Dornier Do.31. Maailman ainoa VTOL-kuljetuskone
Vuonna 1960 saksalainen yritys Dornier aloitti tiukasti salassa Saksan puolustusministeriön tilauksesta uuden taktisen sotilaskuljetuskoneen suunnittelun pystysuoraan nousuun ja laskuun. Lentokoneen oli määrä saada nimitys Do.31, sen ominaisuus oli yhdistetty voimalaitos nosto-lentävistä ja nostomoottoreista. Uuden lentokoneen suunnittelun eivät tehneet vain Dornierin insinöörit, vaan myös muiden saksalaisten edustajat ilmailu Yritykset: Weser, Focke-Wulf ja Hamburger Flugzeugbau, jotka vuonna 1963 yhdistettiin yhdeksi ilmailuyhtiöksi, nimeltään WFV. Samaan aikaan Do.31 sotilaskuljetuslentokoneiden projekti itse oli osa Saksan ohjelmaa pystysuoraan nousevien kuljetuslentokoneiden luomiseksi. Tässä ohjelmassa otettiin huomioon ja tarkistettiin NATO:n taktiset ja tekniset vaatimukset sotilaskuljetus-VTOL-lentokoneille.
Vuonna 1963 allekirjoitettiin Saksan ja Ison-Britannian puolustusministeriön tuella kahdeksi vuodeksi sopimus brittiläisen Hawker Siddleyn osallistumisesta projektiin, jolla oli laaja kokemus Harrierin pystylentokoneen suunnittelusta. ja laskeutuvat lentokoneet. On huomionarvoista, että sopimuksen päätyttyä sitä ei uusittu, joten vuonna 1965 Hawker Siddley -yhtiö palasi kehittämään omia projektejaan. Samaan aikaan saksalaiset yrittivät saada yhdysvaltalaisia yrityksiä mukaan Do.31-koneen suunnitteluun ja tuotantoon. Tällä alalla saksalaiset ovat saavuttaneet jonkin verran menestystä, he onnistuivat allekirjoittamaan sopimuksen yhteisestä tutkimuksesta NASA-viraston kanssa.
Määrittääkseen kehitetyn kuljetuskoneen optimaalisen rakenteen Dornier-yhtiö vertasi kolmea tyyppiä pystysuoraan nousevia lentokoneita: helikopteria, pyörivällä potkurilla varustettua lentokonetta ja nosto- ja lentää-turbiinimoottorilla varustettua lentokonetta. Alkutehtävänä suunnittelijat käyttivät seuraavia parametreja: kolmen tonnin lastin kuljetus jopa 500 kilometrin matkalta ja sen jälkeen paluu tukikohtaan. Tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että pystysuoraan nousuun nousevalla taktisella sotilaskuljetuskoneella, joka on varustettu nosto- ja lentääturbimoottoreilla, on useita tärkeitä etuja verrattuna kahteen muuhun tarkasteltavana olevaan lentokonetyyppiin. Siksi Dornier keskittyi työskentelyyn valitun projektin parissa ja harjoitti laskelmia, joiden tavoitteena oli valita voimalaitoksen optimaalinen sijoittelu.
Ensimmäisen Do.31-prototyypin suunnittelua edelsi mallien melko vakavat testit, joita ei suoritettu vain Saksassa Göttingenissä ja Stuttgartissa, vaan myös Yhdysvalloissa, missä NASA-asiantuntijat harjoittivat niitä. Sotilaskuljetuskoneen ensimmäisissä malleissa ei ollut nostoturbiinimoottorilla varustettuja konepeltejä, koska koneen voimalaitoksen suunniteltiin koostuvan vain kahdesta Bristol-risteilyturbomoottorista, joiden työntövoima on 16 000 kgf jälkipolttimessa. Vuonna 1963 Yhdysvalloissa NASAn tutkimuskeskuksessa Langleyssa testattiin lentokonemalleja ja sen suunnittelun yksittäisiä elementtejä tuulitunneleissa. Myöhemmin lentävää mallia testattiin vapaassa lennolla.
Kahdessa maassa tehtyjen tutkimusten tuloksena syntyi lopullinen versio tulevasta Do.31-lentokoneesta, jonka piti saada yhdistetty voimalaitos nosto-lentävistä ja nostomoottoreista. Dornier-yhtiö rakensi kokeellisen lentotelineen, jossa oli ristinmuotoinen ristikkorakenne, tutkiakseen lentokoneen ohjattavuutta ja vakautta, jossa on yhdistetty voimalaitos hover-tilassa. Jalustan kokonaismitat toistivat tulevan Do.31:n mitat, mutta kokonaispaino oli huomattavasti pienempi - vain 2800 kg. Vuoden 1965 loppuun mennessä tämä osasto oli käynyt läpi pitkän koeajon, yhteensä se suoritti 247 lentoa. Nämä lennot mahdollistivat täysimittaisen pystysuoran nousun ja laskun sotilaskuljetuskoneen rakentamisen.
Seuraavassa vaiheessa luotiin erityisesti suunnittelun testaamista, pilotointitekniikoiden suunnittelua ja järjestelmien luotettavuuden testaamista varten kokeellinen lentokone, joka sai Do.31E-tunnuksen. Saksan puolustusministeriö tilasi kolme tällaista konetta rakentamiseen, kaksi koekonetta oli tarkoitettu lentokokeisiin ja kolmas staattisiin kokeisiin.
Taktinen sotilaskuljetuskone Dornier Do 31 valmistettiin normaalin aerodynaamisen kaavion mukaisesti. Se oli korkeasiipinen lentokone, joka oli varustettu propulsio- ja nostomoottoreilla. Alkuperäinen konsepti edellytti kahta Bristol Pegasus -turbopuhallinmoottoria kumpaankin kahdessa sisäisessä moottorikoneistossa ja neljää Rolls-Royce RB162 -hissimoottoria, jotka sijaitsivat kahdessa ulkoisessa moottorikotelossa siiven päissä. Myöhemmin lentokoneeseen suunniteltiin asentaa tehokkaampia ja kehittyneempiä RB153-moottoreita. Puolimonokokkikoneen runko oli kokonaan metallia ja sen poikkileikkaus oli pyöreä ja halkaisija oli 3,2 metriä. Rungon etuosassa oli ohjaamo, joka oli suunniteltu kahdelle lentäjälle. Sen takana oli tavaratila, jonka tilavuus oli 50 m3 ja kokonaismitat 9,2x2,75x2,2 metriä. Tavaratilaan oli mahdollista majoittaa vapaasti 36 laskuvarjosotilasta varusteineen kallistuvilla istuimilla tai 24 haavoittunutta paareilla. Lentokoneen peräosassa oli lastiluukku, täällä oli lastausramppi.
Lentokoneen laskuteline oli sisäänvedettävä kolmipyörä, jonka kummassakin jalassa oli kaksoispyörät. Päätuet vedettiin takaisin nosto-ja-lento-moottorien koneisiin. Laskutelineen nokkavaihde tehtiin ohjattavaksi ja itsestään suuntautuvaksi, se myös vetäytyi taaksepäin.
Ensimmäisen koekoneen rakentaminen valmistui marraskuussa 1965, se sai nimen Do.31E1. Ensimmäistä kertaa lentokone nousi ilmaan 10. helmikuuta 1967 suorittaen tavanomaisen nousun ja laskun, koska tuolloin koneeseen ei ollut asennettu nostoturbimoottoreita. Toista koekonetta Do.31E2 käytettiin erilaisiin maakokeisiin ja kolmas kokeellinen kuljetuskone Do.31E3 sai täyden moottorisarjan. Kolmas kone teki ensimmäisen pystysuoran nousun 14. heinäkuuta 1967. Sama lentokone teki täydellisen siirtymisen pystysuorasta noususta vaakalennolle, jota seurasi pystysuora lasku, tämä tapahtui 16. ja 21. joulukuuta 1967.
Se on kolmas kopio kokeellisesta lentokoneesta Dornier Do 31, joka on tällä hetkellä Münchenin ilmailumuseossa. Vuonna 1968 tämä lentokone esiteltiin ensimmäisen kerran suurelle yleisölle, tämä tapahtui osana kansainvälistä ilmailunäyttelyä, joka pidettiin Hannoverissa. Näyttelyssä uusi kuljetin kiinnitti brittiläisten ja amerikkalaisten yritysten edustajien huomion, jotka olivat kiinnostuneita paitsi sotilaallisen myös sen siviilikäytön mahdollisuuksista. Kiinnostusta koneeseen osoitti myös Yhdysvaltain avaruusjärjestö, NASA tarjosi taloudellista apua lentokokeisiin ja optimaalisten lähestymisreittien tutkimukseen pystysuoraan nousuun ja laskeutumiseen.
Seuraavana vuonna Do.31E3-kokeellinen lentokone esiteltiin Pariisin ilmailunäyttelyssä, jossa kone oli myös menestys, joka herätti katsojien ja asiantuntijoiden huomion. 27. toukokuuta 1969 lentokone lensi Münchenistä Pariisiin. Osana tätä lentoa asetettiin kolme maailmanennätystä lentokoneille, joissa on pystysuora nousu ja lasku: lentonopeus - 512,962 km / h, korkeus - 9100 metriä ja kantama - 681 km. Saman vuoden puoliväliin mennessä Do.31E VTOL -kone oli suorittanut jo 200 lentoa. Näiden lentojen aikana koelentäjät suorittivat 110 pystysuoraan nousua, minkä jälkeen siirryttiin vaakatasoon.
Huhtikuussa 1970 Do.31E3-kokeellinen lentokone teki viimeisen lentonsa, tämän ohjelman rahoitus lopetettiin ja itse sitä rajoitettiin. Tämä tapahtui huolimatta onnistuneesta, ja mikä tärkeintä, ongelmattomasta uuden lentokoneen lentotestien kulusta. Tuolloin FRG:n uuden sotilaskuljetuskoneen luomisohjelman kustannusten kokonaiskustannukset ylittivät 200 miljoonaa markkaa (vuodesta 1962 alkaen). Yhtenä teknisenä syynä lupaavan ohjelman supistumiseen voidaan kutsua lentokoneen suhteellisen alhaista maksiminopeutta, kantokykyä ja lentoetäisyyttä erityisesti perinteisiin kuljetuskoneisiin verrattuna. Do.31:ssä lentonopeutta pienennettiin muun muassa sen nostomoottorien moottoreiden korkean aerodynaamisen vastuksen vuoksi. Toinen syy työn rajoittamiseen oli tuolloin sotilaallisissa, poliittisissa ja suunnittelupiireissä tapahtunut pettymys itse pystysuoran nousun ja laskeutumisen käsitteeseen.
Tästä huolimatta Dornier kehitti Do.31E-kokeilukoneen pohjalta hankkeita sotilaskuljetusten VTOL-lentokoneiden parantamiseksi suuremmalla hyötykuormalla - Do.31-25. He suunnittelivat lisäävänsä gondolien nostomoottorien lukumäärän ensin 10 kappaleeseen ja sitten 12 kappaleeseen. Lisäksi Dornierin insinöörit suunnittelivat Do.131В pystysuoran nousu- ja laskukoneen, jossa oli heti 14 nostokonetta.
Do.231-siviililentokoneesta kehitettiin myös erillinen projekti, jonka piti saada kaksi Rolls Royce nosto- ja lentoturbotuuletinta työntövoimalla 10 850 kgf ja 12 muuta saman yrityksen nostoturbotuuletinta työntövoimalla 5935 kgf , joista kahdeksan moottoria oli neljä jokaisessa gondolissa ja neljä kertaa kaksi koneen rungon nokassa ja pyrstössä. Tämän pystysuoraan nousuun ja laskuun perustuvan lentokonemallin arvioitu paino oli 59 tonnia ja hyötykuorma jopa 10 tonnia. Suunnitelmien mukaan Do.231 voisi kuljettaa jopa 100 matkustajaa 900 km/h maksiminopeudella 1000 kilometrin matkalla.
Näitä hankkeita ei kuitenkaan koskaan toteutettu. Samaan aikaan kokeellinen Dornier Do 31 oli (ja on edelleen) ainoa sotilaslentokone, joka on rakennettu maailmassa.
Lennon suorituskyky Dornier Do.31:
Kokonaismitat: pituus - 20,88 m, korkeus - 8,53 m, siipien kärkiväli - 18,06 m, siiven pinta-ala - 57 m2.
Paino tyhjänä - 22 453 kg.
Normaali lentoonlähtöpaino - 27 442 kg.
Voimalaitos: 8 Rolls Royce RB162-4D nostoturbiinimoottoria, lentoonlähtötyöntövoima - 8x1996 kgf; 2 Rolls Royce Pegasus BE.53/2 nosto-ja lennä turbotuuletinmoottoria, työntövoima 2x7031 kgf.
Suurin nopeus on 730 km / h.
Ajonopeus - 650 km / h.
Käytännön toimintasäde - 1800 km.
Käytännön katto - 10 515 m.
Kapasiteetti - jopa 36 sotilasta varusteineen tai 24 haavoittunutta paareilla.
Miehistö - 2 henkilöä.
Tietolähteet:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/do31.html
https://igor113.livejournal.com/134992.html
http://www.arms-expo.ru/articles/129/67970
Materiaalit avoimista lähteistä
tiedot