Самолёт вертикального взлёта и посадки

Самолёт вертикального взлёта и посадки (СВВП; англ. VTOL, Vertical Take-Off and Landing) — самолёт, способный взлетать и садиться при нулевой горизонтальной скорости, используя тягу двигателя, направленную вертикально.

Принципиальным отличием СВВП от различных винтокрылых машин является то, что в режиме горизонтального полёта на крейсерской скорости, как и у самолёта традиционной схемы, подъёмную силу создаёт неподвижное крыло.

FAA определяет СВВП как «летательный аппарат тяжелее воздуха, способный к вертикальному взлёту и посадке, полёту на малых скоростях, который на указанных режимах использует устройства для создания подъёмной силы, приводимые двигателем или непосредственно тягу двигателя: а в режиме горизонтального полёта для создания подъёмной силы использует неподвижное крыло или крылья». Существуют, однако, различные подходы к классификации СВВП и отнесения различных летательных аппаратов к этой группе.

Условно (исходя из принципа создания

По положению фюзеляжа при взлёте и посадке.

• Вертикальное положение (так называемый tailsitter):
  • с винтами (пример:
    Lockheed XFV
    );
  • реактивные;
    • с прямым использованием тяги от маршевого реактивного двигателя (пример —
      X-13 Vertijet
      );
    • с кольцевым крылом (колеоптер);
• Горизонтальное положение:
  • с винтами;
    • с поворотным крылом и винтами (ХС-142);
    • с поворотными винтами/вентиляторами на конце крыла (
      V-22 Osprey, Bell X-22
      );
    • с отклонением струи от винтов;
  • реактивные;
    • с поворотными двигателями (Bell D-188);
    • с отклонением струи газов маршевого реактивного двигателя (Hawker Siddeley Harrier);
    • с подъёмными двигателями (Dassault Mirage IIIV);

Разработка самолётов ВВП началась впервые в

• P.1150 английской фирмы «
  Фокке-Вульф
  »;
• Мессершмитт
  »);
• D-24 нидерландской фирмы «
  Фоккер» и американской «Рипаблик
  »;
• G-95 итальянской фирмы «
  Фиат
  »;
• Мираж III V французской фирмы «Дассо
  »;
• F-104G в варианте ВВП американской фирмы «
  Локхид» совместно с английскими фирмами «Шорт» и «Роллс-Ройс
  ».

После того как все проекты были утверждены, должен был состояться

ФРГ поддержала проект фирмы «Локхид» и так далее. Однако итоговой каплей стало сообщение Франции

, заявившей, что независимо от результатов конкурса будет работать над своим проектом самолёта «Мираж» III V.

Политические, технические и тактические проблемы повлияли на изменение концепции комиссии НАТО, которая разрабатывала новые требования. Началось создание многоцелевых самолётов. В этой ситуации только два из представленных проектов вышли из стадии предварительного проектирования: самолёт «Мираж» III V, финансируемый французским правительством, и самолёт VJ-101C, финансируемый западногерманской промышленностью. Эти самолёты были изготовлены соответственно в 3 и 2 экземплярах и подверглись испытаниям (4 из них погибли в катастрофах) до 1966 и 1971 годов. В

ВМС США начались работы над третьим сверхзвуковым самолётом ВВП в западных странах — американским XFV-12A

.

В итоге, лишь созданный и производимый СВВП Си Харриер активно и успешно применялся, в том числе во время Фолклендской войны. Современной разработкой СВВП является американский F-35, истребитель пятого поколения. В вопросе разработки F-35 в качестве СВВП компания Локхид Мартин применила ряд технологических решений, реализованных в Як-141.

Программа СВВП в СССР и России

Первым

советским самолётом вертикального взлёта и посадки стал Як-36. Разработка его велась в КБ Яковлева с 1960 года под руководством С. Г. Мордовина. В ходе испытаний сначала был построен и испытан летающий стенд «Турболёт», на котором отрабатывались вертикальные режимы полёта. Ведущими лётчиками-испытателями по программе Як-36 были Ю. А. Гарнаев и В. Г. Мухин. 24 марта 1966 года лётчик Мухин впервые выполнил полёт с вертикальным взлётом, переходом в горизонтальный полёт и вертикальной посадкой. В 1967 году во время демонстрационных полётов над подмосковным аэродромом «Домодедово» были показаны три сверхзвуковых самолёта КВП (короткого взлёта и посадки): конструкции А. И. Микояна (МиГ-23ПД), П. О. Сухого (Т-58ВД и Т-6-1) и один СВВП конструкции А. С. Яковлева — Як-36. Дальнейшим его развитием стал самолёт Як-38, за которым последовали Як-141 и проект его модификации Як-43. В 1990-е годы разрабатывался проект самолёта Як-201

.

В 2022 году стало известно о том, что в России компанией «Эколибри» разрабатывается электрический самолет вертикального взлета и посадки. Сообщается, что вместимость перспективного самолета составит до 5 человек^[1].

Преимущества и недостатки СВВП

История развития самолётов ВВП показывает, что до настоящего времени они создавались почти исключительно для

военной авиации. Преимущества СВВП для военного применения очевидны. Самолёт ВВП может базироваться на площадках, размеры которых ненамного превышают его габариты. Кроме способности вертикального взлёта и посадки, самолёты ВВП обладают дополнительными преимуществами, а именно возможностью зависания, разворота в этом положении и полёта в боковом направлении в зависимости от используемых двигательной установки и системы управления. По отношению к другим вертикально взлетающим летательным аппаратам (например, вертолётам) — СВВП обладают несравненно бо́льшими, вплоть до сверхзвуковых (Як-141) — скоростями и в целом преимуществами, свойственными летательным аппаратам с неподвижным крылом. Всё это привело к увлечению идеей вертикально взлетающего самолёта, своего рода «буму СВВП» в инженерно-конструкторской и в целом авиационной областях в 1960—1970-е годы.

Прогнозировалось широкое распространение этого типа машин, предлагалось множество проектов военных и гражданских, боевых, транспортных и пассажирских СВВП различных конструкций (типичный для 70-х годов пример проекта пассажирского лайнера СВВП — Hawker Siddeley HS-141

).

Однако, недостатки СВВП также оказались значительными. Пилотирование этого типа машин весьма сложно для лётчика и требует от него высочайшей квалификации в технике пилотирования. Особенно это сказывается в полёте на режимах висения и переходных — в моменты перехода из висения в горизонтальный полёт и обратно. Фактически, пилот реактивного СВВП должен перенести подъёмную силу, и, соответственно, вес машины — с крыла на вертикальные газовые струи тяги или наоборот.

Такая особенность техники пилотирования ставит сложные задачи перед пилотом СВВП. Кроме того, в режиме висения и переходных режимах СВВП в целом неустойчивы, подвержены боковому скольжению, большую опасность в эти моменты представляет возможный отказ подъёмных двигателей (такой отказ нередко служил причиной аварий серийных и экспериментальных СВВП). Также, к недостаткам можно отнести значительно меньшую в сравнении с самолётами обычной схемы

расход топлива на вертикальных режимах полёта, общую сложность и дороговизну конструкции СВВП, разрушение покрытий взлётно-посадочных площадок

горячим газовым выхлопом двигателей.

Указанные факторы, а также резкое повышение на мировом рынке цен на нефть (и, соответственно, авиационное топливо) в 70-х привели к практическому прекращению разработок в области пассажирских и транспортных реактивных СВВП.

Из множества предложенных проектов реактивных

Bell/Agusta BA609

.

См. также

• Самолёт укороченного взлёта и посадки
• Классификация самолётов по конструктивным признакам и силовой установке
• Q-Starling

Примечания

1. ↑ В России создадут самолет вертикального взлета и посадки  (рус.). РБК. Дата обращения: 10 декабря 2022. Архивировано 9 декабря 2022 года.

Литература

• Э. Цихош «Сверхзвуковые самолёты» пр. «Самолёты вертикального взлёта и посадки». Москва, 1983

Ссылки

• д/ф «Невероятные летающие машины: Вертикальный взлёт» (Discovery World)

Для улучшения этой статьи желательно: Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное. После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.