Літак з вертикальним зльотом. Вертикальний зліт і посадка

Багатофункціональність і досконалість конструкції поєднує в собі унікальна авіаційна техніка – літак вертикального зльоту і посадки. Кращі уми Росії, Англії і США багаторічними розробками і подальшої їх модернізацією створили в конкурентній боротьбі легендарні моделі. Збільшення швидкості, висоти польоту, вантажопідйомності, а також бойових характеристик пов'язане з постійним удосконаленням надпотужного реактивного двигуна. Саме це зробило літаки з вертикальним злетом основною базовою одиницею ВВС світових держав.

Перший по вертикалі

Найпершою експериментально створеної в 1954 року технікою вертикального зльоту і посадки була розробка Model 65 Air Test Vehicle. Спроектована конструкція складалася з наявних агрегатів від різних авіаційних апаратів – фюзеляж і вертикальне оперення були запозичені у планера, крила у літака Cessna Model 140А, а шасі – у вертольота Bell Model 47. Досі сучасні проектувальники дивуються, як поєднання цих окремих елементів могла дати такий результат! Літак американської компанії Bell був готовий до кінця 1953 року. Через місяць відбувся перший політ з зависанням у повітрі, а через півроку – його перший вільний політ. Але модернізація літака не припинялася, ще протягом року тестуванням і випробуваннями в повітрі його доводили до необхідних показників.

Реактивний, та не дуже

Розташовувалися по бортах фюзеляжу двигуни поверталися на 90 градусів вниз, створюючи таким чином підйомну силу і тягу для польоту. Турбокомпресор здійснював інтенсивне живлення безпосередньо самих повітряних сопел на закінченнях крила і оперення. Це забезпечувало управління всією авиаконструкцией на режимі зависання, причому із збереженням цієї можливості навіть при русі на малій швидкості.


Але незабаром за результатами випробувань компанія Bell відмовилася від подальшої роботи з цим проектом. Перший літак з вертикальним зльотом мав таку тягу реактивних двигунів, що вона ледь перевищувала її власну злітну масу, хоча і була надмірною для горизонтального переміщення. З такими характеристиками льотчику було складно утримувати швидкість в допустимих значеннях, не перевищуючи обмежень по максимальної швидкості горизонтального польоту. Тому ракурс уваги американців перемістився на інші розробки.

Єдиний в світі Як-141

У 1992 році спеціально запрошені акредитовані журналісти були здивовані зацікавленістю провідних західних авіакомпаній в цій техніці. Фахівці помітили особливості літака, які виходили за рамки стандартних уявлень про бойовому літальному апараті. Стало очевидно, що за багато років досліджень, які паралельно велися в декількох країнах, пальму першості заслужено отримає радянський літак. Це був Як-141 єдиний у всьому світі на той момент надзвуковий літак вертикального зльоту. Він відрізнявся широким спектром бойових завдань, високою швидкістю і унікальною маневреністю, за що отримав відразу світове визнання.
Американці і європейці почали свої розробки в даному напрямку в 60-х роках. На виставці в 1961 році в Фарнборо тільки англійська компанія змогла представити гідний результат. Майбутній основний бойовий літак англійських ВВС, винищувач вертикального зльоту Harrier, був не тільки цікавим, але і найбільш охоронюваним експонатом. Англійці не підпустили нікого, навіть своїх союзників, американців. Єдиним, для кого за особливі заслуги та внесок у перемогу над фашистською Німеччиною було зроблено виняток, став відомий конструктор радянських винищувачів – А. С. Яковлєв. Його не тільки запросили, але й ознайомили з можливостями даної техніки.

Вертикальна гонка світових держав

Розробки в СРСР на той момент досягли певних успіхів, але все-таки значно поступалися англійцям. Експерименти з винайденим турболетом конструкторам дали цінний досвід, стала можливою установка на літак двох турбореактивних двигунів. Їх сопла могли здійснювати поворот на 90 градусів. Випробувач Ст. Мухін підняв у небо літак, названий Як-36. Але це ще не була повноцінна бойова машина. На показових виступах замість ракет були підвішені спеціальні макети. Адже для справжнього озброєння літаків ще був не готовий. У 1967 році перед проектною командою Яковлева ЦК КПРС поставив завдання створити легкий літак з вертикальним зльотом. Оновлена модель, названа Як-38 викликала скептичну реакцію навіть у А. Туполєва. Але вже у 1974 році перші 4 літака були підготовлені. Після однозначної переваги в небі британських бомбардувальників Harrier у війні за Фолклендські острови для уряду Радянського Союзу стала очевидною необхідність вдосконалення свого Як-38. Тому в 1978 році комісія Мінавіапрому затвердила проект для конструкторського бюро Яковлєва - створення оновленого винищувача з вертикальним зльотом Як-141.

Радянський рекордсмен

Унікальний двигун, оснащений досконалою системою управління, був створений в Росії спеціально для літака з вертикальним зльотом. Вперше у світі було знайдено рішення форсажного поворотного сопла - того, над чим протягом десятиліть працювали не тільки радянські, але і закордонні авіаконструктори. Це дозволило завершити цикл наземних випробувань для Як-141 і відправити на зліт. З перших випробувань він підтвердив свої кращі льотні характеристики.
Це був один з найбільш секретних авіаційних проектів, 11 років західним спецслужбам вдалося лише дізнатися, як він виглядає. Багатоцільовий палубний літак Як-141 винищувач 4-го покоління, поставив 12 світових рекордів. Призначався для завоювання панування в повітрі і забезпечення прикриття від розташування супротивника. Його локатор дозволяє вражати повітряні і наземні цілі. Можливість розвивати максимальну швидкість до 1800 км/ч. Бойове навантаження - 1000 кг Дальність бойового дії - 340 км Максимальна висота польоту - до 15 км.

Політика Горбачова

Подальша політика скорочення витрат на оборонну промисловість зробила свій вплив. Для демонстрації відлиги у зовнішньоекономічних відносинах уряд істотно коригував обсяги виробництва авіаносців. Через відсутність базування кораблів у зв'язку з виведенням авіаносців з російського флоту після 1987 року розробка Як-141 припинилася. Незважаючи на це, поява Як-141 було суттєвим кроком у авиаконструкторской практиці. Російські літаки з вертикальним злетом стали незамінною технікою ВПС, а в подальших модернізації винищувачів вчені чому спиралися на результати багаторічної роботи Яковлєва.

Міг-29 (Fulcrum)

Розроблений конструкторським бюро імені А.с Мікояна російський винищувач четвертого покоління Міг-29 поєднує в собі кращі характеристики для ведення повітряного бою ракетами на середній і ближній дистанціях. Спочатку Мить з вертикальним зльотом був призначений для знищення будь-яких типів повітряних цілей при будь-яких погодних умовах. Зберігає свою функціональність навіть в умовах перешкод. Оснащений високоефективними двоконтурними двигунами, він здатний вражати в тому числі і наземні цілі. Спроектований на початку 70-х, перший зліт відбувся в 1977 році. Досить простий в експлуатації. Вступивши на озброєння ВПС в 1982 році, Міг-29 став основним винищувачем ВПС Росії. Крім того, понад 25 країн світу закупили понад тисячі літаків.

Американський крилатий хижак

Завжди ретельні у питанні оборони, американці також досягли успіху у створенні потужних винищувачів. Названий по імені хижої птиці Harrier створювався як багатофункціональний і легкий штурмовик для підтримки з повітря сухопутних військ, ведення бою і здійснення розвідки. Завдяки відмінним характеристикам використовується також в іспанських та італійських ВМС. Став першим у своєму класі британець вертикального зльоту і посадки Hawker Siddeley Harrier виступив прототипом англо-американської модифікації AV-8A Harrier в 1978 році. Спільна робота конструкторів двох країн удосконалила його до штурмовика другого покоління сімейства Harrier. У 1975 році на зміну вийшла з проекту Англії через нездатність керівництва витримувати фінансовий бюджет приходить компанія McDonnell Douglas. Проведені заходи щодо ґрунтовної модифікації AV-8A Harrier дозволили отримати винищувачів AV-8B.

Вдосконалений AV-8B

Базуючись на технології колишньої моделі, AV-8B значно досягли успіху по класу якісного оновлення. Підняли кабіну, переробили фюзеляж, оновили крила, додавши по одній додатковій підвісний точці на кожне крило. Високоточна зброя скидається безпосередньо при заході в зону пуску, ймовірність відхилення може скласти до 15 м. Модель додатково вдосконалили за показниками аеродинаміки і створили таким чином кращий літак з вертикальним зльотом США. Оснащення оновленим двигуном Pegasus дало можливість здійснення вертикального злету і посадки. На озброєння піхоти США AV-8B вступив до початку 1985 року. Розробки не припинилися, і в більш пізніх моделях AV-8B(NA) і AV-8B Harrier II Plus з'явилася апаратура для здійснення нічних бойових дій. Подальше удосконалення зробило його одним з кращих представників літака з вертикальним зльотом п'ятого покоління – Harrier III. Над завданням укороченого зльоту добряче попрацювали радянські проектувальники. Ці досягнення були придбані американцями для F-35. Радянські креслення зіграли велику роль у доведенні до досконалості багатофункціонального надзвукового ударного F-35. Цей винищувач з вертикальним зльотом заслужено у подальшому поступив на озброєння британських і американських ВМС.

"Боїнг". За межами можливого

Майстерність вищого пілотажу і унікальних характеристик зараз демонструють не тільки винищувачі, але і пасажирські лайнери. Boeing 787 Dreamliner являє собою широкофюзеляжний дводвигуновий реактивний пасажирський "Боїнг" з вертикальним зльотом. Boeing 787-9 розрахований на 300 пасажирів з дальністю польоту до 14000 км. При вазі 250 тонн пілот у Фарнборо показав дивний трюк: підняв пасажирський літак і виконав вертикальний зліт, що можливо тільки для винищувача. Найкращі авіакомпанії відразу оцінили його переваги, замовлення на його придбання почали діяти з провідних країн світу. За статусом на початок 2016 року було продано 470 одиниць. "Боїнг" з вертикальним злетом став унікальним пасажирським творінням.

Можливості літаків розширюються

Над цивільним проектом розробки літака з вертикальним зльотом і посадкою, якому не потрібні злітні майданчики, успішно працюють російські конструктори. Він може ефективно функціонувати на різних видах палива, базуватися як на суші, так і на воді. Має широкий спектр застосування:

надання термінової медичної допомоги;

повітряна розвідка;

проведення аварійно-рятувальних робіт;

використання приватними особами в службових цілях.

І в приватних цілях теж

Можливими користувачами можуть бути МНС і рятувальні служби, МВС, медичні служби та звичайні комерційні організації. Нові літаки з вертикальним злетом здатні літати на висотах до 10 км, розвиваючи швидкість до 800 км/ч. Можливості нового покоління даної авіатехніки розраховані на використання навіть в обмежених просторах: у місті, в лісі, при необхідності навіть у надзвичайних ситуаціях. Коло, яке здійснюється гвинтом такого літака, вважається його несучої площею. Підйомна сила у нього створюється обертанням несучого гвинта, який використовує повітря зверху, направляє його вниз. Внаслідок цього над площею створюється знижений тиск, а під нею - підвищений. Спроектований за аналогією з вертольотом, по суті, є його більш вдосконаленою і адаптованою до різних умов моделлю, він здатний здійснювати вертикальний зліт, посадку, а також зависання на одному місці.

Віддача холодної війни

Досягнення авіаконструкторів на даному прикладі підтвердили, що вищі технології і літаків з вертикальним зльотом можуть бути однаково корисні і затребувані як в урядових цілях, так і цивільних. В епоху холодної війни провідні світові держави були захоплені проектами створення бойового літака, який не вимагав би традиційних аеродромів. Це пояснювалося легкої вразливістю подібних об'єктів з розміщеною авіатехнікою для противника. До того ж дорога злітна смуга не була гарантовано захищеної. Цей період вважається найважливішим етапом у розвитку авиаконструкторской діяльності. Західні і вітчизняні стратеги протягом 30 років старанно модернізували літак вертикального зльоту і посадки, досягнувши досконалості в винищувачах п'ятого покоління. А взяті на озброєння базові технології дозволяють і в цивільних цілях використовувати багаторічні розробки провідних світових авіаконструкторів.