Dornier Do 31 — экспериментальный реактивный грузовой самолет вертикального взлета и посадки (VTOL) , разработанный и произведенный западногерманской авиастроительной компанией Dornier .
Разработка Do 31 была мотивирована главным образом большим интересом, проявленным немецкими ВВС к приобретению самолетов с коротким взлетом и вертикальной посадкой (STOVL). Такие амбиции получили дополнительный импульс с выпуском спецификации НАТО NBMR-4 , которая предусматривала создание тактического самолета поддержки с VTOL, который должен был эксплуатироваться совместно с EWR VJ 101 , западногерманским ударным самолетом VTOL, разработанным по контракту НАТО BMR-3. [1] Всего было построено и использовано для испытаний три самолета, два летных и один со стационарным планером. 10 февраля 1967 года Do 31 совершил свой первый полет ; первый висящий полет этого типа состоялся в июле 1967 года.
Помимо выполнения испытательных полетов, Dornier часто демонстрировал прототипы Do 31 официальным лицам и широкой публике, например, на Парижском авиасалоне 1969 года . За время своей ограниченной летной карьеры этот тип установил несколько мировых рекордов. Когда были осознаны высокая стоимость, технические и логистические трудности эксплуатации такого самолета, ВВС Германии решили прекратить испытания с участием самолетов вертикального взлета и посадки, таких как Do 31, VJ101 и позднее VFW VAK 191B . В условиях ограниченных перспектив продаж и отсутствия государственной поддержки Do 31 и другие проекты вертикального взлета и посадки некоторое время оставались исследовательскими проектами, пока их производители не прекратили всю деятельность. Do 31 остается единственным реактивным транспортным самолетом с возможностью вертикального взлета и посадки, который когда-либо летал.
В конце 1950-х и 1960-х годов немецкие ВВС стали все больше беспокоиться о том, что в случае крупного конфликта с Восточным блоком их аэродромы будут крайне уязвимы для атак, что быстро исключит возможность использования обычных самолетов в любом таком конфликте. Стремясь противостоять этой угрозе, служба активно исследовала возможность рассредоточенных операций; одним из вариантов было использование автобанов страны , что требовало от таких самолетов возможности короткого взлета и вертикальной посадки (STOVL). [2] В связи с этим интересом была проведена серия испытаний, включавших модификацию нескольких истребителей Lockheed F-104 Starfighter ВВС Германии таким образом, чтобы их можно было запускать с помощью ракет со стационарных рамп; эти испытания стали известны как программа запуска с нулевой длиной (ZELL). Starfighter должны были подниматься на короткие полосы с использованием аэрофинишеров авианосного типа ; аналогично, более поздний Do 31 был предназначен для использования этих же строгих аэродромов в качестве передовых оперативных баз . [2]
Еще в 1959 году западногерманский производитель самолетов Dornier неофициально работал над несколькими концепциями, связанными с VTOL, [3] хотя только в 1961 году команда дизайнеров официально оформила то, что впоследствии стало Do 31. [4] Ранняя деятельность была сосредоточена вокруг серии исследований на тему транспортного самолета, способного к VTOL. Команда дизайнеров Dornier, базирующаяся на предприятии компании в Фридрихсхафене , возглавлялась авиационным инженером Густавом Виландом. Уже на этом этапе Dornier сотрудничала с зарубежными компаниями, включая британского производителя двигателей Bristol Siddeley , которые уже независимо работали над собственным двигателем, ориентированным на VTOL. [3]
Конструкция системы управления полетом считалась критически важным элементом любого самолета, выполняющего вертикальный полет, особенно в том, как она справлялась с отказами управления. [5] Для поддержки программы разработки компанией Dornier был построен специальный испытательный стенд управления полетом, который позволил их команде разработчиков исследовать и оценивать различные законы управления ориентацией и летные качества. [6] [7] Для решения дифференциальных уравнений, необходимых для детального моделирования самолета, был разработан гибридный компьютер Dornier DO-960 . [8] Несмотря на допуски для облегчения управления во время вертикального полета, философия управления полетом, использованная на Do 31, была больше похожа на философию обычного самолета, чем на философию вертолета. [9]
.jpg/1280px-Dornier_Do-31-E3_D-9531_VTOL_LWingtip_Liftjet_LRear_DMFO_10June2013_(14586154082).jpg)
В феврале 1962 года официальный запуск программы Do 31 произошел с выдачей контракта на разработку от западногерманского правительства. [3] К началу 1964 года Dornier начал строить пару опытных самолетов; их производство в основном осуществлялось на заводе компании в Оберпфаффенхофене . [10] [11] Всего было построено три опытных прототипа: E1, E2 и E3 — «E» означало Experimentell (экспериментальный). E1 был оснащен только двигателями Pegasus, поскольку был разработан для испытаний горизонтального полета. E2 был статическим испытательным планером и никогда не летал. E3 был оснащен как подъемными двигателями Pegasus, так и RB162, поскольку предназначался для оценки вертикального режима полета конструкции. [ необходима цитата ]
Конструкция Do 31 в значительной степени зависела от конфигурации его двигателя. Dornier решила включить британский турбовентиляторный двигатель с вектором тяги Bristol Pegasus [примечание 1] , существующую силовую установку, которая наиболее известна тем, что использовалась для питания реактивного самолета Harrier . На Do 31 пара двигателей Pegasus размещалась в каждой из двух внутренних гондол ; во время вертикальной фазы полета дополнительная подъемная сила обеспечивалась компоновкой из четырех вертикально установленных подъемных двигателей Rolls-Royce RB162 , расположенных в каждой из внешних гондол. [4] [12]
.jpg/1280px-Dornier_Do-31-E3_D-9531_VTOL_Into_Cargo_Area_Wide_DMFO_10June2013_(14400249169).jpg)
Благодаря установке двигателей в гондолах фюзеляж мог вместить вместительный отсек для хранения груза, доступ к которому осуществлялся в первую очередь через обращенную назад погрузочную рампу. Ранние проекты Do 31 использовали более четырех двигателей Rolls-Royce RB162; наличие более мощных версий двигателя Pegasus позволило сократить количество дополнительных подъемных двигателей до четырех. [13] Из-за того, что двигатели были размещены в гондолах, а не внутри фюзеляжа, как на Harrier, Pegasus пришлось специально модифицировать для Do 31. [14]
.jpg/1280px-Dornier_Do-31-E3_D-9531_VTOL_TailNozzle_DMFO_10June2013_(14583550231).jpg)
Помимо обеспечения адекватной подъемной силы и управления, на двигательную систему влияли и другие факторы. По словам Доу, серьезной проблемой был шум, особенно потому, что критическая частота планера была близка к той, которая естественным образом создавалась подъемными двигателями. [15] Еще одной критической областью было повторное всасывание горячих выхлопных газов, осложненное тем, что во время вертикального зависания образовывалось 16 «фонтанов» газа, 12 из которых были горячими. После интенсивного изучения на этапе летных испытаний было установлено, что расположение сопел под углом 85 градусов, а не 90 градусов, было достаточным для того, чтобы избежать возникновения каких-либо проблем во время взлета, в то время как во время посадки таких проблем вообще не наблюдалось. [16] Также были опробованы несколько различных типов воздухозаборников, как для предотвращения проблем с всасыванием, так и для неравномерного запуска подъемных двигателей. Отбор воздуха также производился из двигателей Pegasus в подъемные двигатели в качестве меры по решению проблем с всасыванием, в то время как специальные исследования проводились по эффектам эрозии почвы. [17]
10 февраля 1967 года первый прототип (E1) совершил свой первый полет , оснащенный всего двумя двигателями Pegasus. В июле 1967 года третий прототип (E3), оснащенный всеми десятью двигателями, совершил первый полет в режиме зависания. [4] В декабре 1967 года были успешно проведены переходы вперед и назад между вертикальной и горизонтальной фазами полета. 28 февраля 1968 года был выполнен первый полет с несколькими переходами. [4] По словам автора по авиации Эндрю Доу, хотя и возникали некоторые начальные проблемы, уверенность в самолете быстро росла. [18] По мере исследования диапазона полета летчик-испытатель Друри В. Вуд выполнил несколько исследовательских маневров во время полета на Do 31, в одном случае намеренно пролетев задом наперед, чтобы доказать, что это возможно, и выполнив бочку в другом случае. [19]
Стремясь привлечь внимание общественности к своему новому самолету, Dornier отправил один из прототипов на Парижский авиасалон 1969 года , где он был продемонстрирован широкой публике. Перегоночный полет на место проведения мероприятия установил несколько мировых рекордов Международной авиационной федерации (FAI) для этого типа. [20] [21] [22] [23] [24] Общественное признание считалось особенно ценным в свете долгосрочных амбиций Dornier относительно Do 31, поскольку компания предвидела гражданское использование самолета в качестве коммерческого транспорта вертикального взлета и посадки. [25] В какой-то момент Dornier вела переговоры с Douglas Aircraft и Ling-Temco-Vought (LTV) об участии в программе Do 31, даже отклонив один из подходов, сделанных Douglas. [26]
Do 31 был первым и пока единственным когда-либо построенным реактивным транспортным самолетом с вертикальным взлетом. В апреле 1970 года было объявлено, что проект прекращен, хотя Do 31 совершил свой последний публичный полет 4 мая 1970 года во время Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) в Ганновере . [27] Одним из предполагаемых факторов, способствовавших отмене Do 31, было относительно большое сопротивление и вес, создаваемые гондолами подъемных двигателей, что уменьшало как полезную нагрузку , так и дальность полета этого типа по сравнению с обычными транспортными самолетами. [ необходима цитата ] По словам Доу, правительство Германии было разочаровано отсутствием обязательств со стороны других стран НАТО и не желало вносить свой вклад в удовлетворение высоких потребностей в финансировании для полномасштабной разработки. [28]
На более позднем этапе разработки Дорнье планировал отказаться от внешних гондол Do 31 и их двигателей; вместо них были бы установлены более крупные турбовентиляторные двигатели RB153 , каждый из которых мог бы генерировать приблизительно 5000 фунтов силы (22 кН) тяги, как только эта силовая установка стала бы доступной. Дальнейшее развитие Do 31, называемое Do 131 , предназначенное для привода либо двенадцатью, либо четырнадцатью подъемными реактивными двигателями, также рассматривалось Дорнье; однако ни один прототип этого варианта так и не был построен. [29] [28]
.jpg/1280px-Dornier_Do-31_E1_(47659347462).jpg)
Оба летающих прототипа сохранились в Германии, но судьба и нынешнее местонахождение нелетающего испытательного стенда (E2) неизвестны.
Данные из The Observers Book of Aircraft. [32]
Общая характеристика
Производительность
Сопутствующее развитие
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
