کار روی پروژه جدید از اوایل دهه هفتاد آغاز شد و مستقیماً با برنامه های فعلی برای تسلیح مجدد نیروهای دریایی ارتباط داشت. در آن زمان نیروی دریایی ایالات متحده به همراه سازمان های علمی و طراحی بر روی مفهوم کشتی کنترل دریا کار می کردند. او پیشنهاد ساخت تعدادی ناو هواپیمابر نسبتاً کوچک با جابجایی بیش از 13 تا 15 هزار تن را داد. چنین کشتی‌هایی می‌توانند تشکیلات موجود را تقویت کرده و در مناطق مختلف اقیانوس‌ها حضور داشته باشند و تأثیر لازم را بر نظامی - سیاسی بگذارند. موقعیت یا شرکت در عملیات های مختلف.
Rockwell XFV-12 را در فرودگاه تجربه کرد. عکس Airwar.ru
با جابجایی پیشنهادی، یک ناو هواپیمابر امیدوار کننده نمی توانست بیش از 180-200 متر طول داشته باشد، به همین دلیل به هواپیماهایی با ویژگی های برخاست و فرود بالا نیاز داشت. بخشی از ماموریت های جنگی را می توان با استفاده از هلیکوپتر حل کرد، در حالی که سایر مأموریت ها به هواپیماهایی با سلاح های موشکی و توپی نیاز داشتند. جنگنده ای با ویژگی ها و قابلیت های لازم در آن زمان موجود نبود. در نتیجه، در اوایل دهه هفتاد، سفارشی برای توسعه چنین ماشینی ظاهر شد.
فرماندهی نیروی دریایی از مسابقه ای برای توسعه هواپیمای جنگنده / تهاجمی مافوق صوت مبتنی بر ناو با قابلیت بلند شدن عمودی یا با برد کوتاه خبر داد. عجیب است که این نسخه از هواپیمای حامل مورد انتقاد قرار گرفت: برخی از کارشناسان ناوگان و صنعت آن را بسیار خطرناک تلقی کرد و توصیه کرد که مفاهیم موجود همچنان توسعه یابد. لازم به ذکر است که در نهایت حق با آنها و پیش بینی های منفی آنها درست از آب درآمد.
شش پروژه تجهیزات هوایی توسعه آمریکایی و خارجی به مسابقه ارسال شد. برخی از پروژه ها توسعه هواپیماهای موجود را پیشنهاد کردند، در حالی که برخی دیگر از ابتدا بر اساس ایده های اصلی توسعه یافتند. در سال 1972، نیروی دریایی پروژه های ارائه شده را تجزیه و تحلیل کرد و تصمیمی غیرمنتظره گرفت. هیچ یک از شش پیشرفت مناسب آنها نبود - قرارداد کار بیشتر امضا نشد.
XFV-12 آینده روی عرشه یک ناو هواپیمابر. نقاشی نیروی دریایی ایالات متحده
یکی از شرکت کنندگان در این مسابقه شرکت بین المللی Rokwell بود که تجربه زیادی در ساخت هواپیماهای کلاس های مختلف داشت. با وجود برخی ویژگی ها و مزایای مثبت، پروژه پیشنهادی او برای مشتری مناسب نبود. با این وجود، طراحان سر خود را از دست ندادند و به زودی یک نسخه اصلاح شده قابل توجه از هواپیما را ارائه کردند. نوآوری های وارد شده به پروژه، حداقل از نظر تئوری، امکان بهبود قابل توجه ویژگی های اصلی را فراهم می کند. پروژه بهبود یافته توانست ارتش را مورد توجه قرار دهد که منجر به ظهور قراردادی برای کار بیشتر شد.
متخصصان بخش نظامی در اواخر سال 1972 با پروژه جدید آشنا شدند. در ژانویه 1973، توافقنامه ای برای ادامه کار طراحی با ساخت بعدی دو نمونه اولیه ظاهر شد. تکمیل پروژه و ساخت نمونه های اولیه 18 ماه طول کشید. در اواسط پاییز سال 1974 بعدی، قرار بود آزمایشات پروازی آغاز شود، و در آغاز سال 1975 - شروع پروازهای عمودی، انتقال از حالت به حالت و غیره. پس از ظهور سفارش، پروژه راکول نام رسمی XFV-12 را دریافت کرد. هیچ نام دیگری استفاده نشده است. نام مستعار غیر رسمی نیز وجود نداشت.
مطابق با الزامات اولیه نیروی دریایی، این هواپیمای امیدوار کننده باید به صورت عمودی یا با یک پرواز کوتاه تر از زمین بلند می شد، اما از نظر قدرت رزمی باید با جنگنده های موجود مک دانل داگلاس F-4 فانتوم II مطابقت داشته باشد، که در آن زمان زمان اساس هوانوردی مبتنی بر حامل بود. بنابراین، هواپیمای جدید باید به سرعت M = 2 می رسید و موشک های هدایت شونده و همچنین یک توپ خودکار حمل می کرد. برای حل وظایف، پیشنهاد شد که از شناخته شده ترین و مطالعه شده ترین ایده ها استفاده نکنید.
پیش بینی هواپیما شکل Airwar.ru
برای به دست آوردن ویژگی های لازم برای برخاستن و فرود، پیشنهاد شد از طرح اصلی به نام بال تقویت شده Thrust استفاده شود - "بال رانش تقویت شده". این مفهوم مستلزم استفاده از هواپیماهای حامل با کانال های عبوری مناسب برای تغییر جهت جریان هوا برای به دست آوردن نتایج معین بود. علاوه بر این، استفاده از سیستم اجکتور برای ایجاد رانش عمودی پیشنهاد شد. چنین سیستمی باید دارای مجموعه ای از انژکتورها-نازل ها و وسایل اختلاط هوای جوی باشد. با توجه به دومی، امکان افزایش قابل توجه کشش وجود داشت.
به منظور ساده سازی طراحی و ساخت بعدی، تصمیم گرفته شد از واحدهای موجود تجهیزات سریال استفاده شود. بنابراین، بخش جلوی بدنه و ورودی‌های هوا به ترتیب از هواپیماهای داگلاس A-4 Skyhawk و F-4 قرض گرفته شدند. با این حال، تمام عناصر ساختاری دیگر باید از ابتدا و مطابق با الزامات موجود توسعه می یافتند. به همین دلیل است که شباهت به نمونه های موجود محدود به دماغ عاریتی بود.
روش اصلی برخاستن عمودی منجر به انتخاب پیکربندی آیرودینامیکی مناسب و طرح کلی شد. هواپیمای راکول XFV-12 قرار بود طبق طرح "اردک" با مساحت وسیعی از دم افقی ساخته شود. لازم بود از هواپیماهایی با جاروب بزرگ لبه جلویی مجهز به سیستم های اجکتور استفاده شود. به عنوان بخشی از نیروگاه، امکان استفاده از تنها یک موتور وجود داشت. در عین حال، باید به وسایل توزیع مجدد گازهای جت لازم برای "بهبود بال" مجهز می شد.
نمودار ماشین. شکل Airwar.ru
بدنه هواپیمای جدید یک دماغه قرض گرفته شده با فیرینگ نوک تیز و کناره های کابین عمودی دریافت کرد. پشت کابین ورودی‌های هوای بدون تنظیم وجود داشت. در بیشتر طول خود، بدنه جدید قسمتی نزدیک به مستطیل با گوشه های گرد داشت. سطح بالایی کمی به سمت بیرون خمیده بود. در قسمت مرکزی، ارتفاع بدنه کمی افزایش یافت، در حالی که عرض مطابق با به اصطلاح کاهش یافت. قانون منطقه در دم، بدنه باریک شد و با یک برش گرد برای نصب نازل موتور به پایان رسید.
بخش دماغه که از تجهیزات موجود گرفته شده است، محفظه ابزار، ایستگاه رادار، کابین خلبان و دماغه دنده فرود را حفظ کرده است. دو ورودی هوا در پشت کابین به یک کانال مشترک منتهی به موتور متصل شد. در سطح بالایی بدنه، یک دستگاه ورودی اضافی ارائه شد که با کرکره های کنترل شده پوشانده شده بود. برای تامین هوا در حالت های شناور در نظر گرفته شده بود. در مرکز بدنه، با تغییر به سمت دم، موتور اصلی توربوجت قرار داشت. در کنار آن، و همچنین در دم، دستگاه های مختلف لازم برای پرواز عمودی قرار داده شده بود.
مفهوم بال تقویت شده تراست شامل استفاده از هواپیماهای بلبرینگ غیر استاندارد بود. بنابراین، مستقیماً در پشت ورودی های هوا، در سطح پایین بدنه، یک دم افقی ذوزنقه ای قرار داده شد. این آسانسورهای "سنتی" را در لبه عقب دریافت کرد. در همان زمان، استفاده از مکانیسم های غیر استاندارد پیشنهاد شد. اساس مجموعه قدرت تثبیت کننده دو اسپار لوله ای طولی بود که هیچ دنده ای بین آنها نصب نشده بود. یک سپر منحرف شده در بالای دهانه تشکیل شده قرار داده شد. دو سپر مشابه دیگر با شکل متفاوت در سطح پایین هواپیما قرار داشتند. با توجه به دستورات اتوماسیون که مطابق با دستورات خلبان تشکیل شده است، سه فلپ می تواند یک موقعیت یا موقعیت دیگر را اشغال کند.
مدل هواپیما مورد استفاده در آزمایشات اولیه عکس از Globalsecurity.org
هواپیمای XFV-12 بال بزرگتر و شکل متفاوتی دریافت کرد. لبه های جلویی و انتهایی بال دارای یک رفت و برگشت مثبت بودند. ایلرون های یک منطقه بزرگ در لبه عقب قرار داشتند. بخش مرکزی بال تحت یک دهانه نسبتاً بزرگ قرار داشت که توسط فلپ های بالا و پایین پوشانده شده بود. همانطور که در مورد تثبیت کننده، لوله ها و نازل هایی در داخل بال برای انتشار گازهای جت وجود داشت. بال با زاویه عرضی منفی قابل توجهی V مشخص شد.
بنا به دلایلی تصمیم گرفته شد که دم عمودی طرح سنتی را کنار بگذاریم. به جای یک کیل روی بدنه، از واشرهای جانبی در نوک بال ها استفاده شد. آنها از دو عنصر ذوزنقه ای تشکیل شده بودند که با تمایل به بیرون نصب شده بودند. قسمت بالایی چنین واشر که بالای بال قرار گرفته بود دارای سکان بود.
گلایدر شاسی خاصی دریافت کرد. تکیه گاه دماغه در زیر کابین خلبان قرار داشت و می توانست با چرخش به جلو به داخل طاقچه بدنه جمع شود. دو قفسه اصلی، مجهز به چرخ های با قطر بزرگتر، روی نوک بال ها قرار داشتند. پس از برخاستن، قفسه به عقب برگشت و چرخ تا حدی به یک طاقچه کوچک رفت. این طراحی شاسی یکی از دلایلی بود که عناصر پایینی دم عمودی باید با زاویه قابل توجهی نسبت به عمودی نصب می شدند.
اصل عملکرد سیستم اجکتور و فلپ های بال. از چپ به راست: برخاست عمودی، شتاب، پرواز افقی. نقاشی Tsikhosh E. "هواپیما مافوق صوت"
در قسمت مرکزی بدنه، قرار بود یک موتور توربوجت بای پس پرات اند ویتنی F401-PW-40 با رانش پس سوز 13620 کیلوگرم برف نصب شود. این موتور برای استفاده در همه حالت های پروازی پیشنهاد شده بود، اما فقط در پروازهای هم سطح می توانست به تنهایی کار کند. برخاستن عمودی مستلزم استفاده از وسایل خاص بود.
مستقیماً در پشت نازل استاندارد موتور، یک دستگاه مخصوص برای توزیع مجدد گازهای راکتیو قرار داده شد. برای پرواز "مثل یک هواپیما" پیشنهاد شد که گازها را از طریق نازل دم بدنه خارج کنید. دریچه ای نیز وجود داشت که به طور کامل یا جزئی این جریان را مسدود می کرد و آن را به لوله های مربوطه هدایت می کرد. به دستور خلبان، گازها می توانند به لوله های مرتبط با اجکتورهای بال و پر منتقل شوند. در حالت اول، گازها از طریق لوله های منحنی کوتاه تامین می شدند، در حالی که آنها از طریق لوله های بلندی که در امتداد پایین بدنه قرار داده شده بودند، وارد تثبیت کننده می شدند.
گازهای داغ از لوله‌ها باید از طریق مجموعه‌ای از نازل‌هایی که در داخل دهانه‌های بال و تثبیت‌کننده قرار می‌گرفتند، خارج می‌شدند. نازل ها به سمت پایین هدایت می شدند و برای ایجاد رانش عمودی در نظر گرفته شده بودند. پروژه XFV-12 شامل استفاده از اصل جهش برای بهبود کشش بود. این بدان معناست که با خروج از نازل، گازهای واکنشی باید هوای سرد اتمسفر بالای بال را همراه با خود بکشند. با توجه به محاسبات، افزودن هوای خارج باعث افزایش 55 درصدی تراست نازل های بال می شود. برای کنترل جهت رانش برنامه ریزی شده بود که از فلپ های هواپیمای قابل انحراف استفاده شود. علاوه بر این، آنها منافذ را در طول پرواز در سطح می پوشانند.
اولین نمونه اولیه XFV-12 در کارگاه مونتاژ. عکس های نیروی دریایی آمریکا
قرار بود این دستگاه توسط یک خلبان که در کابین جلو قرار دارد کنترل شود. او مجموعه ای از دستگاه های لازم برای نظارت بر پارامترها و صدور دستورات را در اختیار داشت. کنترل در شناور و در پرواز همسطح قرار بود با استفاده از همان دسته ها و با کمک فعال اتوماسیون ویژه انجام شود. پیشنهاد شد که مانور شناور با انحراف بال‌های بال انجام شود و پرواز افقی توسط سکان‌های آیرودینامیکی سنتی انجام شود.
پروژه جدید با هدف تجهیز مجدد هواپیماهای حامل در آینده توسعه یافته است. در نتیجه، هواپیمای جدید VTOL می تواند دریافت کند سلاح. در آینده، راکول XFV-12 می تواند یک توپ اتوماتیک 20 میلی متری M61 Vulcan با 639 گلوله را دریافت کند. در زیر بدنه می‌توان چهار نقطه سخت برای موشک‌های هوا به هوای هدایت شونده از نوع AIM-7 Sparrow یا AIM-9 Sidewinder قرار داد. امکان حمل و استفاده همزمان از انواع موشک ها پیش بینی شده بود.
هواپیمای نمونه اولیه قرار بود طول 13,4 متر با طول بال 8,7 متر داشته باشد.وزن مرده دستگاه 6,26 تن بود.برخاست عادی - 8,85 تن بار وزن برخاست. این امکان انجام برخاست و فرود عمودی و در پرواز افقی را برای توسعه سرعت 2,2-2,4 برابر سرعت صوت فراهم کرد.
ماشین در فرودگاه. عکس آمریکای شمالی / ویکی‌مدیا
طبق قرارداد 1973، اولین نمونه اولیه هواپیمای جدید قرار بود در اکتبر 1974 آزمایش شود. با این حال، پروژه بسیار پیچیده بود، که منجر به شکست ضرب الاجل شد. در تاریخ مشخص شده، فقط یک طرح در اندازه کامل ساخته شد. از سال 1975، تاریخ اولین پرواز دو بار به تعویق افتاد. اکنون این رویداد به سال 1977 نسبت داده می شود. اما این طرح ها به طور کامل اجرا نشد. مونتاژ اولین XFV-12 آزمایشی تنها در اواسط تابستان 1977 به پایان رسید و به زودی این خودرو برای آزمایش های مقدماتی زمینی فرستاده شد. آنها قرار بود با استفاده از غرفه های ویژه مختلف انجام شوند.
بررسی‌ها در پارکینگ برای چندین ماه ادامه یافت، به همین دلیل پروازهای متصل تنها در سال 1978 شروع شد. برای حدود شش ماه، این هواپیما به طور مرتب بر روی یک پایه با کابل های ایمنی آزمایش می شد و توانایی های واقعی خود را نشان می داد. همانطور که در طی این بررسی ها مشخص شد، محاسبات نویسندگان پروژه اشتباه بوده است. مشخصه های اصلی دستگاه در عمل بسیار پایین تر از حد مطلوب بود.
در حین کار، اجکتورها با دریافت گازهای جت از موتور با سرعت بیش از 600 متر بر ثانیه، آنها را به پایین پرتاب کردند. اختلاط گازهای داغ با هوا در نسبت 1:7,5 منجر به کاهش سرعت جریان به 120 متر بر ثانیه و افزایش همزمان رانش شد. بر اساس محاسبات و با توجه به تست های روی مقاطع بال، سیستم اجکتور امکان افزایش تراست نازل ها را تا 55 درصد فراهم می کند. در طول آزمایش یک نمونه اولیه کامل، نتایج بسیار کم‌تری به دست آمد. رانش سیستم بال در اثر پرتاب تنها 19 درصد افزایش یافته و افزایش رانش دم جلو تنها 6 درصد بوده است.
هواپیما در پیکربندی VTOL. عکس آمریکای شمالی / ویکی‌مدیا
دلیل اصلی این کاهش عملکرد وجود لوله های نسبتاً بلند و منحنی بود که گازهای موتور از طریق آنها به سمت نازل هواپیماها می رفت. با حرکت به سمت نازل ها، جریان مختل شد و در نتیجه برخی پدیده های منفی دیگر ظاهر شد. علاوه بر این، طراحی خود اجکتور که کارایی مورد نیاز هوای ورودی جو را نشان نمی دهد، می تواند نیاز به بهبود داشته باشد.
طبق محاسبات، هواپیمای امیدوار کننده XFV-12 قرار بود بالاترین نسبت رانش به وزن را نشان دهد. در عمل، این پارامتر از 0,75 تجاوز نمی کند. بنابراین، ماشین فقط می تواند به صورت افقی و با بلند شدن قابل توجهی بلند شود. امکان تیک آف کوتاه، بدون ذکر ارتفاع عمودی به هوا، به سادگی وجود نداشت. به طور انحصاری "مانند یک هواپیما" پرواز می کند، ماشین جدید، طبق تعریف، نمی تواند نیازهای اولیه مشتری را برآورده کند. علاوه بر این، در این مورد، او باید دائماً وزن مرده را به شکل بال، اجکتور، خطوط لوله و غیره حمل کند.
در حال حاضر در طول آزمایش اولین نمونه، تصمیم گرفته شد که مونتاژ نمونه اولیه متوقف شود. ساخت آن در سال 1978 متوقف شد و به زودی نمونه اولیه ناتمام درست در کارخانه تولید برچیده شد. تمام بررسی ها و آزمایش های بعدی تنها با استفاده از یک نمونه اولیه برنامه ریزی شده بود.
تست های کراوات. عکس از Globalsecurity.org
تلاش برای حل مشکلات موجود در سطح نظری و فنی در چند سال آینده ادامه یافت. متخصصان شرکت توسعه و مشتری آزمایشات بیشتری را انجام دادند، پروژه موجود را نهایی کردند و دوباره راه حل های اعمال شده را بررسی کردند. علاوه بر این، مطالعات به صورت موازی از نظر رفتار ماشین در حالت های مختلف، عملکرد واحدهای جداگانه آن و غیره انجام شد. با این حال، هیچ پیشرفتی امکان رساندن ویژگی های سیستم اجکتور را به سطح مطلوب فراهم نکرده است. در همان زمان، در طول آزمایشات، امکان جمع آوری اطلاعات مختلف بسیار وجود داشت که جنبه های مختلفی از کار "بال بهبود یافته توسط رانش" را آشکار می کرد.
کار تحت پروژه Rockwell XFV-12 تا سال 1981 ادامه یافت. تنها هواپیمای آزمایشی تنها بر روی پایه با سیستم تعلیق آزمایش شد و هرگز به تنهایی بلند نشد. برخاستن عمودی به دلایل فنی غیرممکن بود و پروازهای افقی غیر ضروری تلقی می شد. در اوایل دهه XNUMX، نتایج مشابهی برای کل برنامه گرفته شد.
توسعه و ساخت یک هواپیمای آزمایشی با برنامه مطابقت نداشت، سپس در طول آزمایش مشکلاتی به وجود آمد. پالایش طولانی مدت نیز نتایج مطلوبی را به همراه نداشت. حتی چند سال پس از شروع آزمایش، XFV-12 آزمایشی ویژگی های مورد نظر را نشان نداد و مطالعات متعدد مستقیماً عدم امکان دستیابی به آنها را نشان داد. بنابراین، تنها نتایج واقعی این پروژه، که به مدت هشت سال اجرا شد، یک نمونه اولیه غیر پروازی و هزینه‌های بیش از حد برای تجهیزات ظاهراً امیدوارکننده بود. در سال 1981، فرماندهی نیروی دریایی ایالات متحده نتایج فعلی پروژه را بررسی کرد و تصمیم به تعطیلی آن گرفت.
تقلید از تیک آف عمودی با طناب های بسته شده. عکس Airwar.ru
پس از بسته شدن پروژه، تنها نمونه اولیه ساخته شده به انبار فرستاده شد. متعاقباً برچیده شد و سپس برچیده شد. تا همین اواخر، بخش بزرگی از بدنه XFV-12 با تجربه در یکی از سایت‌های ناسا ذخیره می‌شد. چند سال پیش گزارش شد که گروهی از علاقه مندان قصد دارند این واحد را مرمت کرده و آن را به موزه تبدیل کنند. بازیابی کل دستگاه احتمالاً هنوز مطرح نیست.
پروژه هواپیمای Rockwell XFV-12 VTOL با هدف تجهیز مجدد هواپیماهای مبتنی بر ناو و تکمیل هواپیماهای موجود ایجاد شد. جنگنده های سریال و هواپیماهای تهاجمی از نوع جدید قرار بود از ناوهای هواپیمابر سبک امیدوار کار کنند و انواع ماموریت های رزمی را حل کنند. با این حال، این پروژه با مشکلات جدی روبرو شد که اجازه نداد به نتایج مطلوب دست یابد. به دلیل نقص فناوری های مورد استفاده، هواپیمای جدید به سادگی نمی توانست به صورت عمودی بلند شود و در نتیجه نیازهای اولیه مشتری را برآورده نمی کرد.
لازم به ذکر است که پروژه XFV-12 واقعاً سخت ترین وظایف را بر عهده داشت که برخی از آنها تاکنون حل نشده است. بنابراین، تا به امروز هیچ کشوری در جهان نتوانسته است هواپیماهای برخاست عمودی مافوق صوت را به تولید و بهره برداری انبوه برساند. حتی موفق‌ترین مدل‌ها که سرعت پرواز کافی دارند، تاکنون تنها بر یک برخاست کوتاه و فرود عمودی «تسلط» داشته‌اند.
با توجه به مواد:
http://airwar.ru/
https://militaryfactory.com/
http://aviastar.org/
http://dogswar.ru/
http://globalsecurity.org/
Tsikhosh E. هواپیمای مافوق صوت. - م.: میر، 1983.