EWR VJ 101 - EWR VJ 101

VJ 101
EWR VJ 101 in 1964.jpg
EWR VJ101C, X-1 прототип, апрель 1964 г.
РольИстребитель V / STOL
ПроизводительEWR
Первый полет10 апреля 1963 г.
На пенсии1968
Положение делОтменено
Количество построенных2
Разработано изHeinkel He 231[1][2]

В EWR VJ 101 был экспериментальным Немецкий истребитель вертикальный взлет / посадка (СВВП ) тилтджет самолет. VJ означал Versuchsjäger, (Немецкий для "Экспериментального истребителя").[3] VJ 101 был одним из первых V / STOL проекты, чтобы иметь потенциал для возможного Мах 2 полёт.

В 1950-х годах, когда различные страны проявили интерес к разработке самолетов с возможностью вертикального взлета и посадки, самолет Федеральное правительство Германии направил запрос 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. Аналогичным образом, авиастроительные компании Хейнкель, Bölkow и Мессершмитт провели собственное обучение, прежде чем собраться вместе, чтобы сформировать совместное предприятие Компания, EWR, с целью разработки и изготовления конструкции для сверхзвукового истребителя вертикального взлета и посадки, который вскоре получил обозначение VJ 101 D. В Федеральное министерство обороны (BMVg) были впечатлены размещением заказа на производство пары экспериментальных прототипов для демонстрации возможностей конструкции.

Пара прототипов самолетов, вместе известных как VJ 101 C и индивидуально известный как X-1 и Х-2, были построены и участвовали в пятилетней программе испытаний. Предполагалось, что VJ 101 в конечном итоге станет основой для преемника ВВС Германии перечень американских Lockheed F-104G Истребитель перехватчики. 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 развитие

Фон

В 1950-е годы стремительный прогресс в области реактивный двигатель, особенно с точки зрения увеличенной тяги и компактных двигателей, способствовали росту уверенности в технической жизнеспособности вертикального взлета / посадки (СВВП ) самолет, особенно в пределах западная Европа и Соединенные Штаты.[4] В 1950-х и 1960-х годах было инициировано множество программ в Великобритании, Франции и США; аналогично, авиационные компании внутри Западная Германия стремились не остаться в стороне от этой новой технологии. Вскоре после 1957 года, когда пост-Вторая мировая война снят запрет на эксплуатацию и разработку боевых самолетов в Западной Германии, немецкие авиационные компании Dornier Flugzeugwerke, Хейнкель, и Мессершмитт, которым также было разрешено возобновить свою деятельность в том же году, получили официальный запрос от Федеральное правительство Германии это побудило их провести исследовательскую работу по теме самолетов вертикального взлета и посадки и разработать концептуальные проекты.[5]

Таким образом, несколько компаний начали работу над собственными концептуальными проектами для вертикального взлета и посадки. самолет-перехватчик; Было признано, что для того, чтобы эти конструкции были оперативно актуальными и жизнеспособными, необходимо, чтобы летные характеристики были такими же, как у обычных перехватчиков того времени, таких как современные Lockheed F-104G Истребитель.[6] Вместе с тем, Германия Федеральное министерство обороны (BMVg) выступала за слияние конкурирующих компаний; он умышленно отказался от заключения контракта на разработку, чтобы стимулировать компании к осуществлению такой деятельности.[7]

В связи с этими усилиями немецкий производитель двигателей MAN Turbo получила 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.[6] В соответствии с условиями 10-летнего контракта, Германия будет получать знания о последних достижениях в области технологии реактивных двигателей через Rolls-Royce, а также договоренность о совместных разработках, в соответствии с которой работа будет разделена, производственные конфликты сведены к минимуму и достигнут взаимный консенсус. по ключевым решениям.[6] В марте 1960 года BMVg заключила с MAN Turbo контракт на разработку легкой одноступенчатой ​​катушки. турбореактивный двигатель, в то время как Rolls-Royce будет основным субподрядчиком проекта; Результатом их совместных усилий по контракту станет Роллс-Ройс / MAN Turbo RB153 турбовентилятор двигатель.[6]

Двигатель RB.153 изначально был относительно простой увеличенной версией более ранней Роллс-Ройс RB108 двигатель, разработанный 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.[6] 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, в ответ потребовались значительные изменения двигателя; Таким образом, разработка RB.153 была отложена в пользу Роллс-Ройс RB145 двигатель.[8]

Предложение

Вид сверху, показывающий воздухозаборник для двух подъемных двигателей фюзеляжа.

Оба Хейнкеля (на основе Heinkel He 231 ) и Мессершмитт (Мессершмитт Me X1-21 )[9][10] разработали дизайн для удовлетворения требований к полетам вертикального взлета и посадки, и к 1959 году обе компании вместе с Bölkow, создал совместное предприятие компания, называемая EWR, разработать и изготовить предполагаемый 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 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, пара прототипов самолетов, известных как VJ 101 C, были разработаны; они питались от зажигалки RB145 турбореактивный двигатель, который вместо него устанавливали в поворотных гондолах.[13][12] Однако разработка VJ 101 C не была простой; одной из основных сложностей были меняющиеся 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 малой высоте. атрибуты.[14] Новое предложение объединило характеристики более ранних конструкций Bölkow, Heinkel и Messerschmitt в гладкую, обтекаемую платформу. VJ 101 C имел некоторое сходство с американским автомобилем. Колокол XF-109, оба самолета имеют сравнимую конфигурацию с точки зрения наличия спаренных двигателей, установленных в поворотном гондолы которые располагались на концах крыльев. Помимо двигателей законцовки крыла, еще два лифтовые форсунки были установлены внутри фюзеляжа, который функционировал как дополнение к основным двигателям во время полета в режиме висения.

VJ 101 C имел электронную систему управления полетом, широко известную как «по проводам ' расположение.[15] Стало понятно, что крайне важно поддерживать управляемость во время фазы полета в режиме висения, в частности, отзывчивость двигателей и повышение устойчивости самолета. Системы управления, разработанные американской фирмой Honeywell и немецкая компания Bodenseewerk, выполнял различные функции в режиме полета VJ 101 C, включая управление ориентацией во время зависания и переход от режима зависания 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 как преемник F104G Starfighter, она была сохранена в качестве программы развития для исследования и подтверждения его концепций управления полетом.[15]

Для проверки концепции силовой установки EWR произвела испытательный стенд, названный Wippe (качели), в начале 1960 года. Простое устройство включало в себя элементарную кабину, закрепленную на горизонтальной балке, которая имела «подъемный» двигатель, установленный вертикально в центре, с целью выполнения предварительных одноосных испытаний системы управления.[18] Позже была собрана "парящая установка", у которой был каркас фюзеляжа VJ 101C вместе с тремя Роллс-Ройс RB108 двигатели устанавливались в примерных положениях, которые они занимали бы в окончательной летной версии. Каждый из небольших двигателей мог генерировать максимум 9,3 кН (2100 фунтовж) тяги, достаточной для подъема испытательного стенда. Начиная с мая 1961 г., первые испытания проводились с телескопический 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

В X-1 Прототип экспонируется на Ганноверском авиасалоне 1964 года

Была завершена пара прототипов, известных как X-1 и Х-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 фунтов силы. Х-2 должен был иметь поворотные двигатели с форсаж, что позволило бы им производить тягу на мокрой дороге в 3 840 фунтов силы каждый. В свою очередь, это должно было позволить самолету достичь проектной скорости Мах 1.8.[13]

Хотя двигатели гондолы были способны создавать достаточную 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 повторным нагревом имели относительно простую двухпозиционную форсунку, которая могла переключаться между повторным нагревом и без повторного нагрева; воздухозаборник также мог перемещаться вперед, когда самолет двигался на малых скоростях или во время зависания, что открывало дополнительный воздухозаборник.[13]

10 апреля 1963 г. 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. В X-1 была впервые публично выставлена ​​в мае 1964 г. Ганноверский авиашоу. VJ 101C X-1 совершил в общей сложности 40 аэродинамических полетов, 24 полета на воздушной подушке и 14 полных переходов. В ходе этих испытаний звуковой барьер впервые был сломан самолетом вертикального взлета; однако 14 сентября 1964 г. дефект в автопилот вызвал X-1 упасть, получив в результате некоторые повреждения. 29 июля 1964 года VJ 101 C пролетел со скоростью 1,04 Маха без использования форсаж.[21][22]

В Х-2 прототип, отображаемый в Немецкий музей, 2006

12 июня 1965 г. второй прототип, Х-2, совершил свой первый полет.[20] 22 октября 1965 г. Х-2 совершил успешный переход с установленной новой системой автопилота. Впоследствии испытания были продолжены Х-2, что в отличие от X-1 был оснащен форсажные камеры. Однако в 1968 году проект был отменен. Предложенный перехватчик VJ 101 D Mach 2 так и не был завершен. Сегодня VJ 101 C Х-2 выставлен на всеобщее обозрение в Немецкий музей в Мюнхен. Хотя VJ 101C не перешел в статус производства, различные другие проекты той эпохи по разработке сверхзвуковых истребителей вертикального взлета и посадки, в том числе Мираж IIIV и Hawker Siddeley P.1154 (сверхзвуковая параллель тому, что станет Хоукер Сиддли Харриер поступивший на вооружение дозвуковой боевой самолет вертикального взлета и посадки), в конечном итоге постигла схожая судьба. Джамп-джет Harrier и, значительно позже, Lockheed Martin F-35 Lightning II, с тех пор продемонстрировал потенциал истребителей вертикального взлета и посадки.

Операторы

ГЕРМАНИЯ

Технические характеристики (VJ 101C X-1)

Данные из Самолеты всего мира Джейн 1966-67,[23] Справочник по самолетам Macdonald[24]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 15,7 м (51 фут 6 дюймов)
  • Размах крыльев: 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
(Х-2 ; Взлетная масса 8000 кг (17 637 фунтов) для вертикального взлета и посадки с подогревом законцовок крыла)
(Х-2 ; 4 реактивных двигателя RB.145 с подогревом в законцовках крыла + 2 реактивных двигателя без подогрева в фюзеляже)

Спектакль

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

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Рекомендации

Примечания

  1. ^ "Evolution einer Idee: Heinkels Senkrechtstarter-Projekt He 231". Klassiker der Luftfahrt.
  2. ^ "Microsoft PowerPoint - IPLC German VSTOL Brief.ppt" (PDF). Получено 2018-12-24.
  3. ^ Винчестер 2005, стр. 174.
  4. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 451.
  5. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 451-452.
  6. ^ а б c d е Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 452.
  7. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 583-584.
  8. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 452-453.
  9. ^ http://www.robertcmason.com/textdocs/GermanVSTOLFighters.pdf
  10. ^ «Неудачные попытки Германии построить прыжковый реактивный самолет времен холодной войны».
  11. ^ «Р-Р / МАН РБ.153». FLIGHT International: 908–909. 5 декабря 1963 г.
  12. ^ а б c Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 453.
  13. ^ а б c d Эллиотт и Гудвин (2001), п. 71.
  14. ^ Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 453-454.
  15. ^ а б 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. ^ Роджерс 1989, стр. 186, 189.
  19. ^ а б Роджерс 1989, стр. 190.
  20. ^ а б c Хиршель, Прем и Маделунг 2012, стр. 454.
  21. ^ «Авиадвигатели: Роллс-Ройс». FLIGHT International: 29. 7 января 1965 г.
  22. ^ "VJ 101."[постоянная мертвая ссылка ] Geschichte.aero, Дата обращения: 16 марта 2008.
  23. ^ Тейлор, Джон W.R., изд. (1966). Самолеты всего мира Джейн 1966-67 (57-е изд.). Лондон: Sampson Low, Marston & Co. Ltd., стр. 73.
  24. ^ Грин, 1964 год. п. 521.

Библиография

  • 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.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • 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: военный исследовательский самолет. Нью-Йорк: Orion Books, 1989. ISBN  0-517-57684-8.
  • Винчестер, Джим. "EWR-Sud VJ 101C (1962)". X-Planes и прототипы. Лондон: Эмбер Букс Лтд., 2005. ISBN  1-904687-40-7.
  • Грин, Уильям. Справочник по самолетам Macdonald. Лондон: Macdonald & Co. (Publishers) Ltd., 1964.

внешняя ссылка