Reklama

Przemysł Zbrojeniowy

Zanim powstał Harrier. Niemiecki odrzutowiec pionowego startu [ANALIZA]

Brytyjskie Sea Harrier FRS.1. Fot. US Navy
Brytyjskie Sea Harrier FRS.1. Fot. US Navy

Bojowe samoloty pionowego startu i lądowania pozostają do dzisiaj jednymi z najbardziej niezwykłych projektów, jakie opuszczają pracowanie konstrukcyjne firm  lotniczych zlokalizowanych na całym świecie. Chyba najbardziej znanym przedstawicielem tej klasy jest Harrier, powoli ustępujący miejsca maszynie wielozadaniowej kolejnej generacji F-35B  Lightning II. Jednak w końcu lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku, jednomiejscowy samolot myśliwski tego typu próbowali również opracować Niemcy.

Okres zimnej wojny obfitował w wiele zrealizowanych (bądź nie) pomysłów dotyczących różnej klasy sprzętu bojowego. Jednym z nich była chęć zbudowania samolotu, który byłby zdolny do operowania ze specjalnych lotnisk-punktów przyziemienia/odtwarzania zdolności bojowej niewymagających budowy pasów startowych czy innego specjalistycznego wyposażenia lotniskowego.

Ponadto takie miejsca mogłyby zostać szybko umieszczone w terenie,  o dobrych właściwościach maskowniczych, z dostępną podstawową infrastrukturą techniczną oraz zlokalizowanych niedaleko linii operujących wojsk. Sam samolot określano jako pionowego startu i lądowania – VTOL (vertical take-off and landing), co oznaczało, że może on operować z powierzchni niewiele większej od niego samego, ale pojawiła się też pomysł budowy maszyn typu STOL (short take-off and landing). Dlaczego tak się działo? Powodów było zapewne kilka.

Ówczesne samoloty bojowe charakteryzowały się coraz większymi prędkościami rzędu 2 ÷ 2.5 Ma, a to przy prędkości startu i lądowania w granicach 250 ÷ 350 km/h wymuszało budowę długich pasów startowych, czyli i specjalnych a przy tym kosztownych w użytkowaniu lotnisk.

Łatwiej byłoby także rozśrodkować nowego rodzaju maszyny (nie ograniczając się przy tym do limitowanej liczby dostępnych na obszarze działań lotnisk), a również zdawano sobie sprawę, że budowa nowych lotnisk w warunkach prowadzenia działań wojennych będzie bardzo ograniczona. Pamiętajmy, że w tamtych czasach nie było jeszcze tak precyzyjnych systemów prowadzenia rozpoznania czy wykonywania uderzeń, więc koncepcja operowania z miejsc polowych miała wówczas pewien sens.

Same nowe samoloty miały oprócz właściwości typu VTOL czy STOL również inne dodatkowe zalety jak np. możliwość wykonania zawisu i zakrętu w zawisie, czy nawet (w niektórych rozwiązaniach) lotu w bok. Jednak były i wady, bo odznaczały się one większymi kosztami pozyskiwania, bardziej utrudnionymi warunkami ich eksploatacji (złożony był układ napędowy i sterowania) a w locie były bardziej czułe na podmuchy wiatru (zwłaszcza z małymi prędkościami). Samą utrudnioną eksploatację znacznie zredukowano, stosując później tego typu samoloty na małych lotniskowcach. Ponadto impulsem do rozwoju nowego typu maszyn był dynamiczny postęp w konstrukcji nowych turbinowych silników odrzutowych.

Biuro konstrukcyjne EWR SÜD (Entwicklungsring  SÜD) powstało z połączenia biur firm Bölkow, Heinkel i Messerschmitt w 1959 roku. Jego pierwszym zadaniem było opracowanie myśliwskiego samolotu przechwytującego pionowego startu i lądowania. Opracowano projekt VJ 101A z ośmioma silnikami rozmieszczonymi w czterech obracanych gondolach i VJ 101B, w którym zastosowano cztery silniki rozmieszczone w kadłubie z odchylanym kierunkiem ciągu.

Jednak po modyfikacji wymagań wojska (również dostosowania samolotu do wykonywania ataków na cele naziemne i zwiększenia zasięgu) zdecydowano się na układ mieszany z częścią silników wykorzystywanych tylko w fazie startu, przejścia i lądowania. Nowy projekt oznaczono VJ 101C, przy czym dodatkowy indeks X-1 oznaczał zastosowanie silników bez dopalaczy a X-2 z dopalaczami. Przez prawie cały 1962 roku badano prototyp na specjalnie skonstruowanej platformie, początkowo na uwięzi, a następnie w locie swobodnym. W kwietniu 1963 roku  wykonano pierwszy lot w zwisie a od sierpnia loty ze startu normalnego. Potem nastąpiły pierwsze próby obracania gondoli silnikowych na wysokości 2000 metrów w zakresie 70÷900 i loty z pionowym startem i lądowaniem.

image
Prototyp niemieckiego Dorniera VJ-101C. Fot. RuthAS/CC BY 3.0

We wrześniu 1964 roku katastrofie uległ prototyp X-1 w wyniku uszkodzenia układu sterowania. Samolot wszedł w korkociąg, uderzył w pas startowy i zaczął się palić, ale go ugaszono, a pilot się katapultował. Prototyp X-2 rozpoczął próby lotne w październiku 1964 roku, by dopiero w kwietniu 1971 roku uzyskać maksymalną prędkość odpowiadająca 1.14 Macha. Jednak już w maju tego roku badania zakończono po wykonaniu 325 lotów, a samolot trafił do muzeum w Monachium. Następcą F-104G miała docelowo okazać się zupełnie inna maszyna w postaci przyszłego specjalistycznego samolotu uderzeniowego Tornado.

VJ 101C zbudowano w układzie klasycznego górnopłata, ze skrzydłami skośnymi o małym wydłużeniu. Przednią część kadłuba była wzorowana na F-104G a środkową wykonano zgodnie z regułą pól. Samolot miała 15.70 metra długości, 4.13 metra wysokości i 6.61 metrów rozpiętości. Jego masa własna wynosiła 5450 kg, startowa 7690 kg a powierzchnia nośna 18.60 m2. W konstrukcji płatowca wykorzystano głównie stopy aluminium oraz w dużo mniejszym stal i tytan.

Ciekawym rozwiązaniem było wprowadzenie mieszanego układu sterowania ze sterowaniem aerodynamicznym w postaci lotek, płytowego usterzenia poziomego i klasycznego usterzenia pionowego z kierownicą podkadłubową a w fazie pionowego startu, zawisu i lądowania wprowadzono sterowaniem ciągiem. 

Zespół napędowy to kolejna rewolucja konstrukcyjna, bo składał się z aż sześciu silników, z których cztery umieszczono w gondolach a dwa pionowo tuż za kabiną pilota. Taki układ dawał możliwość racjonalnego rozmieszczenia w dużej wolnej przestrzeni kadłuba zbiorników paliwa, uzbrojenia czy specjalistycznego osprzętu i wyposażenia samolotu.

Dla tej maszyny specjalnie opracowywano jednowałowy turbinowy silnik odrzutowy Rolls-Royce/MAN RB-153-17, ale do zakończenia programu nie została on zabudowany na żadnym prototypie. Dlatego w testach używano modelu RB-145R o ciągu 15.79 kN.

Obracane gondole silnikowe zostały zastosowane pod wpływem wniosków z analiz, które wykazały, że ich pełny mechanizm obracania jest rozwiązaniem lżejszym niż gdyby zastosować układ z odchylaniem strumienia gazów wylotowych. One same obracane były siłownikami hydraulicznymi (w zdublowanej instalacji), a ich konstrukcja umożliwiła łatwy demontaż.

Ponadto samolot otrzymał dużą klapę na górnej części kadłuba i szczelinową na jego dole wymuszających ruch strumienia powietrza do silników nośnych w locie poziomym na dodatnich katach natarcia.

Reklama

Komentarze (5)

  1. Fanklub Daviena

    Maszyna dla samobójców. Sowieci do dwusilnikowego Jaka pionowego startu opracowali automat katapultowania, wiedząc, że awaria jednego silnika spowoduje katastrofę a Niemcy dali 6 silników... To nie mogło się udać.

    1. aby

      To się muszą "doumieć" bo harrier lata od około 50 lat na 1, co do Rosjan to głównie preferują w konstrukcjach 3 silniki(2 startowe + 1 marszowy), słowo startowy bardziej na wyrost bo preferowaną metodą startu jest STOVL (przyczyna masa startowa).

    2. Davien

      A dziwisz sie że jak z trzysilnikowego Jak-a robili dwusilnikowe to im spadały raz po raz:))

  2. Ralf_S

    Fajny artykuł - proponuję aby Redakcja nie poprzestała tylko na tym jednym i zrobiła odpowiednią zakładkę dla cyklu :] Proponuję jeszcze Jak-36. A i jakiś OP z tych nietypowych byłby mile widziany, np.: K-162

    1. Davien

      Ralf, tyle e Jak-36 nie był przed Harrierem ale po nim .

    2. hehehe

      A przed Harrierem był Dassault Balzac V...

    3. Davien

      Panie hehehe Harrier jest wersją rozwojowa Hawker P.1127 z 1957r wiec jak widac Balzac V czyli przeróbka Mirage III był pózniej.

  3. Mietek

    Tylko pionowego startu lotniska nie potrzebne.

  4. koda

    A o francuskim Dassault Balzac V ani słowa.

  5. Ceska Meska

    Czeskie zakłady skoda produkowaly w 1944 wiroplaty, 4 wirniki Cos ala dzisiejsze drony Mamy tradycję

Reklama