2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42
มัลติฟังก์ชั่นและความสมบูรณ์แบบของการออกแบบผสมผสานเทคนิคการบินที่เป็นเอกลักษณ์ - เครื่องบินขึ้นและลงในแนวตั้ง จิตใจที่ดีที่สุดของรัสเซีย อังกฤษ และสหรัฐอเมริกา ผ่านการพัฒนามาหลายปีและความทันสมัยเพิ่มเติม ได้สร้างแบบจำลองในตำนานในการต่อสู้เพื่อแข่งขัน การเพิ่มความเร็ว ความสูงของการบิน ความสามารถในการบรรทุก ตลอดจนประสิทธิภาพการต่อสู้นั้นสัมพันธ์กับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของเครื่องยนต์ไอพ่นสำหรับงานหนัก นี่คือสิ่งที่ทำให้เครื่องบินขึ้นลงแนวตั้งเป็นหน่วยฐานหลักของกองทัพอากาศโลก
แนวตั้งแรก
เทคนิคการขึ้นและลงจอดในแนวดิ่งครั้งแรกที่สร้างขึ้นโดยการทดลองในปี 1954 คือการพัฒนารถทดสอบอากาศ Model 65 การออกแบบที่ออกแบบประกอบด้วยหน่วยที่มีอยู่จากเครื่องบินที่แตกต่างกัน - ลำตัวและหางแนวตั้งถูกยืมมาจากโครงเครื่องบินปีก- บนเครื่องบิน Cessna Model 140A และแชสซี - บนเฮลิคอปเตอร์ Bell Model 47 จนถึงตอนนี้ นักออกแบบสมัยใหม่ยังสงสัยว่าการผสมผสานขององค์ประกอบแต่ละอย่างเหล่านี้จะให้ผลลัพธ์ได้อย่างไร!
เครื่องบินของบริษัท Bell สัญชาติอเมริกันพร้อมแล้วในปลายปี 1953 หนึ่งเดือนต่อมา เที่ยวบินแรกที่ลอยอยู่ในอากาศก็เกิดขึ้น และอีกหกเดือนต่อมา - เที่ยวบินแรกฟรี แต่ความทันสมัยของเครื่องบินไม่ได้หยุดลง อีกปีหนึ่งก็ได้รับประสิทธิภาพที่ต้องการโดยการทดสอบและทดสอบในอากาศ
ตอบสนอง แต่ไม่มาก
เครื่องยนต์ที่อยู่ด้านข้างของลำตัวเครื่องบินก้มลง 90 องศา ทำให้เกิดแรงยกและแรงขับสำหรับการบิน เทอร์โบชาร์จเจอร์จ่ายไฟแบบเข้มข้นโดยตรงไปยังหัวฉีดอากาศที่ปลายปีกและขนนก สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการควบคุมโครงสร้างเครื่องบินทั้งหมดในโหมดโฮเวอร์ และด้วยการรักษาความเป็นไปได้นี้ไว้แม้จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ
แต่ไม่นานนัก จากผลการทดสอบ เบลล์ปฏิเสธที่จะทำงานกับโครงการนี้ต่อไป เครื่องบิน VTOL ลำแรกมีแรงขับของไอพ่นที่แทบจะไม่เกินน้ำหนักขึ้นของมันเอง แม้ว่ามันจะมากเกินไปสำหรับการเคลื่อนไหวในแนวนอน
ด้วยคุณสมบัติดังกล่าว จึงเป็นเรื่องยากสำหรับนักบินที่จะรักษาความเร็วให้อยู่ในค่าที่ยอมรับได้ โดยไม่เกินขีดจำกัดความเร็วสูงสุดของการบินในแนวนอน ดังนั้นมุมความสนใจของคนอเมริกันจึงย้ายไปพัฒนาด้านอื่นๆ
Yak-141 หนึ่งเดียวในโลก
ในปี 1992 นักข่าวที่ได้รับการรับรองที่ได้รับเชิญเป็นพิเศษรู้สึกประหลาดใจกับความสนใจของสายการบินชั้นนำของตะวันตกในเทคนิคนี้ ผู้เชี่ยวชาญสังเกตเห็นคุณสมบัติของเครื่องบิน ซึ่งเหนือกว่าแนวคิดมาตรฐานเกี่ยวกับเครื่องบินรบ เห็นได้ชัดว่าเป็นเวลาหลายปีของการวิจัยซึ่งดำเนินการควบคู่กันไปในหลายประเทศ เครื่องบินของสหภาพโซเวียตสมควรได้รับฝ่ามือ
มันคือ Yak-141 ซึ่งเป็นเครื่องบิน VTOL เหนือเสียงเพียงลำเดียวในโลกในขณะนั้น โดดเด่นด้วยภารกิจการต่อสู้ที่หลากหลาย ความเร็วสูง และความคล่องแคล่วที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งได้รับการยอมรับจากทั่วโลกในทันที
ชาวอเมริกันและชาวยุโรปเริ่มพัฒนาในทิศทางนี้ในช่วงทศวรรษที่ 60 ที่นิทรรศการในปี 2504 ที่ฟาร์นโบโรห์ มีเพียงบริษัทอังกฤษเท่านั้นที่สามารถนำเสนอผลงานที่คู่ควร เครื่องบินรบหลักในอนาคตของกองทัพอากาศอังกฤษ เครื่องบินขับไล่ Harrier VTOL ไม่เพียงแต่น่าสนใจที่สุด แต่ยังจัดแสดงนิทรรศการที่ได้รับการปกป้องมากที่สุด
อังกฤษไม่ยอมให้ใครเข้ามา แม้แต่พวกอเมริกันที่เป็นพันธมิตรของพวกเขา คนเดียวที่ได้รับการยกเว้นสำหรับข้อดีและการสนับสนุนพิเศษเพื่อชัยชนะเหนือนาซีเยอรมนีคือนักออกแบบที่มีชื่อเสียงของนักสู้โซเวียต - A. S. Yakovlev เขาไม่เพียงได้รับเชิญเท่านั้น แต่ยังคุ้นเคยกับความสามารถของเทคนิคนี้ด้วย
แนวดิ่งของมหาอำนาจโลก
การพัฒนาในสหภาพโซเวียตในขณะนั้นประสบความสำเร็จบ้าง แต่ก็ยังด้อยกว่าอังกฤษอย่างมีนัยสำคัญ การทดลองกับ turbofly ที่ประดิษฐ์ขึ้นทำให้นักออกแบบได้รับประสบการณ์อันมีค่าจึงเป็นไปได้การติดตั้งเครื่องยนต์ turbojet สองตัวบนเครื่องบิน หัวฉีดของพวกมันหมุนได้ 90 องศา
ทดสอบ วี มุกคิน ยกเครื่องบินชื่อ จามรี-36 ขึ้นฟ้า แต่มันยังไม่ใช่ยานเกราะต่อสู้ที่เต็มเปี่ยม ในการแสดงสาธิต แทนที่จะใช้จรวด มีการแขวนโมเดลพิเศษ อย่างไรก็ตาม เครื่องบินยังไม่พร้อมสำหรับอาวุธจริง
ในปี 1967 คณะกรรมการกลางของ CPSU ได้มอบหมายภารกิจให้ทีมโครงการของ Yakovlev เพื่อสร้างเครื่องบินเบาพร้อมเครื่องขึ้นในแนวตั้ง โมเดลที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งเรียกว่า Yak-38 ทำให้เกิดปฏิกิริยาที่สงสัยแม้กระทั่งจาก A. Tupolev แต่แล้วในปี 1974 ได้มีการเตรียมเครื่องบิน 4 ลำแรก
หลังจากที่เครื่องบินทิ้งระเบิด British Harrier เหนือกว่าอย่างแจ่มแจ้งในท้องฟ้าในสงคราม Falklands War ก็เห็นได้ชัดว่ารัฐบาลของสหภาพโซเวียตจำเป็นต้องปรับปรุง Yak-38 ของมัน ดังนั้นในปี 1978 คณะกรรมาธิการ Minaviaprom ได้อนุมัติโครงการสำหรับสำนักออกแบบ Yakovlev - การสร้างเครื่องบินขับไล่ขึ้นบินแนวตั้ง Yak-141 ที่ได้รับการปรับปรุง
เจ้าของสถิติโซเวียต
เครื่องยนต์ที่ไม่เหมือนใครพร้อมระบบควบคุมที่สมบูรณ์แบบถูกสร้างขึ้นในรัสเซียโดยเฉพาะสำหรับเครื่องบินขึ้นลงแนวตั้ง เป็นครั้งแรกในโลกที่มีการพบวิธีแก้ปัญหาสำหรับหัวฉีดแบบโรตารี่ Afterburner ซึ่งไม่เพียงแต่โซเวียตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักออกแบบเครื่องบินต่างชาติที่ทำงานด้วยมานานกว่าทศวรรษ ทำให้รอบการทดสอบภาคพื้นดินของ Yak-141 เสร็จสมบูรณ์และส่งขึ้นเครื่องได้ จากการทดสอบครั้งแรก เขาได้ยืนยันประสิทธิภาพการบินที่ดีที่สุดของเขา
เป็นหนึ่งในที่สุดโครงการการบินลับใช้เวลา 11 ปีสำหรับหน่วยข่าวกรองของตะวันตกเพื่อค้นหาว่ามีลักษณะอย่างไร เครื่องบินโดยสารอเนกประสงค์ Yak-141 เครื่องบินขับไล่รุ่นที่ 4 สร้างสถิติโลก 12 แบบ มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ได้อำนาจสูงสุดทางอากาศและให้ที่กำบังสำหรับที่ตั้งจากศัตรู ตัวระบุตำแหน่งช่วยให้คุณสามารถโจมตีเป้าหมายทั้งทางอากาศและภาคพื้นดิน ความสามารถในการเข้าถึงความเร็วสูงสุดถึง 1800 กม. / ชม. โหลดการต่อสู้ - 1,000 กก. ระยะการต่อสู้คือ 340 กม. ระดับความสูงสูงสุดของเที่ยวบินอยู่ที่ 15 กม.
นโยบายของกอร์บาชอฟ
นโยบายเพิ่มเติมในการลดการใช้จ่ายในอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศได้ส่งผลกระทบ เพื่อแสดงการละลายในความสัมพันธ์ทางเศรษฐกิจต่างประเทศ รัฐบาลได้ปรับปรุงการผลิตเรือบรรทุกเครื่องบินอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากขาดฐานรองเรือในการถอนเรือบรรทุกเครื่องบินออกจากกองเรือรัสเซียหลังปี 1987 การพัฒนา Yak-141 จึงยุติลง
ทั้งนี้ รูปลักษณ์ของ Yak-141 ยังเป็นก้าวสำคัญในการฝึกการออกแบบเครื่องบิน เครื่องบินขึ้นบินแนวตั้งของรัสเซียได้กลายเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ของกองทัพอากาศ และในการปรับปรุงเครื่องบินรบให้ทันสมัยยิ่งขึ้น นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่พึ่งพาผลงานหลายปีของ Yakovlev
MiG-29 (Fulcrum)
พัฒนาโดย A. Mikoyan Design Bureau เครื่องบินขับไล่รัสเซียรุ่น MiG-29 รุ่นที่สี่ผสมผสานคุณลักษณะที่ดีที่สุดสำหรับการสู้รบทางอากาศด้วยขีปนาวุธในระยะกลางและระยะสั้น
ในขั้นต้น VTOL MiG ถูกออกแบบมาเพื่อทำลายเป้าหมายทางอากาศทุกประเภทภายใต้สภาพอากาศใด ๆ รักษาฟังก์ชันการทำงานไว้แม้ในที่ที่มีสัญญาณรบกวน พร้อมกับเครื่องยนต์สองวงจรที่มีประสิทธิภาพสูง มันสามารถโจมตีเป้าหมายภาคพื้นดินได้เช่นกัน ได้รับการออกแบบในช่วงต้นยุค 70 การบินขึ้นครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1977
ค่อนข้างใช้งานง่าย หลังจากเข้าประจำการกับกองทัพอากาศในปี 2525 MiG-29 ก็กลายเป็นเครื่องบินรบหลักของกองทัพอากาศรัสเซีย นอกจากนี้ กว่า 25 ประเทศได้ซื้อเครื่องบินมากกว่าหนึ่งพันลำ
นักล่าปีกอเมริกัน
พิถีพิถันในเรื่องการป้องกันเสมอ อเมริกาก็เก่งในการสร้างนักสู้ที่ทรงพลังเช่นกัน
ตั้งชื่อตามนกล่าเหยื่อ Harrier ได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องบินจู่โจมแบบเอนกประสงค์และเบาสำหรับการสนับสนุนทางอากาศของกองกำลังภาคพื้นดิน การต่อสู้และการลาดตระเวน เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม จึงถูกใช้ในกองทัพเรือสเปนและอิตาลีด้วย
การเป็นเจ้าแรกในระดับเดียวกัน VTOL Hawker Siddeley Harrier ชาวอังกฤษได้กลายเป็นต้นแบบของการดัดแปลง AV-8A Harrier ของแองโกลอเมริกันในปี 1978 การทำงานร่วมกันของนักออกแบบของทั้งสองประเทศได้ปรับปรุงให้เป็นเครื่องบินจู่โจมรุ่นที่สองของตระกูล Harrier
ในปี 1975 แมคดอนเนลล์ ดักลาสมาแทนที่อังกฤษ ซึ่งออกจากโครงการไปเนื่องจากผู้บริหารไม่สามารถทนต่องบประมาณทางการเงินได้ มาตรการสำหรับการปรับเปลี่ยน AV-8A Harrier อย่างละเอียดทำให้สามารถรับเครื่องบินขับไล่ AV-8B ได้
ขั้นสูง AV-8B
อิงจากเทคโนโลยีรุ่นก่อนหน้า AV-8B ได้รับการปรับปรุงอย่างมากในแง่ของการอัพเกรดคุณภาพ ห้องนักบินถูกยกขึ้น ลำตัวได้รับการออกแบบใหม่ ปีกได้รับการปรับปรุง เพิ่มจุดระงับเพิ่มเติมหนึ่งจุดสำหรับแต่ละปีก อาวุธความเที่ยงตรงสูงจะดรอปโดยตรงเมื่อเข้าสู่โซนปล่อยตัว ความน่าจะเป็นของการเบี่ยงเบนอาจสูงถึง 15 ม.
โมเดลได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมในแง่ของอากาศพลศาสตร์ ดังนั้นจึงสร้างเครื่องบินที่ดีที่สุดด้วยการบินขึ้นแนวตั้งในสหรัฐอเมริกา พร้อมกับเครื่องยนต์ Pegasus ที่ได้รับการปรับปรุง ทำให้สามารถทำการบินขึ้นและลงจอดในแนวตั้งได้ AV-8B เข้าประจำการกับทหารราบสหรัฐในต้นปี 1985
การพัฒนาไม่หยุด และต่อมารุ่น AV-8B(NA) และ AV-8B Harrier II Plus ได้รับอุปกรณ์สำหรับปฏิบัติการรบกลางคืน การปรับปรุงเพิ่มเติมทำให้เป็นหนึ่งในตัวแทนที่ดีที่สุดของเครื่องบินขึ้นลงแนวตั้งรุ่นที่ห้า - Harrier III
ดีไซเนอร์ชาวโซเวียตทำงานอย่างหนักเพื่อบินขึ้นเครื่องบินระยะสั้น ชาวอเมริกันได้รับความสำเร็จเหล่านี้สำหรับ F-35 พิมพ์เขียวของโซเวียตมีบทบาทสำคัญในการทำให้ F-35 กองหน้าเหนือเสียงแบบมัลติฟังก์ชั่นสมบูรณ์แบบ เครื่องบินขับไล่ VTOL นี้สมควรเข้าประจำการในเวลาต่อมากับกองทัพเรืออังกฤษและกองทัพเรือสหรัฐฯ
โบอิ้ง. เกินขีดจำกัด
ความเชี่ยวชาญด้านไม้ลอยและลักษณะเฉพาะ ไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นโดยนักสู้เท่านั้น แต่ยังแสดงโดยสายการบินด้วย โบอิ้ง 787 ดรีมไลเนอร์ คือโบอิง ลำตัวกว้าง ทวินเอ็นจิ้น โดยสารแนวตั้ง บินขึ้น
Boeing 787-9 ออกแบบมาสำหรับผู้โดยสาร 300 คน ในระยะทาง 14,000 กม. นักบินที่ Farnborough มีน้ำหนัก 250 ตันแสดงกลอุบายอันน่าทึ่ง: เขายกเครื่องบินโดยสารขึ้นและทำการขึ้นเครื่องในแนวตั้งซึ่งเป็นไปได้สำหรับเครื่องบินขับไล่เท่านั้น สายการบินที่ดีที่สุดชื่นชมข้อดีของมันทันทีคำสั่งซื้อเริ่มมาถึงทันทีจากประเทศชั้นนำของโลก ตามสถานะเมื่อต้นปี 2559 มียอดขาย 470 หน่วย VTOL Boeing ได้กลายเป็นการสร้างผู้โดยสารที่ไม่เหมือนใคร
กำลังขยายขีดความสามารถของเครื่องบิน
นักออกแบบชาวรัสเซียประสบความสำเร็จในโครงการโยธาสำหรับการพัฒนาเครื่องบินที่มีเครื่องขึ้นและลงจอดในแนวดิ่ง ซึ่งไม่ต้องการพื้นที่บินขึ้น สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพกับเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ทั้งบนบกและในน้ำ
มีแอพพลิเคชั่นมากมาย:
- ให้การรักษาพยาบาลอย่างเร่งด่วน
- ลาดตระเวนทางอากาศ;
- ปฏิบัติการกู้ภัย
- ใช้ส่วนตัวเพื่อจุดประสงค์ทางการ
และเพื่อจุดประสงค์ส่วนตัวด้วย
ผู้ใช้ที่เป็นไปได้อาจเป็นกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉินและบริการกู้ภัย กระทรวงกิจการภายใน บริการทางการแพทย์ และองค์กรการค้าทั่วไป
เครื่องบินนำขึ้นแนวตั้งใหม่ที่สามารถบินได้ที่ระดับความสูงสูงสุด 10 กม. ความเร็วสูงสุดถึง 800 กม./ชม.
ความสามารถของเครื่องบินเจเนอเรชั่นใหม่นี้ถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้แม้ในพื้นที่แคบ: ในเมือง ในป่า ถ้าจำเป็น แม้ในสถานการณ์ฉุกเฉิน
วงกลมที่ทำโดยใบพัดของเครื่องบินดังกล่าวถือเป็นพื้นที่รองรับ แรงยกเกิดจากการหมุนของโรเตอร์หลักซึ่งใช้อากาศจากด้านบนพัดพาลงมา เป็นผลให้ความดันลดลงถูกสร้างขึ้นเหนือพื้นที่และเพิ่มขึ้นด้านล่าง
ออกแบบโดยเปรียบเทียบกับเฮลิคอปเตอร์ อันที่จริง เป็นโมเดลขั้นสูงและดัดแปลงให้เข้ากับเงื่อนไขที่แตกต่างกัน มันสามารถบินขึ้น ลงจอด และโฮเวอร์ในแนวตั้งได้ในที่เดียว
สงครามเย็นกลับมา
ความสำเร็จของนักออกแบบเครื่องบินในตัวอย่างนี้ยืนยันว่าเทคโนโลยีขั้นสูงและเครื่องบินขึ้นเครื่องบินแนวตั้งนั้นมีประโยชน์เท่าเทียมกันและเป็นที่ต้องการของทั้งภาครัฐและพลเรือน
ในยุคสงครามเย็น บรรดามหาอำนาจของโลกต่างรู้สึกทึ่งกับโครงการต่างๆ ในการสร้างเครื่องบินรบที่ไม่ต้องใช้สนามบินแบบดั้งเดิม สิ่งนี้อธิบายได้จากจุดอ่อนเล็กน้อยของวัตถุดังกล่าวกับเครื่องบินที่ส่งไปยังศัตรู นอกจากนี้ ทางวิ่งราคาแพงก็ไม่รับประกันว่าจะได้รับการคุ้มครอง ช่วงนี้ถือเป็นช่วงที่สำคัญที่สุดในการพัฒนากิจกรรมการออกแบบเครื่องบิน
นักยุทธศาสตร์ชาติตะวันตกและในประเทศได้ปรับปรุงเครื่องบิน VTOL ให้ทันสมัยอย่างขยันขันแข็งมาเป็นเวลา 30 ปี บรรลุความสมบูรณ์แบบในเครื่องบินขับไล่รุ่นที่ห้า และเทคโนโลยีพื้นฐานที่นำมาใช้ทำให้สามารถใช้การพัฒนาระยะยาวของผู้นำระดับโลกได้นักออกแบบเครื่องบิน
