Самолет с вертикално излитане: новото е добре забравено старо. Министерството на отбраната обсъжда създаването на нов самолет с вертикално излитане и кацане - миростроителство

За за дълги годиниПродължават разговорите за евентуално строителство на нов руски самолетоносач, които обаче все още не са довели до спускане на вода истинска работа. В контекста на подобно развитие на флота често се обсъжда и въпросът за авиационна група за перспективен кораб. Правят се различни предложения, включително и най-смелите. Например, в миналото многократно е предлагано да се възобнови работата по самолети с вертикално излитане и кацане. Според някои изявления на официални лица подобно предложение може да бъде реализирано в далечно бъдеще.

Настояще и планове

На този моментпалубна авиация военноморски флотРусия не може да се нарече многобройна. На разположение на пилотите са само няколко десетки изтребители Су-33 и МиГ-29К. Всички тези машини са проектирани да излитат от палуба, оборудвана с трамплин. Кацането се извършва с помощта на застопоряващо устройство. Подобна групировка е достатъчна за комплектоването на единствения съществуващ самолетоносач, но строителството на нови самолетоносачи ще изисква поръчване на определен брой допълнителни самолети.

Як-141 в полет

В момента руското военно ведомство проучва перспективите за разработване на палубни изтребители и вече формира някои предварителни предложения. Така миналата година беше предложен интересен вариант за по-нататъшното развитие на военноморската авиация. По време на международния авиокосмически салон МАКС-2017 заместник-министърът на отбраната на Русия Юрий Борисов засегна темата за далечното бъдеще на военноморската авиация. Както се оказа, Министерството на отбраната има много интересни планове.

Според Ю. Борисов съществуващите самолети Су-33 и МиГ-29К постепенно ще остаряват, в резултат на което след около 10 години ще се наложи разработването на нови самолет. В същото време военното ведомство вече има планове в това отношение. Те предвиждат разработването и производството на нови самолети със скъсени или вертикално излитанеи кацане. Предполага се, че новият самолет с вертикално излитане ще стане своеобразно продължение на линията от подобно оборудване, разработено преди това в конструкторското бюро на A.S. Яковлева.

Заместник-министърът на отбраната посочи, че перспективният самолет ще служи на нов самолетоносач, чието строителство може да започне в средата на 20-те години. Други подробности за хипотетичния проект от бъдещето все още не се съобщават. Очевидно разработката на новия самолет все още не е започнала и специалистите от военното ведомство и авиационната индустрия все още не знаят какъв може да бъде новият руски палубен самолет.

Успехи от миналото

Миналогодишните изявления на говорител на Министерството на отбраната не разкриха никакви подробности, но дадоха интересен намек за възможно по-нататъшно развитие. Според Ю. Борисов, новият палубен изтребител ще бъде продължение на фамилията машини на конструкторското бюро Яковлев. Ако такова предложение бъде избрано за реализация, тогава самолетът от бъдещето може да се окаже подобен на някои добре познати разработки. Това ви позволява да правите прогнози и да се опитвате да предвидите каква ще бъде новата технология.

Да си припомним, че дизайнерското бюро Яковлев започна да изучава темата за вертикално излитане още в края на петдесетте години. До средата на следващото десетилетие беше създаден експериментален проект на Як-36. Прототипите от този тип показаха основните характеристики на новия клас оборудване и позволиха да започне разработването на пълноценни бойни машини. Въз основа на разработките на Як-36 е създаден палубният щурмови самолет Як-38. Имаше вградени оръжия и можеше да носи ракети и бомби. В края на седемдесетте години Як-38 е въведен в експлоатация и влиза в състава на авиационни групи на редица кораби на ВМФ на СССР. Разработени са и няколко проекта за модернизиране на такава машина.

Без да чака приключването на тестовете на Як-38, конструкторското бюро започна разработването на нов самолет със сходни характеристики на излитане и кацане, но с разширени бойни възможности. Новият Як-41 (по-късно проектът беше преименуван на Як-141) трябваше да бъде многоцелеви изтребител, способен да завоюва превъзходство във въздуха и да поразява наземни или надводни цели. Като част от проекта дизайнерите от няколко организации трябваше да решат голям брой доста сложни проблеми, което доведе до известно забавяне на работата. Подготовката за тестване на експериментално оборудване започна само десетилетие след началото на проектирането.

Първият полет на един от експерименталните Як-41 се състоя през март 1987 г. През следващите няколко години прототипите изпълниха различни летателни програми, което направи възможно тестването на работата на всички бордови системи. В самия край на 1989 г. е извършен първият полет на висене, а през юни 1990 г. е извършено първото вертикално излитане и вертикално кацане. След нови полети от наземното летище започнаха проверки на палубата. В края на септември 1991 г. се състоя първото кацане на Як-141 на самолетоносач. Няколко дни по-късно излетяха.

В началото на октомври, по време на друго тестово вертикално кацане, един от експерименталните самолети превиши вертикалната скорост, което доведе до разрушаване на конструкцията и пожар. Този инцидент беше фатален за проекта. Възможност за построяване на нов прототипнямаше замяна на изгубеното и скоро беше взето решение проектът да бъде закрит. Работата официално е спряна през 1992 г. Останалите Як-141 все още бяха показвани на различни изложби, но тези машини вече нямаха бъдеще.

Един от вариантите за външния вид на Як-201

Икономически проблеми и специфични възгледи по военно-политически въпроси накараха Русия да се откаже от създаването на нови самолети с вертикално/късо излитане и кацане в началото на 90-те години. Конструкторското бюро на Яковлев обаче не спря да развива обещаващи идеи и продължи да работи по собствена инициатива. В средата на 90-те години беше предложен нов проект за многоцелеви самолетоносач Як-201.

Според известни данни проектът Як-201 включваше изграждането на корпус, направен с помощта на стелт технологии, което позволи рязко намаляване на видимостта на самолета по време на полет. Планирано е превозното средство да бъде оборудвано с един двигател, предназначен за вертикално излитане/кацане и хоризонтален полет. Предлага се излитане чрез промяна на тягата с помощта на въртяща се дюза. Тъй като двигателят беше поставен в задната част на автомобила, той трябваше да бъде допълнен от спомагателна повдигаща система. Наред с други неща, беше проучена възможността за инсталиране на допълнителен ротор в предната част на фюзелажа, задвижван от удължен вал на двигателя.

Конкретен двигател за Як-201 така и не беше избран, поради което повечето от данните за летателните характеристики не бяха точно изчислени. Самолетът е трябвало да има автоматично оръдие и вътрешни товарни отделения за ракети или бомби. Беше предложено това, което се изпускаше, да се транспортира на четири точки на окачване. Може би изтребителят може да получи и външни пилони.

По очевидни причини проектът Як-201 никога не е напускал етапа на предварителна разработка. Потенциалният клиент не е проявил интерес към подобно оборудване и освен това е нямал финансовата възможност да поръча разработването и изграждането му. В резултат на това още едно обещаващо предложение отиде в архивите.

Според изявленията на Ю. Борисов съществуващият флот от палубни самолети в далечно бъдеще ще остарее и ще се нуждае от подмяна. В момента се разглеждат самолети VTOL/STOL, които може да предложат някои предимства. Все още обаче не е уточнено какви ще бъдат те и какви възможности ще получат. Въпреки това се посочва, че военното ведомство възнамерява да продължи развитието на старите идеи на конструкторското бюро на A.S. Яковлева. По този начин можете да се опитате да си представите как ще изглежда един обещаващ боец, базиран на превозвач.

Поглед в бъдещето

От всички проекти на самолети с вертикално излитане под марката Як, най-новият, предложен в средата на 90-те години и не достигнал пълноценна проектантска работа, може да представлява най-голям интерес. Докато работи върху външния вид на машината на бъдещето, конструкторското бюро Яковлев предложи много интересен самолет, който дори и сега изглежда доста модерен. Някои компоненти на този проект може да изискват значително преработване в съответствие с текущите тенденции, но редица Общи чертиможе да се спаси.

Трябва да се отбележи, че редица основни характеристики на проекта Як-201 напомнят американския изтребител Lockheed Martin F-35B Lightning II, който има възможност за кратко излитане и кацане. Руските и американски проекти включваха намалена видимост за системите за откриване на противника, използваха комбинация от главен двигател с въртяща се дюза и повдигащ ротор, а също така предлагаха вътрешно разположение на всички оръжия. Както показва сегашното състояние на американските самолети, тази версия на техническия облик на оборудването се оправдава и е подходяща за решаване на възложените задачи. В същото време трябва да се отбележи, че получаването на желаните резултати в рамките на американския проект беше свързано с много технически трудности, забавяне на работата и увеличаване на разходите за програмата.

Тъй като Як-201 е разработен през 90-те години, а проектирането на нов подобен самолет ще започне едва в началото на 20-те години, директното заимстване на определени дизайнерски решения е практически изключено. Една от основните разлики на новия проект трябва да бъде най-широко приложение модерни материалии технологии, създадени след изоставянето на предварителния проект на Як-201. Същият подход трябва да се прилага и при създаването на бордов радиоелектронен комплекс.

Музей Як-141

Очевидно е, че корпусът на обещаващ самолет трябва да бъде построен, като се вземе предвид намалената видимост. Напълно възможно е неговата оптимална конфигурация да бъде подобна на планера на изтребител Су-57 от пето поколение. Във всеки случай обаче ще има най-сериозни разлики. Според известни данни в рамките на проекта Як-201 са разработени няколко версии на аеродинамичния облик на стелт превозното средство. По-специално, проучено е предното и задното разположение на хоризонталната опашка.

От всички известни опции за електроцентрали, които осигуряват вертикално или късо излитане, най-изгодната е тази, предложена в проекта Як-201 и внедрена на самолета F-35B. Основният задвижващ двигател, показващ достатъчна производителност, трябва да има въртяща се дюза. В този случай неговият вал трябва да бъде свързан към предния ротор, който е отговорен за създаването на тяга под носа на корпуса. Машината се нуждае и от газоструйно управление по три оси във вертикален режим и при преминаване към хоризонтален полет.

Сегашният напредък в областта на радиоелектронните системи ни позволява да гледаме в бъдещето с оптимизъм. На борда на перспективния самолет може да се появи радар с фазирана антенна решетка, включително активна, апаратура за оптично определяне на местоположението и модерна система за наблюдение и навигация. В съответствие с настоящите изисквания авиониката трябва да има пълна съвместимостсъс съществуващи и бъдещи военни средства за комуникация и контрол.

Съставът на въоръжението ще се определя в съответствие с желанията на военните и планираните бойни задачи. Домашните самолети с вертикално излитане и кацане бяха оборудвани с вградено 30-милиметрово автоматично оръдие и можеха да носят различни авиационни оръжия. По този начин проектът Як-141 предвиждаше използването на различни ракети въздух-въздух, включително продукти със среден обсег. Предлага се широк набор от управляеми и неуправляеми ракети и бомби за поразяване на наземни или надводни цели. Същите способности могат да бъдат прехвърлени на перспективен самолет. В същото време най-важната му характеристика ще бъде наличието на вътрешни товарни отделения за оръжия, което позволява да се намали видимостта по време на полет.

Както следва от известните данни, засега руското министерство на отбраната разглежда само възможността за възобновяване на разработката и строителството на самолети с вертикално излитане. Такива предложения ще могат да се превърнат в реални проекти едва след няколко години и след това ще е необходимо определено време за извършване на цялата необходима работа. В резултат на това готовите превозни самолети ще се появят не по-рано от втората половина на двадесетте години. До този момент се очаква да започне строителството на нов самолетоносач, на който ще служат нови самолети.

Разработването на нов самолет за авиацията на руския флот очевидно все още не е започнало и това обстоятелство е отлична причина за правене на прогнози и изразяване на различни версии. Междувременно експерти от военното ведомство и авиационната индустрия могат да оценят перспективите на съществуващото предложение и да решат какво да правят по-нататък. Ако флотът наистина се нуждае от самолет с необичайни характеристики за излитане и кацане, тогава неговото развитие ще започне в близко бъдеще.

По материали от сайтове:
http://rg.ru/
https://ria.ru/
http://tass.ru/
http://airwar.ru/
http://yak.ru/
http://avia.pro/

В съвременния свят се появяват все повече самолети с всякакви характеристики и мощност. Инженерите навсякъде се опитват да решат основните проблеми, свързани с този вид транспорт: намаляване на разхода на гориво, увеличаване на обхвата, опростяване на излитане и кацане, но без да се жертва пространство и вътрешна площ.

Може би всеки е свикнал да вижда как самолет се ускорява по пистата - това е трудна задача, а самите пилоти казват, че успехът на полета като цяло до голяма степен зависи от излитането и кацането. Но не е ли по-логично да си представим как тази процедура ще бъде опростена, ако самолетът просто се издигне нагоре, вертикално? В по-широката дискусия обаче такива опции не се виждат особено никъде. Дали самолетът с вертикално излитане е мит, реалност или може би далечни планове, зад които се крие бъдещето на авиацията? Струва си да го разгледаме по-подробно.

STOVL F-35B изтребител с късо излитане и вертикално кацане

На първо място, трябва да знаете, че самолет с вертикално излитане и кацане наистина съществува. Първите модели започнаха да се появяват едновременно с развитието на реактивната авиация и оттогава те преследват инженерите по целия свят. По време това съвпада с втората половина на миналия век. Имаха много красноречиво име - “ турбополети" Тъй като по това време имаше бум в развитието на военните технологии, инженерите трябваше да разработят устройство, което да издига въздух от с минимални усилияили дори от вертикално положение. Такива самолети не изискват писта, което означава, че могат да излитат отвсякъде и при всякакви условия, дори от мачтата на кораб.

Всички тези проекти съвпадаха с други, не по-малко важни, свързани с изследването на космоса. Цялостната симбиоза ни позволи да удвоим усилията си и да черпим идеи от дизайна на пространството. В резултат на това първото вертикално устройство е пуснато през 1955 г. Можем да кажем, че това е една от най-странните сгради в историята на технологиите. Самолетът нямаше крила, нямаше опашка - само двигател (турбореактивен), кабина с форма на крушка и горивни бани. Двигателят е направен отдолу. Следните характеристики на първия турбополет могат да бъдат подчертани:

1. Повдигане благодарение на струйната струя от двигателя.
2. Управление чрез газови кормила.
3. Теглото на първото устройство е малко повече от 2000 килограма.
4. Сцепление - 2800 килограма.

Тъй като такъв самолет не може да се нарече стабилен или управляем, първите тестове бяха изпълнени с голям риск за живота. Въпреки това в Тушино се проведе демонстрация на устройството и тя беше успешна. Всичко това осигури основата за по-нататъшни изследвания в тази област, въпреки че самият самолет далеч не беше идеален. Но информацията послужи за създаване на нов проект. Това беше първият руски самолет с вертикално излитане, наречен Як-38.

История на създаването на вертикални самолети в Русия и други страни

Много инженери и дизайнери все още твърдят това турбореактивни двигатели, който започна активно да се използва и подобрява през 50-те години, направи възможно много открития, които се използват и днес. Един от тях е активно тестване на вертикални устройства. Особен принос имаше развитието на тази област, или по-точно на реактивните устройства, в страни, които се смятаха за напреднали по това време. Тъй като реактивни самолетиимаха огромни скорости по време на кацане и излитане; съответно за тях бяха използвани много дълги, мащабни и висококачествени писти. А това означава допълнителни разходи, оборудване на нови летища, неудобство в военно време. Един вертикален самолет може да реши всички тези проблеми.

През 50-те години са създадени различни проби. Но те бяха проектирани в една или две опции, не повече, защото все още не беше възможно да се създадат напълно подходящи опции. В крайна сметка, издигайки се във въздуха, те се разбиха. Въпреки неуспехите, комисията на НАТО през 60-те години дава приоритет на това направление като изключително перспективно. Имаше опити за създаване на състезания, но всяка страна се фокусира върху собствените си разработки. И така, следните устройства от цял ​​свят видяха светлината:

• „Мираж” III V;
• Германия VJ-101C;
• XFV-12A.

В СССР такъв турбополет стана Як-36, а след това 38. Развитието му започна през същите години и беше създаден специален павилион за тестване. След 6 години се състоя първият полет. Тоест самолетът излита вертикално, заема хоризонтално положение и след това се приземява вертикално. Тъй като тестовете бяха успешни, беше създаден 38-ият модел, а след това Русия представи самолетите с вертикално излитане Як-141 и 201 през 90-те години.

"Мираж" III V

Самолет Германия VJ-101C

Самолет XFV-12A

Характеристики на дизайна

Фюзелажът в такива устройства може да бъде разположен вертикално или хоризонтално. Но и в двата случая има реактивни модели и с витла. Доста мощен самолет с вертикален фюзелаж, който използва тяга от главния двигател. Друг вариант са пръстеновидните крила, които също дават добри резултати при издигане и полет.

Ако говорим по-подробно за хоризонталния фюзелаж, тогава те често правят въртящи се крила. Друг вариант е, когато витлата са разположени в края на крилата. Може да има и двигател от ротационен тип. В Англия също активно работеха по подобни устройства. Те активно разработваха проект, наречен иновативен, реализиран с помощта на два двигателя с тяга от 1800 килограма. В крайна сметка дори това не спасява самолета от инцидент.

Сега по целия свят се работи за разработването не на военен, а на граждански вертикален самолет. На теория това са отлични перспективи, защото тогава самолетите ще могат лесно да летят дори до малки градове, където няма големи и скъпи самолети, а излитането и кацането ще бъде много по-лесно. Но в действителност има много недостатъци на тази технология и идея.

Защо вертикалните самолети все още не са намерили широко приложение?

За съжаление, всички разработки, дори и да имат добри резултати, не могат да се похвалят с надеждност. Лопатките на витлото, които помагат за вертикално излитане, са поразителни с размерите си. Заедно с мощните двигатели създават невъобразим шум. Също така от гледна точка на дизайна е необходимо да се избягват всякакви възможни препятствия по пътя им и да се предотврати навлизането на различни предмети.

Както и да го погледнете, премахването на ограничението на скоростта е невъзможно. Просто според законите на физиката такъв самолет няма да може да се движи толкова бързо, колкото съвременните. И ако военните превозни средства могат да достигнат фантастична скорост от 1000 километра в час в техния случай, тогава с увеличаване на масата и размерите за гражданска авиацияиндикаторът пада до 700 и под километра в час.

Във връзка с

Министерството на отбраната обсъжда създаването на нов самолет с вертикално излитане и кацане, чиито проект беше замразен през 90-те години. Говорим за възраждането на серията SVPP, разработена в конструкторското бюро Яковлев; при създаването на нов самолет може да се използва технологичната основа, разработена по време на развойната работа по създаването на Як-141.

За справка:
Последната демонстрация на Як-141 беше появата му на авиошоуто във Фарнбъро, уникалният изтребител не получи нито една поръчка от местни или чуждестранни клиенти. Потенциалните клиенти не виждат необходимост от закупуване на самолет с VTOL. „Як“ не беше много щастлив.

През 1995 г. Lockheed Martin, който работи върху изтребител с вертикално излитане от 5-то поколение, предостави финансиране в замяна на технически данни и ограничени данни за дизайна на Як-141 и други местни VTOL проекти.
Не е за нищо, че в руското информационно пространство все още се твърди, че оформлението и компонентите най-новият боецКорпорацията за вертикално излитане и кацане Lockheed Martin F-35B толкова много напомня на нашия Як-141.

Защо и защо Министерството на отбраната възражда забравена технология на СССР?

Големи надежди бяха възложени на Як-141, това беше наистина пробивна технология. Този самолет държи доста световни рекорди:

През 2003 г., когато проектът Yaka беше окончателно затворен, никой не можеше да си представи, че технологията VTOL ще бъде толкова актуална за Русия. Руският флот разчиташе на корабни МиГ и Су. Но сега, когато Русия планира да построи втори самолетоносач, изтребител с вертикално излитане би бил изключително актуален.

Всичко ново ли е добре забравено старо?

Алексей Заквасин

В Русия може да се появят няколко типа самолети с корабно базиране. Това заяви на МАКС-2017 заместник-министърът на отбраната на Руската федерация Юрий Борисов. По-конкретно, военното ведомство планира да възроди проекта на корабния самолет с вертикално излитане и кацане на Конструкторското бюро Яковлев. Самолетът може да бъде част от въздушното крило на нови самолетоносачи, които ще влязат в експлоатация до 2030 г. Също така Министерството на отбраната не изключва създаването на корабна версия на лекия изтребител поколение 4++ МиГ-35. RT разбра как може да изглежда бъдещето на руската палубна авиация.

• РИА новини

Руският заместник-министър на отбраната Юрий Борисов каза пред репортери, че ведомството обсъжда създаването на перспективен самолет за авионосни кораби. Става дума за машини за късо и вертикално излитане и кацане. По думите му Министерството на отбраната обмисля да се обърне за помощ към КБ "Яковлев".

„Това е развитието на линията „Яковски“, която беше спряна. Има такива планове, ние ги обсъждаме, включително, може би, тези направления ще бъдат изпълнени за перспективен самолет за самолетоносач крайцеров“, каза Борисов на Международния авиационно-космически салон (МАКС-2017).

Заместник-началникът на Министерството на отбраната обясни, че новият самолет ще е необходим за самолетоносачите, които се планира да бъдат заложени „на финалната линия“ на държавната програма за въоръжение за 2018-2025 г. Борисов подчерта, че разработването на самолет с вертикално излитане е въпрос на далечно бъдеще.

12 световни рекорда

В Русия монополът върху производството на самолети с вертикално излитане и кацане (VTOL) се държи от АО Експериментално конструкторско бюро им. КАТО. Яковлев“. През 1966 г. палубният щурмовик Як-36 извършва първия си публичен полет. Моделът се превърна в прототип за по-модерни екземпляри от този тип.

От 1977 г. Военноморските сили на СССР експлоатират Як-38, първият съветски производствен самолет VTOL. Щурмовият самолет е сглобен в Саратовския авиационен завод. Самолетът е базиран на авионосни крайцери от проект 1143 „Киев“, „Минск“, „Новоросийск“, „Баку“.

• Як-38


• РИА новини

През 1985 г. започват тестове на прототип на Як-41М, който трябва да бъде свръхзвуков, маневрен и многофункционален. Конструкторското бюро на Яковлев се отказа от модернизацията на Як-38 и в крайна сметка създаде фундаментален нова кола, по-известен като Як-141.

През септември - октомври 1991 г. Як-141 премина летателни изпитания в Северния флот. Представен ОКБ Яковлев уникален автомобил, който превъзхождаше по характеристики чужди аналози. През септември 1992 г. Як-141 беше успешно демонстриран на изложение във Фарнбъро, Великобритания.

Як-141, под управлението на пилота-изпитател Андрей Синицин, постави 12 световни рекорда. Самолетът получи всички предимства на самолет от четвърто поколение. Як-141 можеше да прикрива самолетоносачи и да поразява надводни и наземни цели.

Въпреки очевидното си обещание, проектът на конструкторското бюро Яковлев беше замразен поради нерешени имуществени проблеми с Украйна и курса за съкращаване на флота. В резултат Русия остана само с един авионосен крайцер „Адмирал Кузнецов“, който все още е дом на Су-33 и МиГ-29К/КУБ.

През 90-те години на миналия век нямаше практическа необходимост от разработването на Як-141, но 25 години по-късно той се появи отново. В края на юни 2017 г. Министерството на отбраната обяви амбициозни планове за изграждане на два универсални десантни кораба (UDC) от клас "Прибой" до 2025 г. и един самолетоносач от проект 23000 Storm до 2030 г.

Заплашителен и причудлив

Самолетът с вертикално излитане и кацане е революционна разработка на авиоконструкторите. Превозното средство заема малко място на палубата, а поразителната му сила и бойна ефективностне може да се сравни с възможностите на хеликоптер.

Въпреки това, като всяка друга военна техника VTOL, в допълнение към своите предимства, има и своите недостатъци.

Издигането в небето изисква самолет с вертикално излитане да има огромен резерв от тяга на двигателя, който в момента на излитане от земята работи на максимална скорост. В резултат на това самолетът "изяжда" невероятно количество гориво и понякога не е безопасен за използване в южните ширини и при горещо време.

Повишеният разход на гориво намалява бойния радиус и товароносимостта на самолета VTOL. Освен това самолет от този тип е труден за управление и скъп за експлоатация. От пилотите и техническия екипаж на машините за вертикално излитане се изисква: най-високо нивоквалификации.

Пионерите в разработването на самолети с вертикално излитане са британската компания Hawker Siddeley, която от 1967 г. произвежда фамилията изтребители-бомбардировачи Harrier. Въпреки видимата си бавност, колата демонстрира добри качествав истински въздушен бой.

• Harrier GR3


• Wikimedia

В конфликта на Фолклендските острови през 1982 г. Harriers се представиха чудесно срещу аржентински изтребители, които бяха принудени да излетят от континентални бази. В същото време британските самолети можеха да излитат буквално от всяко парче земя и оправдаха използването им на самолетоносачи.

За нови самолетоносачи

Световният опит в експлоатацията на самолети с вертикално излитане ни позволява да заключим, че те са необходима връзка в авиацията, базирана на палубите. Основната роля обаче остава на самолетите с късо или нормално излитане поради по-малката им причудливост и превъзходство в бойния радиус. Към днешна дата дизайнерите не са намерили ефективна замяна на аерофинишъра и катапулта.

Например американският флот от няколко години се опитва да определи бойната мисия на изтребителя F-35B от пето поколение с корабно базиране. Трябва да се отбележи, че този самолет на Lockheed Martin е създаден на базата на „ограничени проектни данни“, закупени от конструкторското бюро Яковлев, и външно прилича по-скоро на Як-38, отколкото на Як-141.

Имайки предвид плановете на руското министерство на отбраната за увеличаване на флота на самолетоносачите, Русия ще има нужда както от самолети с късо и конвенционално излитане, така и от самолети с VTOL. Текущи изявления на представители на военното ведомство показват, че новите самолетоносачи могат да станат база за самолетите на конструкторското бюро Яковлев и корабната версия на изтребителя МиГ-35 от поколение 4++.

Въпреки това практически нищо не се знае за ситуацията с разработката на палубната версия на изтребителя от пето поколение Т-50. На модела на самолетоносача Project 23000 Storm, представен през 2015 г., ясно се виждат по-малки копия на Т-50, Су-33 и МиГ-29К.

Технологичен пробив

Основателят на портала Military Russia Дмитрий Корнев в разговор с RT предположи, че на базата на Storm ще бъде базирано смесено въздушно крило, но се усъмни в необходимостта от разполагане там на обещаващата версия на Як-141. Експертът вижда използването на бъдещия самолет на КБ Яковлев като ударна сила на универсални десантни кораби.

„Буря“ ще бъде доста голяма и затова има смисъл да се постави там пълноценна въздушна група. Напомням, че Як-38 е разработен за крайцери и мисля, че самолетите на Яковлев би било логично да бъдат поставени на нови УДК, кораби тип „Мистрал“ и вероятно на „Адмирал Кузнецов“, каза Корнев.

В същото време Корнев подчерта, че самолетите VTOL няма да могат да се базират на десантни кораби на съветския флот поради липсата на необходимата инфраструктура на тях. Обещаващият самолет на Яковлев ще бъде адаптиран само за нови плаващи платформи, въпреки че ще може да каца на всички кораби с хеликоптерна площадка.

„Като цяло новините за възможното възобновяване на проекта Як-141 са положителни. Несъмнено това ще бъде технологичен пробив и ще подобри качеството на нашите дизайнерски и летателни училища. Но е рано да се правят изводи, тъй като информацията за военното използване на самолети с вертикално излитане трябва да бъде уточнена“, каза Корнев.

Самолет с вертикално (късо) излитане и кацане

Самолетите с вертикално излитане и кацане, летящи в крейсерски (хоризонтален) режим на полет като конвенционалните самолети, могат да кръжат във въздуха като хеликоптери, а също така да излитат и кацат вертикално. За да се осигурят режими VTOL (вертикално излитане и кацане) на такъв самолет, е необходимо да има специална електроцентрала, която осигурява създаването на подемна сила, надвишаваща теглото на самолета.
Вертикалното съотношение на тяга към тегло при изстрелване (съотношението на подемната сила, генерирана от двигателите, към теглото на самолета) на съвременните самолети VTOL е в диапазона 1,05-1,45.
В зависимост от това как се създава подемната сила в режимите на VTOL и теглителната сила в маршовите (крейсерски) режими, може да се направи класификация на самолетите VTOL (фиг. 7.69).
Единична електроцентрала (SU) съдържа един или повече подемни задвижващи двигатели , които в режими на БВП създават вертикална тяга, а в нормални режими - тяга за задвижване. Тягата се генерира или от витло, или от струя газове от реактивен двигател. Промяната на посоката на вектора на тягата на повдигащите задвижващи двигатели може да бъде структурно осигурена или чрез завъртане на целия двигател в правилната посока, например спрямо крилото или заедно с крилото, на което са закрепени, или чрез промяна на посоката на струята (и вектора на тягата) на реактивен двигател.

Схематична диаграмаедно от възможните устройства, които осигуряват промяна в посоката на вектора на тягата П с плъзгаща се козирка 1 , илюстрирано на фиг. 7.70.

Композитен SUвключва две групи двигатели: едната е за създаване на вертикална тяга в режими на БВП ( повдигащи двигатели ), другият - за създаване на крейсерска тяга ( задвижващи двигатели ).
Комбиниран SUсъщо се състои от две групи двигатели: повдигане и ускоряване И повдигане и поддържане , които (в по-голяма или по-малка степен) участват в създаването както на вертикална, така и на задвижваща тяга.

Изборът на типа силова установка значително влияе върху способността за решаване на специфични проблеми, които възникват при проектирането на самолет VTOL, и всъщност определя неговата концепция, аеродинамична и структурно-силова конфигурация.
Двигатели 1 (Фиг. 7.71) създайте повдигаща сила ( P=G/2 ), балансирайки силата на гравитацията Ж самолет. В режими на работа близо до екрана 2 (повърхност на пистата) реактивни двигатели 3 създават сложни течения около самолета, причинени от взаимодействието на газови струи, отразени от екрана 4 с въздушни течения 5 , вливайки се във въздухозаборниците на двигателя. Формата и интензивността на тези течения са

режими на движение близо до екрана, взаимодействието на тези течения със свободния поток в режимите на БВП и преходни режими (от вертикално към хоризонтално движение) зависят от мощността, броя и местоположението на двигателите (т.е. от оформлението на VTOL), което значително влияе върху аеродинамичните характеристики и характеристиките на въртящия момент на VTOL, т.е. определя неговото оформление.
Излагането на газови струи от двигателите причинява повърхностна ерозия на летището , чиято степен зависи от вида на двигателите, създаващи подемната сила и от тяхното разположение. Частиците от повърхността на летището, измити от газови струи, заедно с високотемпературни възходящи течения, влияят върху структурата на VTOL и, навлизайки във въздухозаборниците на двигателите, намаляват тяхната надеждност, експлоатационен живот и характеристики на сцепление. За да се намали влиянието на струите върху повърхността на летището и върху самолета, често се използва техниката на VTOL. режим на кратко излитане и кацане (UVP), когато дистанциите за излитане и бягане са само няколко десетки метра. Това също така дава възможност да се увеличи ефективността на теглото на самолета VTOL поради значително по-ниския разход на гориво по време на режими на излитане и кацане.
Един от основните проблеми, възникващи при разработването на самолети VTOL, е да се осигури тяхното балансиране, стабилност и управляемост в режими VTOL и преходни режими, когато транслационната скорост е нула или не е достатъчно голяма за ефективната работа на аеродинамичните повърхности, които създават балансиране и управляващи сили и моменти.
Балансирането, стабилността и управляемостта на самолетите VTOL в тези режими също са осигурени несъответствие (модулация)тяга на двигателя, т.е. чрез увеличаване или намаляване на тягата на един двигател в сравнение с друг, или чрез реактивни кормилни системи, или комбинация от тези методи.

Несъответствие ΔP тяга (фиг. 7.72) на главните двигатели 3 води до момент на отклонение ΔMг, несъответствие ΔP 1 първа група подемни машини 1 води до момент на преобръщане ΔMх. Несъответствие на тягата ΔP 1 И ΔP 2 първа и втора група подемни машини 2 води до момент на накланяне ΔM z .
Система за управление на струята VTOL (фиг. 7.73) включва няколко реактивни дюзи, разположени на максимално възможно разстояние от центъра на масата на самолета ( 1, 5, 6 ), към които с помощта на тръбопроводи 4 сгъстен въздух се подава от компресора на повдигащия двигател 3 . Дизайн на дюзата 1 ви позволява да регулирате въздушния поток и следователно течението. Дизайн на дюзата 5 И 6 ви позволява да промените не само големината, но и посоката на силата на тягата към противоположната (обратна тяга на дюзата).
Когато е балансиран по стъпка (спрямо оста З ) самолет (сума от тяговите моменти на дюзата 1 , повдигане 2 и повдигащ задвижващ двигател 3 спрямо центъра на масата е нула) увеличаване на силата на натиск на дюзата 1 ще предизвика момент на накланяне, намаляването ще предизвика момент на гмуркане.

Показано на фиг. 7.73 посока на струите от дюзите 5 И 6 кара самолета да се търкаля лявото крилои завийте наляво.

Пилотът контролира режима на работа на двигателите и реактивните кормила, за да промени силите и моментите, действащи върху самолета в режимите на GDP и преходните режими, като използва същите лостове за управление, както при конвенционален самолет, т.е. едновременно със създаването на контролни реактивни сили, аеродинамичните кормилни колела също се отклоняват съответно повърхности (елеватор, елерони и рул), които обаче не създават управляващи сили при ниски (предеволюционни) скорости на движение на самолета. С увеличаване на скоростта на движение напред, силите върху направляващите повърхности също се увеличават и с помощта на автоматизацията постепенно се изключват от работата на системата за управление на струята.

Тук трябва да се отбележи, че при ниски (преди еволюционни) скорости VTOL самолет няма собствена стабилност, тъй като аеродинамичните сили, способни да го върнат в първоначалното му положение при произволни външни влияния, са малки. Следователно стабилността на самолета VTOL в тези режими (стабилизирането му и поддържане на балансирано състояние) се осигурява от автоматичните средства, включени в системата за управление, които, реагирайки на ъгловите движения на самолета по време на смущения, без намеса на пилота, използвайки струя кормила, върнете самолета в първоначалното му балансиращо положение.
Тук сме изброили само някои от проблемите при оформянето на външния вид на самолетите VTOL, чието решение вече е в ход. ранни стадиидизайнът изисква взаимодействие между дизайнери от различни специализации.
Към днешна дата в света са проектирани, построени и тествани повече от 50 типа самолети с вертикално (късо) излитане и кацане. Повечето от проектите за тези самолети са базирани на военни изисквания.
Първият домашен боен VTOL самолет е създаден в Конструкторското бюро на името на. КАТО. Яковлев (вижте раздел 20.2).
Предимствата на самолетите VTOL, които споменахме в началото на раздел 7.4, несъмнено ще доведат до създаването на самолети VTOL, които могат да се конкурират с редовни самолетипри превоз на пътници и товари на къси и средни разстояния.

Хидроавиация

Работата по създаването на самолети, способни да излитат и кацат на вода, започна почти едновременно с работата по създаването на наземни самолети.
28 март 1910 г. първи полет хидроплан (от хидро...(Гръцки хидор- вода) и самолет) по собствен дизайн е направен от французина А. Фабр.
Исторически погледнато, офицерите от руския флот стояха в началото на местната аеронавтика и авиация. Те първи в света разработиха тактика на морската авиация, извършиха въздушна бомбардировка на вражески кораб, създадоха проект за самолетоносач и първи летяха в небето на Арктика.

Географски и стратегически особености на театрите на военните действия от онова време, дългите морски граници на Балтийско и Черно море, липсата на специално оборудвани летища за експлоатация на сухопътни самолети и в същото време изобилието големи реки, езера, безплатно морски пространстваопредели необходимостта от създаване на военноморска самолетна индустрия у нас.
Развитието на хидроавиацията започва с инсталирането на наземни самолети на поплавъци. Първо плаващи самолети (фиг. 7.74) имаше два основни поплавъка 1 и допълнителни 2 (спомагателен) плувка в опашката или лъка.
В зависимост от това как самолетът е базиран и управляван от повърхността водни площи (от лат. аква- вода) - хидродроми , е възможно да се класифицират хидроплани (фиг. 7.75).
Поплавъчни вериги в момента се използват за леки самолети, въпреки че още през 1914 г. четиримоторният тежък самолет "Иля Муромец" направи първия си полет (виж Фиг. 19.1), поставен на поплавъци по дължината верига с три поплавъка с поплавък на опашката, през 1929 г., по време на полет по маршрута Москва - Ню Йорк на самолета Земята на Съветите (виж фиг. 19.7) 7950 км - от Хабаровск до Сиатъл самолетът прелетя над вода и на този участък кацането на земята предавката беше заменена с поплавък схема с два поплавъка .

Увеличаването на размера и масата на хидропланите и в резултат на това увеличаването на размера на поплавъците направи възможно настаняването на екипаж и оборудване в тях, което доведе до създаването на хидроплани от типа "летяща лодка" еднолодка схеми и схема с две лодки - катамаран (от тамилски каттумарам, буквално - вързани трупи).
Интегрална схема най-подходящ за тежки многоцелеви океански хидроплани. Частично потопеното крило позволява намаляване на размера на лодката и увеличаване на аерохидродинамичното съвършенство на хидроплана.
самолет-амфибия (от гръцки амфибиос- водене на двоен начин на живот) е пригоден за излитане от земя и вода и кацане върху тях.
По този начин техническите решения, които осигуряват базирането и експлоатацията на самолет от водната повърхност, всъщност определят външния вид (аеродинамичен дизайн) на хидроплан.
Сложността и броят на проблемите, които дизайнерите трябва да решат при създаването на хидроплан, се увеличават значително, тъй като в допълнение към високите аеродинамични характеристики и характеристики за излитане и кацане на конвенционален самолет, трябва да се осигури и морската годност, посочена в спецификациите.
Мореходните качества на хидроплана могат да бъдат оценени с помощта на методите на научната дисциплина "Механика на флуидите", която изучава движението и равновесието на флуидите, както и взаимодействието между флуидите и твърди веществанапълно или частично потопени в течност.
Мореходност (мореспособност) хидропланът се характеризира с възможността за експлоатация във водни зони с определени хидрометеорологични условия - скорост и посока на вятъра, посока, скорост на движение, форма, височина и дължина на водните вълни.
Мореходните качества на хидроплана се оценяват от максималното състояние на морето, при което е възможна безопасна експлоатация.
Точно както Международната стандартна атмосфера (ISA) се използва за оценка на характеристиките на полета на въздухоплавателно средство (вижте раздел 3.2.2), определена скала ( математически модел), установяване на връзка между словесното описание на вълнението, височината на вълната и резултата (от 0 до IX) - степен на възбуда .
В съответствие с тази скала, например, слабите вълни (височина на вълната до 0,25 m) се оценяват като I, значителните вълни (височина на вълната 0,75-1,25 m) се оценяват като III, силните вълни (височина на вълната 2,0-3,5 m) са с оценка V, изключителните вълни (височина на вълната 11 m) са с оценка IX.
Морска годност ( мореходност) хидроплан включва такива характеристики на хидроплана като плаваемост , стабилност , управляемост , непотопяемост и така нататък.
Тези качества се определят от формата и размера на подводното пространство изместителна част (лодка или поплавък) на хидроплан, разпределението на масите на хидроплана по дължина и височина.
В бъдеще, когато разглеждаме мореходните качества на хидроплан, ако без специални резерви те могат да бъдат еднакво приписани на лодка и поплавък, ще използваме термина „лодка“. Плаваемост- способността на хидроплана да плава в дадено положение спрямо водната повърхност.
Хидропланът, както всяко друго плаващо тяло, като например кораб, се поддържа на повърхността Архимедова сила

P = Уρ в ж = Ж,

Гравитация на хидроплан Ж приложено в центъра на масата на самолета (c.m), поддържане на сила (Архимедова сила, силата на изместената течност, действаща върху лодката с хидроплан) Р се прилага в центъра на масата на обема вода, изместен от лодката, или, във военноморската терминология (която се използва широко от дизайнерите на хидроплани), в център на величината (c.v.).

Очевидно, за да се осигури балансът на самолета на вода (фиг. 7.76) сили Ж И П трябва да лежи на правата линия, свързваща центъра. и c.v., във вертикалната надлъжна равнина на симетрия на хидроплана - централната равнина на лодката (DP). Очевидно е също, че основната равнина на лодката (OP) е хоризонтална равнина, минаваща през долната точка на повърхността на лодката, перпендикулярна на централната равнина, и съответно долната хоризонтална хоризонтална равнина на лодката (LSG), хоризонтална хоризонтална равнина на самолета (GHS) и палубата 1 - горната повърхност на лодката обикновено не е успоредна на равнината на водната повърхност и линията на контакт на водната повърхност с корпуса на лодката с хидроплан УО ЛО.

Линия на контакт на спокойна водна повърхност с корпуса на хидроплан УО ЛОпри пълно излетно тегло и изключени двигатели - товарна водолиния (от холандски вода- вода и лийн- линия). Заредете водната линия (GWL), когато плавате прясна водане съвпада с GVL при плуване в морска вода, тъй като плътността на прясна речна или езерна вода ρ в=1000 kg/m 3, плътност морска вода ρ в= 1025 kg/m3.
съответно черноваT (разстоянието от GVL до самото дъно на лодката, характеризиращо потапянето на лодката под нивото на водата) със същото тегло при излитане на хидроплана в прясна вода ще бъде по-голямо, отколкото в морска вода.
Стойностите на газене на носа и кърмата се определят от кацане лодки с хидроплан спрямо водната повърхност - подстригвам лодки (от лат. Differens (различен)- разлика) - неговият наклон в надлъжната равнина, който се измерва от ъгъла на подстригване φ 0 или разликата между газенето на кърмата и носа. Ако разликата е нула, се казва, че лодката „седи на равен кил“; ако газенето на кърмата е по-голямо от газенето на носа, лодката „седи с диферент към кърмата“ (както е показано на фиг. 7.76), ако е по-малко, лодката „седи с диферент към носа“.
Стабилност (аналогично на термина „стабилност“ в морската терминология) при плаване - способността на хидроплан, отклонен от равновесно положение от външни смущаващи сили, да се върне в първоначалното си положение след прекратяване на смущаващите сили.
Очевидно при плуване на тяло, частично или напълно (напълно) потопено във вода, няма други сили, които да го върнат в равновесно положение, освен гравитацията Ж и еднаква сила на опора Р . Следователно само относителната позиция на тези сили ще определи стабилността или нестабилността на плаващо тяло, както е показано на фиг. 7,77.

Ако центърът на масата на тялото е разположен под центъра на величината (фиг. 7.77, а), когато се отклони от равновесното положение, възниква стабилизиращ момент ΔМ = Gl , връщайки тялото в първоначалното му положение стабилно равновесие.
Ако центърът на масата на тялото е разположен над центъра на величината (фиг. 7.77, c), когато се отклони от равновесното положение, възниква дестабилизиращ момент ΔМ = Gl , и тялото не може да се върне в първоначалното си положение само нестабилно равновесие .
Ако позицията на центъра на масата на тялото съвпада с позицията на центъра на величината (фиг. 7.77, b), тялото е в безразлично равновесие.
Трябва да се отбележи, че положението на центъра на величината зависи значително от формата на потопената част на тялото и ъгъла на нейното отклонение от първоначалното равновесно положение.
Стабилност на хидроплан (както и устойчивостта на съда) обикновено се определя от относителното положение на центъра на масата и метацентър - центърът на кривината на линията, по която се измества центърът на величината на тялото на преместване, когато то е изхвърлено от равновесие.
Метацентър – от гръцки. мета- между, след, през - компонентсложни думи, означаващи междинност, следване на нещо, преход към нещо друго, промяна на състоянието, трансформация и лат. - центърфокусна точка, център.
Прави се разлика между напречна и надлъжна устойчивост на хидроплан (когато самолетът е наклонен съответно в напречната и надлъжната равнина).
Странична стабилност. Нека разгледаме случая на напречен наклон - отклонението на централната равнина на лодката (DP) от вертикалата, например под въздействието на порив на вятъра.
Хидропланът (фиг. 7.78, а) е на повърхността в състояние на равновесие, гравитация Ж и поддържане на властта Р равни, лежат в диаметралната равнина, размер А определя издигането на центъра на масата над центъра на величината.

От страна компонент на порив на вятъра V V(Фиг. 7.78, b) ще настъпи момент на крен Мкр в, в зависимост от налягането на скоростта, площта и обхвата на наветрената (с лице към посоката, от която духа вятърът) конзола на крилото и зоната на страничната проекция на хидроплана. Под въздействието на този момент самолетът ще се наклони под определен малък (ще приемем - безкрайно малък) ъгъл γ и новата позиция на лодката ще определи новата водолиния на натоварване W 1 L 1, чиято равнина е наклонена под ъгъл γ от оригиналната водолиния УО ЛО.
Формата на подводната (водоизместителна) част на лодката ще се промени: обемът, ограничен във всяко напречно сечение на лодката с фигура 1 , ще излезе изпод водата и равен обем, ограничен във всяко напречно сечение на лодката от фигурата 2 , ще отиде под вода. По този начин величината на поддържащата сила няма да се промени (P = Wρ в ж = Ж) СЪСОточно СЪС 1 . Точка МОпресичане на две съседни линии на действие на архимедовите сили под безкрайно малък ъгъл γ между тях е начален метацентър .
Метацентричен радиус ρ 0 определя първоначалната кривина на линията на изместване на центъра на размера на лодката по време на търкаляне.
Мярка за страничната устойчивост на хидроплан е стойността метацентрична височина h o = ρ o - a:
- Ако чО> 0 - лодката е стабилна;
- Ако ч О= 0 - безразлично равновесие;
- Ако чО < 0 - лодка неостойчива.
В разглеждания пример чО< 0. Нетрудно видеть, что перпендикулярные к поверхности воды и равные силы Р И Ж ще бъде съчетано с рамото л , и моментът на тази двойка М cr G = гл съвпада по посока със смущаващия момент Мкр ви увеличава ъгъла на въртене. Така хидропланът, показан на фиг. 7,78, b, под въздействието на външни смущения не се връща в първоначалното си положение, т.е. няма странична стабилност.
Очевидно, за да се осигури странична стабилност, центърът на масата трябва да е под най-ниската позиция на метацентъра.
Повечето съвременни хидроплани са направени по класически аеродинамичен дизайн с фюзелаж - лодка, на която е дадена подходяща форма за излитане от вода и кацане на вода, високо монтирано крило с монтирани на него или на лодката двигатели за максимална разстояние от водната повърхност, за да се изключи при движение по вода наводняване на крилото с вода и попадането й в двигателите и върху витлата на самолети с витлов двигател електроцентрала, следователно в повечето случаи центърът на масата на самолета е по-висок от метацентъра (както на фиг. 7.78, b) и хидроплан с една лодка е напречно нестабилен.
Проблемите със страничната устойчивост на еднопоплавков или еднолодков хидроплан могат да бъдат решени чрез използване на подкрилни поплавъци (фиг. 7.79).

Подкрилна плувка 1 монтиран на пилон 2 възможно най-близо до края на крилото 3 .Поддържащ (поддържащ) подкрилните поплавъци не докосват водата, когато хидропланът се движи по гладка вода 4 и осигурете стабилна позиция на хидроплана с ъгли на накланяне от 2-3°, когато е паркиран, носещи подкрилни поплавъци частично потопени във вода и осигуряват паркиране без накланяне.
Изместването на поплавъка е избрано по такъв начин, че под въздействието на вятъра с определена скорост V Vхидроплан на ръба на вълната 5 , съответстваща на максималната грапавост на водната площ, определена в спецификациите за проектиране, наклонена под определен ъгъл γ . В този случай възстановяващият момент на поплавъка се определя от опорната сила на поплавъка РПи разстояние bПот централната равнина на поплавъка до централната равнина на лодката, М n = РП bП, трябва да парира (балансира) моментите на крен Мкр вот вятъра и Мкр Гот нестабилна лодка.

Надлъжна стабилност се определя от същите условия като напречната. Ако под въздействието на външно смущение хидропланът (фиг. 7.80) получи надлъжен наклон от първоначалното положение, определено от водолинията УО ЛО, например увеличаване с ъгъл Δφ трим към носа, това ще определи новата водолиния на натоварване W 1 L 1.
Обем на лодката 1 ще излезе изпод водата и равен обем 2 ще отиде под вода, докато стойността на поддържащата сила няма да се промени (Р = Уρ в g = G) , но центърът на количеството ще се измести от първоначалната си позиция От 0точно C 1. Точка Мо *пресичане на две съседни линии на действие на опорни сили под безкрайно малък ъгъл Δφ между тях ще определи позицията начален надлъжен метацентър .
Мярка за надлъжната устойчивост на хидроплан - надлъжна метацентрична височина з o = Ро - а.
По-лесно е да се осигури надлъжна стабилност на хидроплан, отколкото напречна стабилност, в смисъл, че лодка, която е силно развита на дължина, почти винаги има естествена надлъжна стабилност ( зО > 0).
Обърнете внимание, че моментът на гмуркане от тягата на двигателя, чиято линия на действие обикновено минава над центъра на масата на самолета, задълбочава носа на лодката, намалява първоначалния ъгъл на диферент, т.е. принуждава лодката да предприеме малко диферент носа, който ще определи новия товар водолиния , което се нарича "постоянен" .
Хидростатични сили (поддържащи сили), които осигуряват плаваемостта и стабилността на лодката в покой, естествено, в по-голяма или по-малка степен се проявяват в процеса на движение през водата.
Много важна характеристикахидроплан, което определя неговите мореходни качества е способността да преодолява съпротивлението на водата и да развива необходимата скорост във водата с минимален разход на енергия.
Хидродинамична сила Определя се съпротивлението на водата при движението на лодката в режим на плаване триене на водата в граничния слой(съпротивление на триене) и разпределение на хидродинамичното налягане на водния потоквърху лодката (съпротивление на формата, свързано с образуването на вихрови течения - понякога се нарича съпротивление на водовъртеж) и зависи от скоростта на движение (скоростно налягане ρ в V 2/2 ), формата и състоянието на повърхността на лодката.
Тук е уместно да припомним, че плътността на водата ρ воколо 800 пъти по-плътна от въздуха на морското равнище!
Към това съпротивление се добавя вълново съпротивление, което, за разлика от вълновото съпротивление, свързано с необратими загуби на енергия в ударната вълна по време на полет при суперкритични скорости (вижте раздел 5.5), възниква, когато тялото се движи близо до свободната повърхност на течността (интерфейса между водата и въздуха).
Характеристичен импеданс - част от хидродинамичното съпротивление, характеризираща разхода на енергия за образуване на вълни.
Вълново съпротивление във вода (тежка течност) възниква, когато потопено или полупотопено тяло (поплавък, лодка) се движи близо до свободната повърхност на течността (т.е. границата между вода и въздух). Движещо се тяло упражнява допълнителен натиск върху свободната повърхност на течността, която под въздействието собствена силагравитацията ще има тенденция да се върне в първоначалното си положение и ще навлезе в осцилаторно (вълново) движение. Носът и кърмата на лодката образуват взаимодействащи вълнови системи, които оказват значително влияние върху съпротивлението.
В режим на плуване резултатната от хидродинамичните съпротивителни сили е почти хоризонтална.
Формата на водоизместителната част на хидроплана (подобно на формата на плавателния съд) трябва да осигурява възможност за движение през водата с минимално съпротивление и, като следствие, с минимална консумация на енергия ( скорост на плавателния съд , според морската терминология).
При проектирането на хидроплани (както и на кораби), резултатите от тестове чрез теглене („дърпане“) на динамично подобни модели в тестови групи се използват за избор на форми и оценка на хидродинамичните характеристики ( хидравлични канали ) или в открити води.
Въпреки това, за разлика от кораба, комплексът от мореходни характеристики на хидроплана е много по-широк, като основната е способността за безопасно излитане и кацане на неравна повърхност с определена височина на вълната, докато скоростта на хидропланите на вода е многократно по-висока от скоростта на морските кораби.
Поради специалната форма на дъното на лодката с хидроплан възникват хидродинамични сили, които повдигат носа и причиняват значително общо изкачване на лодката.
Следователно движението на хидроплан, за разлика от кораб, се извършва при променливо изместване и ъгъл на диферент на лодката (всъщност ъгълът на водния поток на дъното, подобен на ъгъла на атака на крилото). При скорост на водата, близка до скоростта на излитане, водоизместването е практически нулево - хидропланът е в режим на планиране (от френски. глисер- слайд) - плъзгане по повърхността на водата. Особеност режим на рендосване се крие във факта, че резултатът от силите на хидродинамично съпротивление на водата има толкова голям вертикален компонент ( хидродинамичен поддържане на сила ) тази лодка през по-голямата частот неговия обем на изместване излиза от водата и се плъзга по нейната повърхност. Следователно контурите (очертанията на външната повърхност) на лодката с хидроплан (фиг. 7.81) се различават значително от контурите на кораба.

Основната разлика е, че дъното (долната повърхност на лодката, която е основната опорна повърхност, когато хидропланът се движи през водата) има една или повече Реданов (Френски) редан- перваз), първият от които, като правило, е разположен близо до центъра на масата на хидроплана, а вторият в задната част. Redans прав в план (фиг. 7.81, А) създават значително по-голямо съпротивление по време на полет от заострените (с форма на стрела, огив) редани (фиг. 7.81, b), чиято хидродинамична устойчивост и образуване на пръски са значително по-малки. С течение на времето ширината на второто ниво постепенно намалява, междинна част на дъното започна да се сближава в една точка (фиг. 7.81, V) на кърмата на лодката.

В процеса на развитие на хидроавиацията се промени и формата на напречното сечение на лодката (фиг. 7.82). Лодки с плоско дъно (фиг. 7.82, А) и с надлъжни стъпала (фиг. 7.82, b), слабо килирани (т.е. с лек наклон на участъци от дъното от централната линия на кила към страните - фиг. 7.82, V) и с вдлъбнато дъно (фиг. 7.82, Ж) постепенно отстъпиха килови лодки с плоско килево дъно (фиг. 7.82, д) или с по-сложен (по-специално, извит) профил на мъртва точка (фиг. 7.82, д).
Тук трябва да се отбележи, че хидропланите нямат амортисьори (вижте раздел 7.3), които могат да поемат и разсейват енергията на ударите при кацане върху вода. Тъй като водата е почти несвиваема течност, силата на удара върху водата е сравнима със силата на удара върху земята. Главна цел мъртъв изход - сменете амортисьора и

постепенно потапяне на повърхността на клина (кила) във вода по време на кацане за смекчаване на удара при кацане, както и въздействието на водата върху дъното на лодката при движение по груба водна повърхност.
Характерните контури на модерна лодка с хидроплан са показани на фиг. 7,83. Лодката има напречен и надлъжен дол на дъното.
Напречна мъртва точка лодка (или ъгълът, образуван от кила и шините) се избира въз основа на условията за осигуряване на приемливи претоварвания по време на условия на излитане и кацане и осигуряване на динамична стабилност на посоката.
Ъгъл на напречното наклоняване на носа на лодката, започвайки от първото стъпало β р nпостепенно се увеличава към носа на лодката (изглед отпред А-А- насложени участъци по протежение на носа на лодката) по такъв начин, че да се образува вълнолом в носа на лодката, „разбивайки“ настъпващата вълна и намалявайки образуването на вълни и пръски.
Скула (линията на пресичане на дъното и страната на лодката) предотвратява полепването на водата по страните. За да се създаде приемливо образуване на вълни и пръски, се използва завой носни скули, т.е. профилиране на дъното на носа на лодката по сложни извити повърхности.

Дъното на вградената част на лодката (изглед отзад) Б-Б- насложени секции по протежение на кърмата на лодката) обикновено с плосък кил - стойност на ъгъла β r mпостоянно. Напречните ъгли на стъпалото обикновено са от порядъка на 15-30°.
Надлъжна мъртва точка лодки γ l = γ n + γ mопределя се от надлъжния ъгъл на издигане на носа γ nи ъгъла на надлъжно извисяване на вградената част γ m.

Дължина, форма и надлъжна височина на лъка ( γ n @ 0¸3°), влияещи върху надлъжната стабилност и ъгъла на първоначалния диферент, са избрани така, че да предотвратят заравянето на носа и наводняването на палубата с вода при високи скорости.
Надлъжна мъртва височина на вградената част ( γ m @ 6¸9°) е избран така, че да осигури стабилно планиране, кацане на суша при максимално допустимия ъгъл на атака и кацане на вода (за самолет-амфибия) съгласно съществуващите фишове (Английски) приплъзване, осветен. - плъзгане) - наклонени крайбрежни платформи, простиращи се във водата, за да може земноводното да се спусне във водата и да излезе на брега.
Ако надлъжната мъртва височина на междуплотната част е достатъчна, излитането по време на излитане от вода може да се случи „с експлозия“ (увеличаване на ъгъла на атака) при максимално допустимия коефициент на повдигане.
Излитането от водата по време на излитане се усложнява от факта, че в допълнение към силите на водно съпротивление на движението на лодката, обсъдени по-горе, действат адхезионни (смукателни) сили между дъното на лодката и водата, особено в задната част на лодката.
Предназначение на редана- унищожава ефекта на засмукване на водата (засмукване) по време на излитане, като по този начин намалява съпротивлението на водата, позволявайки на лодката да се „отлепи“

Самолетите с вертикално излитане и кацане са атрактивни, тъй като не са взискателни към системата за базиране, което ги прави оръжие с гарантирана реакция и висока гъвкавост на използване.

Краят на 60-те години е важен период в развитието на световната авиация. Тогава са създадени и въведени в експлоатация качествено нови типове самолети, повечето от които концептуално определят авиацията и до днес. Една от тези области на пробив беше самолетът с вертикално (късо) излитане и кацане (VTOL). До началото на 70-те години се появяват световни лидери в новата област - Великобритания и СССР, които успяват да създадат масово производство. В Съветския съюз водещото конструкторско бюро за разработването на този клас беше конструкторското бюро А. С. Яковлев.

Домашният първороден самолет Як-38 беше несъвършен и се смяташе за преходен модел. Сменен е с качествено нов Як-41, първият в света свръхзвуков VTOL самолет. Според тактически и технически данни той значително надмина британския конкурент Harrier от най-новите модификации и можеше да се бие почти на равна нога с тогавашния най-нов американски самолетоносач изтребител-бомбардировач F/A-18A. При максимална скорост от 1800 км/ч бойният радиус на Як-41 при вертикално излитане и полет към целта с дозвукова скорост може да достигне 400 км, а при излитане с малък разбег - до 700 км.

Самолет Як-41беше оборудван с многомодов радар, чиито характеристики бяха близки до радара Жук на . Имаше вградено 30-милиметрово оръдие и носеше регулируеми въздушни бомби и ракети на окачването, включително въздушен бой със среден обсег R-27 с различни модификации и с малък обсег R-73, въздух-земя X-29 и X-25, противокорабни X-35 и антирадарни X-31. Разпадането на Съветския съюз и последвалите икономически сътресения спряха развитието на вътрешния SVKVP; от 1992 г. финансирането на тази област в дизайнерското бюро Яковлев е преустановено.

Обединеното кралство започна поетапна модернизация на своите самолети Harrier VTOL. Първоначалната му версия беше почти еквивалентна на Як-38, нямаше бордов радар, имаше само неуправляемо оръжие и радиус, сравним със съветския аналог бойна употреба. Впоследствие самолетът претърпя дълбока модернизация.

До началото на войната за Фолкландските (Малвинските) острови през 1982 г. Sea Harrier FRS.1, приет от флота, вече е пълноценно бойно превозно средство, което може да се използва като изтребител и атакуващ самолет. 28 самолета от този тип, действащи от самолетоносачите „Инвинсибъл“, „Хермес“ и набързо оборудвани площадки на брега, свалиха 22 самолета в битки с аржентинските ВВС и осигуриха ефективна подкрепа на десантните сили дълбоко във врага защити. Действията на британските самолетоносачи показаха изключителното значение на самолетите VTOL във военноморските операции.

Harrier с различни модификации все още е единственият производствен самолет от този клас, той е в експлоатация в много страни, включително САЩ, Великобритания, Индия, Италия и Испания. С изключение на Америка, Harrier навсякъде се смята за палубно базиран самолет. Тоест в страни, които нямат пълноценни самолетоносачи, Harrier заменя машините с конвенционално излитане и кацане.

Основните предимства на този клас, на първо място, се състоят в качествено по-широки наземни възможности, които могат значително да повишат бойната устойчивост на групировката на ВВС при атаки на противника. Но досега тези предимства не са използвани никъде.

Всички се разпръснаха!

Военен опит последните десетилетияпоказва че борбазапочват с широкомащабна въздушна офанзива. Първата подобна операция е насочена основно към завоюване на превъзходство във въздуха. Най-важният компонент за това остава поражението на вражеските самолети на летищата.

Чрез нанасяне на удари върху бази се постига тройна цел: самолетите се унищожават, мрежата от летища е унищожена, особено пистите (пистите), и системата е нарушена логистична поддръжкаПо-специално във ВВС се нанасят щети на резервите от гориво и боеприпаси, силите и средствата за тяхното снабдяване на самолетите. В резултат дори и да е възможно да се спаси част от авиацията, тя е лишена от боеспособност.

Самолет с вертикално излитане и кацане Як-41

За страните, които не възнамеряват първи да започват военни действия, въпросът за осигуряване на бойната устойчивост на авиацията в районите на базиране при масирани въздушни удари е изключително важен. Осигуряването на тази стабилност само чрез надеждна система за противовъздушна отбрана е много проблематично. Броят на летищата е ограничен, тяхното местоположение и характеристики са добре известни, така че агресорът може да създаде такава групировка от ударни сили и средства, да избере такъв метод на действие, който да му позволи гарантирано да преодолее противовъздушната отбрана.

Основно условие за осигуряване на устойчивост на ВВС е разпръскването на резервни летища. Съвременните бойни самолети с нормално излитане обаче имат високи изисквания към дължината и качеството (например здравина на настилката) на пистата. Такава лента е капитална структура, която отнема много време за изграждане и е лесна за идентифициране модерни средстваинтелигентност. Ако използвате граждански летища и магистрални участъци като летища за разпръскване, проблемът не може да бъде радикално решен, тъй като има малко от тях, особено в райони със слабо развита пътна мрежа.

Това води до най-важния извод: осигуряването на бойната устойчивост на съвременните бойни авиационни групи срещу изпреварващи удари на противника е възможно главно чрез радикално увеличаване на възможностите за неговото разпръскване.

Един от най-обещаващите изходи от ситуацията може да бъде приемането на SVKVP. За кратко излитане им е достатъчна писта от около 150 метра, за вертикално излитане е достатъчна равна площ от няколко десетки метра. Горска поляна или участък от магистрала може да се превърне в истинско летище. Изискванията към качеството на покритието също са значително по-ниски, тъй като динамичните натоварвания по време на кацане и излитане на самолет VTOL на повърхността са много по-малки, отколкото при нормално излитане. Приемането на самолети с вертикално и късо излитане и кацане значително ще разшири системата за базиране и ще повиши бойната устойчивост като цяло.

Значителните възможности на самолетите VTOL в морето не могат да бъдат отхвърлени. Ако е необходимо, те могат да бъдат използвани за увеличаване на броя на самолетоносащите кораби във всеки флот. Това беше демонстрирано за първи път от Великобритания по време на Фолклендския конфликт. В допълнение към двата налични тогава самолетоносача, британците в рамките на седем до девет дни, американски проект ARAPAHO преобразува големите контейнерни кораби Atlantic Conveyers, Atlantic Causeway и Contender Besant в превозвачи Harrier.

VTOL самолетите също имат редица сериозни недостатъци, които не им позволяват напълно да заменят самолетите с нормално излитане. На първо място, това е 15–30% по-къс обхват на полета, дори при излитане с кратък разбег. При вертикално излитане радиусът се намалява още повече – два-три пъти и достига едва 200–400 км. Бойното натоварване също е по-малко поради сложната и тежка двигателна система. Според директора на инженерния център на Конструкторското бюро на А. С. Яковлев Константин Попович цената на самолет с вертикално и късо излитане и кацане може да бъде един и половина пъти повече.

Важно е обаче да се отбележи, че няма причини или фактори, които да възпрепятстват създаването на самолети VTOL, способни да се борят с конвенционалните самолети при равни условия. Пример за това може да бъде разработването и приемането на американския самолет F-35 (Lightning-2) VTOL. Превозното средство е направено по „стелт технологии“, с максимално излетно тегло около 30 тона има приличен боен радиус от около 800 км и боен товар от около 8000 кг. Вярно е, че цената му е висока и за серийни продукти може да бъде 70-100 милиона долара.

Отбелязаните предимства и недостатъци определят нишата на самолетите VTOL в системата на авиационното оръжие на всяка държава. В състава на ВВС тези самолети са в състояние да бъдат основата на група за гарантирано реагиране, тоест тази част от авиацията, която след превантивен масиран удар на противника може да участва в бойни действия. Разпръскването на самолети VTOL на малки групи над много малки места за излитане, скрити от вражеското разузнаване, дори и с лошо качество, ще премахне поражението по време на първите удари.

Във флотовете, дори и тези с пълноценни самолетоносачи, тези самолети значително ще увеличат броя на самолетоносачите, които ще бъдат незаменими за поддържане на благоприятен оперативен режим във важни райони, защита на комуникациите, десантни формации по време на морското преминаване и в зона за десант, както и в интерес на тиловите групировки.

Така че нишата за самолетите VTOL е очевидна; никой друг клас самолети не може да ги замени в това качество. Този факт става все по-признат в целия свят. Неслучайно вече има опашка от желаещи държави, които са направили поръчки за закупуването им за Lightning-2.

Силата е ключът към доброто съседство

А в Русия, за съжаление, нещата са изключително зле с този клас самолети. През 90-те години програмата им за развитие беше затворена, а някои технологии се озоваха в САЩ и се използват успешно там. Към днешна дата научните, технологичните и инженерните конструкторски школи на SVKVP са унищожени. Както тъжно казва Константин Попович, останаха само няколко специалисти, участвали в разработването на Як-41.

Наличната документация и оцелелите специалисти все още позволяват да се съживи производството на домашни SVKVP. Това според Попович ще отнеме до десет години. Необходими са значителни разходи за пресъздаване на цялата производствена верига, като се започне от компонентите. И на първо място е необходимо да се възроди производството на подходящи двигатели, за което трябва да се приеме специална държавна програма.

В съвременния еднополюсен свят гаранция за поддържане на партньорства с държави на запад, особено зад океана, изток и юг, може да бъде само твърдото разбиране на всички страни, че военният натиск върху Русия няма смисъл, успехът на военна операция срещу нея е не е гарантирано. Един от най-важните факториТова, което дава възможност за постигане на стабилна позиция, е способността на нашите ВВС да отговорят на агресора при всякакви условия. От своя страна това може да се постигне чрез достатъчно групиране на SVKVP.

За да отблъснем масирани въздушни удари, трябва да въведем в битката брой бойци, сравними с атакуващите сили в сътрудничество с по наземни средстваПВО. Това означава, че ВВС се нуждаят от минимум 250-300 самолета с вертикално и късо излитане и кацане. Разполагайки с толкова много самолети, Русия е в състояние да мобилизира поне 100-150 самолета VTOL за прехващане на агресор, дори ако основните и резервни летища с конвенционални самолети вече са унищожени.

Без авионосни кораби руският флот не е в състояние да осигури решение на такава ключова задача като поддържането на благоприятен режим на работа извън обсега на авиацията на брега. Въздушната подкрепа е особено важна за покриване на надводни кораби и подводници от патрулни самолети на вражеските бази и предотвратяване на малки групи надводни кораби и лодки от пробиване в защитени зони.

Корабите с VTOL самолети могат значително да повишат ефективността на вътрешния флот и в морски и океански зони на дълги разстояния. Там те са способни успешно да решават проблемите на противовъздушната отбрана (това беше демонстрирано от британските Harriers по време на англо-аржентинския конфликт) и да нанасят удари върху отделни групи кораби на противника.

Както показва опитът от бойното използване на американските универсални десантни кораби (UDC) срещу Югославия, техните въздушни групи са ефективни при поразяване на наземни цели в рамките на масирани въздушни и ракетни удари, както и по време на систематични операции.

Днес нашият флот има само един самолетоносач. Следователно той не е готов да реши целия набор от задачи, които трябва да бъдат възложени на корабната авиация със своята авиогрупа. Всеки наш флот трябва да има поне два леки самолетоносача с VTOL самолети. В тази роля можем да използваме тези, наложени на нашия флот. С такава авиогрупа тяхното присъствие в руския флот ще бъде сериозно оправдано.

Общите нужди на руския флот от самолети с VTOL са около 100 единици, а като се вземат предвид ВВС, страната ни се нуждае от поне 350-400 машини. След като анализирахме необходимите разходи за развитие на летищна мрежа и компенсиране на загубите от възможни превантивни масирани въздушни и ракетни удари на противника, стигаме до извода, че програмата за създаване на високоскоростен десантник и закупуването на необходимия брой такива самолетите ще бъдат значително по-евтини. И ефективността на отбраната на държавата само ще се увеличи.