شرکت لاکهید در اواسط دهه پنجاه شروع به کار بر روی موضوع برخاستن عمودی کرد، اما تا زمان معینی به ابتکار خود کار می کرد. در پایان دهه بود که ارتش به این موضوع علاقه مند شد و در نتیجه چندین پروژه جدید از حمایت دولتی از جمله برنامه تحقیقاتی لاکهید دریافت کردند. در عین حال، پروژه موجود آن به عنوان وسیله ای امیدوارکننده برای تجهیز مجدد نیروی هوایی در نظر گرفته نشد. قرار بود توسعه بیشتر آن تنها به تأیید عملی یکی از پیشنهادات موجود منجر شود. با این حال، امکان استفاده از چنین ایده هایی در هنگام ایجاد انواع جدید تجهیزات برای نیروهای مسلح منتفی نبود.
Lockheed XV-4A برخاست عمودی را انجام می دهد. عکس Airwar.ru
پس از در نظر گرفتن چندین گزینه برای فناوری برخاست عمودی، متخصصان لاکهید سیستمی را با به اصطلاح انتخاب کردند. اجکتورهای جت برای ایجاد نیروی رانش عمودی، لازم بود از جریان گاز موتور توربوجت موجود استفاده شود که با کمک دستگاه های خاص در جهت درست منحرف شده است. به لطف این امکان انجام پرواز افقی و عمودی بدون استفاده از موتورهای جداگانه وجود داشت.
در سال 1959، لاکهید دستور توسعه یک هواپیمای عمودی جدید را دریافت کرد. ماشینی با نام کاری مدل 330 و رسمی VZ-10 قرار بود مزایا و معایب طرح اجکتور را نشان دهد. علاوه بر این، برنامه ریزی شده بود که از آن برای ارزیابی چشم انداز چنین هواپیماهایی از نقطه نظر استفاده واقعی آنها به عنوان بخشی از یک تاکتیکی استفاده شود. هواپیمایی.
طرح اولین نسخه از هواپیما. شکل Airwar.ru
تا زمان معینی، پروژه جدید VZ-10 تعیین شد. در سال 1961، پس از ظهور سفارش ساخت نمونه های اولیه، این هواپیما نام جدیدی دریافت کرد. اکنون به عنوان XV-4 تعیین شد. علاوه بر این، به او نام مرغ مگس خوار ("مرغ مگس خوار") داده شد. مانند پرنده ای به همین نام، هواپیما باید قادر به برخاستن سریع عمودی، پرواز مانور با سرعت بالا و فرود عمودی باشد. در مقطعی، نام موجود تکمیل شد. اولین نسخه این پروژه به XV-4A تغییر نام داد، در حالی که نسخه اصلاح شده آن XV-4B نام داشت.
پروژه VZ-10 استفاده از دو موتور طراحی شده برای استفاده در همه حالت ها را پیشنهاد کرد. بسته به حالت فعلی، گازهای حاصل از آنها باید به اجکتورهای پایینی یا نازل های اصلی می رسید. چنین سیستم برخاست عمودی بیشترین تأثیر را در طراحی و چیدمان بدنه داشت. بنابراین موتورها و ناسل‌های آنها باید از بدنه خارج می‌شد و بخش قابل توجهی از حجم‌های داخلی آن زیر اجکتورها و تجهیزات مربوطه قرار می‌گرفت.
طرح نیروگاه، تکمیل شده توسط دستگاه های اجکتور. شکل Klassiker-der-luftfahrt.de
هواپیمای برخاست عمودی قرار بود یک بدنه تمام فلزی با شکل نسبتاً ساده دریافت کند که با یک مقطع بزرگ مشخص می شود. در نظر گرفته شده بود که از بینی با طول کوچک استفاده شود که در پشت آن کابین خلبان با یک سایبان بسته بزرگ قرار داشت. محفظه مرکزی بدنه، واقع در پشت کابین خلبان، مقطعی نزدیک به مستطیل دریافت کرد که به دست آوردن حجم های داخلی کافی را ممکن می کرد. بخش دم بدنه به شدت باریک شد و به واحدهای نصب پر مجهز شد. در طرفین قسمت مرکزی بدنه، با یک جابجایی به بالا، پیشنهاد شد که موتورهایی را با پوشش های ساده نصب کنید. هر یک از این محفظه ها دارای یک ورودی هوا از جلو و یک نازل دم بودند.
برخی از حجم های داخلی بدنه، از جمله مخروط دماغه، حاوی مجموعه ای از مخازن سوخت بود. یک واحد بزرگ با مجموعه ای از اجکتورها و سایر تجهیزات مسئول برخاست عمودی مستقیماً در پشت کابین خلبان قرار داده شد. در حین پرواز افقی، دستگاه های ورودی و نازل های این بلوک با روکش های متحرک پوشانده شدند. گره های تعلیق پوشش های فوقانی در محور طولی دستگاه قرار داشتند، گره های پایین در طرفین بدنه ثابت شدند. محفظه‌های داخل هواپیما شامل موتورها و بخشی از دستگاه‌های کمکی بود.
نمای پایین هواپیما با درهای اجکتور باز. عکس Klassiker-der-luftfahrt.de
یکی از ویژگی های جالب این هواپیمای امیدوار کننده اندازه کوچک بال آن بود. پیشنهاد شد از بال ذوزنقه ای با لبه جلویی جارو شده استفاده شود. بال با کشیدگی زیاد و طول وتر به طور نامتناسب متمایز می شد. مکانیزاسیون بال فقط شامل یک جفت ایلرون با تریمرهای نصب شده روی لبه عقب بود. از انتهای قطره ای شکل استفاده شد.
قرار بود یک T-tail روی قسمت دم بدنه نصب شود. یک کیل با لبه جلویی جارو شده ساخته شد. در بالای آن، مجهز به یک پوشش استوانه ای، یک تثبیت کننده ذوزنقه ای ثابت شد. سکان ها و آسانسورها مجهز به زبانه های تزئینی بودند.
پرواز عمودی در ارتفاع کم. عکس از Globalsecurity.org
نیروگاه هواپیمای امیدوار کننده VZ-10 / XV-4 باید از دو موتور توربوجت پرت اند ویتنی JT12A-3LH با نیروی رانش 1360 کیلوگرم در هر کدام تشکیل شود. آنها در کناره های بدنه قرار گرفتند و با سیستم برخاست عمودی اولیه تکمیل شدند. در پشت توربین، یک سوپاپ کنترل شده روی موتور نصب شده بود که امکان هدایت گازها را به یک نازل معمولی یا به اجکتورهای جت می داد. در حالت اول، جریان جت از طریق نازل جریان یافت و نیروی رانش افقی لازم برای پرواز را "مانند یک هواپیما" ایجاد کرد.
گازهای راکتیو پس از توربین می توانند به دستگاه های اجکتور مخصوص منتقل شوند. در ارتفاع کمی بالاتر از پایین بدنه، در دو گروه در طرفین، تعداد زیادی نازل با پیکربندی مورد نیاز قرار داده شد. نازل ها به خطوط لوله طولی متصل بودند که گازهای واکنش پذیر را به آنها می رساند. برای افزایش کشش، استفاده از وسایل اضافی پیشنهاد شد. جریان جت، که از نازل ها جاری می شد، هوای سرد جوی را از طریق ورودی های هوای بالایی می کشید، که منجر به افزایش خاصی در رانش شد. محاسبات نشان داد که بدون استفاده از وسایل تامین هوای اتمسفر، نیروگاه موجود قادر به تولید نیروی رانش مورد نیاز نخواهد بود. وجود وسایلی برای تامین هوای سرد باعث شد تا این مشکل تا حدی حل شود. از لوله های تامین دستگاه های اجکتور، لوله های متصل به سکان گاز دم خارج شدند.
Lockheed XV-4A معلق است. عکس Airwar.ru
برای به دست آوردن مشخصات پروازی قابل قبول، هواپیما باید به مخازن سوخت بزرگ با ظرفیت کل 740 گالن (2800 لیتر) مجهز می شد. در همان زمان، یکی از مخازن بزرگ در بدنه جلو قرار داشت که منجر به مشکلات خاصی در تعادل شد. با تولید نابرابر سوخت از مخازن مختلف، خطر پرواز ناپایدار وجود داشت. با این حال، اثر منفی واقعی تنها زمانی ظاهر می شود که یکی از مخازن 100 گالن (380 لیتر) سوخت بیشتر از دیگری داشته باشد.
در دماغه هواپیما یک کابین خلبان دوتایی با قرار دادن کارها در پشت داشبورد مشترک وجود داشت. از صندلی های جهشی استفاده شد. از بالا، کابین با یک فانوس بزرگ با لعاب توسعه یافته پوشیده شده بود. بخش‌های عقب فانوس به عقب خم شد و فرود را فراهم کرد. خلبانان دارای کنترل از نوع هواپیما بودند. بسته به حالت پرواز فعلی، چوب ها سکان های آیرودینامیکی یا گازی را کنترل می کردند.
ماشین در حال پرواز در سطح است. عکس Airwar.ru
برای برخاستن و فرود از زیر شاسی سه نقطه ای استفاده شد. میز جلو در زیر کابین خلبان قرار داشت و می‌توانست داخل بدنه هواپیما جمع شود. در گوندولاهای جانبی، مستقیماً زیر موتورها، قفسه های اصلی با چرخ های با قطر بزرگتر قرار داده شده بود. این قفسه ها با چرخش به جلو به داخل طاقچه های خود جمع می شدند.
هواپیمای آزمایشی XV-4 Hummingbird نسخه اول 9,96 متر طول و 7,82 متر طول بال داشت. ارتفاع پارکینگ 3,26 متر و مساحت بال فقط 9,66 متر مربع بود. وزن مرده دستگاه 2,27 تن بود، حداکثر برخاست - 3,27 تن. طبق محاسبات، حداکثر سرعت در پرواز همسطح باید از 830 کیلومتر در ساعت تجاوز می کرد، کروز - حدود 630 کیلومتر در ساعت. برد 960 کیلومتر تعیین شد. سرعت صعود باید به 55-60 متر بر ثانیه برسد.
دومین هواپیمای آزمایشی در طول بازسازی تحت پروژه XV-4B. عکس Xplanes.free.fr
پروژه VZ-10 / XV-4 در سال 1961 توسعه یافت و به زودی تأیید مشتری را دریافت کرد. علاوه بر این، قراردادی برای ساخت دو نمونه اولیه مورد نیاز برای آزمایش امضا شد. قرار بود تجهیزات را در تونل باد و در فرودگاه بررسی کند. اولین نمونه اولیه مرغ مگس خوار مغازه مونتاژ را در اواسط سال 1962 ترک کرد. چند ماه بعد، مونتاژ دستگاه دوم به پایان رسید.
آزمایش اولین نمونه اولیه ماشین در یک تونل باد عملکرد قابل قبولی را نشان داد. در تمام سرعت ها و حالت ها، گلایدر با اطمینان رفتار می کرد و کاستی های قابل توجهی از خود نشان نمی داد. این امر باعث شد تا آماده سازی برای آزمایش های پروازی آغاز شود. اما در بررسی های اولیه برخی مشکلات از نظر فنی شناسایی شد. علیرغم تمام اقدامات انجام شده، نسبت رانش اجکتورها و جرم هواپیما چیزهای زیادی باقی می ماند. تراست تنها چند درصد از وزن خودرو فراتر رفت که منجر به محدودیت های قابل درک شد. با این حال، حتی با وجود چنین مشکلاتی، نیروگاه می توانست عملکرد قابل قبولی از خود نشان دهد، هرچند نیاز به شرایط خاصی داشت.
XV-4B با استفاده از یک مهار بلند می شود. عکس Xplanes.free.fr
در اوایل جولای 1962، نمونه اولیه هواپیمای XV-4 اولین برخاست عمودی خود را انجام داد. بررسی خودرو در این حالت ها با استفاده از تجهیزات ایمنی مختلف برای چندین ماه ادامه داشت. فقط در ماه مه 1963، مرغ مگس خوار اجازه پرواز مستقل را پیدا کرد. بدون استفاده از بیمه، خلبانان آزمایشی با یک برخاست یا به صورت عمودی پرواز کردند و همچنین فرودهای مختلفی را انجام دادند. چند ماه دیگر صرف انجام پروازها در حالت های اصلی شد.
اولین پرواز با انتقال از حالت به حالت تنها در 8 نوامبر 1963 انجام شد. طی این آزمایش، هواپیما به صورت عمودی بلند شد، سپس شتاب گرفت و پروازی هموار انجام داد و پس از آن از سرعت خود کاسته شد و «مانند یک هلیکوپتر» فرود آمد. به زودی، آزمایش کنندگان چندین پرواز مشابه دیگر را انجام دادند که طی آنها رفتار تجهیزات در سرعت ها، ارتفاعات و غیره مختلف آزمایش شد. به طور کلی، با وجود مشکلات خاص، این مرحله از آزمایش نتایج مثبت داد.
عکس فوری برای حافظه عکس Xplanes.free.fr
در 10 ژوئن 1964، یک پرواز آزمایشی دیگر از اولین نمونه XV-4A با تراژدی به پایان رسید. به دلیل مشکلات نیروگاه، هواپیما شروع به از دست دادن ارتفاع کرد و سقوط کرد. ماشین منهدم شد، خلبان جان باخت. پس از این فاجعه، برنامه آزمایشی به حالت تعلیق درآمد. لاکهید و کارشناسان بخش نظامی شروع به تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع آوری شده و تعیین توسعه آینده پروژه کردند.
در طول آزمایشات اولین نمونه، به وضوح نشان داده شد که سیستم با اجکتورها اجازه به دست آوردن ویژگی های رانش مورد نظر را نمی دهد. برای حل این مشکل با تجدید ساختار ریشه ای نیروگاه پیشنهاد شد. هواپیمای جدید XV-4B قرار بود شش موتور توربوجت جنرال الکتریک J85-GE-19 را با نیروی رانش 1370 کیلوگرم در هر کدام دریافت کند. دو مورد از آنها باید در گوندولاهای جانبی قرار می گرفتند، چهار مورد دیگر برای نصب عمودی در قسمت مرکزی بدنه پیشنهاد شد. استفاده از موتورهای بالابر جدید امکان رها کردن پوشش های بالایی ورودی های هوا را فراهم کرد. اکنون در قسمت پایین بدنه یک جفت فلپ متحرک روی محور طولی دستگاه آویزان شده بود. موتورهای بالابر مجهز به نازل های کنترل شده نوسانی بودند که امکان مانور در حین شناور را فراهم می کرد.
مرغ مگس خوار لاکهید XV-4B در پیکربندی VTOL - درهای موتور بالابر باز می شوند. عکس Xplanes.free.fr
ساختار بال، سیستم های الکتریکی و هیدرولیک، ارابه فرود و ... نیز نهایی شد. با در نظر گرفتن تجربه انباشته شده و در ارتباط با استفاده از موتورهای جدید، سیستم کنترل دوباره طراحی شد. بنابراین، اکنون پیشنهاد شد که از درایوهای الکتریکی به عنوان اصلی استفاده شود. کابل "سنتی" و سیم کشی سفت و سخت سیستم کنترل اضافی بود. علاوه بر نازل های کنترل شده برای کنترل شناور، پیشنهاد شد از سکان های گازی در بدنه عقب استفاده شود.
XV-4B جدید قرار بود با استفاده از چهار موتور توربوجت با نیروی رانش کامل قابل قبول، به صورت عمودی برخاسته و فرود بیاید. هواپیما پس از بلند شدن باید از موتورهای جانبی استفاده می کرد و سرعت مورد نیاز را توسعه می داد. پس از دریافت بالابر مورد نیاز از بال، امکان خاموش کردن موتورهای بالابر و بستن دریچه در پایین وجود داشت. انتقال به شناور برای فرود به ترتیب معکوس انجام شد.
پرواز در سطح در حالی که توسط هواپیمای دیگری اسکورت می شود. عکس Xplanes.free.fr
در اواخر سال 1966، دومین نمونه اولیه مرغ مگس خوار لاکهید XV-4A با طرح "B" بازسازی شد. بررسی های این نمونه دوباره با کارهای مختلف روی زمین آغاز شد: در یک تونل باد و در جایگاه های ویژه. توسعه یک طراحی جدید زمان زیادی را صرف کرد. مجوز پرواز تنها در تابستان 1968 صادر شد.
در آگوست 1968، پروازها و برخاست‌های عمودی آغاز شد. پس از تأیید ویژگی های مورد نیاز، برخاست های عمودی جدید قبلاً بدون بیمه انجام شده است. در طول پروازهای آزمایشی، هواپیمای مرغ مگس خوار ارتقا یافته مزایای خاصی را نسبت به نسخه اصلی نشان داد. در همان زمان، او امکان اساسی استفاده عملی از موتورهای توربوجت جداگانه بالابر را نشان داد.
XV-4B مانند یک هواپیما پرواز می کند. عکس Aviadejavu.ru
آزمایش XV-4B حدود شش ماه به طول انجامید. در همان ابتدای سال 1969 این نمونه سقوط کرد و شدیدترین آسیب را دید. همانطور که اغلب در مورد ماشین های آزمایشی اتفاق می افتاد، آنها از تعمیر و از سرگیری بررسی ها خودداری کردند. در این زمان، نمونه اولیه توانست قابلیت های خود را نشان دهد و همچنین امکان جمع آوری مقدار قابل توجهی از اطلاعات مورد نیاز را فراهم کرد. به همین دلیل، تصمیم گرفته شد که خودروی شکسته را بازسازی نکنیم و مدل جدیدی را نسازیم، بلکه به توسعه ایده های اصلی در پروژه های جدید ادامه دهیم.
به عنوان بخشی از پروژه VZ-10 / XV-4 Hummingbird، دو نمونه اولیه هواپیمای VTOL ساخته شد. هر دو دستگاه به طور فعال در آزمایش های زمینی و پروازی مورد استفاده قرار گرفتند، اما به دلایلی گم شدند. تصادف نمونه اولیه دوم که قبلاً طبق یک پروژه بهبود یافته بازسازی شده بود، منجر به عواقب مرگباری برای کل برنامه شد. پنتاگون و مدیریت لاکهید تصمیم گرفتند به توسعه طرح موجود ادامه ندهند. در عین حال، پیشرفت های موجود می تواند در پروژه های جدید با هدف مشابه اعمال شود.
پروژه لاکهید XV-4 به متخصصان آمریکایی اجازه داد تا سیستم برخاست عمودی اصلی را بر اساس دستگاه های اجکتور در عمل آزمایش کنند و همچنین توانایی های واقعی آن را مشخص کنند. متعاقباً در چارچوب همین پروژه، هواپیماها با موتورهای توربوجت بالابر جداگانه آزمایش شدند. با وجود مرگ دو نمونه اولیه و بسته شدن پروژه، توسعه یک جهت امیدوارکننده ادامه یافت. در طراحی برخی از مدل های جدید تجهیزات هوانوردی، از راه حل های خاصی استفاده شد که قبلا بر روی هواپیمای مرغ مگس خوار آزمایش شده بود. به ویژه، تصمیم گرفته شد که توسعه دستگاه های اجکتور برای تولید نیروی رانش ادامه یابد.
به نقل از وب سایت ها:
http://airwar.ru/
http://globalsecurity.org/
http://xplanes.free.fr/
https://vertipedia.vtol.org/
http://aviastar.org/
http://aviadejavu.ru/