EWR VJ 101 — экспериментальный немецкий реактивный истребитель вертикального взлета и посадки ( СВВП ) . VJ расшифровывался как Versuchsjäger ( по -немецки «Экспериментальный истребитель»). [1] Самолет 101 был одним из первых проектов V/STOL , способных в конечном итоге совершить полет на скорости 2 Маха .
В 1950-х годах, когда различные страны проявили интерес к разработке самолетов с возможностью вертикального взлета и посадки, федеральное правительство Германии обратилось к недавно возрожденной авиационной промышленности страны с просьбой изучить возможные конструкции таких самолетов. В ответ в 1960 году немецкий производитель двигателей MAN Turbo начал работу над подходящим двигателем в тесном сотрудничестве с британским производителем двигателей Rolls-Royce Limited . Аналогичным образом, авиационные фирмы Heinkel , Bölkow и Messerschmitt провели собственные исследования, прежде чем объединиться в совместное предприятие EWR с целью разработки и производства конструкции сверхзвукового истребителя вертикального взлета и посадки, который вскоре получил обозначение VJ 101 D. . Федеральное министерство обороны (BMVg) было впечатлено и разместило заказ на изготовление пары экспериментальных прототипов для демонстрации возможностей конструкции.
Пара прототипов самолетов, известных под общим названием VJ 101 C , а по отдельности — как X-1 и X-2 , была построена и участвовала в пятилетней программе испытаний. Планировалось, что VJ 101 в конечном итоге станет основой для преемника американских перехватчиков Lockheed F-104G Starfighter, имеющихся в составе ВВС Германии . Однако разработка VJ 101 C была значительно осложнена изменившимися требованиями BMVg, которые решили вместо этого преобразовать предполагаемый профиль миссии самолета из роли перехватчика в более универсальный истребитель, значительно изменив требования к его характеристикам. В 1968 году разработка VJ 101 была окончательно прекращена.
В течение 1950-х годов быстрый прогресс в области реактивных двигателей , особенно в плане увеличения тяги и компактных двигателей, способствовал растущей вере в техническую жизнеспособность самолетов вертикального взлета и посадки ( СВВП ), особенно в Западной Европе и странах Европы. Соединенные Штаты . [2] В течение 1950-х и 1960-х годов было инициировано множество программ в Великобритании, Франции и США; Точно так же авиационные компании в Западной Германии стремились не остаться в стороне от этой новой технологии. Вскоре после 1957 года, когда был снят введенный Западной Германией после Второй мировой войны запрет на эксплуатацию и разработку боевых самолетов, немецким авиационным фирмам Dornier Flugzeugwerke , Heinkel и Messerschmitt , которым в том же году также было разрешено возобновить свою деятельность, получила официальный запрос от федерального правительства Германии , в котором им предлагалось провести исследовательскую работу по теме самолетов вертикального взлета и посадки и разработать концептуальные проекты. [3]
Таким образом, несколько компаний начали работу над собственными концептуальными проектами самолетов-перехватчиков с возможностью вертикального взлета и посадки ; Было признано, что для того, чтобы эти конструкции были оперативно значимыми и жизнеспособными, необходимо, чтобы летные характеристики соответствовали характеристикам обычных перехватчиков той эпохи, таких как современный Lockheed F-104G Starfighter . [4] Одновременно Федеральное министерство обороны Германии (BMVg) выступило за слияние конкурирующих компаний; оно намеренно отказалось от заключения контракта на разработку, чтобы стимулировать компании к осуществлению такой деятельности. [5]
В рамках этих усилий немецкий производитель двигателей MAN Turbo получил контракт от BMVg на проведение собственных работ по решению конкретных проблем, связанных с двигателями с возможностью вертикального взлета и посадки. Быстро стало понятно, что такие усилия потребуют сотрудничества с иностранным производителем двигателей; Таким образом, в марте 1960 года было подписано первоначальное соглашение о сотрудничестве между MAN Turbo и британским производителем двигателей Rolls-Royce Limited . [4] По условиям заключенного 10-летнего контракта Германия будет получать знания о последних достижениях в области технологий реактивных двигателей через Rolls-Royce, а также соглашение о совместных разработках, в соответствии с которым работа будет разделена, производственные конфликты сведены к минимуму и достигнут взаимный консенсус по ключевым решениям. [4] В марте 1960 года BMVg заключила с MAN Turbo контракт на разработку легкого однокатушечного турбореактивного двигателя , в то время как Rolls-Royce будет выступать в качестве основного субподрядчика по проекту; Результатом их совместных усилий по контракту станет турбовентиляторный двигатель Rolls-Royce/MAN Turbo RB153 . [4]
Двигатель RB.153 изначально представлял собой относительно простую увеличенную версию более раннего двигателя Rolls-Royce RB108 , который был разработан для продолжительного сверхзвукового полета; однако в начале 1960 года возник интерес к дальнейшей разработке двигателя как подходящей силовой установки для самолетов вертикального взлета и посадки. [4] Следовательно, новые модели двигателя были разработаны с учетом конкретных требований его новой роли вертикального взлета и посадки, включая RB.153.17 и подъемный двигатель RB.153.25. Однако в декабре 1961 года в результате изменения приоритетов BMVg в отношении предполагаемого вертикального взлета и посадки потребовались значительные изменения в двигателях; Таким образом, разработка RB.153 была фактически отложена в пользу двигателя Rolls-Royce RB145 . [6]
И Heinkel (на базе Heinkel He 231) [7] [8], и Messerschmitt (Messerschmitt Me X1-21) [9] [10] разработали конструкции, отвечающие требованиям полетов вертикального взлета и посадки, и к 1959 году обе компании вместе с Бёлков создал совместное предприятие под названием EWR для разработки и производства предполагаемого сверхзвукового истребителя, получившего обозначение VJ 101 D. По задумке, серийный самолет VJ 101 D должен был оснащаться двигателем Rolls-Royce/MAN Turbo RB153, который должен был быть оснащен устройством отклонения тяги. [11] В конце 1960 года компания EWR представила BMVg свою концепцию VJ 101 D. [12] После рассмотрения предложения BMVg решило выдать заказ на два экспериментальных самолета с целью оценить их способность выполнять требования к постоянному перехватчику. [12]
Соответственно, была разработана пара прототипов самолетов, известных как VJ 101 C ; они были оснащены более легким турбореактивным двигателем RB145, который вместо этого устанавливался в поворотных гондолах. [13] [12] Однако разработка VJ 101 C не была простой; Одной из основных сложностей было изменение требований BMVg, который решил вместо этого переключить предполагаемый профиль миссии самолета с роли перехватчика на более универсальный истребитель, что наложило требование к нему, помимо других характеристик, быть способным к более длительному полету на малых высотах. атрибуты. [14] Новое предложение объединило характеристики более ранних конструкций Bölkow, Heinkel и Messerschmitt в гладкую, обтекаемую платформу. VJ 101 C имел некоторое сходство по внешнему виду с американским Bell XF-109 , оба самолета имели сопоставимую конфигурацию с точки зрения наличия спаренных двигателей, установленных в поворотных гондолах , расположенных на законцовках их крыльев. В дополнение к двигателям на законцовках крыла внутри фюзеляжа были установлены еще два подъемных двигателя , которые дополняли основные двигатели во время полета в режиме зависания.
VJ 101 C имел электронную систему управления полетом, широко известную как электродистанционная . [15] Было осознано, что крайне важно сохранить управляемость во время фазы зависания полета, в частности, отзывчивость двигателей и повышение устойчивости самолета. Системы управления, разработанные американской фирмой Honeywell и немецкой компанией Bodenseewerk , выполняли различные функции по всему режиму полета VJ 101 C, включая управление ориентацией при висении и переходе от висения к горизонтальному аэродинамическому полету. [16] Первоначально использовались двухканальные системы управления, но испытания показали необходимость в трехканальных системах управления для учета случаев сбоев жесткого переключения. При переходе на трехканальную систему управления это позволило использовать систему на всех дальностях полета с управлением вектором тяги; первая такая система, которая будет разработана. [17] После того, как программа больше не рассматривалась как преемница F104G Starfighter, она была сохранена в качестве программы развития для изучения и проверки концепций управления полетом. [15]
Чтобы проверить концепцию двигательной установки, EWR в начале 1960 года произвела испытательный стенд под названием Wippe (качели). Простое устройство включало в себя элементарную кабину, закрепленную на горизонтальной балке, в центре которой вертикально был установлен «подъемный» двигатель. , с целью проведения предварительных одноосных испытаний системы управления. [18] Более поздняя «парящая установка» была собрана, имевшая скелетный фюзеляж VJ 101C вместе с тремя двигателями Rolls-Royce RB108, установленными примерно в тех положениях, которые они будут занимать в окончательной летной версии. Каждый из небольших двигателей мог развивать максимальную тягу в 9,3 кН (2100 фунтов силы ), чего было достаточно для подъема испытательного стенда. Начиная с мая 1961 года проводились первоначальные испытания с телескопической колонны, в марте 1962 года новая установка успешно совершила свой первый «свободный полет». [19] Дополнительные испытания, проведенные с тканевой «кожей» для имитации фюзеляжа и крыльев, также оказались успешными, продемонстрировав удовлетворительную управляемость в любое время года и в любых погодных условиях. [19]
Была построена пара прототипов, известных как X-1 и X-2 . [20] X-1 должен был быть оснащен шестью двигателями RB145: два устанавливались вертикально в фюзеляже для подъемной силы и четыре внутри поворотных гондол, каждый из которых мог создавать тягу 2750 фунтов силы. X-2 должен был иметь поворотные двигатели, оснащенные форсажной камерой , которая позволяла бы им развивать тягу в мокром состоянии 3840 фунтов силы каждый. В свою очередь, это должно было позволить самолету достичь расчетной скорости 1,8 Маха . [13]
Хотя двигатели гондолы были способны создавать достаточную тягу, позволяющую самолету устойчиво зависать только на сухой тяге, опасения по поводу плавности перехода от сухой тяги к повторному нагреву привели к утверждению требования к самолету иметь возможность взлета. вертикально при разогреве. Соответственно, это потребовало применения очень короткой трубы промежуточного подогрева, чтобы обеспечить необходимый дорожный просвет. [13] Двигатели с подогревом имели относительно простое двухпозиционное сопло, которое могло переключаться между режимами подогрева и без прогрева; впускной канал также имел возможность выдвигаться вперед при движении самолета на малых скоростях или при зависании, что открывало вспомогательный воздухозаборник. [13]
10 апреля 1963 года Х-1 совершил свой первый полет в режиме зависания. [20] 20 сентября 1963 года произошел первый переход от полета в режиме висения к горизонтальному полету. X -1 впервые был публично показан на авиасалоне в Ганновере в мае 1964 года . VJ 101C X-1 совершил в общей сложности 40 аэродинамических полетов, 24 полета на висении и 14 полных переходов. В ходе этих испытаний впервые был преодолен звуковой барьер самолетом вертикального взлета; однако 14 сентября 1964 года из-за неисправности автопилота X - 1 разбился, в результате чего получил некоторые повреждения. 29 июля 1964 года VJ 101 C совершил полет на скорости 1,04 Маха без использования форсажной камеры . [21] [22]
12 июня 1965 года второй прототип Х-2 совершил свой первый полет. [20] 22 октября 1965 года X-2 выполнил успешный переход с установленной новой системой автопилота. Впоследствии испытания были продолжены на Х-2 , который в отличие от Х-1 был оснащен форсажными камерами . Однако в 1968 году проект был отменен. Предлагаемый перехватчик VJ 101 D со скоростью 2 Маха так и не был завершен. Сегодня VJ 101 C X-2 выставлен на всеобщее обозрение в Немецком музее в Мюнхене . Хотя VJ 101C так и не перешел в серийное производство, различные другие проекты той эпохи по разработке сверхзвуковых истребителей вертикального взлета и посадки, в том числе Mirage IIIV и Hawker Siddeley P.1154 (сверхзвуковой параллель тому, что впоследствии стало Hawker Siddeley Harrier ), дозвуковой боевой самолет вертикального взлета и посадки, поступивший на вооружение), в конечном итоге постигла та же участь. С тех пор потенциал истребителей вертикального взлета и посадки продемонстрировали прыжковый реактивный самолет Harrier и, значительно позже, Lockheed Martin F-35 Lightning II .
Данные из Jane's All the World's Aircraft 1966-67, [23] Macdonald Aircraft Handbook [24]
Общие характеристики
Производительность
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
{{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )