Avion à décollage vertical. VTOL

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

La multifonctionnalité et la perfection du design combinent une technique d'aviation unique - un avion à décollage et atterrissage verticaux. Les meilleurs esprits de la Russie, de l'Angleterre et des États-Unis, au cours de nombreuses années de développement et de leur modernisation, ont créé des modèles légendaires dans la lutte concurrentielle. L'augmentation de la vitesse, de l' altitude de vol, de la capacité de charge, ainsi que des performances de combat est associée à l'amélioration constante du moteur à réaction lourd. C'est ce qui a fait des avions à décollage vertical la principale unité de base des forces aériennes mondiales.

D'abord verticalement

La toute première technique de décollage et d'atterrissage vertical créée expérimentalement en 1954 a été le développement du véhicule d'essai aérien modèle 65. La conception conçue consistait en des unités disponibles de différents avions - le fuselage et la queue verticale ont été empruntés à la cellule, les ailes- sur l'avion Cessna modèle 140A, et le châssis - sur l'hélicoptère Bell modèle 47. Jusqu'à présent, les concepteurs modernes se demandaient comment la combinaison de ces éléments individuels pouvait donner un tel résultat !

L'avion de la société américaine Bell était prêt à la fin de 1953. Un mois plus tard, le premier vol avec vol stationnaire a eu lieu, et six mois plus tard - son premier vol libre. Mais la modernisation de l'avion ne s'est pas arrêtée, pendant une autre année, il a été amené aux performances requises par des tests et des tests dans les airs.

Réactif, mais pas très

Les moteurs situés sur les côtés du fuselage ont tourné à 90 degrés vers le bas, créant ainsi une portance et une poussée pour le vol. Le turbocompresseur fournissait une alimentation électrique intensive directement aux buses d'air elles-mêmes aux extrémités de l'aile et du plumage. Cela assurait le contrôle de toute la structure de l'avion en mode vol stationnaire, et avec la préservation de cette possibilité même en se déplaçant à basse vitesse.

Mais bientôt, selon les résultats des tests, Bell a refusé de continuer à travailler sur ce projet. Le premier avion VTOL avait une telle poussée qu'il dépassait à peine sa propre masse au décollage, bien qu'elle soit excessive pour un mouvement horizontal.

Avec de telles caractéristiques, il était difficile pour le pilote de maintenir la vitesse dans des valeurs acceptables, sans dépasser les limites de la vitesse maximale de vol horizontal. Par conséquent, l'angle d'attention des Américains s'est déplacé vers d'autres développements.

Le seul Yak-141 au monde

En 1992, des journalistes accrédités spécialement invités ont été surpris par l'intérêt des principales compagnies aériennes occidentales pour cette technique. Les experts ont remarqué les caractéristiques de l'avion, qui allaient au-delà des idées standard sur un avion de combat. Il est devenu évident que pendant de nombreuses années de recherche, qui ont été menées en parallèle dans plusieurs pays, l'avion soviétique recevra à juste titre la palme.

C'était le Yak-141, le seul avion VTOL supersonique au monde à cette époque. Il s'est distingué par un large éventail de missions de combat, une vitesse élevée et une maniabilité unique, pour lesquelles il a immédiatement reçu une reconnaissance mondiale.

Américains et Européens ont commencé leur développement dans cette direction dans les années 60. Lors de l'exposition de 1961 à Farnborough, seule une entreprise anglaise a pu présenter un résultat digne. Le futur avion de combat principal de l'armée de l'air britannique, le chasseur Harrier VTOL, était non seulement l'exposition la plus intéressante, mais aussi la plus protégée.

Les Britanniques n'ont laissé entrer personne, pas même leurs alliés, les Américains. Le seul pour qui une exception a été faite pour ses mérites particuliers et sa contribution à la victoire sur l'Allemagne nazie était le célèbre concepteur de combattants soviétiques - A. S. Yakovlev. Il a non seulement été invité, mais aussi familiarisé avec les capacités de cette technique.

Course verticale des puissances mondiales

Le développement en URSS à cette époque a connu un certain succès, mais toujours nettement inférieur à celui des Britanniques. Les expériences avec le turbofly inventé ont donné aux concepteurs une expérience précieuse, c'est devenu possibleinstallation de deux turboréacteurs sur l'avion. Leurs buses pouvaient tourner à 90 degrés.

Test V. Mukhin a soulevé un avion nommé Yak-36 dans le ciel. Mais ce n'était pas encore un véhicule de combat à part entière. Lors des représentations de démonstration, au lieu de fusées, des modèles spéciaux ont été accrochés. Après tout, l'avion n'était pas encore prêt pour de vraies armes.

En 1967, le Comité central du PCUS a confié à l'équipe de projet de Yakovlev la tâche de créer un avion léger à décollage vertical. Le modèle mis à jour, appelé Yak-38, a provoqué une réaction sceptique même de A. Tupolev. Mais déjà en 1974, les 4 premiers avions étaient préparés.

Après la supériorité sans équivoque des bombardiers britanniques Harrier dans le ciel pendant la guerre des Malouines, il est devenu évident pour le gouvernement de l'Union soviétique qu'il devait améliorer son Yak-38. Par conséquent, en 1978, la Commission Minaviaprom a approuvé un projet pour le Bureau de conception de Yakovlev - la création d'un chasseur à décollage vertical mis à jour Yak-141.

Détenteur du record soviétique

Un moteur unique équipé d'un système de contrôle parfait a été créé en Russie spécifiquement pour les avions à décollage vertical. Pour la première fois au monde, une solution a été trouvée pour une buse rotative de postcombustion - quelque chose sur lequel non seulement les concepteurs d'avions soviétiques, mais aussi étrangers travaillent depuis une décennie. Cela a permis de terminer le cycle d'essais au sol du Yak-141 et de l'envoyer au décollage. Dès les premiers essais, il confirme ses meilleures performances en vol.

C'était l'un des plusprojets d'aviation secrets, il a fallu 11 ans aux agences de renseignement occidentales pour découvrir à quoi cela ressemblait. L'avion multi-usages basé sur un porte-avions Yak-141, un chasseur de 4e génération, a établi 12 records du monde. Il était destiné à acquérir la suprématie aérienne et à couvrir l'emplacement de l'ennemi. Son localisateur vous permet de toucher des cibles aériennes et terrestres. La capacité d'atteindre une vitesse maximale allant jusqu'à 1800 km / h. Charge de combat - 1000 kg. La portée de combat est de 340 km. L' altitude de vol maximale est de 15 km.

La politique de Gorbatchev

La poursuite de la politique de réduction des dépenses dans l'industrie de la défense a eu son impact. Pour démontrer le dégel des relations économiques extérieures, le gouvernement a considérablement ajusté la production de porte-avions. En raison du manque de bases de navires dans le cadre du retrait des porte-avions de la flotte russe après 1987, le développement du Yak-141 a cessé.

Malgré cela, l'apparition du Yak-141 a été une étape importante dans la pratique de la conception d'avions. Les avions russes à décollage vertical sont devenus un équipement indispensable de l'armée de l'air, et dans la poursuite de la modernisation des chasseurs, les scientifiques se sont largement appuyés sur les résultats des nombreuses années de travail de Yakovlev.

MiG-29 (Point d'appui)

Développé par le bureau d'études A. Mikoyan, le chasseur russe MiG-29 de quatrième génération combine les meilleures caractéristiques pour le combat aérien avec des missiles à moyenne et courte portée.

Initialement, le VTOL MiG a été conçu pour détruiretout type de cibles aériennes dans toutes les conditions météorologiques. Conserve sa fonctionnalité même en présence d'interférences. Équipé de moteurs à double circuit très efficaces, il est également capable d'atteindre des cibles au sol. Conçu au début des années 70, le premier décollage a eu lieu en 1977.

Assez facile à utiliser. Entré en service dans l'armée de l'air en 1982, le MiG-29 est devenu le principal chasseur de l'armée de l'air russe. En outre, plus de 25 pays ont acheté plus d'un millier d'avions.

Prédateur ailé américain

Toujours méticuleux en matière de défense, les Américains excellent aussi dans la construction de puissants combattants.

Nommé d'après l'oiseau de proie, le Harrier a été conçu comme un avion d'attaque multifonctionnel et léger pour le soutien aérien des forces terrestres, le combat et la reconnaissance. En raison de ses excellentes performances, il est également utilisé dans la marine espagnole et italienne.

Devenu le premier de sa catégorie, le VTOL britannique Hawker Siddeley Harrier est devenu le prototype de la modification anglo-américaine de l'AV-8A Harrier en 1978. Le travail conjoint des concepteurs des deux pays l'a amélioré pour en faire l'avion d'attaque de deuxième génération de la famille Harrier.

En 1975, McDonnell Douglas est venu remplacer l'Angleterre, qui avait quitté le projet en raison de l'incapacité de la direction à supporter le budget financier. Les mesures prises pour la modification en profondeur de l'AV-8A Harrier ont permis d'obtenir le chasseur AV-8B.

AV-8B avancé

Basé sur la technologiele modèle précédent, l'AV-8B s'est considérablement amélioré en termes de mise à niveau de qualité. Le cockpit a été surélevé, le fuselage a été repensé, les ailes ont été mises à jour, ajoutant un point de suspension supplémentaire pour chaque aile. Les armes de haute précision sont larguées directement à l'entrée de la zone de lancement, la probabilité de déviation peut aller jusqu'à 15 m.

Le modèle a été encore amélioré en termes d'aérodynamique et a ainsi créé le meilleur avion à décollage vertical aux États-Unis. Équipé d'un moteur Pegasus mis à jour, il permettait d'effectuer des décollages et des atterrissages verticaux. L'AV-8B est entré en service dans l'infanterie américaine au début de 1985.

Le développement ne s'est pas arrêté, et plus tard les modèles AV-8B(NA) et AV-8B Harrier II Plus ont reçu des équipements pour les opérations de combat de nuit. De nouvelles améliorations en ont fait l'un des meilleurs représentants de l'avion à décollage vertical de cinquième génération - Harrier III.

Les concepteurs soviétiques ont travaillé dur sur la tâche de décollage court. Ces réalisations ont été acquises par les Américains pour le F-35. Les plans soviétiques ont joué un grand rôle dans le perfectionnement de l'attaquant supersonique multifonctionnel F-35. Ce chasseur VTOL est entré plus tard à juste titre en service dans la marine britannique et américaine.

Boeing. Au-delà des limites

La maîtrise de la voltige et ses caractéristiques uniques sont désormais démontrées non seulement par les chasseurs, mais aussi par les paquebots. Le Boeing 787 Dreamliner est unavion de passagers à décollage vertical bimoteur à fuselage large Boeing.

Boeing 787-9 est conçu pour 300 passagers avec une autonomie de 14 000 km. Pesant 250 tonnes, un pilote de Farnborough a réalisé un tour incroyable: il a soulevé un avion de ligne et effectué un décollage vertical, ce qui n'est possible que pour un avion de chasse. Les meilleures compagnies aériennes ont immédiatement apprécié ses mérites, les commandes pour son achat ont commencé à arriver immédiatement des principaux pays du monde. Selon l'état au début de 2016, 470 unités ont été vendues. Le Boeing VTOL est devenu une création unique pour les passagers.

Les capacités des avions s'étendent

Les concepteurs russes travaillent avec succès sur un projet civil pour le développement d'un avion à décollage et atterrissage verticaux, qui n'a pas besoin de sites de décollage. Il peut fonctionner efficacement avec différents types de carburant, basés à la fois sur terre et sur l'eau.

A une large gamme d'applications:

• fournir des soins médicaux d'urgence;
• reconnaissance aérienne;
• opérations de sauvetage;
• usage privé à des fins officielles.

Et à des fins privées aussi

Les utilisateurs potentiels peuvent être le ministère des Situations d'urgence et des services de secours, le ministère de l'Intérieur, les services médicaux et les organisations commerciales ordinaires.

Nouvel avion à décollage vertical capable de voler à des altitudes allant jusqu'à 10 km et d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 800 km/h.

Les capacités de la nouvelle génération de cet avion sont conçues pour être utilisées même dansespaces confinés: en ville, en forêt, si nécessaire, même en situation d'urgence.

Le cercle formé par l'hélice d'un tel avion est considéré comme son aire d'appui. La force de levage est créée par la rotation du rotor principal, qui utilise l'air d'en haut, le dirige vers le bas. En conséquence, une pression réduite est créée au-dessus de la zone et une pression accrue en dessous.

Conçu par analogie avec un hélicoptère, en fait, étant son modèle le plus avancé et adapté à différentes conditions, il est capable de décoller, d'atterrir et de planer verticalement au même endroit.

Le retour de la guerre froide

Les réalisations des concepteurs d'avions dans cet exemple ont confirmé que la haute technologie et un avion à décollage vertical peuvent être tout aussi utiles et demandés à la fois à des fins gouvernementales et civiles.

À l'époque de la guerre froide, les principales puissances mondiales étaient fascinées par des projets visant à créer un avion de combat qui ne nécessiterait pas d'aérodromes traditionnels. Cela s'expliquait par la légère vulnérabilité de ces objets avec des avions déployés face à l'ennemi. De plus, la piste coûteuse n'était pas garantie d'être protégée. Cette période est considérée comme l'étape la plus importante dans le développement des activités de conception d'aéronefs.

Les stratèges occidentaux et nationaux modernisent avec diligence les avions VTOL depuis 30 ans, atteignant la perfection dans les chasseurs de cinquième génération. Et les technologies de base adoptées permettent d'utiliser les développements à long terme des leaders mondiauxconcepteurs d'avions.