Dornier Do.31. تنها هواپیمای ترابری VTOL در جهان
در سال 1960، شرکت آلمانی Dornier، در محرمانه بودن کامل، به سفارش وزارت دفاع آلمان، شروع به طراحی یک هواپیمای ترابری نظامی تاکتیکی جدید برای برخاست و فرود عمودی کرد. این هواپیما قرار بود نام Do.31 را دریافت کند، ویژگی آن یک نیروگاه ترکیبی از موتورهای بالابر و بالابر بود. طراحی این هواپیمای جدید نه تنها توسط مهندسان دورنیر، بلکه توسط نمایندگان آلمانی دیگر انجام شد. هواپیمایی شرکت ها: Weser، Focke-Wulf و Hamburger Flugzeugbau، که در سال 1963 در یک شرکت هواپیمایی واحد به نام WFV ادغام شدند. در همان زمان، پروژه هواپیمای حمل و نقل نظامی Do.31 خود بخشی از برنامه آلمان برای ایجاد هواپیماهای حمل و نقل عمودی بود. در این برنامه الزامات تاکتیکی و فنی ناتو برای یک هواپیمای ترابری نظامی VTOL مورد توجه قرار گرفت و مورد بازنگری قرار گرفت.
در سال 1963، با حمایت وزارتخانه های دفاع آلمان و بریتانیا، قراردادی به مدت دو سال مبنی بر مشارکت در پروژه شرکت بریتانیایی Hawker Siddley که تجربه زیادی در طراحی تیک آف عمودی هریر داشت، به امضا رسید. و فرود هواپیما قابل ذکر است که پس از اتمام قرارداد، تمدید نشد، بنابراین در سال 1965 شرکت Hawker Siddley به توسعه پروژه های خود بازگشت. در همان زمان آلمانی ها سعی کردند شرکت های آمریکایی را در طراحی و تولید هواپیمای Do.31 مشارکت دهند. در این زمینه، آلمانی ها به موفقیت هایی دست یافته اند، آنها موفق به امضای توافق نامه تحقیقات مشترک با آژانس ناسا شدند.
به منظور تعیین طرح بهینه هواپیمای حمل و نقل توسعه یافته، شرکت Dornier هواپیماهای بلند کردن عمودی را از سه نوع مقایسه کرد: یک هلیکوپتر، یک هواپیما با ملخ های چرخشی و یک هواپیما با موتورهای توربوفن بالابر و پرواز. به عنوان یک کار اولیه، طراحان از پارامترهای زیر استفاده کردند: حمل و نقل سه تن محموله در مسافتی تا 500 کیلومتر و سپس بازگشت به پایگاه. مطالعات انجام شده نشان داده است که یک هواپیمای ترابری نظامی تاکتیکی با برخاستن عمودی مجهز به موتورهای توربوفن بالابر و پرواز دارای تعدادی مزیت مهم در مقایسه با دو نوع دیگر هواپیمای مورد بررسی است. بنابراین، دورنیر بر روی پروژه انتخاب شده متمرکز شد و درگیر محاسباتی با هدف انتخاب طرح بهینه نیروگاه شد.
طراحی اولین نمونه اولیه Do.31 با آزمایش های نسبتاً جدی مدل ها انجام شد که نه تنها در آلمان در گوتینگن و اشتوتگارت، بلکه در ایالات متحده نیز انجام شد، جایی که متخصصان ناسا در آن مشغول بودند. اولین مدل های هواپیمای ترابری نظامی دارای ناسل با موتورهای توربوفن بالابر نبودند، زیرا برنامه ریزی شده بود که نیروگاه هواپیما فقط از دو موتور توربوفن کروز بریستول با نیروی رانش 16 کیلوگرم در پس سوز تشکیل شود. در سال 000، در ایالات متحده آمریکا، در مرکز تحقیقات ناسا در لنگلی، مدل های هواپیما و عناصر منفرد طراحی آن در تونل های باد آزمایش شدند. بعداً مدل پرنده در پرواز آزاد آزمایش شد.
در نتیجه مطالعات انجام شده در دو کشور، نسخه نهایی هواپیمای آینده Do.31 شکل گرفت که قرار بود یک نیروگاه ترکیبی از موتورهای بالابر و بالابر دریافت کند. برای مطالعه قابلیت کنترل و پایداری یک هواپیما با نیروگاه ترکیبی در حالت شناور، شرکت دورنیر یک پایه پرواز آزمایشی ساخت که دارای ساختار خرپایی صلیبی بود. ابعاد کلی پایه، ابعاد Do.31 آینده را تکرار کرد، اما وزن کل به طور قابل توجهی کمتر بود - فقط 2800 کیلوگرم. تا پایان سال 1965، این غرفه یک دوره آزمایشی طولانی را پشت سر گذاشت و در مجموع 247 پرواز را انجام داد. این پروازها امکان ساخت یک هواپیمای ترابری نظامی عمودی کامل و کامل را فراهم کرد.
در مرحله بعدی، یک هواپیمای آزمایشی به طور خاص برای آزمایش طراحی، کار کردن تکنیک های خلبانی و آزمایش قابلیت اطمینان سیستم های دستگاه جدید ایجاد شد که نام Do.31E را دریافت کرد. وزارت دفاع آلمان سه دستگاه از این قبیل را برای ساخت سفارش داد، در حالی که دو هواپیمای آزمایشی برای آزمایش های پروازی و سومی برای آزمایش های استاتیک در نظر گرفته شده بود.
هواپیمای حمل و نقل نظامی تاکتیکی Dornier Do 31 طبق طرح آیرودینامیکی معمولی ساخته شده است. این هواپیمای بال بلند مجهز به موتورهای پیشران و بالابر بود. مفهوم اصلی شامل دو موتور توربوفن بریستول پگاسوس در هر یک از دو ناسل موتور داخلی و چهار موتور بالابر رولزرویس RB162 بود که در دو ناسل موتور خارجی در انتهای بال قرار داشتند. متعاقباً قرار شد موتورهای قدرتمندتر و پیشرفته تر RB153 روی هواپیما نصب شود. بدنه هواپیمای نیمه مونوکوک تماما فلزی و دارای سطح مقطع دایره ای به قطر 3,2 متر بود. در قسمت جلوی بدنه کابین خلبان قرار داشت که برای دو خلبان طراحی شده بود. پشت آن یک محفظه بار بود که حجم آن 50 متر مکعب و ابعاد کلی آن 3x9,2x2,75 متر بود. در محفظه بار، امکان اسکان آزادانه 2,2 چترباز با تجهیزات روی صندلی های تکیه دار یا 36 زخمی بر روی برانکارد وجود داشت. در قسمت دم هواپیما یک دریچه بار وجود داشت، اینجا یک رمپ بارگیری وجود داشت.
ارابه فرود هواپیما یک سه چرخه جمع شونده بود که روی هر پایه آن دو چرخ وجود داشت. تکیه گاه های اصلی به داخل ناسل موتورهای بالابر و پرواز جمع شدند. دنده دماغه ارابه فرود قابل هدایت و خودگردان ساخته شده بود، همچنین به عقب برگشت.
ساخت اولین هواپیمای آزمایشی در نوامبر 1965 به پایان رسید و نام Do.31E1 را دریافت کرد. برای اولین بار، این هواپیما در 10 فوریه 1967 به هوا رفت و برخاست و فرود معمولی را انجام داد، زیرا در آن زمان موتورهای توربوجت بالابر روی هواپیما نصب نشده بود. دومین ماشین آزمایشی Do.31E2 برای آزمایش های زمینی مختلف مورد استفاده قرار گرفت و سومین هواپیمای ترابری آزمایشی Do.31E3 مجموعه کاملی از موتورها را دریافت کرد. هواپیمای سوم اولین پرواز عمودی خود را در 14 جولای 1967 انجام داد. همان هواپیما یک انتقال کامل از برخاست عمودی به پرواز افقی و به دنبال آن فرود عمودی انجام داد، این اتفاق در 16 و 21 دسامبر 1967 رخ داد.
این سومین نسخه از هواپیمای آزمایشی Dornier Do 31 است که در حال حاضر در موزه هوانوردی مونیخ قرار دارد. در سال 1968، این هواپیما برای اولین بار به عموم مردم ارائه شد، این اتفاق به عنوان بخشی از نمایشگاه بین المللی هوانوردی که در هانوفر برگزار شد، رخ داد. در این نمایشگاه، حمل و نقل جدید توجه نمایندگان شرکت های انگلیسی و آمریکایی را به خود جلب کرد که به امکانات نه تنها نظامی، بلکه همچنین استفاده غیرنظامی آن علاقه مند بودند. علاقه به این هواپیما در آژانس فضایی ایالات متحده نیز نشان داده شد، ناسا کمک مالی برای آزمایش های پرواز و تحقیق در مورد مسیرهای رویکرد بهینه برای برخاست و فرود هواپیماهای عمودی ارائه کرد.
سال بعد، هواپیمای آزمایشی Do.31E3 در نمایشگاه هوافضا در پاریس به نمایش درآمد که در آن هواپیما نیز موفقیت آمیز بود و توجه تماشاگران و متخصصان را به خود جلب کرد. این هواپیما در 27 می 1969 از مونیخ به پاریس پرواز کرد. به عنوان بخشی از این پرواز، سه رکورد جهانی برای هواپیماهای با برخاست و فرود عمودی ثبت شد: سرعت پرواز - 512,962 کیلومتر در ساعت، ارتفاع - 9100 متر و برد - 681 کیلومتر. در اواسط آن سال، هواپیمای Do.31E VTOL تاکنون 200 پرواز را انجام داده بود. در طول این پروازها، خلبانان آزمایشی 110 برخاست عمودی و به دنبال آن انتقال به پرواز افقی انجام دادند.
در آوریل 1970، هواپیمای آزمایشی Do.31E3 آخرین پرواز خود را انجام داد، بودجه این برنامه متوقف شد و خود نیز محدود شد. این اتفاق با وجود موفقیت آمیز و مهمتر از همه، تست های پروازی بدون دردسر هواپیمای جدید رخ داد. در آن زمان، هزینه کل هزینه های FRG برای برنامه ایجاد یک هواپیمای حمل و نقل نظامی جدید از 200 میلیون مارک فراتر رفت (از سال 1962 شروع شد). یکی از دلایل فنی برای محدود کردن این برنامه امیدوارکننده را می توان حداکثر سرعت نسبتا پایین هواپیما، ظرفیت حمل و برد پرواز آن، به ویژه در مقایسه با هواپیماهای ترابری سنتی نامید. در Do.31 سرعت پرواز از جمله به دلیل مقاومت آیرودینامیکی بالای ناسل موتورهای موتورهای بالابر آن کاهش یافت. دلیل دیگر کاهش کار، ناامیدی در محافل نظامی، سیاسی و طراحی در آن زمان از مفهوم هواپیماهای برخاست و فرود عمودی بود.
با وجود این، بر اساس هواپیمای آزمایشی Do.31E، دورنیر پروژه هایی را برای بهبود هواپیماهای VTOL حمل و نقل نظامی با ظرفیت بار بیشتر - Do.31-25 توسعه داد. آنها قصد داشتند تعداد موتورهای بالابر در گوندولاها را ابتدا به 10 و سپس به 12 قطعه افزایش دهند. علاوه بر این، مهندسان دورنیر هواپیمای فرود و برخاست عمودی Do.131 В را طراحی کردند که بلافاصله دارای 14 توربوجت بالابر بود.
پروژه جداگانه ای از هواپیمای غیرنظامی Do.231 نیز توسعه داده شد که قرار بود دو توربوفن بالابر رولز رویس با رانش هر کدام 10 کیلوگرم و 850 توربوفن بالابر دیگر همان شرکت با رانش 12 کیلوگرم را دریافت کند. که هشت موتور آن چهار موتور در هر گوندولا و چهار در دو در دماغه و دم بدنه هواپیما قرار داشت. وزن تخمینی این مدل از هواپیما با برخاست و فرود عمودی به 5935 تن با محموله تا 59 تن رسید. برنامه ریزی شده بود که Do.10 بتواند تا 231 مسافر را با حداکثر سرعت 100 کیلومتر در ساعت برای مسافت 900 کیلومتر حمل کند.
با این حال، این پروژه ها هرگز اجرا نشدند. در همان زمان، آزمایشی Dornier Do 31 (و در حال حاضر نیز باقی مانده است) تنها هواپیمای جت نظامی برای برخاست و فرود عمودی ساخته شده در جهان بود.
عملکرد پرواز Dornier Do.31:
ابعاد کلی: طول - 20,88 متر، ارتفاع - 8,53 متر، طول بال - 18,06 متر، مساحت بال - 57 متر مربع.
وزن خالی - 22 کیلوگرم.
وزن برخاست معمولی - 27 کیلوگرم.
نیروگاه: 8 موتور توربوجت بالابر رولز رویس RB162-4D، رانش برخاست - 8x1996 kgf. 2 موتور توربوفن بالابر و پرواز رولز رویس پگاسوس BE.53/2، رانش 2x7031 kgf.
حداکثر سرعت آن 730 کیلومتر در ساعت است.
سرعت کروز - 650 کیلومتر در ساعت.
برد عملی - 1800 کیلومتر.
سقف عملی - 10 متر.
ظرفیت - حداکثر 36 سرباز با تجهیزات یا 24 زخمی بر روی برانکارد.
خدمه - 2 نفر.
منابع اطلاعات:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/do31.html
https://igor113.livejournal.com/134992.html
http://www.arms-expo.ru/articles/129/67970
مواد از منابع باز
اطلاعات