Dornier Do.31 este un avion experimental de transport cu jet VTOL. Mașina a fost creată în Germania de compania Dornier. Clientul era departamentul militar, care avea nevoie de un avion de transport tactic.
În anii 1960, multe țări s-au concentrat pe dezvoltarea avioanelor de decolare și aterizare verticale. De exemplu, Hawker P.1127 a fost dezvoltat în Marea Britanie. Astfel, designerii britanici au demonstrat posibilitatea creării unui bombardier de decolare și aterizare vertical. Bineînțeles, succesul lor a făcut posibilă începerea luării în considerare a acestui sistem pentru vehiculele de transport. Una dintre aceste mașini a fost dezvoltată în Germania.
În 1960, firma „Dornier” („Dornier”), prin ordin al Ministerului Apărării al Republicii Federale Germania, în cel mai strict secret, a început să dezvolte un proiect al unei aeronave tactice de transport militar pentru aterizarea verticală la decolare Do.31. Noua mașină trebuia să aibă o centrală combinată de ridicare-susținere și motoare de ridicare. Compania Dornier a realizat proiectul împreună cu companiile Focke-Wulf, Weser și Hamburger Flyugzeugbau, care în 1963 au fuzionat cu compania de aviație WFV. Proiectul Do.31 face parte din programul FRG pentru dezvoltarea avioanelor de transport la decolare și aterizare verticale, în care au fost revizuite și luate în considerare cerințele tactice și tehnice ale NATO MBR-4 pentru aeronava de transport militar VVP.
În 1963, cu sprijinul Ministerului Apărării al Marii Britanii și al Republicii Federale Germania, a fost semnat un acord de doi ani privind participarea firmei britanice Hawker Siddley la proiectarea aeronavei. Această alegere nu a fost întâmplătoare - compania britanică de atunci avea deja o vastă experiență în dezvoltarea avioanelor de decolare și aterizare verticale - „Harrier”. Dar în 1965, după expirarea contractului, acesta nu a fost reînnoit, deoarece Hawker Siddley a început să-și dezvolte propriile proiecte. Prin urmare, Dornier a decis să implice companiile americane în proiectarea și construcția Do.31 și, în viitor, să fie de acord cu NASA cu privire la cercetarea comună.
Pentru a determina aspectul optim al unei aeronave de transport care decolează vertical, Dornier a comparat diferite vehicule care decolează vertical: un elicopter, un avion cu elice rotative și un avion cu motoare cu turbojet de ridicare și de croazieră. Ca sarcină inițială, au preluat transportul a 3 tone de marfă pe o distanță de 500 km, întorcându-se la bază. Ca rezultat al cercetării, s-a constatat că o aeronavă care decolează vertical cu motoare cu turboventilare de ridicare și de croazieră are o serie de avantaje față de alte tipuri de vehicule. Firmele „Dornier” au furnizat, de asemenea, calcule pentru selectarea celei mai optime amenajări a centralei electrice.
Înainte de proiectarea modelului Do.31, au fost efectuate teste ample de model în Germania - la Göttingen și Stuttgart, precum și în Statele Unite - la NASA. Primele modele de nacele cu motoare turbojet de ridicare nu aveau, deoarece s-a presupus că centrala electrică ar consta doar din două motoare turbojet de ridicare și de croazieră Bristol Siddley BS.100 (împingere a fiecărui 16000 kgf) cu post-arzător în circuitul ventilatorului. În 1963, la NASA la Centrul de Cercetări. Langley a testat modele de aeronave și elemente structurale individuale în tunelurile eoliene. Ulterior, modelul a fost testat în zbor liber.
Pe baza rezultatelor acestor studii, a fost dezvoltată versiunea finală a aeronavei Do.31 VTOL cu o centrală combinată de motoare de ridicare și de susținere a ridicării. Pentru a studia stabilitatea și controlabilitatea unei mașini cu o centrală electrică combinată în modul hover, Dornier a creat în plan o bancă experimentală de testare a zborului a unei ferme în formă de cruce. Centrala electrică a standului folosea patru motoare cu turbojet Rolls-Royce RB.108 montate vertical pe o structură transversală. Perechea interioară de motoare a fost instalată nemișcată (tracțiunea fiecăruia a fost de 1000 kg). Perechea exterioară a fost deviată în mod diferit față de axa transversală la un unghi de +6 grade, asigurând astfel controlul direcțional. Puterea motoarelor externe a creat 730 kg fiecare, stocul rămas a fost utilizat pentru controlul lateral al standului. Controlul longitudinal a fost efectuat utilizând un sistem cu jet, iar controlul transversal a fost efectuat prin schimbarea diferențială a tracțiunii motoarelor cu turboreactor externe.
Dimensiunile standului erau aceleași cu cele ale aeronavei Do.31, greutatea la decolare era de 2800 kg. Puterea totală a motoarelor în timpul testelor a fost de 3000 kgf, oferind un raport greutate / greutate de 1, 07. La stand până la sfârșitul anului 1965, au fost efectuate 247 de zboruri. Pentru a studia sistemul de stabilizare și control, a fost utilizat un alt suport, montat pe un suport articulat, care permitea deplasări unghiulare de aproximativ trei axe.
A fost dezvoltată o aeronavă experimentală pentru testarea proiectării, verificarea sistemelor și testarea tehnicii de pilotare a aeronavei, care a fost desemnată Do.31E. Ministerul german al apărării a comandat trei vehicule. Două aeronave au fost destinate testelor de zbor, iar a treia pentru teste statice.
Aeronava a fost realizată conform schemei monoplan, avea o centrală electrică combinată, formată din motoare cu turboreactor lift-sustainer și motoare cu turboreactor lift.
Fuselaj - tip semi-monococ din toate metalele. Secțiunea transversală este rotundă, cu un diametru de 3,2 metri. În prova se afla o cabină a echipajului cu două locuri. În spatele cabinei se afla un compartiment de marfă de 9200x2750x2200 mm și un volum de 50 m3. În cabină, pe scaune înclinate, puteau fi cazați 36 de parașutiști sau 24 de răniți pe targă. Secțiunea de coadă a fost echipată cu o trapă de marfă cu rampă de încărcare.
Centrala electrică a aeronavei Do.31 este combinată - motoare lift-croazieră și lift. Planul inițial era instalarea a două motoare turbofan Bristol Pegasus în fiecare dintre cele două nacele interne și patru motoare de ridicare Rolls-Royce RB162 într-o pereche de nacele externe. Cu toate acestea, în viitor, centrala a fost schimbată.
Două motoare cu turboreactor Pegasus BS.53 Rolls-Royce (Bristol) cu duze rotative (împingere la fiecare 7000 kgf) sunt instalate sub aripă în gondole. Prese de aer axiale nereglementate. Fiecare motor are patru duze rotative. Diametru 1220 mm, lungime 2510 mm, greutate uscată 1260 kg.
Opt motoare cu turbojet de ridicare Rolls-Royce RB. 162-4 (împingere a fiecărui 2000 kgf) au fost instalate la capetele aripii în două gondole, câte patru în fiecare. Motoarele au fost echipate cu duze cu deflectoare care deviază fluxul de gaz cu 15 grade înapoi sau înainte și au prize de aer comune cu clapete în nacele. Lungime 1315 mm, diametru 660 mm, greutate 125 kg.
Pe primul Do.31 experimental, au fost instalate doar motoare Pegasus, toate cele 10 motoare au fost montate doar pe a doua mașină.
Combustibilul a fost adăpostit în aripă în cinci rezervoare cu o capacitate de 8000 litri. Combustibilul a fost furnizat motoarelor din rezervorul central, de unde provenea din restul rezervoarelor.
Aripa este deasupra capului, continuă, dreaptă, cu trei spare. La rădăcina profilului aripii NACA 64 (A412) - 412, 5, la capătul aripii - NACA64 (A412) - 410. Pe fiecare parte a aripii dintre motorul turboreactor și gondolele motorului turboreactor există două secțiuni aleronii cu clapă, care deviază cu +25 grade. Clapele convenționale sunt situate între nacelele motorului turboreactorului și fuselaj. Clapetele și eleronele cu clapetă sunt acționate hidraulic și nu au cleme de asamblare.
Unitatea cozii este în formă de săgeată. Scopul stabilizatorului situat pe chilă este de 8 m, suprafața este de 16,4 m2, unghiul de măturare de-a lungul marginii anterioare este de 15 grade. Unghiul de măturare al chilei (suprafața de 15,4 m2) este de 40 de grade la acorduri de 1/4. Ascensorul are patru secțiuni, fiecare secțiune are o acționare hidraulică separată. Fiecare dintre cele două secțiuni ale cârmei este, de asemenea, echipată cu o acționare hidraulică separată.
Trenul de aterizare retractabil cu triciclu are roți duble pe fiecare rack. Suporturile principale sunt retrase în nacelele motorului de susținere a ridicării. Suportul nazal este auto-orientat, controlat, de asemenea, se retrage înapoi. Șasiul folosește amortizoare ulei-pneumatice. Toate suporturile au pneumatice de joasă presiune. Șină - șasiu 7, 5 m, bază - 8, 6 m.
În zbor de nivel, cârme aerodinamice convenționale au fost utilizate pentru control. În modul hover, atunci când zburați la viteze mici și în modurile tranzitorii, a fost utilizat sistemul de control al jetului. Controlul longitudinal se efectuează folosind duze cu jet situate în fuselajul din spate. Aerul comprimat a fost preluat de la motorul turboreactorului: o pereche de duze îndreptau aerul în sus, cealaltă pereche - în jos. Pentru controlul lateral, tracțiunea motoarelor de ridicare a fost modificată diferențial, controlul căii - duzele motoarelor turbofan dreapta și stânga au fost deviate în direcția opusă. Deplasarea verticală în modul hover a fost realizată prin schimbarea tracțiunii motorului turboreactor. Altitudinea de zbor specificată a fost menținută utilizând un sistem de auto-stabilizare.
Sistemul hidraulic a inclus două sisteme principale independente și un sistem de urgență. Presiunea de lucru - 210 kgf / cm2. Primul sistem principal a asigurat acționarea șasiului, a rampei de marfă, a clapelor, a trapelor de gondolă cu motoare cu turbojet, a ușilor de la trapele de marfă și a unei părți din cilindrii hidraulici ai sistemului de control. Al doilea sistem principal a asigurat doar acționarea cilindrilor hidraulici ai sistemului de comandă.
Sistemul electric include 4 alternatoare trifazate (puterea fiecărui 9 kW, 115/200 V, 400 Hz), montate pe fiecare motor turboreactor, doi și 2 convertoare-redresoare de curent continuu (putere 3 kW, 28 V, 50 A).
Cabina de pilotaj a fost echipată cu echipamente standard pentru avioane de transport militar cu un sistem de stabilizare automată de la compania Bodenseeerke.
După cum sa menționat anterior, au fost construite trei Do.31. Primul Do.31E-1 a decolat pe 10 februarie 1967 doar cu motoare Pegasus. A doua mașină a decolat pe 14 iulie 1967, având deja toate cele 10 motoare. La 16 decembrie 1967, acest avion a făcut prima tranziție de la decolare verticală la zbor orizontal, iar tranziția la aterizare verticală de la zbor orizontal a fost făcută cinci zile mai târziu. În 1969, Do.31, în timpul unui zbor către Paris Air Show din München, a stabilit mai multe recorduri noi pentru avioanele cu propulsie verticală a jetului. În 1969-1970, a treia instanță a Do.31E-3, destinată testării statice, a fost evaluată în Statele Unite. În 1969, Do.31 a fost introdus pentru prima dată la Paris Air Show, devenind astfel primul avion de transport vertical de decolare și aterizare.
Do.31 a fost și rămâne singurul avion de transport cu jet VTOL construit vreodată. Programul de testare a fost încheiat în aprilie 1970. Motivele încheierii programului au fost viteza relativ redusă, capacitatea de transport și autonomia vehiculului în comparație cu avioanele de transport tradiționale.
Până în prezent, din cele trei exemplare Dornier Do.31 construite, două au supraviețuit - E1 și E3. Primul este situat în orașul Friedrichshafen din Muzeul Dornier, al doilea în Schleissheim lângă München în expoziția Muzeului Deutsches.
Caracteristici tehnice de zbor:
Lungime - 20, 88 m;
Înălțime - 8, 53 m;
Anvergură - 18, 06 m;
Suprafata aripii - 57, 00 m2;
Greutatea aeronavelor goale - 22453 kg;
Greutate normală la decolare - 27442 kg;
Motoare la decolare - 8 turboreactoare Rolls-Royce RB 162-4D cu o tracțiune de 1996 kgf fiecare;
Motoare de croazieră - 2 turbojete Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2 7031 kgf împingere fiecare;
Viteza de croazieră - 644 km / h;
Viteza maximă - 730 km / h;
Plafon de serviciu - 10515 m;
Autonomie - 1800 km;
Capacitate: 24 răniți pe brancarde sau 36 de soldați sau 4990 kg de marfă;
Echipaj - 2 persoane.
Preparat pe baza materialelor:
