Самолеты могут взлетать и приземляться по-разному . Обычные самолеты ускоряются вдоль земли до тех пор, пока не будет создана достаточная подъемная сила для взлета , и затем обратный процесс для приземления . Некоторые самолеты могут взлетать на низкой скорости, причем это короткий взлет. Некоторые летательные аппараты, такие как вертолеты и прыжковые самолеты Harrier, могут взлетать и приземляться вертикально . Ракеты также обычно взлетают вертикально, но некоторые конструкции могут приземляться горизонтально.
Взлет — фаза полета , на которой самолет совершает переход от движения по земле ( руления ) к полету в воздухе, обычно начиная с взлетно-посадочной полосы . Для воздушных шаров , вертолетов и некоторых специализированных самолетов ( самолетов вертикального взлета и посадки , таких как Harrier ) взлетно-посадочная полоса не требуется. Взлет противоположен приземлению .
Приземление — последняя часть полета , когда летающий самолет или космический корабль (или животные ) возвращаются на землю. Когда летающий объект возвращается в воду, этот процесс называется приземлением , хотя обычно его также называют «приземлением» и «приземлением». Обычный полет самолета включает в себя несколько этапов полета, включая руление , взлет , набор высоты , крейсерский полет , снижение и посадку.
STOL — это аббревиатура , обозначающая самолеты с коротким взлетом и посадкой , которым требуется очень короткая взлетно-посадочная полоса .
CATOBAR (взлет с помощью катапульты, но задержанное восстановление) — система, используемая для запуска и подъема самолетов с палубы авианосца . При этом методе самолеты запускаются с помощью катапульты и приземляются на корабль (этап подъема) с помощью тормозных тросов .
Хотя эта система более дорогостоящая, чем альтернативные методы, она обеспечивает большую гибкость в операциях авианосца, поскольку позволяет судну поддерживать обычные самолеты. Альтернативные методы запуска и восстановления могут использовать только самолеты с возможностью STOVL или STOBAR .
STOBAR (Short Take Off But Arrested Recovery) — система, используемая для запуска и восстановления самолетов с палубы авианосца , сочетающая в себе элементы STOVL (короткий взлет и вертикальная посадка) и CATOBAR (взлет с помощью катапульты). Но задержанное восстановление).
Горизонтальный взлет, горизонтальная посадка ( HTHL ) — режим работы первого частного коммерческого космического самолета, двухступенчатого космического корабля Scaled Composites Tier One из комбинации Ansari X-Prize SpaceShipOne / WhiteKnightOne . Он также будет использоваться в будущей комбинации Tier 1b SpaceShipTwo / WhiteKnightTwo . Ярким примером его использования была североамериканская программа X-15. В этих примерах перед запуском космический корабль поднимается на высоту на «базовом корабле». Неудачные предложения по замене космических кораблей НАСА, Rockwell X-30 NASP использовали этот режим работы, но были задуманы как одноступенчатые для вывода на орбиту.
Ракетный самолет Lynx представлял собой суборбитальный HTHL-космический самолет, разработанный XCOR Aerospace , летные испытания которого планировалось начать в конце 2011 года. [1] Однако после многочисленных задержек XCOR Aerospace обанкротилась в 2017 году, так и не завершив прототип. [2]
Reaction Engines Skylon , наследник британского проекта HOTOL («Горизонтальный взлет и посадка») 1980-х годов, представляет собой космический самолет HTHL , который в настоящее время находится на ранних стадиях разработки в Соединенном Королевстве . [3]
И ракетоплан Lynx, и SpaceShipTwo были предложены НАСА для перевозки суборбитальной исследовательской полезной нагрузки в ответ на предложение НАСА создать суборбитальную многоразовую ракету-носитель (sRLV) в рамках Программы полетов НАСА. [4]
Ранним примером был атмосферный испытательный самолет Northrop HL-10 1960-х годов , где HL означает «горизонтальный посадочный модуль». [5]
Для взлета и посадки используются разные термины в зависимости от используемого источника тяги. В ТВЛ используются ракеты, тогда как в СВВП используется воздух, приводимый в движение посредством какой-то несущей системы.
К самолетам с вертикальным взлетом и посадкой ( СВВП ) относятся самолеты с неподвижным крылом , которые могут зависать, взлетать и приземляться вертикально, а также вертолеты и другие летательные аппараты с несущими винтами с приводом, например конвертопланы . [6] [7] [8] [9] Для космических кораблей и ракет используется термин ВТВЛ (вертикальный взлет с вертикальной посадкой). [10] Некоторые самолеты вертикального взлета и посадки могут работать и в других режимах, таких как CTOL (обычный взлет и посадка), STOL (короткий взлет и посадка) и/или STOVL (короткий взлет и вертикальная посадка). Другие, например некоторые вертолеты, могут работать только с помощью вертикального взлета и посадки, поскольку у самолетов нет шасси , способного выдерживать горизонтальное движение. СВВП является разновидностью V/STOL (вертикальный и/или укороченный взлет и посадка).
Помимо вездесущих вертолетов, в настоящее время на военной службе находятся два типа самолетов вертикального взлета и посадки: самолеты, использующие конвертоплан , такие как Bell Boeing V-22 Osprey , и самолеты, использующие направленную реактивную тягу, такие как семейство Harrier . В гражданском секторе в настоящее время широко используются только вертолеты (некоторые другие типы коммерческих самолетов вертикального взлета и посадки были предложены и по состоянию на 2017 год находятся в стадии разработки).
Вертикальный взлет, вертикальная посадка ( ВТВЛ ) — разновидность взлета и посадки ракет. Совершило полеты несколько самолетов VTVL. Наиболее широко известной и коммерчески успешной ракетой VTVL является первая ступень Falcon 9 компании SpaceX.
Технологии VTVL получили существенное развитие на небольших ракетах после 2000 года, отчасти благодаря конкурсам с поощрительными призами , таким как Lunar Lander Challenge . Успешные небольшие ракеты VTVL были разработаны компаниями Masten Space Systems , Armadillo Aerospace и другими.
В авиации существует термин VTOHL («Вертикальный взлет и горизонтальная посадка»), а также несколько авиационных подтипов VTOHL: VTOCL, VTOSL, VTOBAR.
Система запуска нулевой длины или система взлета нулевой длины (ZLL, ZLTO, ZEL, ZELL) представляла собой систему, в которой реактивные истребители и штурмовики предназначались для размещения на ракетах , прикрепленных к передвижным стартовым платформам . Большинство экспериментов по запуску нулевой длины проводились в 1950-х годах, во время Холодной войны .
Вертикальный взлет, горизонтальная посадка ( VTHL ) — это режим работы всех нынешних и бывших в эксплуатации орбитальных космических самолетов , таких как Boeing X-37 , космический челнок НАСА , советский космический челнок «Буран» 1988 года , а также ВВС США примерно 1960 года. Проект Boeing X-20 Dyna-Soar . Для ракет-носителей преимущество VTHL перед HTHL заключается в том, что крыло может быть меньше, поскольку оно должно нести только посадочный вес аппарата, а не взлетный вес. [11]
Было несколько других предложений VTHL, которые так и не были реализованы, в том числе предложенные NASA Space Shuttle замены Lockheed Martin X-33 и VentureStar . Концептуальный космический самолет НАСА 1990-х годов, система запуска персонала HL-20 (HL означает «горизонтальный посадочный модуль»), назывался VTHL, как и производная примерно от 2003 года концепция орбитального космического самолета HL-20 .
По состоянию на март 2011 года два коммерческих[обновлять] космических самолета VTHL находились на разных стадиях предложения/разработки, оба являются преемниками конструкции HL-20. Dream Chaser от Sierra Nevada Corporation повторяет внешнюю форму более раннего HL-20. Предложенный примерно в 2011 году Корпорацией орбитальных наук «Прометей» представлял собой космический самолет со смешанным несущим корпусом , который повторял внешнюю форму орбитального космического самолета примерно 2003 года, который сам по себе является производным от HL-20; однако «Прометей» не получал никаких контрактов с НАСА, а «Орбитал» объявила, что не будет продолжать дальнейшую разработку. [12]
Немецкий аэрокосмический центр изучал многоразовые жидкостные ускорители обратного хода VTHL с 1999 года. Конструкция была предназначена для замены твердотопливных ракетных ускорителей Ariane 5 . [13] Финансируемая правительством США программа многоразовых бустерных систем стоимостью 250 000 000 долларов США , инициированная ВВС США в 2010 году, [14] предусматривала требование высокого уровня, чтобы конструкция была VTHL, [15] но финансирование было прекращено после 2012. [16]
В 2017 году DARPA выбрало дизайн VTHL для XS-1 .
Немногие самолеты могут работать с обычным взлетом и вертикальной посадкой (и его подтипами STOVL , CATOVL), как F-35B .
Горизонтальный взлет и вертикальная посадка ( HTVL ) в космическом полете не использовался, но был предложен для некоторых систем, в которых используется двухступенчатая система вывода на орбиту с самолетной первой ступенью и капсульным возвращаемым кораблем. Одним из немногих концептуальных аппаратов HTVL является концептуальный космический корабль 1960-х годов Hyperion SSTO , разработанный Филипом Боно . [17]
Также существуют транспортные средства, использующие более одного режима.
Воздушные суда с вертикальным и/или коротким взлетом и посадкой (V/STOL) , которые могут взлетать и приземляться вертикально или на коротких взлетно-посадочных полосах. Вертикальный взлет и посадка ( СВВП ) включает в себя летательные аппараты, которым вообще не требуются взлетно-посадочные полосы. Как правило, самолет V/STOL должен иметь возможность зависать; вертолеты обычно не попадают в классификацию V/STOL.
Взлет с качения, иногда с трамплином ( трамплин ), уменьшает величину тяги, необходимой для подъема самолета с земли (по сравнению с вертикальным взлетом), а значит, увеличивает полезную нагрузку и дальность полета, которые могут быть достигнуты при заданной тяге. Например, «Харриер» не способен взлетать вертикально с полным запасом вооружения и топлива. Следовательно, самолеты V/STOL обычно используют взлетно-посадочную полосу, если она доступна. То есть режим короткого взлета и вертикальной посадки ( STOVL ) или обычного взлета и посадки ( CTOL ) предпочтительнее режима вертикального взлета и посадки .
V/STOL был разработан для того, чтобы позволить быстроходным самолетам летать с лесных полян, с очень коротких взлетно-посадочных полос и с небольших авианосцев , которые раньше могли нести только вертолеты .
Основным преимуществом самолетов V/STOL является более близкое базирование к противнику, что сокращает время реагирования и требования к поддержке заправщиков. В случае Фолклендской войны это также позволило обеспечить высокоэффективное воздушное прикрытие и наземную атаку истребителей без большого авианосца, оснащенного катапультой.
Последним самолетом вертикального взлета и посадки является F-35B , который поступил на вооружение в 2015 году. [18]
Работа над созданием первого испытательного летательного аппарата, который компания надеется запустить к концу года, продвигается успешно.
Lynx: Тип: HTHL/Пилотируемый... SpaceShipTwo: Тип: HTHL/Пилотируемый
Генеральный директор Дэйв Томпсон сказал: «В настоящее время я не ожидаю, что мы продолжим реализацию нашего собственного проекта в этой гонке. Мы будем наблюдать за ним, и если появится возможность, мы можем пересмотреть свое решение. Но на данный момент Я бы не ожидал большой активности с нашей стороны на рынке коммерческих экипажей».
Чиновники ожидают заключения до трех контрактов на этот проект, победители которых будут соревноваться за выполнение отдельных задач экспериментов и демонстраций, касающихся технологий, процессов и других атрибутов многоразовой бустерной системы или RBS. Чиновники ВВС предполагают, что RBS будет включать в себя многоразовую ракету и одноразовую верхнюю ступень ракеты. Многоразовая ракета будет запускаться вертикально и возвращаться, приземляясь на взлетно-посадочной полосе, как самолет, после того как космический корабль будет доставлен в точку, где одноразовая ракета сможет взять на себя управление.
Аппарат «Гиперион» был поистине замечательным, поскольку его запускали горизонтально, а приземляли вертикально (HTVL) — чрезвычайно редкая комбинация. Грузоподъемность составляла 110 пассажиров или 18 т груза.