Dornier Do 31 - Dornier Do 31

Zrób 31
Dornier Do 31 w 1968 r.
Rola	Transport VTOL
Producent	Dornier Flugzeugwerke
Pierwszy lot	10 lutego 1967
Status	Projekt odwołany w kwietniu 1970
Główny użytkownik	Niemieckie Siły Powietrzne
Liczba zbudowany	3

Dornier Do 31 jest eksperymentalnym pionowego startu i lądowania (VTOL) z napędem odrzutowym transportowy zaprojektowany i wyprodukowany przez zachodnioniemiecki producent samolotów Dornier .

Rozwój Do 31 był motywowany głównie dużym zainteresowaniem niemieckich sił powietrznych pozyskiwaniem samolotów przystosowanych do krótkiego startu i pionowego lądowania (STOVL). Ambicje te wzmocniło wydanie przez NATO specyfikacji NBMR-4 , która wymagała stworzenia samolotu wsparcia taktycznego zdolnego do obsługi VTOL, który miałby być eksploatowany w połączeniu z EWR VJ 101 , zachodnioniemieckim samolotem uderzeniowym VTOL zaprojektowanym w ramach kontraktu z NATO BMR-3. W sumie zbudowano i wykorzystano do testów trzy samoloty, dwa zdolne do lotu i jeden płatowiec statyczny. 10 lutego 1967 Do 31 wykonał swój dziewiczy lot ; pierwszy lot tego typu w zawisie odbył się w lipcu 1967 roku.

Oprócz wykonywania lotów testowych Dornier często demonstrował prototypy Do 31 urzędnikom i szerokiej publiczności, na przykład podczas Paris Air Show w 1969 roku . Kilka rekordów świata zostało ustanowionych przez typ podczas jego ograniczonej kariery lotniczej. Gdy zdano sobie sprawę z wysokich kosztów, trudności technicznych i logistycznych związanych z eksploatacją takiego samolotu, niemieckie siły powietrzne zdecydowały się zaprzestać prób z samolotami VTOL, takimi jak Do 31, VJ101, a później VFW VAK 191B . W obliczu ograniczonych perspektyw sprzedaży i braku wsparcia państwa, Do 31 i inne projekty VTOL pozostawały jako projekty badawcze przez pewien czas, zanim ich producenci porzucili wszelką działalność. Do 31 pozostaje jedynym odrzutowym samolotem transportowym z napędem VTOL, jaki kiedykolwiek latał.

Projektowanie i rozwój

Tło

Pod koniec lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych niemieckie siły powietrzne coraz bardziej obawiały się, że w przypadku poważnego konfliktu z blokiem wschodnim ich lotniska będą bardzo podatne na atak, co szybko uniemożliwi użycie konwencjonalnych samolotów w takim konflikcie. Starając się przeciwdziałać temu zagrożeniu, służba aktywnie badała możliwość prowadzenia operacji rozproszonych; jedną z opcji było wykorzystanie krajowych autostrad , co wymagało, aby takie samoloty posiadały zdolności do krótkiego startu i pionowego lądowania (STOVL). W związku z tym zainteresowaniem przeprowadzono serię prób, w ramach których zmodyfikowano kilka myśliwców Lockheed F-104 Starfighterów niemieckich sił powietrznych , aby mogły być wystrzeliwane rakietowo ze stacjonarnych ramp; próby te stały się znane jako program startowy o zerowej długości (ZELL). Gwiezdne myśliwce miały zostać odzyskane do krótkich pasów za pomocą mechanizmu zatrzymującego typu lotniskowca ; podobnie, późniejszy Do 31 miał wykorzystywać te same surowe pasy powietrzne jako wysunięte bazy operacyjne .

Już w 1959 roku zachodnioniemiecki producent samolotów Dornier pracował nieformalnie nad kilkoma koncepcjami związanymi z VTOL, chociaż dopiero w 1961 zespół projektowy sformalizował coś, co stało się Do 31. Początki działalności koncentrowały się wokół serii badań nad temat samolotu transportowego z obsługą VTOL. Zespołem projektowym Dorniera, pracującym w zakładzie firmy w Friedrichshafen , kierował inżynier lotnictwa Gustav Wieland. Już na tym etapie Dornier współpracował z zagranicznymi firmami, w tym z brytyjskim producentem silników Bristol Siddeley , którzy już samodzielnie pracowali nad własnym silnikiem zorientowanym na VTOL.

Konstrukcja systemu sterowania lotem została uznana za krytyczny element każdego samolotu wykonującego lot pionowy, zwłaszcza w zakresie sposobu radzenia sobie z awariami sterowania. Aby wesprzeć program rozwoju, Dornier zbudował specjalnie skonstruowane stanowisko testowe do kontroli lotu, które umożliwiło zespołowi projektowemu zbadanie i ocenę różnych praw kontroli położenia i właściwości lotu. Aby rozwiązać równania różniczkowe niezbędne do szczegółowego modelowania samolotu, opracowano komputer hybrydowy Dornier DO-960 . Pomimo ograniczeń ułatwiających sterowanie podczas lotu pionowego, filozofia sterowania lotem zastosowana w Do 31 była bardziej zbliżona do konwencjonalnego samolotu niż śmigłowca.

Uruchomienie i projektowanie programu

Owiewki w górnej części gondoli windy w pozycji otwartej

W lutym 1962 r. formalne uruchomienie programu Do 31 nastąpiło wraz z wydaniem kontraktu na rozwój z rządem RFN. Na początku 1964 Dornier zaczął budować parę prototypowych samolotów; ich produkcja była w dużej mierze wykonywana w zakładzie firmy Oberpfaffenhofen . W sumie zbudowano trzy prototypy testowe, są to E1, E2 i E3 - „E” oznaczające Experimentell (eksperymentalne). E1 był napędzany wyłącznie silnikami Pegasus, przeznaczonymi do testowania lotu poziomego. E2 był płatowcem do testów statycznych i nigdy nie latał. E3 został wyposażony w silniki dźwigowe Pegasus i RB162 przeznaczone do oceny pionowego trybu lotu projektu.

Cztery silniki wind Rolls-Royce RB162 widziane od spodu gondoli

Projekt Do 31 był mocno uzależniony od konfiguracji silnika. Dornier wybrał do włączenia brytyjskiego Kamienny Bristol Pegasus Vectored oporowe turbofan silnika, istniejącego zespołu silnikowego, który był najbardziej znany używany do zasilania Harrier Jump Jet . Na Do 31 w każdej z dwóch wewnętrznych gondoli znajdowała się para silników Pegasusa ; podczas pionowej fazy lotu dodatkowy udźwig zapewniał układ czterech pionowo zamontowanych silników wind Rolls-Royce RB162 umieszczonych w każdej z gondoli zewnętrznych.

Powierzchnia ładunkowa

Montując silniki w kapsułach , kadłub mógł pomieścić pojemną ładownię do przechowywania ładunku, do której dostęp był głównie możliwy przez rampę załadunkową zwróconą do tyłu. Wczesne projekty Do 31 wykorzystywały więcej niż cztery Rolls-Royce RB162; dostępność mocniejszych wersji silnika Pegasusa umożliwiła redukcję do czterech dodatkowych silników dźwigowych. Ze względu na umieszczenie silników w gondolach, a nie w kadłubie, jak w Harrier, Pegasus musiał zostać specjalnie zmodyfikowany do Do 31.

Dysze kontrolujące skok w ogonie, zasilane z silników Pegasusa, dwie skierowane w górę, dwie skierowane w dół

Poza zapewnieniem odpowiedniej siły nośnej i kontroli na układ napędowy miały wpływ inne czynniki. Według Dow hałas był poważnym problemem, zwłaszcza że częstotliwość krytyczna płatowca była zbliżona do tej, która była naturalnie generowana przez silniki dźwigu. Ponowne wchłanianie gorących gazów spalinowych było kolejnym krytycznym obszarem, komplikowanym przez 16 „fontann” gazu generowanych podczas pionowego zawisu, z których 12 było gorących. Po intensywnych badaniach podczas fazy testów w locie ustalono, że ustawienie dysz pod kątem 85 stopni zamiast 90 stopni było wystarczające, aby uniknąć napotkania jakichkolwiek problemów podczas startu, podczas gdy nie zaobserwowano takich problemów podczas lądowań w ogóle. Przetestowano również kilka różnych typów wlotów powietrza, zarówno w celu zapobiegania problemom z połykaniem, jak i nierównomiernym rozruchem silników windy. Powietrze upustowe pobrano również z silników Pegasusa do silników windy w celu rozwiązania problemów związanych z połykaniem, podczas gdy przeprowadzono specjalne badania dotyczące skutków erozji gruntu.

Do lotu

10 lutego 1967 roku pierwszy prototyp (E1) odbył swój dziewiczy lot , napędzany tylko dwoma silnikami Pegasus. W lipcu 1967 roku trzeci prototyp (E3), wyposażony we wszystkie dziesięć silników, wykonał pierwszy lot w zawisie. W grudniu 1967 pomyślnie przeprowadzono przejścia do przodu i do tyłu między pionową i poziomą fazą lotu. 28 lutego 1968 r. wykonano pierwszy lot z wielokrotnymi przejściami. Według autora lotnictwa Andrew Dow, chociaż pojawiły się pewne początkowe problemy, zaufanie do samolotu szybko rosło. Podczas badania obwiedni lotu pilot testowy Drudy Wood wykonał kilka manewrów eksploracyjnych podczas lotu Do 31, przy jednej okazji celowo odlatując do tyłu, aby udowodnić, że można to zrobić, i wykonując beczkę na innym.

Chcąc zdobyć rozgłos dla swojego nowego samolotu, Dornier poleciał jednym z prototypów na Paris Air Show 1969 , gdzie został zaprezentowany szerokiej publiczności. Przeprawa promowa na to wydarzenie ustanowiła wielokrotne rekordy świata Fédération Aéronautique Internationale (FAI) w tym typie. Uznanie opinii publicznej uznano za szczególnie cenne w świetle długoterminowych ambicji Dorniera dotyczących Do 31, ponieważ firma przewidziała cywilne wykorzystanie tego samolotu jako komercyjnego transportu VTOL. W pewnym momencie Dornier negocjował z Douglas Aircraft i Ling-Temco-Vought (LTV) udział w programie Do 31, odrzucając nawet jedno podejście Douglasa.

Model niezrealizowanego prototypu Do 131

Do 31 był pierwszym i jak dotąd jedynym samolotem transportowym o pionowym starcie, jaki kiedykolwiek zbudowano. W kwietniu 1970 roku ogłoszono, że projekt został zakończony, chociaż Do 31 wykonał swój ostatni publiczny lot 4 maja 1970 roku podczas Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) w Hanowerze . Jednym z rzekomych czynników przyczyniających się do anulowania Do 31 był stosunkowo duży opór i ciężar nałożony przez komory silnika dźwigu, co zmniejszyło zarówno użyteczną ładowność, jak i zasięg tego typu w porównaniu z konwencjonalnymi samolotami transportowymi. Według Dow, niemiecki rząd był sfrustrowany brakiem zaangażowania ze strony innych krajów NATO i nie chciał sam wnosić wkładu w wysokie zapotrzebowanie na finansowanie rozwoju na pełną skalę.

Na późniejszym etapie rozwoju Dornier planował zrezygnować z zewnętrznych gondoli Do 31 i ich silników; w ich miejsce, gdy ta jednostka napędowa stałaby się dostępna, zostałyby przyjęte większe silniki turbowentylatorowe RB153 , z których każdy byłby w stanie generować około 5000 lbf (22 kN) ciągu. Dornier badał również dalszy rozwój Do 31, określanego jako Do 131 , który miał być napędzany przez dwanaście lub czternaście odrzutowców. jednak nigdy nie zbudowano prototypu tego wariantu.

Samolot na wystawie

Zrób 31 E1 w Dornier Museum Friedrichshafen

Zrób 31 E3 w Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim

Oba latające prototypy zachowały się w Niemczech, ale los i aktualna lokalizacja nielatającego stanowiska testowego (E2) nie są znane.

• Dornier Do 31 E1, D-9530 jest zachowany i wystawiony w Dornier Museum Friedrichshafen .
• Dornier Do 31 E3, D-9531, był początkowo przechowywany w Oberpfaffenhofen, następnie przez kilka lat wystawiany na wolnym powietrzu na dziedzińcu Deutsches Museum w Monachium, a po renowacji jest obecnie wystawiany w Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim w Oberschleissheim niedaleko Monachium

Operatorzy

Rysunek artysty

 Niemcy

• Niemieckie Siły Powietrzne ( Luftwaffe )

Specyfikacje (Do 31E)

Pokład lotniczy Do 31

Dane z Księgi Obserwatorów Samolotów.

Ogólna charakterystyka

• Załoga: Dwóch
• Pojemność: 36 żołnierzy lub 24 nosze poszkodowane i 3500 kg (7,715 funtów) ładunku użytecznego
• Długość: 20,53 m (67 stóp 4 cale)
• Rozpiętość skrzydeł: 18 m (59 stóp 3 cale)
• Wysokość: 8,53 m (28 stóp 0 cali)
• Powierzchnia nośna: 57 m ² (613,56 stóp kwadratowych)
• Masa całkowita: 22 453 kg (49 500 funtów) (VTOL)
• Maksymalna masa startowa: 27 422 kg (60 500 funtów)
• Zespół napędowy: 2 x Rolls-Royce Pegasus BE.53/2 turbowentylatorowy , 68,95 kN (15500 lbf) ciągu każdy
• Napędowy: 8 x Rolls-Royce RB162 -4D Pionowo montowane silniki turboodrzutowe windy, 19,57 kN (4400 funtów siły) każdy

Występ

• Prędkość maksymalna: 730 km/h (452 ​​mph, 393 węzłów)
• Prędkość przelotowa : 650 km/h (404 mph, 351 kn)
• Zasięg: 1800 km (1120 mil, 970 nm) przy maksymalnej ładowności
• Pułap serwisowy: 10 700 m (35 100 stóp)
• Prędkość wznoszenia: 19,2 m/s (3780 ft/min) — tylko z silnikami Pegasus

Zobacz też

Samoloty o porównywalnej roli, konfiguracji i epoce

• Armstrong Whitworth AW.681
• LTV XC-142

Powiązane listy

• Lista samolotów wojskowych Niemiec

Bibliografia

Uwagi

Cytaty

Bibliografia

Linki zewnętrzne

• Wewnątrz kokpitu - Historia lotnictwa wojskowego Dornier Do-31