Евгений Ружицкий - Европейские самолеты вертикального взлета

Проект пассажирского СВВП Дорнье Do.231 с подъемно-маршевыми и подъемными ТРДД

Проект пассажирского СВВП Хоукер-Сиддли HS.141

Шасси трехопорное, убирающееся, имеет сдвоенные колеса на каждой стойке. Главные опоры убираются назад в гондолы подъемно-маршевых двигателей. Носовая опора управляемая самоориентирующаяся также убирается назад. Амортизаторы масля- но-пневматические. Все опоры снабжены пневма- тиками низкого давления. База шасси 8,6 м, колея – 7,5 м.

Силовая установка комбинированная: два подъемно-маршевых ТРДД Бристоль Сиддли BS.53 «Пегас» 5-2 с поворотными соплами тягой по 7000 кгс установлены в гондолах под крылом. Воздухозаборники осевые нерегулируемые. Двигатели имеют по четыре поворотных сопла. Диаметр двигателя 1,22 м, длина 2,51 м, масса сухого 1260 кг.

Восемь подъемных ТРД Роллс-Ройс RB. 162-4 тягой по 2000 кгс установлены по четыре в двух гондолах на концах крыла. Двигатели снабжены соплами с дефлекторами, которые могут отклонять поток газов на 15° вперед или назад, и имеют общие воздухозаборники с открывающимися створками в гондолах. Длина двигателя 1,315 м, диаметр 0,66 м, масса сухого 125 кг.

Топливная система. Топливо размещается в пяти баках общей емкостью 8000 л, расположенных в крыле. Подача топлива в двигатели производится из центрального бака, в который топливо поступает из остальных баков.

Система управления. В горизонтальном полете используются обычные аэродинамические рули. На режимах висения, малых скоростей и переходных режимах используется струйная система управления. Продольное управление осуществляется с помощью реактивных сопл в хвостовой части фюзеляжа, в которые подается сжатый воздух, отбираемый от ТРДД: два сопла направляют воздух вверх, а два других – вниз. Поперечное управление осуществляется дифференциальным изменением тяги подъемных ТРД, а путевое – отклонением сопл левого и правого ТРДД в противоположном направлении. Управление вертикальными перемещениями на режиме висения достигается изменением тяги ТРДД. Выдерживание заданной высоты полета осуществляется с помощью автостабилизирующей системы.

Гидравлическая система. Состоит из двух основных независимых систем и аварийной системы. Рабочее давление в системах 210 кгс/см2 . Первая основная система обеспечивает привод шасси, закрылков, грузовой рампы, створок грузового люка, люков гондол с ТРД и части гидравлических цилиндров системы управления. Вторая основная система предназначена только для привода гидравлических цилиндров системы управления.

Электрическая система включает четыре генератора трехфазного переменного тока мощностью по 9 кВА (115/200 В, 400 Гц), установленных по два на каждом ТРДД,, и два преобразователя- выпрямителя постоянного тока мощностью 3 кВ (50 А, 28 В).

Оборудование. В кабине установлено стандартное оборудование для военно- транспортных самолетов с ав- тостабилизирующей системой фирмы «Бодензееверке».

Компоновочная схема СВВП Do.31

Размеры:

размах крыла 18,06 м

длина самолета 20,7 м

высота самолета 8,53 м

площадь крыла 57 м2

Двигатели:

подъемно-маршевые 2 ТРДД

Бристоль Сиддли BS.53 «Пегас» 5-2

взлетная тяга 2x7000 кгс

подъемные 8 ТРД Роллс-Ройс RB. 162-4

взлетная тяга 8x2000 кгс

суммарная тяга при вертикальном взлете 30 000 кгс

Массы и нагрузки:

расчетная взлетная

при вертикальном взлете 22 500 кг максимальная взлетная

при взлете с разбегом 27 500 кг

платная нагрузка 3000 – 5000 кг удельная нагрузка на крыло при

максимальном взлетном весе 483 кгс/м2 тяговооруженность при вертикальном взлете 1,33

Летные данные:

крейсерская скорость на высоте 6000 м 650 км/ч

скороподъемность у земли 19,2 м/с

практический потолок 10 500 м

Экспериментальный вертикально взлетающий истребитель- бомбардировщик

Сверхзвуковой СВВП VJ-101C разрабатывался объединением западногерманских фирм под названием «Энтвиклюнгсринг Зюд», в которое входили фирмы «Бельков», «Хейнкель» и «Мессершмитт» и которое было организовано в 1959 г. для совместных работ над проектами истреби- телей-бомбардировщиков и перехватчиков. Объединение не имело собственных финансовых средств и его деятельность субсидировалась правительством ФРГ.

СВВП VJ-101C был спроектирован в соответствии с требованиями ВВС ФРГ к сверхзвуковому истребителю-бомбардировщику и перехватчику, способному совершать вертикальный взлет и посадку. Была поставлена задача создать для ВВС ФРГ вертикально взлетающий истребитель с максимальной скоростью полета, соответствующей числу М = 2. Для СВВП была выбрана комбинированная силовая установка, состоящая из подъемно-маршевых двигателей в поворотных гондолах на концах крыла и подъемных ТРД в фюзеляже, которая рассматривалась более перспективной и более экономичной, чем силовая установка с одним подъемно-маршевым двигателем, как на английском СВВП «Харриер», или комбинированная силовая установка с отдельными подъемными и маршевым двигателям, как на французском СВВП «Мираж» V. Программой разработки предусматривались постройка и испытания двух экспериментальных самолетов, имеющих обозначения VJ-101C-X1 и VJ-101C-X2. Развитию самолета VJ-101C придавалось большое политическое значение, так как он тогда был единственным самолетом ФРГ с вертикальным взлетом и посадкой, доведенным до стадии летных испытаний. В поставках оборудования для СВВП VJ-101C принимали участие 115 иностранных фирм Великобритании, США и Франции.

Экспериментальный сверхзвуковой вертикально взлетающий ис- требитель-бомбарди- ровщик Энтвиклюнгсринг Зюд VJ-101C

Летные испытания СВВП VJ-101C

Параллельно с проектированием и постройкой первых двух экспериментальных СВВП проводились стендовые испытания системы управления на вертикальных режимах работы путем дифференциального изменения тяги двигателей. Была сконструирована простейшая установка, состоящая из консольной балки на шарнирной опоре. На конце балки было сиденье оператора, за которым был установлен вертикально ТРД Роллс-Ройс RB.108.

Позже был построен летающий стенд, на котором установили вертикально три ТРД Роллс-Ройс RB.108, схема их размещения была аналогична размещению двигателей на самолете. Стенд был оснащен шасси. Первоначально летающий стенд испытывался на шарнирной опоре, с помощью которой можно было имитировать перемещение самолета относительно трех осей и по вертикали (в пределах 2 м). Первый свободный полет стенда состоялся в марте 1962 г. Взлет производился с бетонированной площадки. На летающем стенде было выполнено более 70 полетов в различных условиях.

Первый экспериментальный самолет VJ-101C-X1 предназначался для исследования возможностей обеспечения вертикального взлета с использованием поворотных двигателей. Он совершил первый полет на режиме висения 10 апреля 1963 г., обычный взлет с разбегом 31 августа 1963 г., а полный переход от вертикального взлета к горизонтальному полету с последующей вертикальной посадкой 20 сентября 1963 г.

В последующих летных испытаниях в июле 1964 г. достигалась скорость полета, превосходящая М = 1. Во время 132-го полета, 14 сентября 1964 г., при взлете с разбегом самолет потерял управляемость на высоте 10 м и упал, летчик успел катапультироваться над землей, но получил тяжелые повреждения. Самолет разбился и сгорел. Авария была вызвана отказом системы автостабилизации.

Модель истребителя VJ-101AG с поворотными ТРД

Второй самолет VJ-101C-X2 был рассчитан на максимальную скорость, соответствующую числу М= 1,1-1,2 и имел такие же двигатели, как на самолете XI, но с форсажными камерами. Он совершил первый полет 12 июня 1965 г. и успешно проходил летные испытания, а затем был модернизирован. Для самолета Х2 была разработана новая система управления с тройным резервированием, с которой в феврале 1968 г. были возобновлены летные испытания самолета, однако вскоре испытания были прерваны из- за прекращения разработки программы, которую было сочтено нецелесообразным продолжать, так как к тому времени основное внимание было сосредоточено на считавшейся более перспективной программе СВВП VAK-191B. С 1963 г. на разработку двух самолетов VJ-101C-X1 и Х2 было затрачено 31,25 млн. долл. и на разработку силовой установки – 30 млн. долл.

Модель истребителя VJ-101D с комбинированной силовой установкой из подъемных ТРД и подъемно-маршевых ТРДД

Пытаясь спасти программу истребителя VJ-101, объединение «Энтвиклюнгсринг Зюд» разработало ряд новых проектов боевых СВВП с комбинированной силовой установкой. Развитием СВВП VJ-101 был оригинальный проект истребителя VJ-101AG по схеме «утка» с тандемным крылом, в котором силовая установка состояла из шести ТРД, установленных в поворотных гондолах: по две на концах тонкого прямого крыла и по одному – на концах переднего оперения. Этот проект разрабатывался совместно с фирмой «Хейнкель», где он получил обозначение Не.231. В другом проекте, получившем обозначение VJ- 101В, предполагалось использовать комбинированную силовую установку без поворотных гондол, состоящую из двух подъемных ТРД и четырех подъемно-маршевых, расположенных в фюзеляже.