моделі болғандықтан, ол тік ұшып, қонуға және бір жерде қалықтауға қабілетті.

Қырғи қабақ соғыс қайта оралды

Бұл мысалдағы ұшақ конструкторларының жетістіктері жоғары технологиялар мен тік ұшатын ұшақтың мемлекеттік және азаматтық мақсаттар үшін бірдей пайдалы және сұранысқа ие болуы мүмкін екенін растады.

Қырғи қабақ соғыс дәуірінде әлемнің жетекші державалары дәстүрлі аэродромдарды қажет етпейтін жауынгерлік ұшақ жасау жобаларымен таң қалды. Бұл орналастырылған ұшақтары бар мұндай нысандардың жауға аздап осалдығымен түсіндірілді. Сонымен қатар, қымбат ұшу-қону жолағын қорғауға кепілдік берілмеді. Бұл кезең әуе кемелерін жобалау қызметінің дамуындағы ең маңызды кезең болып саналады.

Батыс және отандық стратегтер 30 жыл бойы VTOL ұшақтарын тыңғылықты түрде жаңартып, бесінші буын жауынгерлерінің жетілдірілуіне қол жеткізді. Ал қабылданған негізгі технологиялар әлемдік жетекшілердің ұзақ мерзімді әзірлемелерін пайдалануға мүмкіндік бередіұшақ конструкторлары.