Aeromobile a decollo verticale. VTOL

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

La multifunzionalità e la perfezione del design combinano una tecnica aeronautica unica: un aereo a decollo e atterraggio verticale. Le migliori menti di Russia, Inghilterra e Stati Uniti, attraverso molti anni di sviluppo e la loro ulteriore modernizzazione, hanno creato modelli leggendari nella lotta competitiva. L'aumento della velocità, dell' altitudine di volo, della capacità di carico e delle prestazioni di combattimento è associato al costante miglioramento del motore a reazione per impieghi gravosi. Questo è ciò che ha reso gli aerei a decollo verticale la principale unità base delle forze aeree mondiali.

Prima in verticale

La prima tecnica di decollo e atterraggio verticale creata sperimentalmente nel 1954 fu lo sviluppo del modello 65 Air Test Vehicle. Il design progettato consisteva in unità disponibili da diversi velivoli: la fusoliera e la coda verticale sono state prese in prestito dalla cellula, le ali- sul velivolo Cessna Model 140A, e il telaio - sull'elicottero Bell Model 47. Finora, i designer moderni si chiedono come la combinazione di questi singoli elementi possa dare un risultato del genere!

L'aereo della compagnia americana Bell era pronto entro la fine del 1953. Un mese dopo, ebbe luogo il primo volo in bilico in aria e sei mesi dopo, il suo primo volo libero. Ma la modernizzazione del velivolo non si è fermata, per un altro anno è stato portato alle prestazioni richieste mediante test e test in aria.

Reattivo, ma non molto

I motori situati ai lati della fusoliera girarono di 90 gradi verso il basso, creando così portanza e spinta per il volo. Il turbocompressore forniva un'alimentazione intensiva direttamente agli ugelli dell'aria stessi alle estremità dell'ala e del piumaggio. Ciò garantiva il controllo dell'intera struttura dell'aeromobile in modalità hover, e con il mantenimento di questa possibilità anche quando si muoveva a bassa velocità.

Ma presto, secondo i risultati del test, Bell si rifiutò di continuare a lavorare con questo progetto. Il primo velivolo VTOL aveva una tale spinta del getto da superare di poco il proprio peso al decollo, sebbene fosse eccessivo per il movimento orizzontale.

Con tali caratteristiche era difficile per il pilota mantenere la velocità entro valori accettabili, senza superare i limiti sulla velocità massima di volo orizzontale. Pertanto, l'angolo di attenzione degli americani si è spostato su altri sviluppi.

L'unico Yak-141 al mondo

Nel 1992, giornalisti accreditati appositamente invitati furono sorpresi dall'interesse delle principali compagnie aeree occidentali in questa tecnica. Gli esperti hanno notato le caratteristiche dell'aereo, che andavano oltre le idee standard su un aereo da combattimento. È diventato ovvio che per molti anni di ricerca, che sono stati condotti in parallelo in diversi paesi, l'aereo sovietico riceverà meritatamente il palmo.

Era lo Yak-141, l'unico velivolo supersonico VTOL al mondo in quel momento. Si è distinto per un'ampia gamma di missioni di combattimento, alta velocità e manovrabilità unica, per le quali ha ricevuto immediatamente un riconoscimento mondiale.

Gli americani e gli europei hanno iniziato il loro sviluppo in questa direzione negli anni '60. Alla mostra del 1961 a Farnborough, solo un'azienda inglese riuscì a presentare un risultato degno. Il futuro principale aereo da combattimento della British Air Force, il caccia Harrier VTOL, non era solo la mostra più interessante, ma anche la più protetta.

Gli inglesi non hanno fatto entrare nessuno, nemmeno i loro alleati, gli americani. L'unico per il quale è stata fatta un'eccezione per meriti speciali e contributo alla vittoria sulla Germania nazista è stato il famoso progettista di combattenti sovietici - A. S. Yakovlev. Non solo è stato invitato, ma ha anche conosciuto le capacità di questa tecnica.

Razza verticale delle potenze mondiali

Lo sviluppo in URSS a quel tempo ottenne un certo successo, ma ancora significativamente inferiore a quello britannico. Gli esperimenti con la turbofly inventata hanno dato ai progettisti un'esperienza preziosa, è diventato possibileinstallazione di due motori turbojet sull'aeromobile. I loro ugelli potevano ruotare di 90 gradi.

Test V. Mukhin ha sollevato in cielo un aereo chiamato Yak-36. Ma non era ancora un vero e proprio veicolo da combattimento. Durante le esibizioni dimostrative, invece dei razzi, venivano appesi modelli speciali. Dopotutto, l'aereo non era ancora pronto per le armi vere.

Nel 1967, il Comitato Centrale del PCUS ha incaricato il team di progetto di Yakovlev di creare un velivolo leggero con decollo verticale. Il modello aggiornato, chiamato Yak-38, ha causato una reazione scettica anche da A. Tupolev. Ma già nel 1974 furono preparati i primi 4 velivoli.

Dopo l'inequivocabile superiorità dei bombardieri britannici Harrier nei cieli nella guerra delle Falkland, divenne ovvio per il governo dell'Unione Sovietica che doveva migliorare il suo Yak-38. Pertanto, nel 1978, la Commissione Minaviaprom ha approvato un progetto per lo Yakovlev Design Bureau: la creazione di un caccia aggiornato a decollo verticale Yak-141.

Detentore del record sovietico

Un motore unico dotato di un sistema di controllo perfetto è stato creato in Russia appositamente per velivoli a decollo verticale. Per la prima volta al mondo, è stata trovata una soluzione per un ugello rotante postbruciatore, qualcosa su cui non solo i progettisti di aerei sovietici, ma anche stranieri hanno lavorato per un decennio. Ciò ha permesso di completare il ciclo di test a terra per lo Yak-141 e di inviarlo al decollo. Dai primi test ha confermato la sua migliore performance di volo.

È stato uno dei piùprogetti di aviazione segreti, ci sono voluti 11 anni alle agenzie di intelligence occidentali solo per scoprire che aspetto aveva. L'aereo multiuso Yak-141, un caccia di quarta generazione, ha stabilito 12 record mondiali. Aveva lo scopo di ottenere la supremazia aerea e fornire copertura per la posizione dal nemico. Il suo localizzatore ti consente di colpire sia bersagli aerei che terrestri. La capacità di raggiungere una velocità massima fino a 1800 km/h. Carico di combattimento - 1000 kg. Il raggio di combattimento è di 340 km. L' altitudine massima di volo è fino a 15 km.

Politica di Gorbaciov

Un'ulteriore politica di taglio della spesa per l'industria della difesa ha avuto il suo impatto. Per dimostrare il disgelo nelle relazioni economiche estere, il governo ha modificato in modo significativo la produzione delle portaerei. A causa della mancanza di navi base in connessione con il ritiro delle portaerei dalla flotta russa dopo il 1987, lo sviluppo dello Yak-141 cessò.

Nonostante ciò, l'aspetto dello Yak-141 è stato un passo significativo nella pratica della progettazione degli aeromobili. Gli aerei russi a decollo verticale sono diventati un equipaggiamento indispensabile dell'Air Force e, nell'ulteriore modernizzazione dei caccia, gli scienziati hanno fatto affidamento in gran parte sui risultati dei molti anni di lavoro di Yakovlev.

MiG-29 (fulcro)

Sviluppato dall'A. Mikoyan Design Bureau, il caccia russo di quarta generazione MiG-29 combina le migliori caratteristiche per il combattimento aereo con missili a medio e corto raggio.

Inizialmente, il VTOL MiG è stato progettato per distruggerequalsiasi tipo di bersaglio aereo in qualsiasi condizione meteorologica. Mantiene la sua funzionalità anche in presenza di interferenze. Dotato di motori a doppio circuito altamente efficienti, è in grado di colpire anche bersagli a terra. Progettato nei primi anni '70, il primo decollo avvenne nel 1977.

Abbastanza facile da usare. Entrato in servizio con l'Air Force nel 1982, il MiG-29 è diventato il principale caccia dell'Air Force russa. Inoltre, più di 25 paesi hanno acquistato più di mille aeromobili.

Predatore alato americano

Sempre meticolosi in materia di difesa, gli americani eccellono anche nella costruzione di potenti combattenti.

Prende il nome dal rapace, l'Harrier è stato progettato come un velivolo multifunzionale e d'attacco leggero per il supporto aereo delle forze di terra, il combattimento e la ricognizione. Grazie alle sue eccellenti prestazioni, viene utilizzato anche nella Marina spagnola e italiana.

Divenendo il primo della sua classe, il VTOL Hawker Siddeley Harrier britannico divenne il prototipo della modifica anglo-americana dell'AV-8A Harrier nel 1978. Il lavoro congiunto dei progettisti dei due paesi lo ha migliorato fino all'aereo d'attacco di seconda generazione della famiglia Harrier.

Nel 1975, McDonnell Douglas venne a sostituire l'Inghilterra, che aveva lasciato il progetto a causa dell'incapacità della direzione di sostenere il budget finanziario. Le misure adottate per la modifica completa dell'AV-8A Harrier hanno permesso di ottenere il caccia AV-8B.

AV-8B avanzato

Basato sulla tecnologiail modello precedente, l'AV-8B è notevolmente migliorato in termini di aggiornamento della qualità. L'abitacolo è stato rialzato, la fusoliera è stata ridisegnata, le ali sono state aggiornate, aggiungendo un punto di sospensione aggiuntivo per ciascuna ala. Le armi ad alta precisione vengono lanciate direttamente quando si entra nella zona di lancio, la probabilità di deviazione può arrivare fino a 15 m.

Il modello è stato ulteriormente migliorato in termini di aerodinamica e quindi ha creato il miglior velivolo con decollo verticale negli Stati Uniti. Dotato di un motore Pegasus aggiornato, consentiva di effettuare decollo e atterraggio verticale. L'AV-8B entrò in servizio con la fanteria statunitense all'inizio del 1985.

Lo sviluppo non si fermò e successivamente i modelli AV-8B(NA) e AV-8B Harrier II Plus ricevettero equipaggiamento per operazioni di combattimento notturno. Ulteriori miglioramenti lo hanno reso uno dei migliori rappresentanti dell'aereo a decollo verticale di quinta generazione - Harrier III.

I designer sovietici hanno lavorato duramente per il breve compito di decollo. Questi risultati sono stati acquisiti dagli americani per l'F-35. I progetti sovietici hanno svolto un ruolo importante nel perfezionamento dell'attaccante supersonico multifunzionale F-35. Questo caccia VTOL è entrato meritatamente in seguito in servizio con la marina britannica e statunitense.

Boeing. Oltre i limiti

La padronanza dell'acrobazia e le caratteristiche uniche sono ora dimostrate non solo dai caccia, ma anche dalle navi passeggeri. Boeing 787 Dreamliner è unaereo passeggeri a decollo verticale bimotore a fusoliera larga Boeing.

Boeing 787-9 è progettato per 300 passeggeri con un'autonomia di 14.000 km. Con un peso di 250 tonnellate, un pilota di Farnborough ha eseguito un trucco incredibile: ha sollevato un aereo passeggeri ed eseguito un decollo verticale, che è possibile solo per un jet da combattimento. Le migliori compagnie aeree ne apprezzarono subito i pregi, iniziarono subito ad arrivare ordini per il suo acquisto dai principali paesi del mondo. Secondo lo stato all'inizio del 2016, sono state vendute 470 unità. Il Boeing VTOL è diventato una creazione unica per i passeggeri.

Le capacità degli aerei si stanno espandendo

I designer russi stanno lavorando con successo a un progetto civile per lo sviluppo di un velivolo con decollo e atterraggio verticale, che non necessita di siti di decollo. Può funzionare efficacemente con diversi tipi di carburante, sia a terra che in acqua.

Ha una vasta gamma di applicazioni:

• fornire cure mediche urgenti;
• ricognizione aerea;
• operazioni di salvataggio;
• uso privato per scopi ufficiali.

Anche per scopi privati

Possibili utenti possono essere il Ministero delle situazioni di emergenza e dei servizi di soccorso, il Ministero degli affari interni, i servizi medici e le ordinarie organizzazioni commerciali.

Nuovo velivolo a decollo verticale in grado di volare ad altitudini fino a 10 km, raggiungendo velocità fino a 800 km/h.

Le capacità della nuova generazione di questo velivolo sono progettate per l'uso anche inspazi confinati: in città, nel bosco, se necessario, anche in situazioni di emergenza.

Il cerchio formato dall'elica di un tale aeromobile è considerato la sua area di rilevamento. La forza di sollevamento è creata dalla rotazione del rotore principale, che utilizza l'aria dall' alto, la dirige verso il basso. Di conseguenza, viene creata una pressione ridotta sopra l'area e una maggiore sotto di essa.

Progettato per analogia con un elicottero, infatti, essendo il suo modello più avanzato e adattato a diverse condizioni, è in grado di decollare, atterrare e volare in verticale in un unico punto.

Ritorna la Guerra Fredda

I risultati dei progettisti di aeromobili in questo esempio hanno confermato che l' alta tecnologia e un velivolo a decollo verticale possono essere ugualmente utili e richiesti sia per scopi governativi che civili.

Durante l'era della Guerra Fredda, le principali potenze mondiali erano affascinate dai progetti per creare un aereo da combattimento che non avrebbe richiesto aeroporti tradizionali. Ciò è stato spiegato dalla leggera vulnerabilità di tali oggetti con gli aerei schierati al nemico. Inoltre, la protezione della pista costosa non era garantita. Questo periodo è considerato la fase più importante nello sviluppo delle attività di progettazione degli aeromobili.

Gli strateghi occidentali e nazionali modernizzano diligentemente i velivoli VTOL da 30 anni, raggiungendo la perfezione nei caccia di quinta generazione. E le tecnologie di base adottate consentono di sfruttare gli sviluppi a lungo termine dei leader mondialiprogettisti di aerei.