Pesawat lepas landas vertikal. VTOL

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Multifungsi dan kesempurnaan desain menggabungkan teknik penerbangan yang unik - pesawat lepas landas dan mendarat vertikal. Para pemikir terbaik Rusia, Inggris, dan Amerika Serikat, melalui perkembangan bertahun-tahun dan modernisasi mereka lebih lanjut, telah menciptakan model-model legendaris dalam perjuangan kompetitif. Peningkatan kecepatan, ketinggian penerbangan, daya dukung, serta kinerja tempur dikaitkan dengan peningkatan konstan dari mesin jet tugas berat. Inilah yang menjadikan pesawat lepas landas vertikal sebagai unit pangkalan utama angkatan udara dunia.

Pertama secara vertikal

Teknik lepas landas dan mendarat vertikal pertama yang dibuat secara eksperimental pada tahun 1954 adalah pengembangan Kendaraan Uji Udara Model 65. Desain yang dirancang terdiri dari unit yang tersedia dari pesawat yang berbeda - badan pesawat dan ekor vertikal dipinjam dari badan pesawat, sayap- pada pesawat Cessna Model 140A, dan sasis - pada helikopter Bell Model 47. Hingga saat ini, desainer modern bertanya-tanya bagaimana kombinasi elemen individu ini dapat memberikan hasil seperti itu!

Pesawat perusahaan Amerika Bell telah siap pada akhir tahun 1953. Sebulan kemudian, penerbangan pertama dengan melayang di udara terjadi, dan enam bulan kemudian - penerbangan gratis pertamanya. Tetapi modernisasi pesawat tidak berhenti, untuk satu tahun lagi dibawa ke kinerja yang diperlukan dengan pengujian dan pengujian di udara.

Reaktif, tapi tidak terlalu

Mesin yang terletak di sisi badan pesawat berbelok 90 derajat ke bawah, sehingga menciptakan daya angkat dan dorong untuk terbang. Turbocharger menyediakan catu daya intensif langsung ke nozel udara itu sendiri di ujung sayap dan bulu. Ini memastikan kontrol seluruh struktur pesawat dalam mode melayang, dan dengan mempertahankan kemungkinan ini bahkan saat bergerak dengan kecepatan rendah.

Tapi segera, menurut hasil tes, Bell menolak untuk melanjutkan bekerja dengan proyek ini. Pesawat VTOL pertama memiliki daya dorong jet sedemikian rupa sehingga hampir tidak melebihi berat lepas landasnya sendiri, meskipun itu berlebihan untuk gerakan horizontal.

Dengan karakteristik seperti itu, sulit bagi pilot untuk menjaga kecepatan dalam nilai yang dapat diterima, tanpa melebihi batas kecepatan maksimum penerbangan horizontal. Oleh karena itu, sudut perhatian orang Amerika telah beralih ke perkembangan lain.

Satu-satunya Yak-141 di dunia

Pada tahun 1992, jurnalis terakreditasi yang diundang secara khusus dikejutkan oleh minat maskapai penerbangan Barat terkemuka dalam teknik ini. Para ahli memperhatikan fitur-fitur pesawat, yang melampaui gagasan standar tentang pesawat tempur. Menjadi jelas bahwa selama bertahun-tahun penelitian, yang dilakukan secara paralel di beberapa negara, pesawat Soviet layak menerima telapak tangan.

Itu adalah Yak-141, satu-satunya pesawat VTOL supersonik di dunia saat itu. Itu dibedakan oleh berbagai misi tempur, kecepatan tinggi dan kemampuan manuver yang unik, yang segera menerima pengakuan dunia.

Orang Amerika dan Eropa memulai perkembangan mereka ke arah ini pada tahun 60-an. Pada pameran tahun 1961 di Farnborough, hanya perusahaan Inggris yang mampu menyajikan hasil yang layak. Pesawat tempur utama Angkatan Udara Inggris masa depan, pesawat tempur Harrier VTOL, tidak hanya yang paling menarik, tetapi juga pameran yang paling dilindungi.

Inggris tidak mengizinkan siapa pun masuk, bahkan sekutu mereka, Amerika. Satu-satunya pengecualian yang dibuat untuk jasa dan kontribusi khusus untuk kemenangan atas Nazi Jerman adalah perancang terkenal pejuang Soviet - A. S. Yakovlev. Dia tidak hanya diundang, tetapi juga berkenalan dengan kemampuan teknik ini.

Ras vertikal kekuatan dunia

Pembangunan di Uni Soviet pada waktu itu mencapai beberapa keberhasilan, tetapi masih jauh lebih rendah daripada Inggris. Eksperimen dengan turbofly yang ditemukan memberi para desainer pengalaman berharga, itu menjadi mungkinpemasangan dua mesin turbojet di pesawat. Nozel mereka bisa berputar 90 derajat.

Tes V. Mukhin mengangkat sebuah pesawat bernama Yak-36 ke angkasa. Tapi itu belum menjadi kendaraan tempur yang lengkap. Pada pertunjukan demonstrasi, alih-alih roket, model khusus digantung. Lagi pula, pesawat belum siap untuk senjata asli.

Pada tahun 1967, Komite Sentral CPSU menetapkan tugas untuk tim proyek Yakovlev untuk membuat pesawat ringan dengan lepas landas vertikal. Model yang diperbarui, yang disebut Yak-38, menyebabkan reaksi skeptis bahkan dari A. Tupolev. Tapi sudah pada tahun 1974, 4 pesawat pertama sudah disiapkan.

Setelah keunggulan mutlak dari pembom Harrier Inggris di langit dalam Perang Falklands, menjadi jelas bagi pemerintah Uni Soviet bahwa mereka perlu meningkatkan Yak-38-nya. Oleh karena itu, pada tahun 1978, Komisi Minaviaprom menyetujui sebuah proyek untuk Biro Desain Yakovlev - pembuatan pesawat tempur lepas landas vertikal Yak-141 yang diperbarui.

pemegang rekor Soviet

Mesin unik yang dilengkapi dengan sistem kontrol sempurna diciptakan di Rusia khusus untuk pesawat lepas landas vertikal. Untuk pertama kalinya di dunia, solusi ditemukan untuk nosel putar afterburner - sesuatu yang tidak hanya Soviet, tetapi juga perancang pesawat asing telah kerjakan selama satu dekade. Ini memungkinkan untuk menyelesaikan siklus uji darat untuk Yak-141 dan mengirimkannya untuk lepas landas. Dari tes pertama, dia memastikan performa penerbangan terbaiknya.

Itu salah satu yang palingproyek penerbangan rahasia, butuh 11 tahun bagi badan intelijen Barat hanya untuk mengetahui seperti apa bentuknya. Pesawat berbasis kapal induk serba guna Yak-141, pesawat tempur generasi ke-4, mencetak 12 rekor dunia. Itu dimaksudkan untuk mendapatkan supremasi udara dan memberikan perlindungan untuk lokasi dari musuh. Pencarinya memungkinkan Anda untuk mencapai target udara dan darat. Kemampuannya mencapai kecepatan maksimal hingga 1800 km/jam. Beban tempur - 1000 kg. Jangkauan pertempuran adalah 340 km. Ketinggian penerbangan maksimum hingga 15 km.

kebijakan Gorbachev

Kebijakan lebih lanjut untuk memotong pengeluaran untuk industri pertahanan telah berdampak. Untuk menunjukkan mencairnya hubungan ekonomi luar negeri, pemerintah secara signifikan menyesuaikan produksi kapal induk. Karena kurangnya pangkalan kapal sehubungan dengan penarikan kapal induk dari armada Rusia setelah 1987, pengembangan Yak-141 dihentikan.

Meskipun demikian, kemunculan Yak-141 merupakan langkah signifikan dalam praktik desain pesawat. Pesawat lepas landas vertikal Rusia telah menjadi peralatan yang sangat diperlukan Angkatan Udara, dan dalam modernisasi pesawat tempur lebih lanjut, para ilmuwan sebagian besar mengandalkan hasil kerja Yakovlev selama bertahun-tahun.

MiG-29 (Fulcrum)

Dikembangkan oleh Biro Desain A. Mikoyan, pesawat tempur generasi keempat Rusia MiG-29 menggabungkan karakteristik terbaik untuk pertempuran udara dengan rudal pada jarak menengah dan pendek.

Awalnya, VTOL MiG dirancang untuk menghancurkansemua jenis target udara dalam kondisi cuaca apa pun. Mempertahankan fungsinya bahkan dengan adanya gangguan. Dilengkapi dengan mesin sirkuit ganda yang sangat efisien, ia juga mampu mengenai target darat. Dirancang pada awal 70-an, lepas landas pertama terjadi pada tahun 1977.

Cukup mudah digunakan. Setelah memasuki layanan dengan Angkatan Udara pada tahun 1982, MiG-29 menjadi pesawat tempur utama Angkatan Udara Rusia. Selain itu, lebih dari 25 negara telah membeli lebih dari seribu pesawat.

Predator bersayap Amerika

Selalu teliti dalam hal pertahanan, Amerika juga unggul dalam membangun petarung yang kuat.

Dinamai sesuai dengan nama burung pemangsa, Harrier dirancang sebagai pesawat serang multifungsi dan ringan untuk dukungan udara pasukan darat, pertempuran, dan pengintaian. Karena kinerjanya yang sangat baik, ia juga digunakan di Angkatan Laut Spanyol dan Italia.

Menjadi yang pertama di kelasnya, VTOL Inggris Hawker Siddeley Harrier menjadi prototipe modifikasi Anglo-Amerika dari AV-8A Harrier pada tahun 1978. Karya bersama perancang kedua negara meningkatkannya menjadi pesawat serang generasi kedua dari keluarga Harrier.

Pada tahun 1975, McDonnell Douglas datang untuk menggantikan Inggris, yang telah meninggalkan proyek karena ketidakmampuan manajemen untuk menahan anggaran keuangan. Langkah-langkah yang diambil untuk modifikasi menyeluruh dari AV-8A Harrier memungkinkan untuk mendapatkan pesawat tempur AV-8B.

AV-8B Lanjutan

Berdasarkan teknologimodel sebelumnya, AV-8B telah meningkat pesat dalam hal peningkatan kualitas. Kokpit dinaikkan, badan pesawat didesain ulang, sayap diperbarui, menambahkan satu titik suspensi tambahan untuk setiap sayap. Senjata presisi tinggi dijatuhkan langsung saat memasuki zona peluncuran, kemungkinan penyimpangan bisa mencapai 15 m.

Model ini lebih ditingkatkan dalam hal aerodinamika dan dengan demikian menciptakan pesawat terbaik dengan lepas landas vertikal di Amerika Serikat. Dilengkapi dengan mesin Pegasus yang diperbarui, memungkinkan untuk melakukan lepas landas dan mendarat secara vertikal. AV-8B memasuki layanan dengan infanteri AS pada awal 1985.

Pengembangan tidak berhenti, dan kemudian model AV-8B(NA) dan AV-8B Harrier II Plus menerima peralatan untuk operasi pertempuran malam. Peningkatan lebih lanjut menjadikannya salah satu perwakilan terbaik dari pesawat lepas landas vertikal generasi kelima - Harrier III.

Desainer Soviet bekerja keras untuk tugas lepas landas yang singkat. Prestasi ini diakuisisi oleh Amerika untuk F-35. Cetak biru Soviet memainkan peran besar dalam menyempurnakan striker supersonik multifungsi F-35. Pesawat tempur VTOL ini kemudian masuk layanan dengan Angkatan Laut Inggris dan AS.

Boeing. Melampaui batas

Penguasaan aerobatik dan karakteristik unik sekarang ditunjukkan tidak hanya oleh pesawat tempur, tetapi juga oleh kapal penumpang. Boeing 787 Dreamliner adalahBoeing jet penumpang lepas landas vertikal bermesin ganda berbadan lebar.

Boeing 787-9 dirancang untuk 300 penumpang dengan jangkauan 14.000 km. Dengan berat 250 ton, seorang pilot di Farnborough melakukan trik luar biasa: ia mengangkat pesawat penumpang dan melakukan lepas landas vertikal, yang hanya mungkin dilakukan oleh jet tempur. Maskapai terbaik segera menghargai kelebihannya, pesanan untuk pembeliannya mulai segera berdatangan dari negara-negara terkemuka di dunia. Sesuai statusnya pada awal 2016, terjual sebanyak 470 unit. VTOL Boeing telah menjadi ciptaan penumpang yang unik.

Kemampuan pesawat berkembang

Desainer Rusia berhasil mengerjakan proyek sipil untuk pengembangan pesawat dengan lepas landas dan mendarat vertikal, yang tidak memerlukan lokasi lepas landas. Dapat beroperasi secara efektif pada berbagai jenis bahan bakar, baik di darat maupun di air.

Memiliki berbagai aplikasi:

• memberikan perawatan medis mendesak;
• pengintaian udara;
• operasi penyelamatan;
• penggunaan pribadi untuk tujuan resmi.

Dan untuk keperluan pribadi juga

Pengguna yang mungkin adalah Kementerian Situasi Darurat dan layanan penyelamatan, Kementerian Dalam Negeri, layanan medis, dan organisasi komersial biasa.

Pesawat lepas landas vertikal baru yang mampu terbang di ketinggian hingga 10 km, mencapai kecepatan hingga 800 km/jam.

Kemampuan generasi baru pesawat ini dirancang untuk digunakan bahkan diruang terbatas: di kota, di hutan, jika perlu, bahkan dalam situasi darurat.

Lingkaran yang dibuat oleh baling-baling pesawat semacam itu dianggap sebagai area bantalannya. Gaya angkat diciptakan oleh rotasi rotor utama, yang menggunakan udara dari atas, mengarahkannya ke bawah. Akibatnya, tekanan yang berkurang dibuat di atas area tersebut, dan tekanan yang meningkat di bawahnya.

Dirancang dengan analogi dengan helikopter, pada kenyataannya, menjadi model yang lebih maju dan disesuaikan dengan kondisi yang berbeda, ia mampu lepas landas vertikal, mendarat, dan melayang di satu tempat.

Perang Dingin kembali

Pencapaian perancang pesawat dalam contoh ini telah menegaskan bahwa teknologi tinggi dan pesawat lepas landas vertikal dapat sama-sama berguna dan diminati baik untuk keperluan pemerintah maupun sipil.

Selama era Perang Dingin, kekuatan terkemuka dunia terpesona oleh proyek-proyek untuk membuat pesawat tempur yang tidak memerlukan lapangan terbang tradisional. Ini dijelaskan oleh sedikit kerentanan objek tersebut dengan pesawat yang dikerahkan ke musuh. Selain itu, landasan pacu yang mahal pun tidak dijamin terlindungi. Periode ini dianggap sebagai tahap paling penting dalam pengembangan kegiatan desain pesawat.

Para ahli strategi Barat dan domestik telah rajin memodernisasi pesawat VTOL selama 30 tahun, mencapai kesempurnaan dalam pesawat tempur generasi kelima. Dan teknologi dasar yang diadopsi memungkinkan untuk menggunakan perkembangan jangka panjang yang terkemuka di duniadesainer pesawat.