Avión de despegue vertical. VTOL

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La multifuncionalidad y la perfección del diseño combinan una técnica de aviación única: un avión de despegue y aterrizaje vertical. Las mejores mentes de Rusia, Inglaterra y EE. UU., a través de muchos años de desarrollo y su posterior modernización, han creado modelos legendarios en la lucha competitiva. El aumento de la velocidad, la altitud de vuelo, la capacidad de carga y el rendimiento de combate están asociados con la mejora constante del motor a reacción de servicio pesado. Esto es lo que convirtió a los aviones de despegue vertical en la principal unidad base de las fuerzas aéreas del mundo.

Primero verticalmente

La primera técnica de despegue y aterrizaje vertical creada experimentalmente en 1954 fue el desarrollo del vehículo de prueba de aire modelo 65. El diseño diseñado constaba de unidades disponibles de diferentes aviones: el fuselaje y la cola vertical se tomaron prestados del fuselaje, las alas- en el avión Cessna Modelo 140A y el chasis - en el helicóptero Bell Modelo 47. Hasta ahora, los diseñadores modernos se preguntan cómo la combinación de estos elementos individuales podría dar tal resultado.

El avión de la compañía americana Bell estuvo listo a finales de 1953. Un mes después, tuvo lugar el primer vuelo con flotación en el aire, y seis meses después, su primer vuelo libre. Pero la modernización de la aeronave no se detuvo, un año más se llevó al rendimiento requerido mediante pruebas y pruebas en el aire.

Reactiva, pero no muy

Los motores ubicados a los lados del fuselaje giraron 90 grados hacia abajo, creando así sustentación y empuje para el vuelo. El turbocompresor proporcionó un suministro de energía intensivo directamente a las boquillas de aire en los extremos del ala y el plumaje. Esto aseguró el control de toda la estructura de la aeronave en el modo de vuelo estacionario, y con la preservación de esta posibilidad incluso cuando se mueve a baja velocidad.

Pero pronto, según los resultados de las pruebas, Bell se negó a seguir trabajando en este proyecto. El primer avión VTOL tenía tal empuje a chorro que apenas superaba su propio peso de despegue, aunque era excesivo para el movimiento horizontal.

Con tales características, era difícil para el piloto mantener la velocidad en valores aceptables, sin sobrepasar los límites de la velocidad máxima de vuelo horizontal. Por lo tanto, el ángulo de atención de los estadounidenses se ha trasladado a otros desarrollos.

El único Yak-141 del mundo

En 1992, periodistas acreditados especialmente invitados se sorprendieron por el interés de las principales aerolíneas occidentales en esta técnica. Los expertos notaron las características del avión, que iban más allá de las ideas estándar sobre un avión de combate. Se hizo evidente que durante muchos años de investigación, que se llevaron a cabo en paralelo en varios países, el avión soviético merecidamente recibirá la palma de la mano.

Era el Yak-141, el único avión VTOL supersónico del mundo en ese momento. Se distinguió por una amplia gama de misiones de combate, alta velocidad y maniobrabilidad única, por lo que recibió inmediatamente el reconocimiento mundial.

Americanos y europeos comenzaron su desarrollo en esta dirección en los años 60. En la exposición de 1961 en Farnborough, solo una empresa inglesa pudo presentar un resultado digno. El futuro avión de combate principal de la Fuerza Aérea Británica, el caza Harrier VTOL, no solo fue la exposición más interesante, sino también la más protegida.

Los británicos no dejaron entrar a nadie, ni siquiera a sus aliados, los estadounidenses. El único para quien se hizo una excepción por méritos especiales y contribución a la victoria sobre la Alemania nazi fue el famoso diseñador de combatientes soviéticos: A. S. Yakovlev. No solo fue invitado, sino que también se familiarizó con las capacidades de esta técnica.

Carrera vertical de potencias mundiales

El desarrollo en la URSS en ese momento logró cierto éxito, pero aún significativamente inferior al de los británicos. Los experimentos con el turbofly inventado dieron a los diseñadores una valiosa experiencia, se hizo posibleinstalación de dos motores turborreactores en la aeronave. Sus boquillas podían girar 90 grados.

Prueba V. Mukhin levantó un avión llamado Yak-36 hacia el cielo. Pero aún no era un vehículo de combate de pleno derecho. En las demostraciones, en lugar de cohetes, se colgaron modelos especiales. Después de todo, el avión aún no estaba listo para las armas reales.

En 1967, el Comité Central del PCUS le encomendó al equipo del proyecto de Yakovlev la tarea de crear un avión ligero con despegue vertical. El modelo actualizado, llamado Yak-38, provocó una reacción escéptica incluso por parte de A. Tupolev. Pero ya en 1974 se prepararon los primeros 4 aviones.

Después de la inequívoca superioridad de los bombarderos británicos Harrier en los cielos en la Guerra de las Malvinas, se hizo evidente para el gobierno de la Unión Soviética que necesitaba mejorar su Yak-38. Por lo tanto, en 1978, la Comisión de Minaviaprom aprobó un proyecto para la Oficina de Diseño de Yakovlev: la creación de un caza de despegue vertical actualizado Yak-141.

Poseedor del récord soviético

Un motor único equipado con un sistema de control perfecto fue creado en Rusia específicamente para aviones de despegue vertical. Por primera vez en el mundo, se encontró una solución para una boquilla rotativa de poscombustión, algo en lo que no solo los diseñadores de aviones soviéticos, sino también extranjeros han estado trabajando durante una década. Esto hizo posible completar el ciclo de pruebas en tierra del Yak-141 y enviarlo a despegar. Desde las primeras pruebas, confirmó su mejor rendimiento de vuelo.

Fue uno de los másproyectos de aviación secretos, las agencias de inteligencia occidentales tardaron 11 años en descubrir cómo se ve. El avión polivalente basado en portaaviones Yak-141, un caza de cuarta generación, estableció 12 récords mundiales. Estaba destinado a obtener la supremacía aérea y proporcionar cobertura para la ubicación del enemigo. Su localizador le permite alcanzar objetivos tanto aéreos como terrestres. La capacidad de alcanzar una velocidad máxima de hasta 1800 km / h. Carga de combate - 1000 kg. El rango de combate es de 340 km. La altitud máxima de vuelo es de hasta 15 km.

Política de Gorbachov

La política adicional para recortar el gasto en la industria de defensa ha tenido su impacto. Para demostrar el deshielo en las relaciones económicas exteriores, el gobierno ajustó significativamente la producción de portaaviones. Debido a la f alta de barcos base en relación con la retirada de los portaaviones de la flota rusa después de 1987, cesó el desarrollo del Yak-141.

A pesar de esto, la aparición del Yak-141 fue un paso significativo en la práctica del diseño de aeronaves. Los aviones rusos de despegue vertical se han convertido en equipos indispensables de la Fuerza Aérea, y en la modernización de los cazas, los científicos confiaron en gran medida en los resultados de muchos años de trabajo de Yakovlev.

MiG-29 (punto de apoyo)

Desarrollado por A. Mikoyan Design Bureau, el caza ruso de cuarta generación MiG-29 combina las mejores características para el combate aéreo con misiles a medio y corto alcance.

Inicialmente, el VTOL MiG fue diseñado para destruircualquier tipo de objetivos aéreos bajo cualquier condición climática. Conserva su funcionalidad incluso en presencia de interferencias. Equipado con motores de doble circuito altamente eficientes, también es capaz de alcanzar objetivos terrestres. Diseñado a principios de los años 70, el primer despegue tuvo lugar en 1977.

Bastante fácil de usar. Habiendo entrado en servicio con la Fuerza Aérea en 1982, el MiG-29 se convirtió en el principal caza de la Fuerza Aérea Rusa. Además, más de 25 países han comprado más de mil aviones.

Depredador alado americano

Siempre meticulosos en materia de defensa, los estadounidenses también sobresalen en la construcción de poderosos cazas.

Nombrado en honor al ave de rapiña, el Harrier fue diseñado como un avión de ataque ligero y multifuncional para el apoyo aéreo de las fuerzas terrestres, el combate y el reconocimiento. Por sus excelentes prestaciones también es utilizado en la Armada Española e Italiana.

Al convertirse en el primero de su clase, el británico VTOL Hawker Siddeley Harrier se convirtió en el prototipo de la modificación angloamericana del AV-8A Harrier en 1978. El trabajo conjunto de los diseñadores de los dos países lo convirtió en el avión de ataque de segunda generación de la familia Harrier.

En 1975, McDonnell Douglas vino a reemplazar a Inglaterra, que había abandonado el proyecto debido a la incapacidad de la gerencia para soportar el presupuesto financiero. Las medidas tomadas para la modificación completa del AV-8A Harrier permitieron obtener el caza AV-8B.

AV-8B avanzado

Basado en tecnologíael modelo anterior, el AV-8B ha mejorado mucho en términos de actualización de calidad. Se elevó la cabina, se rediseñó el fuselaje, se actualizaron las alas y se agregó un punto de suspensión adicional para cada ala. Las armas de alta precisión se lanzan directamente al entrar en la zona de lanzamiento, la probabilidad de desviación puede ser de hasta 15 m.

El modelo se mejoró aún más en términos de aerodinámica y, por lo tanto, creó el mejor avión con despegue vertical en los Estados Unidos. Equipado con un motor Pegasus actualizado, hizo posible realizar despegues y aterrizajes verticales. El AV-8B entró en servicio con la infantería estadounidense a principios de 1985.

El desarrollo no se detuvo, y más tarde los modelos AV-8B(NA) y AV-8B Harrier II Plus recibieron equipamiento para operaciones de combate nocturno. Las mejoras adicionales lo convirtieron en uno de los mejores representantes del avión de despegue vertical de quinta generación: Harrier III.

Los diseñadores soviéticos trabajaron duro en la breve tarea del despegue. Estos logros fueron adquiridos por los estadounidenses para el F-35. Los planos soviéticos jugaron un papel importante en el perfeccionamiento del delantero supersónico multifuncional F-35. Este caza VTOL merecidamente más tarde entró en servicio con la marina británica y estadounidense.

Boeing. Más allá de los límites

El dominio de las acrobacias aéreas y las características únicas ahora se demuestran no solo en los cazas, sino también en los transatlánticos de pasajeros. Boeing 787 Dreamliner es unavión de pasajeros de despegue vertical bimotor de fuselaje ancho Boeing.

Boeing 787-9 está diseñado para 300 pasajeros con una autonomía de 14.000 km. Con un peso de 250 toneladas, un piloto de Farnborough realizó un truco increíble: levantó un avión de pasajeros y realizó un despegue vertical, que solo es posible para un avión de combate. Las mejores aerolíneas apreciaron de inmediato sus méritos, los pedidos para su compra comenzaron a llegar de inmediato desde los principales países del mundo. Según el estado a principios de 2016, se vendieron 470 unidades. El VTOL Boeing se ha convertido en una creación única para pasajeros.

Las capacidades de las aeronaves se están expandiendo

Los diseñadores rusos están trabajando con éxito en un proyecto civil para el desarrollo de un avión con despegue y aterrizaje vertical, que no necesita sitios de despegue. Puede funcionar eficazmente con diferentes tipos de combustible, tanto en tierra como en agua.

Tiene una amplia gama de aplicaciones:

• brindar atención médica urgente;
• reconocimiento aéreo;
• operaciones de rescate;
• uso privado para fines oficiales.

Y también para fines privados

Los posibles usuarios pueden ser el Ministerio de Situaciones de Emergencia y los servicios de rescate, el Ministerio del Interior, los servicios médicos y las organizaciones comerciales ordinarias.

Nuevo avión de despegue vertical capaz de volar a altitudes de hasta 10 km, alcanzando velocidades de hasta 800 km/h.

Las capacidades de la nueva generación de este avión están diseñadas para usarse incluso enespacios confinados: en la ciudad, en el bosque, si es necesario, incluso en situaciones de emergencia.

El círculo formado por la hélice de una aeronave de este tipo se considera su área de apoyo. La fuerza de elevación es creada por la rotación del rotor principal, que utiliza el aire de arriba y lo dirige hacia abajo. Como resultado, se crea una presión reducida por encima del área y una mayor por debajo.

Diseñado por analogía con un helicóptero, de hecho, siendo su modelo más avanzado y adaptado a diferentes condiciones, es capaz de despegar verticalmente, aterrizar y flotar en un mismo lugar.

Regresa la Guerra Fría

Los logros de los diseñadores de aviones en este ejemplo han confirmado que la alta tecnología y un avión de despegue vertical pueden ser igualmente útiles y demandados tanto para fines gubernamentales como civiles.

Durante la era de la Guerra Fría, las principales potencias del mundo estaban fascinadas con los proyectos para crear un avión de combate que no requiriera los aeródromos tradicionales. Esto se explicó por la ligera vulnerabilidad de tales objetos con aviones desplegados al enemigo. Además, no se garantizaba que la costosa pista de aterrizaje estuviera protegida. Este período se considera la etapa más importante en el desarrollo de las actividades de diseño de aeronaves.

Los estrategas occidentales y nacionales han estado modernizando diligentemente los aviones VTOL durante 30 años, alcanzando la perfección en los cazas de quinta generación. Y las tecnologías básicas adoptadas hacen posible utilizar los desarrollos a largo plazo de los líderes mundialesdiseñadores de aeronaves.