Экспериментальный самолёт EWR VJ-101C (Германия)

Сверхзвуковой СВВП EWR VJ-101C разрабатывался объединением западногерманских компаний под заглавием «Entwicklungsring Sud (EWR)», в которое входили компании «Bolkow», «Heinkel» и «Messerschmitt» и которое было скооперировано в 1959 г. для совместных работ над проектами истребителей-бомбардировщиков и перехватчиков. Объединение не имело личных денег и его деятельность субсидировалась правительством ФРГ. СВВП EWR VJ-101C был спроектирован в согласовании с требованиями ВВС ФРГ к сверхзвуковому истребителю-бомбардировщику и перехватчику, способному совершать вертикальный взлет и посадку. Была поставлена задачка сделать для ВВС ФРГ вертикально взлетающий истребитель с наибольшей скоростью полета, соответственной числу М = 2.

Для СВВП EWR VJ-101C была выбрана комбинированная силовая установка, состоящая из подъемно-маршевых движков в поворотных гондолах на концах крыла и подъемных ТРД в фюзеляже, которая рассматривалась более многообещающей и поболее экономной, чем силовая установка с одним подъемно-маршевым движком, как на британском СВВП «Харриер», либо комбинированная силовая установка с отдельными подъемными и маршевым движкам, как на французском Mirage V. Программкой разработки предусматривались постройка и тесты 2-ух экспериментальных самолётов, имеющих обозначения EWR VJ-101C-X1 и VJ-101C-X2. Развитию самолета EWR VJ-101C придавалось огромное политическое значение, потому что он тогда был единственным самолетом ФРГ с вертикальным взлетом и посадкой, доведенным до стадии летных испытаний. В поставках оборудования для СВВП EWR VJ-101C учавствовали 115 зарубежных компаний Англии, США и Франции.

Наряду с проектированием и постройкой первых 2-ух экспериментальных СВВП проводились стендовые тесты системы управления на вертикальных режимах работы методом дифференциального конфигурации тяги движков. Была сконструирована простая установка, состоящая из консольной балки на шарнирной опоре. На конце балки было сидение оператора, за которым был установлен вертикально ТРД Rolls-Royce RB.108. Позднее был построен летающий щит, на котором установили вертикально три ТРД Rolls-Royce RB.108, схема их размещения была подобна размещению движков на самолете. Щит был обустроен шасси. Сначало летающий щит испытывался на шарнирной опоре, при помощи которой можно было имитировать передвижение самолета относительно 3-х осей и по вертикали (в границах 2 м). 1-ый свободный полет щита состоялся в марте 1962 г. Взлет выполнялся с бетонированной площадки. На летающем щите было выполнено более 70 полетов в разных критериях.

1-ый экспериментальный самолет EWR VJ-101C-X1 предназначался для исследования способностей обеспечения вертикального взлета с внедрением поворотных движков. Он сделал 1-ый полет на режиме висения 10 апреля 1963 г., обыденный взлет с разбегом 31 августа 1963 г., а полный переход от вертикального взлета к горизонтальному полету с следующей вертикальной посадкой 20 сентября 1963 г. В следующих летных испытаниях в июле 1964 г. достигалась скорость полета, превосходящая М=1. Во время 132-го полета, 14 сентября 1964 г., при взлете с разбегом самолёт растерял маневренность на высоте 10 м и свалился, летчик успел катапультироваться над землей, но получил томные повреждения. Самолёт разбился и сгорел. Трагедия была вызвана отказом системы автостабилизации.

2-ой самолёт EWR VJ-101C-X2 был рассчитан на наивысшую скорость, подобающую числу М= 1,1-1,2 и имел такие же движки, как на самолете EWR VJ-101C-X1, но с форсажными камерами. Он сделал 1-ый полет 12 июня 1965 г. и удачно проходил лётные тесты, а потом был модернизирован. Для самолета EWR VJ-101C-X2 была разработана новенькая система управления с тройным резервированием, с которой в феврале 1968 г. были возобновлены лётные тесты самолёта, но скоро тесты были прерваны из-за прекращения разработки программки, которую было сочтено нецелесообразным продолжать, потому что к тому времени главное внимание было сосредоточено на считавшейся более многообещающей программке СВВП VAK-191B. С 1963 г. на разработку 2-ух самолётов EWR VJ-101C-X1 и VJ-101C-X2 было затрачено 31,25 млн. долл. и на разработку силовой установки – 30 млн. долл. Самолёт VJ-101C-X2 в текущее время находится в музее Deutsches Museum в Мюнхене.

Пытаясь спасти программку истребителя EWR VJ-101, объединение «EWR» разработало ряд новых проектов боевых СВВП с комбинированной силовой установкой. Развитием СВВП EWR VJ-101 был уникальный проект истребителя EWR VJ-101AG по схеме «утка» с тандемным крылом, в каком силовая установка состояла из 6 ТРД, установленных в поворотных гондолах: по две на концах узкого прямого крыла и по одному – на концах фронтального оперения. Этот проект разрабатывался вместе с компанией «Хейнкель», где он получил обозначение He.231. В другом проекте, получившем обозначение EWR VJ-101B, предполагалось использовать комбинированную силовую установку без поворотных гондол, состоящую из 2-ух подъемных ТРД и 4 подъемно-маршевых, расположенных в фюзеляже.

Более проработанным был проект истребителя EWR VJ-101D, разрабатывавшийся в согласовании с требованиями ВВС ФРГ к истребителю для подмены истребителя Локхид F-4. Силовая установка должна была состоять из 5 подъемных ТРД Rolls-Royce RB.162-31, установленных в фюзеляже в вертикальном положении в один ряд за кабиной летчика, и 2-ух подъемно-маршевых ТРДД, Rolls-Royce RB.153-61, установленных рядом в горизонтальном положении в хвостовой части фюзеляжа. ТРДД предполагалось обеспечить устройством для отличия вниз потока газов, что позволяло создавать вертикальную и горизонтальную тягу. Были заказаны два экспериментальных самолета EWR VJ-101D и сделан ряд моделей и даже макет самолета, но в 1964 г. разработка была прекращена, при этом предполагалось в предстоящем использовать силовую установку EWR VJ-101D в проекте нового истребителя EWR 360 с крылом изменяемой геометрии.

СВВП EWR VJ-101C представляет собой моноплан с высокорасположенным стреловидным крылом, комбинированной силовой установкой из подъемных и по воротных ТРД и трехопорным шасси. Фюзеляж полумонококовой конструкции из дюралевых сплавов; в местах установки движков использованы сталь и титан. В носовой части фюзеляжа размещена одноместная кабина летчика со стандартным оборудованием и катапультным креслом Мартин-Бейкер MkGA7. Кабина герметизирована. В носовой части располагалось испытательное телеметрическое оборудование, на серийных воздушных судах в этом месте предусматривалось размещение радиолокационного оборудования.

Крыло самолета стреловидное, малого удлинения, разрезное. Угол стреловидности по 1/4 хорд 27°. Конструкция крыла многолонжеронная. Крыло снабжено закрылками и элеронами. Оперение обыкновенной схемы, состоит из стабилизатора и киля с рулем направления. Имеется подфюзеляжный киль. Шасси трехопорное с носовой опорой, убирающееся в фюзеляж, на каждой опоре по одному колесу конторы «Данлоп».

Силовая установка состоит из 6 ТРД Rolls-Royce RB.145 взлетной тягой по 1250 кгс, разработанных на базе ТРД RB.108 компанией «Rolls-Royce». Два ТРД, установленные вертикально в средней части фюзеляжа конкретно за кабиной перед центром масс самолета, созданы для сотворения вертикальной тяги; движки, установленные в поворачивающихся гондолах на концах крыла (по два в каждой), делают вертикальную и горизонтальную тягу. Спектр углов поворота гондол движков 0 – 90°. На втором самолете VJ-101C-X2 были установлены ТРД RB.145 с форсажными камерами и взлетной тягой по 1650 кгс. Движки, расположенные в фюзеляже, имеют щелевые воздухопоглотители, закрывающиеся в крейсерском полете створками.

При проектировании силовой установки огромное внимание уделялось разработке конструкции гондол, и в особенности их системе поворота, также конструкции воздухопоглотителей. Конструкция гондол должна удовлетворять требованиям сверхзвукового полета и обеспечивать наибольший расход воздуха через воздухопоглотители на режиме висения. После долгих исследовательских работ была принята схема гондолы с подвижной носовой частью, которая совместно с носовым конусом может передвигаться вперед; при всем этом в наивысшем сечении гондолы появляется увеличивающая площадь потоков воздуха к движкам кольцевая щель, обеспечивающая поступление нужного количества воздуха. Движки размещаются один над другим. Меж движками агрессивно закреплен полый вал, при вращении которого при помощи гидропривода гондола поворачивается на требуемый угол. Тяги управления движками, проводка топливной и гидравлической систем расположены снутри полого вала. Для поворота гондол использованы два силовых цилиндра, приводимых от дублированных гидросистем.

При вертикальном взлете гондолы инсталлируются в вертикальное положение, и все 6 движков делают вертикальную тягу. Сразу с постепенным отклонением гондол в горизонтальное положение тяга подъемных движков в фюзеляже уменьшается по мере роста горизонтальной скорости равномерно, а после заслуги скорости, при которой вес самолета воспринимается крылом, движки выключаются. При переходе к вертикальному режиму при посадке процесс работы движков повторяется в оборотном порядке. При скорости 400 км/ч подымается створка воздухопоглотителя сверху фюзеляжа и врубаются подъемные ТРД, при скорости 305 км/ч гондолы поворачиваются на 45° и вполне на 90° при скорости 93 км/ч.

При взлете самолёта EWR VJ-101C с малым разбегом гондолы сначала разбега находятся в горизонтальном положении, потом поворачиваются, при всем этом создается вертикальная составляющая тяги, которая складывается с вертикальной тягой движков в фюзеляже. На форсированном режиме самолет мог взмывать с нагрузкой до 2000 кг. По воззрению конструкторов, такая система обеспечения вертикального взлета имеет последующие достоинства перед системой с отклонением реактивных сопел, как на СВВП «Харриер»: возможность использования форсажных камер, созданных для сверхзвукового полета, на режиме вертикального взлета; экономия веса; исключение утрат тяги, связанных с подводом струи газов к соплам; простота управления самолетом; более обычная схема переходного режима. Не считая того, отсутствие маршевых движков в фюзеляже и соответственных им систем упрощает делему размещения горючего.

Горючее на самолёте EWR VJ-101C расположено в фюзеляже в 2-ух баках, примыкающих к отсеку движков. Отмечалось, что большой припас горючего будет обеспечивать самолету огромную дальность по сопоставлению с вертикально взлетающими истребителями, разрабатываемыми в согласовании с ТТТ НАТО MBR-3.

Система управления, разработанная компанией «Даути Ротол», включает обыденные аэродинамические поверхности управления, применяемые в горизонтальном полете, и систему дифференциального конфигурации тяги движков на вертикальных и переходных режимах полета. При вертикальном положении гондол и работе всех движков вертикальное передвижение самолёта регулируется при помощи обыденного рычага управления движками. Изменение тяги для продольного и поперечного управления достигается передвижением ручки управления. Продольное управление осуществляется дифференциальным конфигурацией тяги движков, установленных в фюзеляже и на концах крыла, поперечное управление – дифференциальным конфигурацией тяги правой и левой пар движков, установленных на концах крыла, путное управление – дифференциальным отклонением (на маленький угол) правой и левой пар движков на концах крыла.

Управление конфигурацией тяги при продольном и поперечном управлении связано с отклонением аэродинамических рулей. При повороте гондол в горизонтальное положение с повышением горизонтальной скорости управление конфигурацией тяги движков плавненько перебегает на систему управления аэродинамическими поверхностями. Оборудование. Самолет обустроен автоматической трехканальной системой, обеспечивающей стабилизацию при вертикальном взлете, переходном режиме и в горизонтальном полете. В носовой части установлена штанга для размещения ПВД и сенсоров.

Свойства самолёта EWR VJ-101C Экипаж: 1 Размеры: размах крыла 6,61м длина фюзеляжа 15,7 м высота самолета 4,13 м Движки 6 ТРД Rolls-Royce RB.145 взлетная тяга без форсажа (самолет VJ-101С-Х1) 6x1250 кгс взлетная тяга с форсажем (самолет VJ-101С-Х2) 4x1650 кгс и 2x1250 кгс Массы и нагрузки: взлетная при вертикальном взлете самолет VJ-101С-Х1 6 000 кг самолет VJ-101C-X2 8 000 кг Летные данные: наибольшая скорость соответствует числу М=1,08