Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
VJ 101
EWR VJ 101 in 1964.jpg
EWR VJ101C, прототип X-1 , апрель 1964 г.
РольИстребитель V / STOL
ПроизводительEWR
Первый полет10 апреля 1963 г.
На пенсии1968 г.
СтатусОтменено
Количество построенных2

EWR VJ 101 был экспериментальный немецкий реактивный истребитель вертикального взлета / посадки ( VTOL ) tiltjet самолет. VJ расшифровывался как Versuchsjäger (по- немецки "экспериментальный истребитель"). [1] VJ 101 был одним из первых V / STOL , у которого был потенциал для полета со скоростью 2 Маха .

В течение 1950-х годов, 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 . Кроме того, самолеты фирмы Хейнкель , Bölkow и Messerschmitt проводили свои собственные исследования , прежде чем собираются вместе , чтобы сформировать совместное предприятие компании, EWR, С целью разработки и производства их дизайн для сверхзвуковых истребителей СВВП, который вскоре был назначен в качестве VJ 101 D . Федеральное министерство обороны (BMVg) были соответствующим образом впечатлил разместить заказ на пару опытных образцов , которые будут произведены , чтобы продемонстрировать возможности рисунка.

Пара прототипов самолетов, известных под общим названием VJ 101 C и по отдельности известных как X-1 и X-2 , была построена и участвовала в пятилетней программе испытаний. Предполагалось, что VJ 101 в конечном итоге станет основой для преемника американских ВВС США перехватчиков Lockheed F-104G Starfighter . Однако разработка VJ 101 C была значительно затруднена из-за меняющихся требований BMVg, которые вместо этого решили преобразовать предполагаемый профиль миссии самолета с роли перехватчика в более общий истребитель, значительно изменив требования к характеристикам для его выполнения. В 1968 году разработка VJ 101 была окончательно прекращена.

Дизайн и разработка [ править ]

Фон [ править ]

В течение 1950-х годов быстрый прогресс в области реактивного движения , особенно с точки зрения увеличения тяги и компактных двигателей, способствовал укреплению уверенности в технической жизнеспособности самолетов с вертикальным взлетом / посадкой ( VTOL ), особенно в Западной Европе и в других странах. Соединенные Штаты . [2] В течение 1950-х и 1960-х годов было инициировано несколько программ в Великобритании, Франции и США; Аналогичным образом, авиационные компании в Западной Германии не хотели оставаться в стороне от этой новой технологии. Вскоре после 1957 года, когда началась война после Второй мировой войны.запрет на эксплуатацию и разработку боевых самолетов в Западной Германии был снят, немецкие авиационные компании Dornier Flugzeugwerke , Heinkel и Messerschmitt , которым также было разрешено возобновить свою деятельность в том же году, получили официальный запрос от Федерального правительства Германии, который призвал их выполнить исследовательская работа по теме самолетов вертикального взлета и посадки и разработка концептуальных проектов. [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 актуальными и жизнеспособными, необходимо, чтобы их летные характеристики были такими же, как у обычных перехватчиков того времени, таких как современный Lockheed F-104G Starfighter . [4] Вместе с тем Федеральное министерство обороны Германии (BMVg) выступало за слияние конкурирующих компаний; он умышленно отказался от заключения контракта на разработку, чтобы стимулировать компании к осуществлению такой деятельности. [5]

В связи с этими усилиями немецкий производитель двигателей MAN Turbo получил контракт от BMVg на проведение собственной работы по решению конкретных проблем, связанных с двигателями с вертикальным взлетом и посадкой. 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] В соответствии с условиями 10-летнего контракта, Германия будет приобретать знания о последних достижениях в технологии реактивных двигателей через Rolls-Royce, а также соглашение о совместных разработках, в соответствии с которым работа будет распределяться, производственные конфликты минимизированы достигнут взаимный консенсус по ключевым решениям.[4] В марте 1960 года BMVg выдала MAN Turbo контракт на разработку легкого одноступенчатого турбореактивного двигателя, в то время как Rolls-Royce выступила 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 был относительно простой увеличенной версией более раннего двигателя Rolls-Royce RB108 , который был разработан для продолжительного сверхзвукового полета; однако в начале 1960 года возник интерес к дальнейшему развитию двигателя как подходящей силовой установки для самолета вертикального взлета и посадки. [4] Следовательно, новые модели двигателя были разработаны для удовлетворения конкретных требований его новой роли вертикального взлета и посадки, включая RB.153.17 и лифтовый двигатель RB.153.25. Однако в декабре 1961 года, в результате изменения приоритетов BMVg в отношении предполагаемого вертикального взлета и посадки, потребовались значительные изменения двигателя; Таким образом, разработка RB.153 была отложена в пользу двигателя Rolls-Royce RB145 . [6]

Предложение [ править ]

Вид сверху, показывающий воздухозаборник для двух подъемных двигателей фюзеляжа.

И Heinkel (на основе Heinkel He 231) [7] [8], и Messerschmitt ( Messerschmitt Me X1-21 ) [9] [10] разработали конструкции, отвечающие требованиям полета вертикального взлета и посадки, и к 1959 году обе компании вместе с Bölkow , создали совместное предприятие компании, под названием EWR , разработать и изготовить ОЖИДАЕМЫЙ сверхзвуковой истребитель, обозначенный как 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 свой концепт VJ 101 D. [12]После рассмотрения предложения BMVg решила оформить заказ на два экспериментальных самолета с целью оценки их способности выполнять требования к постоянным перехватчикам. [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 были изменяющиеся требования BMVg, которые решили переключить предполагаемый профиль полета самолета с роли перехватчика на более общий истребитель, что потребовало от него, среди прочего, большей продолжительности полета 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, которые располагались на законцовках крыльев. Помимо двигателей на законцовках крыла, внутри фюзеляжа были установлены еще два подъемных двигателя, которые работали в качестве дополнения к основным двигателям во время полета в режиме висения.

В VJ 101 C была установлена ​​электронная система управления полетом, широко известная как « электронная схема полета ». [15] Было понято, что критически важно поддерживать управляемость во время фазы зависания, в частности, отзывчивость двигателей и повышение устойчивости самолета. Системы управления, разработанные американской фирмой Honeywell и немецкой компанией Bodenseewerk , выполняли различные функции в режиме полета VJ 101 C, включая управление ориентацией во время зависания и переход от парения к горизонтальному аэродинамическому полету. [16]Первоначально использовались двухканальные системы управления, но тестирование показало необходимость в трехканальных системах управления для учета случаев серьезных отказов. После перехода на трехканальную систему управления это позволило использовать систему на всех диапазонах полета с управлением вектором тяги; первая такая система, которая будет разработана. [17] После того, как программа больше не использовалась в качестве преемника F104G Starfighter, она была сохранена в качестве программы развития для исследования и подтверждения его концепций управления полетом. [15]

Чтобы проверить концепцию силовой установки, EWR в начале 1960 года произвела испытательный стенд, названный Wippe (качели). Простое устройство включало в себя элементарную кабину, закрепленную на горизонтальной балке, которая имела «подъемный» двигатель, установленный вертикально в центре. , с целью проведения предварительных одноосных испытаний системы управления. [18] Была собрана более поздняя «установка для парения», у которой был каркас фюзеляжа VJ 101C вместе с тремя двигателями Rolls-Royce RB108, установленными в примерных положениях, которые они должны были занять в окончательной летной версии. Небольшие двигатели каждый может генерировать максимум 9,3 кН (2100 фунтов ф ) тяги, достаточно , чтобы поднять испытательного стенда. С мая 1961 г.первоначальное тестирование проводилось стелескопическая колонна, в марте 1962 года новая буровая установка успешно выполнила свой первый «свободный полет». [19] Дополнительные испытания, проведенные с тканевой «кожей» для имитации фюзеляжа и крыльев, также оказались успешными, продемонстрировав удовлетворительный контроль во все сезоны и погодные условия. [19]

Тестирование и оценка [ править ]

X-1 Прототип выставлен в 1964 году в Ганновере авиасалона

Была завершена пара прототипов, известных как X-1 и X-2 . [20] X-1 должен был быть оснащен шестью двигателями RB145: два из них были установлены вертикально в фюзеляже для подъемной силы, а четыре - в поворотных гондолах, каждый из которых был способен создавать тягу в 2750 фунт-сил. Х-2 должен был иметь поворотные двигатели, оборудованные форсажной камерой , что позволило бы им создавать тягу на мокром покрытии в 3 840 фунтов силы каждый. В свою очередь, это должно было позволить самолету достичь проектной скорости 1,8 Маха . [13]

Хотя двигатели гондолы были способны создавать адекватную тягу, позволяющую самолету устойчиво зависать только на сухой тяге, опасения по поводу плавности перехода от сухой тяги к повторному нагреву привели к требованию, чтобы самолет имел возможность взлета. вертикально при повторном нагреве. Соответственно, для обеспечения необходимого дорожного просвета потребовалась установка очень короткой трубы подогрева. [13] Двигатели с подогревом имели относительно простую двухпозиционную форсунку, которая могла переключаться между подогревом и без подогрева; воздухозаборник также мог перемещаться вперед, когда самолет двигался на малых скоростях или во время зависания, что открывало дополнительный воздухозаборник. [13]

10 апреля 1963 года X-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 был первым публично выставлен в мае 1964 года Ганновер Air Show . VJ 101C X-1 совершил в общей сложности 40 аэродинамических полетов, 24 полета в режиме зависания и 14 полных переходов. В ходе этих испытаний звуковой барьер впервые был преодолен самолетом вертикального взлета; Однако 14 сентября 1964 года, дефект в автопилоте вызвал X-1 врезаться, выдерживая некоторые повреждения в результате. 29 июля 1964 года VJ 101 C пролетел со скоростью 1,04 Маха без использованияфорсаж . [21] [22]

X-2 прототипа, отображается в музее Deutsches , 2006

12 июня 1965 года второй прототип Х-2 совершил свой первый полет. [20] 22 октября 1965 года X-2 совершил успешный переход с новой установленной системой автопилота. Впоследствии испытания были продолжены с Х-2 , который в отличие от Х-1 был оснащен форсажными камерами . Однако в 1968 году проект был отменен. Предложенный перехватчик VJ 101 D Mach 2 так и не был завершен. Сегодня VJ 101 C X-2 выставлен на всеобщее обозрение в Немецком музее в Мюнхене.. В то время как VJ 101C не перешел в статус производства, различные другие проекты той эпохи по разработке сверхзвуковых истребителей вертикального взлета и посадки , включая Mirage IIIV и Hawker Siddeley P.1154 (сверхзвуковой аналог того, что впоследствии станет Hawker Siddeley Harrier , поступивший на вооружение дозвуковой боевой самолет вертикального взлета и посадки), в конечном итоге постигла та же судьба. Прыжковый реактивный самолет Harrier и, значительно позже, Lockheed Martin F-35 Lightning II , с тех пор продемонстрировали потенциал истребителей вертикального взлета и посадки.

Операторы [ править ]

ГЕРМАНИЯ
  • ВВС Германии ( Люфтваффе )

Технические характеристики (VJ 101C X-1) [ редактировать ]

Данные из Jane's All the World's Aircraft 1966-67, [23] Macdonald Aircraft Handbook [24]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 15,7 м (51 фут 6 дюймов)
  • Размах крыла: 6,61 м (21 футов 8 дюймов)
  • Высота: 4,1 м (13 футов 5 дюймов)
  • Максимальный взлетный вес: 6000 кг (13 228 фунтов) для вертикального взлета и посадки
( X-2  ; взлетная масса 8000 кг (17 637 фунтов) для вертикального взлета и посадки с подогретыми двигателями законцовки крыла)
  • Силовая установка: 6 турбореактивных двигателей Rolls-Royce / MAN Turbo RB.145 с тягой 12,2 кН ​​(2750 фунтов силы) каждый
( X-2  ; 4 реактивных двигателя RB.145 с подогревом в законцовках крыла + 2 реактивных двигателя без подогрева в фюзеляже)

Представление

  • Максимальная скорость: 1,08 Маха (достигнута)
  • Минимальная скорость полета в чистом виде: 260 км / ч (162 миль / ч; 140 узлов)

См. Также [ править ]

  • Дорнье До 31
  • Hawker Siddeley P.1154
  • VFW VAK 191B

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

  • Колокол XF-109

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  1. Перейти ↑ Winchester 2005, p. 174.
  2. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 451.
  3. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 451-452.
  4. ^ a b c d e Hirschel, Prem and Madelung 2012, стр. 452.
  5. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 583-584.
  6. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 452-453.
  7. ^ "Evolution einer Idee: Heinkels Senkrechtstarter-Projekt He 231" . Klassiker der Luftfahrt .
  8. ^ "Microsoft PowerPoint - IPLC German VSTOL Brief.ppt" (PDF) . Проверено 24 декабря 2018 .
  9. ^ http://www.robertcmason.com/textdocs/GermanVSTOLFighters.pdf
  10. ^ «Неудачные попытки Германии построить реактивный прыжок времен холодной войны» .
  11. ^ "RR / MAN RB.153" . РЕЙС Международный : 908–909. 5 декабря 1963 г.
  12. ^ a b c Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 453.
  13. ^ a b c d Elliott & Goodwin (2001) , стр. 71.
  14. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 453-454.
  15. ^ a b Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 514.
  16. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 514-515.
  17. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 515.
  18. Перейти ↑ Rogers 1989, p. 186, 189.
  19. ^ а б Роджерс 1989, стр. 190.
  20. ^ a b c Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 454.
  21. ^ "Авиационные двигатели: Роллс-Ройс" . Международный рейс : 29. 7 января 1965 г.
  22. ^ "VJ 101." [ постоянная мертвая ссылка ] Geschichte.aero , дата обращения: 16 марта 2008 г.
  23. ^ Тейлор, Джон WR, изд. (1966). Самолеты всего мира Джейн 1966-67 (57-е изд.). Лондон: Sampson Low, Marston & Co. Ltd., стр. 73.
  24. ↑ Грин, 1964. п. 521.

Библиография [ править ]

  • Баттлер, Тони и Жан-Луи Делезенн. X-Planes of Europe: секретные исследовательские самолеты золотого века 1946-1974 гг . Манчестер, Великобритания: Hikoki Publications, 2012. ISBN 978-1-902-10921-3 
  • Эллиотт, Сирил; Гудвин, Джон (2001). «Глава пятая: Вертикальный взлет и посадка». Fast Jets - История развития подогрева в Дерби . R-RHT . С. 71–75. ISBN 1-872922-20-1. Техническая серия №5.
  • Хиршель, Эрнст Генрих, Хорст Прем и Геро Маделунг. Авиационные исследования в Германии: от Лилиенталя до наших дней. Springer Science & Business Media, 2012. ISBN 3-642-18484-7 . 
  • Роджерс, Майк. VTOL: военно-исследовательский самолет . Нью-Йорк: Orion Books, 1989. ISBN 0-517-57684-8 . 
  • Винчестер, Джим. "EWR-Sud VJ 101C (1962)". X-Planes и прототипы . Лондон: Amber Books Ltd., 2005. ISBN 1-904687-40-7 . 
  • Грин, Уильям. Справочник по самолетам Macdonald . Лондон: Macdonald & Co. (Publishers) Ltd., 1964.

Внешние ссылки [ править ]

  • Немецкие проекты вертикального взлета и посадки
  • Фотографии
  • "VJ 101C - первый в Германии реактивный самолет вертикального взлета и посадки" , статья о полете 1963 года.