Aeronave de decolagem vertical. VTOL

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Multifuncionalidade e perfeição de design combinam uma técnica de aviação única - uma aeronave de decolagem e pouso vertical. As melhores mentes da Rússia, Inglaterra e EUA, através de muitos anos de desenvolvimento e sua modernização, criaram modelos lendários na luta competitiva. O aumento da velocidade, altitude de voo, capacidade de carga e desempenho em combate está associado ao aprimoramento constante do motor a jato para serviço pesado. Foi isso que fez das aeronaves de decolagem vertical a principal unidade de base das forças aéreas do mundo.

Primeiro na vertical

A primeira técnica de pouso e decolagem vertical criada experimentalmente em 1954 foi o desenvolvimento do Modelo 65 Air Test Vehicle. O projeto projetado consistia em unidades disponíveis de diferentes aeronaves - a fuselagem e a cauda vertical foram emprestadas da fuselagem, as asas- na aeronave Cessna Modelo 140A, e no chassi - no helicóptero Bell Modelo 47. Até agora, os designers modernos se perguntam como a combinação desses elementos individuais poderia dar tal resultado!

A aeronave da empresa americana Bell estava pronta no final de 1953. Um mês depois, ocorreu o primeiro voo com pairar no ar e seis meses depois - seu primeiro voo livre. Mas a modernização da aeronave não parou, por mais um ano ela foi trazida ao desempenho exigido por testes e testes no ar.

Reativo, mas não muito

Os motores localizados nas laterais da fuselagem giravam 90 graus para baixo, criando assim sustentação e empuxo para o vôo. O turbocompressor fornecia energia intensiva diretamente aos próprios bicos de ar nas extremidades da asa e plumagem. Isso garantiu o controle de toda a estrutura da aeronave no modo hover, e com a preservação dessa possibilidade mesmo quando em movimento em baixa velocidade.

Mas logo, de acordo com os resultados do teste, Bell se recusou a continuar trabalhando com este projeto. A primeira aeronave VTOL tinha tal empuxo a jato que mal excedia seu próprio peso de decolagem, embora fosse excessivo para movimento horizontal.

Com tais características, era difícil para o piloto manter a velocidade em valores aceitáveis, sem ultrapassar os limites de velocidade máxima de voo horizontal. Portanto, o ângulo de atenção dos americanos mudou para outros desenvolvimentos.

O único Yak-141 do mundo

Em 1992, jornalistas credenciados especialmente convidados ficaram surpresos com o interesse das principais companhias aéreas ocidentais nesta técnica. Especialistas notaram as características da aeronave, que iam além das idéias padrão sobre uma aeronave de combate. Tornou-se óbvio que por muitos anos de pesquisas, que foram realizadas paralelamente em vários países, a aeronave soviética receberá merecidamente a palma.

Era o Yak-141, a única aeronave VTOL supersônica do mundo naquela época. Distinguiu-se por uma ampla gama de missões de combate, alta velocidade e manobrabilidade única, pelas quais recebeu imediatamente reconhecimento mundial.

Americanos e europeus começaram seu desenvolvimento nessa direção nos anos 60. Na exposição de 1961 em Farnborough, apenas uma empresa inglesa conseguiu apresentar um resultado digno. O futuro principal avião de combate da Força Aérea Britânica, o caça Harrier VTOL, não era apenas o mais interessante, mas também o mais protegido.

Os britânicos não deixaram ninguém entrar, nem mesmo seus aliados, os americanos. O único para quem uma exceção foi feita por méritos especiais e contribuição para a vitória sobre a Alemanha nazista foi o famoso designer de caças soviéticos - A. S. Yakovlev. Ele não foi apenas convidado, mas também familiarizado com as capacidades desta técnica.

Raça vertical das potências mundiais

Desenvolvimento na URSS na época alcançou algum sucesso, mas ainda significativamente inferior aos britânicos. Experimentos com o turbofly inventado deram aos designers uma experiência valiosa, tornou-se possívelinstalação de dois motores turbojato na aeronave. Seus bicos podem girar 90 graus.

Teste V. Mukhin levantou um avião chamado Yak-36 no céu. Mas ainda não era um veículo de combate completo. Em apresentações de demonstração, em vez de foguetes, modelos especiais foram pendurados. Afinal, o avião ainda não estava pronto para armas reais.

Em 1967, o Comitê Central do PCUS definiu a tarefa para a equipe de projeto de Yakovlev criar uma aeronave leve com decolagem vertical. O modelo atualizado, chamado Yak-38, causou uma reação cética até mesmo de A. Tupolev. Mas já em 1974, as primeiras 4 aeronaves foram preparadas.

Após a superioridade inequívoca dos bombardeiros britânicos Harrier nos céus na Guerra das Malvinas, ficou óbvio para o governo da União Soviética que precisava melhorar seu Yak-38. Portanto, em 1978, a Comissão Minaviaprom aprovou um projeto para o Yakovlev Design Bureau - a criação de um caça de decolagem vertical atualizado Yak-141.

Recordista soviético

Um motor único equipado com um sistema de controle perfeito foi criado na Rússia especificamente para aeronaves de decolagem vertical. Pela primeira vez no mundo, foi encontrada uma solução para um bico rotativo de pós-combustão - algo em que não apenas os projetistas de aeronaves soviéticos, mas também estrangeiros estão trabalhando há uma década. Isso possibilitou concluir o ciclo de teste de solo do Yak-141 e enviá-lo para decolar. Desde os primeiros testes, ele confirmou seu melhor desempenho de voo.

Foi um dos maisprojetos de aviação secreta, levou 11 anos para as agências de inteligência ocidentais descobrirem como é. A aeronave multifuncional Yak-141, um caça de 4ª geração, estabeleceu 12 recordes mundiais. Destinava-se a ganhar a supremacia aérea e fornecer cobertura para a localização do inimigo. Seu localizador permite atingir alvos aéreos e terrestres. A capacidade de atingir uma velocidade máxima de até 1800 km / h. Carga de combate - 1000 kg. O alcance de combate é de 340 km. A altitude máxima de voo é de até 15 km.

Política de Gorbachev

Mais políticas para cortar gastos com a indústria de defesa tiveram seu impacto. Para demonstrar o degelo nas relações econômicas externas, o governo ajustou significativamente a produção de porta-aviões. Devido à f alta de navios de base em conexão com a retirada de porta-aviões da frota russa após 1987, o desenvolvimento do Yak-141 cessou.

Apesar disso, o aparecimento do Yak-141 foi um passo significativo na prática do projeto de aeronaves. As aeronaves russas de decolagem vertical tornaram-se um equipamento indispensável da Força Aérea e, na modernização dos caças, os cientistas confiaram amplamente nos resultados dos muitos anos de trabalho de Yakovlev.

MiG-29 (Fulcro)

Desenvolvido pelo A. Mikoyan Design Bureau, o caça russo de quarta geração MiG-29 combina as melhores características para combate aéreo com mísseis de médio e curto alcance.

Inicialmente, o VTOL MiG foi projetado para destruirqualquer tipo de alvo aéreo sob quaisquer condições meteorológicas. Mantém sua funcionalidade mesmo na presença de interferência. Equipado com motores de circuito duplo altamente eficientes, também é capaz de atingir alvos terrestres. Projetado no início dos anos 70, a primeira decolagem ocorreu em 1977.

Muito fácil de usar. Tendo entrado em serviço com a Força Aérea em 1982, o MiG-29 tornou-se o principal caça da Força Aérea Russa. Além disso, mais de 25 países compraram mais de mil aeronaves.

Predador alado americano

Sempre meticulosos na questão da defesa, os americanos também se destacam na construção de caças poderosos.

Batizado em homenagem à ave de rapina, o Harrier foi projetado como uma aeronave multifuncional e de ataque leve para apoio aéreo de forças terrestres, combate e reconhecimento. Devido ao seu excelente desempenho, também é usado na Marinha Espanhola e Italiana.

Tornando-se o primeiro em sua classe, o britânico VTOL Hawker Siddeley Harrier tornou-se o protótipo da modificação anglo-americana do AV-8A Harrier em 1978. O trabalho conjunto dos projetistas dos dois países o melhorou para a aeronave de ataque de segunda geração da família Harrier.

Em 1975, McDonnell Douglas veio para substituir a Inglaterra, que havia deixado o projeto devido à incapacidade da gestão de suportar o orçamento financeiro. As medidas tomadas para a modificação completa do AV-8A Harrier possibilitaram a obtenção do caça AV-8B.

AV-8B Avançado

Baseado em tecnologiao modelo anterior, o AV-8B melhorou muito em termos de atualização de qualidade. O cockpit foi elevado, a fuselagem foi redesenhada, as asas foram atualizadas, adicionando um ponto de suspensão adicional para cada asa. Armas de alta precisão são lançadas diretamente ao entrar na zona de lançamento, a probabilidade de desvio pode ser de até 15 m.

O modelo foi aprimorado ainda mais em termos de aerodinâmica e assim criou a melhor aeronave com decolagem vertical dos Estados Unidos. Equipado com um motor Pegasus atualizado, possibilitou a decolagem e o pouso vertical. O AV-8B entrou em serviço com a infantaria dos EUA no início de 1985.

O desenvolvimento não parou e, posteriormente, os modelos AV-8B(NA) e AV-8B Harrier II Plus receberam equipamentos para operações de combate noturno. Melhorias adicionais o tornaram um dos melhores representantes da aeronave de decolagem vertical de quinta geração - Harrier III.

Os designers soviéticos trabalharam duro na tarefa de decolagem curta. Essas conquistas foram adquiridas pelos americanos para o F-35. Os projetos soviéticos desempenharam um grande papel no aperfeiçoamento do atacante supersônico multifuncional F-35. Este caça VTOL entrou merecidamente mais tarde em serviço com a Marinha britânica e americana.

Boeing. Além dos limites

O domínio das acrobacias e características únicas são agora demonstradas não só pelos caças, mas também pelos transatlânticos. O Boeing 787 Dreamliner é umjato de passageiros de decolagem vertical bimotor de fuselagem larga Boeing.

Boeing 787-9 foi projetado para 300 passageiros com um alcance de 14.000 km. Pesando 250 toneladas, um piloto de Farnborough realizou um truque incrível: ele levantou um avião de passageiros e realizou uma decolagem vertical, o que só é possível para um caça. As melhores companhias aéreas apreciaram imediatamente seus méritos, os pedidos para sua compra começaram a chegar imediatamente dos principais países do mundo. De acordo com o status no início de 2016, foram vendidas 470 unidades. O Boeing VTOL tornou-se uma criação única de passageiros.

As capacidades das aeronaves estão se expandindo

Designers russos estão trabalhando com sucesso em um projeto civil para o desenvolvimento de uma aeronave com decolagem e pouso vertical, que não precisa de locais de decolagem. Ele pode operar com eficiência em diferentes tipos de combustível, tanto em terra quanto em água.

Tem uma ampla gama de aplicações:

• prestação de cuidados médicos urgentes;
• reconhecimento aéreo;
• operações de resgate;
• uso privado para fins oficiais.

E para fins particulares também

Possíveis usuários podem ser o Ministério de Situações de Emergência e serviços de resgate, o Ministério de Assuntos Internos, serviços médicos e organizações comerciais comuns.

Nova aeronave de decolagem vertical capaz de voar em altitudes de até 10 km, atingindo velocidades de até 800 km/h.

As capacidades da nova geração desta aeronave são projetadas para uso mesmo emespaços confinados: na cidade, na floresta, se necessário, mesmo em situações de emergência.

O círculo feito pela hélice de tal aeronave é considerado sua área de rolamento. A força de elevação é criada pela rotação do rotor principal, que usa o ar de cima para baixo. Como resultado, uma pressão reduzida é criada acima da área e uma pressão aumentada abaixo dela.

Projetado por analogia com um helicóptero, de fato, sendo seu modelo mais avançado e adaptado a diferentes condições, é capaz de decolar, pousar e pairar verticalmente em um só lugar.

Guerra Fria retorna

As realizações dos projetistas de aeronaves neste exemplo confirmaram que a alta tecnologia e uma aeronave de decolagem vertical podem ser igualmente úteis e requisitadas tanto para fins governamentais quanto civis.

Durante a era da Guerra Fria, as principais potências mundiais ficaram fascinadas por projetos para criar uma aeronave de combate que não precisasse de aeródromos tradicionais. Isso foi explicado pela ligeira vulnerabilidade de tais objetos com aeronaves desdobradas para o inimigo. Além disso, a cara pista não tinha garantia de proteção. Este período é considerado o estágio mais importante no desenvolvimento das atividades de projeto de aeronaves.

Estrategistas ocidentais e domésticos vêm modernizando diligentemente as aeronaves VTOL há 30 anos, atingindo a perfeição em caças de quinta geração. E as tecnologias básicas adotadas tornam possível usar os desenvolvimentos de longo prazo dos principaisprojetistas de aeronaves.