ვერტიკალური ასაფრენი თვითმფრინავი. VTOL

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

მრავალფუნქციურობა და დიზაინის სრულყოფილება აერთიანებს უნიკალურ საავიაციო ტექნიკას - ვერტიკალური ასაფრენი და სადესანტო თვითმფრინავი. რუსეთის, ინგლისისა და აშშ-ს საუკეთესო გონებამ, მრავალწლიანი განვითარებისა და მათი შემდგომი მოდერნიზაციის გზით, შექმნეს ლეგენდარული მოდელები კონკურენტულ ბრძოლაში. სიჩქარის, ფრენის სიმაღლის, ტარების სიმძლავრის, ასევე საბრძოლო შესრულების მატება დაკავშირებულია მძიმე რეაქტიული ძრავის მუდმივ გაუმჯობესებასთან. სწორედ ამან აქცია ვერტიკალური ასაფრენი თვითმფრინავი მსოფლიოს საჰაერო ძალების მთავარ საბაზო ერთეულად.

პირველი ვერტიკალურად

პირველი ვერტიკალური აფრენისა და დაფრენის ტექნიკა, რომელიც ექსპერიმენტულად შეიქმნა 1954 წელს, იყო Model 65 Air Test Vehicle-ის შემუშავება. დაპროექტებული დიზაინი შედგებოდა სხვადასხვა თვითმფრინავის ხელმისაწვდომი დანაყოფებისგან - ფიუზელაჟი და ვერტიკალური კუდი ნასესხები იყო თვითმფრინავის ჩარჩოდან, ფრთებიდან.- Cessna Model 140A თვითმფრინავზე, ხოლო შასი - Bell Model 47 ვერტმფრენზე. აქამდე თანამედროვე დიზაინერებს აინტერესებთ, როგორ შეიძლება ამ ცალკეული ელემენტების კომბინაციამ ასეთი შედეგი გამოიღოს!

ამერიკული კომპანია Bell-ის თვითმფრინავი მზად იყო 1953 წლის ბოლოს. ერთი თვის შემდეგ შედგა პირველი ფრენა ჰაერში ცურვით, ხოლო ექვსი თვის შემდეგ - პირველი უფასო ფრენა. მაგრამ თვითმფრინავის მოდერნიზაცია არ შეჩერებულა, კიდევ ერთი წელი მიიყვანა საჭირო შესრულებამდე ჰაერში ტესტირებისა და ტესტირების გზით.

რეაქტიული, მაგრამ არა ძალიან

ფიუზელაჟის გვერდებზე განლაგებული ძრავები 90 გრადუსით ქვევით შემობრუნდა, რითაც ქმნიდა ამწევ და ბიძგს ფრენისთვის. ტურბო დამტენი უზრუნველყოფდა ინტენსიურ ელექტრომომარაგებას უშუალოდ ჰაერის საქშენებს ფრთის ბოლოებზე და ქლიავის ბოლოებზე. ეს უზრუნველყოფდა თვითმფრინავის მთლიანი სტრუქტურის კონტროლს ჰოვერის რეჟიმში და ამ შესაძლებლობის შენარჩუნებით თუნდაც დაბალი სიჩქარით მოძრაობისას.

მაგრამ მალევე, ტესტის შედეგების მიხედვით, ბელმა უარი თქვა ამ პროექტთან მუშაობის გაგრძელებაზე. პირველ VTOL თვითმფრინავს ისეთი რეაქტიული ბიძგი ჰქონდა, რომ ძლივს აჭარბებდა საკუთარ ასაფრენ წონას, თუმცა გადაჭარბებული იყო ჰორიზონტალური მოძრაობისთვის.

ასეთი მახასიათებლებით პილოტს გაუჭირდა სიჩქარის დასაშვებ მნიშვნელობებში შენარჩუნება, ჰორიზონტალური ფრენის მაქსიმალური სიჩქარის ლიმიტების გადამეტების გარეშე. ამიტომ ამერიკელების ყურადღების კუთხე სხვა მოვლენებზე გადავიდა.

მსოფლიოში ერთადერთი Yak-141

1992 წელს სპეციალურად მოწვეულმა აკრედიტებულმა ჟურნალისტებმა გააკვირვა წამყვანი დასავლური ავიახაზების დაინტერესება ამ ტექნიკით. ექსპერტებმა შენიშნეს თვითმფრინავის მახასიათებლები, რომლებიც სცილდება საბრძოლო თვითმფრინავის სტანდარტულ იდეებს. ცხადი გახდა, რომ მრავალი წლის განმავლობაში ჩატარებული კვლევები, რომლებიც პარალელურად ტარდებოდა რამდენიმე ქვეყანაში, საბჭოთა თვითმფრინავი დამსახურებულად მიიღებს პალმას.

ეს იყო Yak-141, იმ დროისთვის მსოფლიოში ერთადერთი ზებგერითი VTOL თვითმფრინავი. იგი გამოირჩეოდა საბრძოლო მისიების ფართო სპექტრით, მაღალი სიჩქარითა და უნიკალური მანევრირებით, რისთვისაც მაშინვე მიიღო მსოფლიო აღიარება.

ამერიკელებმა და ევროპელებმა ამ მიმართულებით განვითარება 60-იან წლებში დაიწყეს. 1961 წელს ფარნბოროში გამართულ გამოფენაზე მხოლოდ ინგლისურმა კომპანიამ შეძლო ღირსეული შედეგის წარმოჩენა. ბრიტანეთის საჰაერო ძალების მომავალი მთავარი საბრძოლო თვითმფრინავი, გამანადგურებელი Harrier VTOL, იყო არა მხოლოდ ყველაზე საინტერესო, არამედ ყველაზე დაცული ექსპონატი..

ბრიტანელებმა არავის შეუშვეს, არც მათ მოკავშირეებს, ამერიკელებს. ერთადერთი, ვისთვისაც გამონაკლისი გაკეთდა ნაცისტურ გერმანიაზე გამარჯვებაში განსაკუთრებული დამსახურებისა და წვლილისთვის, იყო საბჭოთა მებრძოლების ცნობილი დიზაინერი - A. S. იაკოვლევი. ის არა მხოლოდ მიწვეული იყო, არამედ გაეცნო ამ ტექნიკის შესაძლებლობებს.

მსოფლიო ძალების ვერტიკალური რბოლა

სსრკ-ში იმდროინდელმა განვითარებამ გარკვეულ წარმატებას მიაღწია, მაგრამ მაინც მნიშვნელოვნად ჩამოუვარდება ბრიტანელებს. გამოგონილ ტურბოფლიასთან ექსპერიმენტებმა დიზაინერებს მნიშვნელოვანი გამოცდილება მისცა, ეს შესაძლებელი გახდათვითმფრინავზე ორი ტურბორეაქტიული ძრავის დაყენება. მათ საქშენებს შეეძლო ბრუნვა 90 გრადუსით.

ტესტი ვ. მუხინმა ცაში ასწია თვითმფრინავი სახელად Yak-36. მაგრამ ეს ჯერ კიდევ არ იყო სრულფასოვანი საბრძოლო მანქანა. სადემონსტრაციო წარმოდგენებზე რაკეტების ნაცვლად სპეციალური მოდელები ეკიდა. ბოლოს და ბოლოს, თვითმფრინავი ჯერ არ იყო მზად ნამდვილი იარაღისთვის.

1967 წელს CPSU ცენტრალურმა კომიტეტმა დაავალა იაკოვლევის საპროექტო გუნდს შეექმნა მსუბუქი თვითმფრინავი ვერტიკალური აფრენით. განახლებულმა მოდელმა, სახელად Yak-38, სკეპტიკური რეაქცია გამოიწვია ა.ტუპოლევის მხრიდანაც კი. მაგრამ უკვე 1974 წელს მომზადდა პირველი 4 თვითმფრინავი.

მას შემდეგ, რაც ფოლკლენდის ომში ცაზე ბრიტანული ბომბდამშენების ცალსახა უპირატესობის შემდეგ, საბჭოთა კავშირის მთავრობისთვის აშკარა გახდა, რომ მას სჭირდებოდა Yak-38-ის გაუმჯობესება. ამიტომ, 1978 წელს Minaviaprom-ის კომისიამ დაამტკიცა პროექტი იაკოვლევის საპროექტო ბიუროს - განახლებული ვერტიკალური ასაფრენი გამანადგურებლის Yak-141-ის შექმნა.

საბჭოთა რეკორდსმენი

უნიკალური ძრავა, რომელიც აღჭურვილია სრულყოფილი კონტროლის სისტემით, შეიქმნა რუსეთში სპეციალურად ვერტიკალური ასაფრენი თვითმფრინავებისთვის. პირველად მსოფლიოში იპოვეს გამოსავალი დამწვრობის შემდგომი მბრუნავი საქშენისთვის - რაზეც ათწლეულის განმავლობაში მუშაობდნენ არა მხოლოდ საბჭოთა, არამედ უცხოელი თვითმფრინავების დიზაინერები. ამან შესაძლებელი გახადა Yak-141-ის სახმელეთო ტესტის ციკლის დასრულება და ასაფრენად გაგზავნა. პირველი ტესტებიდან მან დაადასტურა თავისი საუკეთესო ფრენის შესრულება.

ეს იყო ერთ-ერთი ყველაზესაიდუმლო საავიაციო პროექტებს, დასავლურ სადაზვერვო სააგენტოებს დასჭირდათ 11 წელი მხოლოდ იმის გასარკვევად, თუ როგორ გამოიყურება. მრავალფუნქციური გადამზიდავი თვითმფრინავი Yak-141, მე-4 თაობის გამანადგურებელი, დაამყარა 12 მსოფლიო რეკორდი. იგი მიზნად ისახავდა საჰაერო უპირატესობის მოპოვებას და მტრისგან მდებარეობის დაფარვას. მისი ლოკატორი საშუალებას გაძლევთ მოხვდეთ როგორც საჰაერო, ასევე სახმელეთო სამიზნეებზე. მაქსიმალური სიჩქარის მიღწევის შესაძლებლობა 1800 კმ/სთ-მდე. საბრძოლო დატვირთვა - 1000 კგ. საბრძოლო მანძილი 340 კმ. ფრენის მაქსიმალური სიმაღლე 15 კმ-მდეა.

გორბაჩოვის პოლიტიკა

შემდეგმა პოლიტიკამ თავდაცვის ინდუსტრიაზე დანახარჯების შემცირების შესახებ თავისი გავლენა იქონია. საგარეო ეკონომიკური ურთიერთობების დათბობის საჩვენებლად, მთავრობამ მნიშვნელოვნად შეცვალა ავიამზიდების წარმოება. 1987 წლის შემდეგ რუსული ფლოტიდან ავიამზიდების გაყვანასთან დაკავშირებით გემების ბაზის არარსებობის გამო, Yak-141-ის განვითარება შეწყდა..

მიუხედავად ამისა, Yak-141-ის გამოჩენა მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იყო თვითმფრინავების დიზაინის პრაქტიკაში. რუსული ვერტიკალური ასაფრენი თვითმფრინავი გახდა საჰაერო ძალების შეუცვლელი აღჭურვილობა და მებრძოლების შემდგომი მოდერნიზაციისას მეცნიერები დიდწილად ეყრდნობოდნენ იაკოვლევის მრავალწლიანი მუშაობის შედეგებს..

MiG-29 (Fulcrum)

შემუშავებული A. Mikoyan Design Bureau-ს მიერ, მეოთხე თაობის რუსული გამანადგურებელი MiG-29 აერთიანებს საუკეთესო მახასიათებლებს საჰაერო ბრძოლისთვის საშუალო და მოკლე დიაპაზონის რაკეტებთან.

თავდაპირველად, VTOL MiG გამიზნული იყო განადგურებისთვისნებისმიერი ტიპის საჰაერო სამიზნე ნებისმიერ ამინდის პირობებში. ინარჩუნებს თავის ფუნქციონირებას ჩარევის არსებობის შემთხვევაშიც კი. აღჭურვილია მაღალეფექტური ორმაგი წრიული ძრავებით, მას შეუძლია სახმელეთო სამიზნეების დარტყმაც. შექმნილია 70-იანი წლების დასაწყისში, პირველი აფრენა შედგა 1977 წელს.

საკმაოდ მარტივი გამოსაყენებელი. 1982 წელს საჰაერო ძალებში შესვლის შემდეგ, MiG-29 გახდა რუსეთის საჰაერო ძალების მთავარი გამანადგურებელი. გარდა ამისა, 25-ზე მეტმა ქვეყანამ შეიძინა ათასზე მეტი თვითმფრინავი.

ამერიკელი ფრთიანი მტაცებელი

ყოველთვის ზედმიწევნით თავდაცვის საკითხში, ამერიკელები ასევე გამოირჩევიან ძლიერი მებრძოლების მშენებლობაში.

მტაცებელი ფრინველის სახელი მიენიჭა, Harrier შეიქმნა, როგორც მრავალფუნქციური და მსუბუქი თავდასხმის თვითმფრინავი სახმელეთო ძალების საჰაერო მხარდაჭერისთვის, საბრძოლო და დაზვერვისთვის. შესანიშნავი შესრულების გამო, ის ასევე გამოიყენება ესპანეთის და იტალიის საზღვაო ძალებში.

გახდა პირველი თავის კლასში, ბრიტანული VTOL Hawker Siddeley Harrier გახდა AV-8A Harrier-ის ანგლო-ამერიკული მოდიფიკაციის პროტოტიპი 1978 წელს. ორი ქვეყნის დიზაინერების ერთობლივმა მუშაობამ ის გააუმჯობესა ჰარიერის ოჯახის მეორე თაობის თავდასხმის თვითმფრინავამდე.

1975 წელს ინგლისის ნაცვლად მოვიდა მაკდონელ დუგლასი, რომელმაც პროექტი დატოვა მენეჯმენტის ფინანსური ბიუჯეტის გაუძლებლობის გამო. AV-8A Harrier-ის საფუძვლიანი მოდიფიკაციისთვის მიღებულმა ზომებმა შესაძლებელი გახადა AV-8B გამანადგურებლის მოპოვება.

მოწინავე AV-8B

ტექნოლოგიის საფუძველზეწინა მოდელი, AV-8B მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა ხარისხის განახლების თვალსაზრისით. ამაღლდა კაბინეტი, შეიცვალა ფიუზელაჟი, განახლდა ფრთები, დაემატა ერთი დამატებითი დაკიდების წერტილი თითოეული ფრთისთვის. მაღალი სიზუსტის იარაღს ყრიან უშუალოდ გაშვების ზონაში შესვლისას, გადახრის ალბათობა შეიძლება იყოს 15 მ-მდე.

მოდელი კიდევ უფრო გაუმჯობესდა აეროდინამიკის თვალსაზრისით და ამით შეიქმნა საუკეთესო თვითმფრინავი ვერტიკალური აფრენით შეერთებულ შტატებში. განახლებული პეგასუსის ძრავით აღჭურვილმა შესაძლებელი გახადა ვერტიკალური აფრენა და დაფრენა. AV-8B აშშ-ს ქვეითებთან სამსახურში შევიდა 1985 წლის დასაწყისში.

განვითარება არ შეჩერებულა და მოგვიანებით AV-8B(NA) და AV-8B Harrier II Plus მოდელებმა მიიღეს აღჭურვილობა ღამის საბრძოლო ოპერაციებისთვის. შემდგომმა გაუმჯობესებამ ის გახადა მეხუთე თაობის ვერტიკალური ასაფრენი თვითმფრინავის ერთ-ერთ საუკეთესო წარმომადგენელად - Harrier III..

საბჭოთა დიზაინერები ბევრს მუშაობდნენ მოკლე აფრენის ამოცანაზე. ეს მიღწევები ამერიკელებმა შეიძინეს F-35-ისთვის. საბჭოთა გეგმებმა დიდი როლი ითამაშა მრავალფუნქციური ზებგერითი თავდამსხმელის F-35-ის სრულყოფაში. ეს VTOL გამანადგურებელი მოგვიანებით დამსახურებულად შევიდა სამსახურში ბრიტანეთისა და აშშ-ს საზღვაო ძალებში.

ბოინგი. საზღვრებს მიღმა

აერობატიკის ოსტატობასა და უნიკალურ მახასიათებლებს ახლა აჩვენებენ არა მხოლოდ მებრძოლები, არამედ სამგზავრო ლაინერებიც. Boeing 787 Dreamliner არის აფართო ტანის ორძრავიანი ვერტიკალური ასაფრენი სამგზავრო თვითმფრინავი Boeing.

Boeing 787-9 გათვლილია 300 მგზავრზე 14000 კმ დისტანციით. 250 ტონას იწონიდა, ფარნბოროში მფრინავმა საოცარი ხრიკი შეასრულა: ასწია სამგზავრო თვითმფრინავი და ვერტიკალური აფრენა შეასრულა, რაც მხოლოდ გამანადგურებელზეა შესაძლებელი. საუკეთესო ავიაკომპანიებმა მაშინვე დააფასეს მისი დამსახურება, მისი შესყიდვის შეკვეთები მაშინვე დაიწყო მსოფლიოს წამყვანი ქვეყნებიდან. 2016 წლის დასაწყისის სტატუსის მიხედვით, 470 ერთეული გაიყიდა. VTOL Boeing გახდა უნიკალური სამგზავრო ქმნილება.

თვითმფრინავის შესაძლებლობები ფართოვდება

რუსი დიზაინერები წარმატებით მუშაობენ სამოქალაქო პროექტზე ვერტიკალური აფრენისა და დაფრენის მქონე თვითმფრინავის განვითარებისთვის, რომელსაც არ სჭირდება ასაფრენი ადგილები. მას შეუძლია ეფექტურად იმუშაოს სხვადასხვა ტიპის საწვავზე, როგორც ხმელეთზე, ასევე წყალზე.

აქვს აპლიკაციების ფართო სპექტრი:

• გადაუდებელი სამედიცინო დახმარების გაწევა;
• საჰაერო დაზვერვა;
• სამაშველო ოპერაციები;
• პირადი გამოყენება ოფიციალური მიზნებისთვის.

და ასევე პირადი მიზნებისთვის

შესაძლო მომხმარებლები შეიძლება იყვნენ საგანგებო სიტუაციების სამინისტრო და სამაშველო სამსახური, შინაგან საქმეთა სამინისტრო, სამედიცინო სერვისები და ჩვეულებრივი კომერციული ორგანიზაციები.

ახალი ვერტიკალური ასაფრენი თვითმფრინავი, რომელსაც შეუძლია ფრენა 10 კმ სიმაღლეზე და მიაღწიოს სიჩქარეს 800 კმ/სთ-მდე.

ამ თვითმფრინავის ახალი თაობის შესაძლებლობები გათვლილია იმისთვისაც კიშეზღუდული სივრცეები: ქალაქში, ტყეში, საჭიროების შემთხვევაში, თუნდაც საგანგებო სიტუაციებში.

ასეთი თვითმფრინავის პროპელერის მიერ გაკეთებული წრე ითვლება მის სატარ ზონად. ამწევი ძალა იქმნება მთავარი როტორის ბრუნვით, რომელიც იყენებს ჰაერს ზემოდან, მიმართავს მას ქვემოთ. შედეგად, შემცირებული წნევა იქმნება ფართობის ზემოთ და გაზრდილი მის ქვემოთ.

დაპროექტებულია ვერტმფრენის ანალოგიით, ფაქტობრივად, როგორც მისი უფრო მოწინავე და ადაპტირებული მოდელი სხვადასხვა პირობებში, მას შეუძლია ვერტიკალური აფრენა, დაშვება და ერთ ადგილზე ფრენა.

ცივი ომი ბრუნდება

ამ მაგალითში თვითმფრინავების დიზაინერების მიღწევებმა დაადასტურა, რომ მაღალი ტექნოლოგია და ვერტიკალური ასაფრენი თვითმფრინავი შეიძლება იყოს თანაბრად სასარგებლო და მოთხოვნადი როგორც სამთავრობო, ასევე სამოქალაქო მიზნებისთვის.

ცივი ომის ეპოქაში, მსოფლიოს წამყვანი სახელმწიფოები მოხიბლული იყვნენ პროექტებით, შეექმნათ საბრძოლო თვითმფრინავი, რომელიც არ საჭიროებდა ტრადიციულ აეროდრომებს. ეს აიხსნება მტრის მიმართ განლაგებული თვითმფრინავებით ასეთი ობიექტების მცირე დაუცველობით. გარდა ამისა, ძვირადღირებული ასაფრენი ბილიკი არ იყო გარანტირებული დაცული. ეს პერიოდი ითვლება ყველაზე მნიშვნელოვან ეტაპად თვითმფრინავების დიზაინის საქმიანობის განვითარებაში.

დასავლელი და ადგილობრივი სტრატეგები გულმოდგინედ ახდენენ VTOL თვითმფრინავების მოდერნიზებას უკვე 30 წელია, რაც სრულყოფილებას აღწევდა მეხუთე თაობის მებრძოლებში. და მიღებული ძირითადი ტექნოლოგიები შესაძლებელს ხდის გამოიყენოს მსოფლიოს წამყვანი გრძელვადიანი განვითარებათვითმფრინავის დიზაინერები.