новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

на снимке изображен истребитель ближнего/вертикального взлета и посадки f-35b, расположенный на борту британского авианосца.

некоторое время назад американские военные провели «обкаточную» тренировку по приземлению на палубный самолет вертикального взлета и посадки f-35b. фактически, в октябре прошлого года сша и великобритания использовали авианосец «принц уэльский» в качестве платформы для проведения испытаний на взлет с трамплина на короткие дистанции и «перекатывающуюся» посадку истребителей f-35b, стремясь используйте больший вес в воздухе, чтобы завершить взлет истребителей.

в последние годы из-за суровых условий и большого расхода топлива при вертикальном взлете и посадке участились происшествия среди палубных самолетов вертикального взлета и посадки, находящихся на вооружении в различных странах. чтобы восполнить конструктивные недостатки, ученые начали пытаться модернизировать двигатели для палубных самолетов вертикального взлета и посадки, изменять способы взлета и посадки, модифицировать авианосные платформы. итак, как же взлетает и приземляется палубный самолет вертикального взлета и посадки под нагрузкой? могут ли короткий взлет с трамплина и приземление с перекатом стать новым способом полета? каким будет развитие вспомогательных технологий и вооружений в будущем? пожалуйста, прочитайте эту статью для объяснения.

«кружок двух задач» о вертикальном взлете и посадке

в апреле 1969 года британские королевские ввс приветствовали группу «специальных новобранцев» — хотя они и выглядели как истребители, но умели вертикально взлетать и зависать в воздухе, что поразило пилотов. это истребитель harrier, разработанный совместно компаниями hawker aircraft company и bristol aero engine company.

«уникальное мастерство» истребителя «харриер» исходит из особого «сердца» — двигателя «пегаса», оснащенного технологией рулевого управления тягой. регулируя вращающееся сопло двигателя, он помогает истребителю при вертикальном взлете и посадке, а также совершает полет. разнообразные задания в воздухе. специальные движения.

по мере вступления истребителей в реальные боевые действия постепенно стали проявляться такие проблемы, как малое количество вооружения и высокий расход топлива при вертикальном взлете, что также напрямую влияет на их боевые возможности на море.

как заставить палубный самолет вертикального взлета и посадки "взлетать с нагрузкой"? внимание научных исследователей вновь приковано к взлетной палубе авианосца с трамплином. эта перевернутая дугообразная палуба позволяет палубному самолету получить подходящий угол атаки при взлете после руления и в сочетании с мощным двигателем обеспечивает взлет с большой нагрузкой.

этот процесс похож на полет бумажного самолетика в детстве. сначала найдите правильный угол, чтобы «воспользоваться восточным ветром», а затем энергично бросьте его, и бумажный самолетик сможет полететь. с 1970-х годов великобритания отремонтировала легкий авианосец «бог спорта», убрала паровую катапульту, а затем превратила носовую палубу в площадку для прыжков с трамплина под углом 12 градусов посредством «короткого взлета с трамплина и вертикальной «посадки». метод позволяет оснастить истребители «харриер» большим количеством боекомплекта для действий на дальних дистанциях, эффективно увеличивая боевой радиус палубной авиации вертикального взлета и посадки.

помимо «воспользования преимуществами восточного ветра», использование тонких и легких материалов для снижения веса и «сокращения габаритов» также является важным вариантом увеличения дальности и боекомплекта истребителей. в авиационной промышленности есть поговорка: «стремитесь уменьшить вес каждого грамма самолета». когда научные исследователи демонстрируют конструкцию самолета, основным принципом использования материалов и оборудования является «уменьшить как можно больше».

в конце 1960-х годов, в процессе разработки палубного самолета вертикального взлета и посадки первого поколения як-38, в советском союзе обнаружили, что его подъемный двигатель не работал во время полета, что значительно увеличило вес самолета. истребитель, что приводит к высокому расходу топлива и малой бомбовой нагрузке. имея боевой радиус менее 200 километров, он известен как «защитник мачты».

в течение следующих 10 лет советское окб яковлева широко использовало алюминиево-литиевые сплавы и другие композиционные материалы в конструкции истребителей для снижения собственного веса и увеличения дальности полета. оно также устанавливало различные новые средства воздушного боя и средства штурмового нападения. придать истребителю сверхвозможности воздушного боя в дальности видимости.

в 1987 году в советском союзе появился палубный самолет вертикального взлета и посадки второго поколения як-141. на долю углеволоконного материала истребителя приходится 28%. его максимальная взлетная масса почти на 8 тонн выше, чем у палубного самолета вертикального взлета и посадки первого поколения. имеет боевой радиус 700 километров и максимальный. скорость полета 1,7 маха. он стал первым в мире кораблем с вертикальным взлетом и посадкой, достигшим сверхзвукового полета.

в 2004 году соединенные штаты запустили «план снижения веса» при разработке истребителя f-35b. в поисках облегчения ученые провели восьмимесячный проект модернизации, используя высокопрочные клеи для замены обшивочных креплений, фрезеруя и шлифовая каждую мельчайшую деталь и даже уменьшая размер вертикального киля, чтобы освободить больше места для истребителя. вес уменьшен примерно на 1,225 тонны.

хорошие времена длились недолго, и f-35b страдал от «последствий потери веса». во время испытаний на долговечность в 2010 году в несущем каркасе основного крыла испытательного самолета f-35b возникли преждевременные структурные трещины. конструктивная прочность планера была значительно снижена, в результате чего ожидаемый срок службы истребителей f-35b первой партии составил лишь четверть проектного значения, а также частые отказы в процессе эксплуатации. видно, что перед нами стоит дилемма: добиться «весового взлета» истребителя за счет «снижения веса».

в настоящее время военные сша предложили план модернизации f-35b. за счет модификации двигателя и увеличения доли используемых новых материалов ожидается значительное снижение частоты отказов истребителя и продление срока его службы. , до сих пор неизвестно, сможет ли он в конечном итоге преодолеть «две дилеммы» вертикального взлета и посадки.

комбинированные решения облегчают безопасный взлет и посадку.

современная военно-морская война находится далеко от наземных станций снабжения, авиационное топливо является ценным ресурсом, а высокоточные ракеты, которыми оснащены истребители, могут легко стоить миллионы долларов каждая. для обеспечения устойчивости боевых действий палубная авиация вертикального взлета и посадки должна иметь возможность не только «взлетать с нагрузкой», но и достигать безопасной посадки с бомбами и топливом.

с этой целью научные исследователи приняли комбинированную схему «традиционная двигательная установка + подъемная система» для шунтирования мощности двигателя для достижения эффекта «взлета вверх» и «стабильного приземления».

первым шагом является передача мощности на вентиляторное устройство, расположенное в передней части двигателя, через главный вал турбины, который создает нисходящую струю воздушного потока, а затем векторизует создаваемую подъемную силу через сопло в нижней части вентилятора; второй этап - через отклонение. сопло отклоняет поток воздуха, выбрасываемый назад из камеры сгорания двигателя, вниз, чтобы поддержать истребитель в воздухе. когда истребителю необходимо лететь вперед, сопло отклоняется назад, чтобы создать тягу вперед. по двум каналам сжатый воздух, вырабатываемый компрессором двигателя, направляется к крыльям с обеих сторон, а затем распыляется вниз через сопла на законцовках крыла. это не только обеспечит истребителю большую вертикальную подъемную силу, но и скорректирует направление струи при смещении центра тяжести самолета, чтобы поддерживать стабильное положение истребителя в полете.

туманское конструкторское бюро модернизировало обычную двигательную установку до двигателя с роторным соплом и применило ее на истребителе як-141. сопло двигателя имеет рулевую функцию и может отклоняться вниз. когда истребитель взлетает вертикально, сопло распыляет воду вниз, чтобы обеспечить подъемную силу. после перехода в крейсерский режим сопло возвращается в горизонтальное положение, чтобы обеспечить поступательную мощность; кроме того, два подъемных двигателя рд-41, установленные последовательно на фюзеляже в задней части кабины, также разработаны окб туманского и специально предназначены для улучшения характеристик вертикального взлета и посадки истребителя для обеспечения достаточных поддержка подъема при взлете и посадке.

однако британские исследователи обнаружили, что будь то «традиционная двигательная установка + подъемная система» или «двигатель с вращающимся соплом + подъемная система», оба комбинированных решения часто страдают от таких проблем, как недостаточная тяга в суровых погодных условиях. в результате была разработана «накатная» технология посадки палубной авиации.

«накатная» посадка сочетает в себе традиционную обычную посадку и вертикальную посадку. палубный самолет заходит с кормовой стороны корабля под определенным углом планирования. под совместным действием подъемного вентилятора, отклоняющего сопла и аэродинамической конструкции корпуса он замедляется. вниз и приблизился к авианосцу в позе «листопада». после касания с кораблем он с помощью цифровой антиблокировочной системы контролировал наземный тормозной путь в пределах 50 метров.

хотя приземление «с перекатом» является более сложным и рискованным, чем стандартный метод вертикальной посадки, сильная подъемная сила, обеспечиваемая в процессе приземления, позволяет палубному самолету приземлиться на корабль, несущий больший груз. в 2018 году британский королевский флот совершил 187 вертикальных посадок на авианосец «куин элизабет» и провел на корабле 15 «накатных» посадочных испытаний, добившись хороших результатов.

поддержка технологий способствует увеличению емкости

в начале 1970-х годов тогдашний начальник управления военно-морских операций сша эйлмер впервые предложил построить меньший по размеру и более экономичный «корабль управления морем», оснащенный палубными самолетами с вертикальным взлетом и посадкой. в то время этот план был отвергнут военными из-за неразвитости технологии вертикального взлета и посадки.

за последние полвека все больше национальных вооруженных сил оснащаются палубными самолетами вертикального взлета и посадки, и десантные корабли, работающие с ними, также развивались итеративно. в качестве примера можно привести итальянский десантный корабль «триест», спущенный на воду в 2019 году. он оснащен взлетной площадкой для трамплина и затопленным доком. он может эффективно и эффективно нести около 20 палубных самолетов вертикального взлета и посадки. осуществлять контроль над морем. в миссии по управлению воздухом он однажды стал «моделью корабля», за подражание которому соревновались крупные военно-промышленные компании.

в то же время появление палубной авиации с вертикальным взлетом и посадкой также привело к быстрому развитию ряда вспомогательных технологий, а также вооружения и техники. эти вспомогательные технологии, а также вооружение и оборудование стали «новыми партнерами» палубных самолетов вертикального взлета и посадки, эффективно повышая боевую эффективность.

надевайте «изолирующие костюмы» на кабину экипажа. поскольку высокотемпературный газ, выбрасываемый вниз при взлете и приземлении палубных самолетов вертикального взлета и посадки, вызывает высокотемпературную коррозию палубы, научные исследователи усердно работали над разработкой слоя теплозащиты палубы. на примере авианосца «куин элизабет» британского королевского флота ученые разработали новую технологию металлического термобарьерного покрытия на основе алюминиевых и титановых сплавов. защитное покрытие толщиной 2,5 мм способно защитить палубу от двигателей, выдерживающих тысячи температур. градусов цельсия хвостовое пламя горячее.

поднимите вентилятор «уменьшите жир и похудейте». хотя подъемный вентилятор может обеспечить большую подъемную силу для палубных самолетов вертикального взлета и посадки, он занимает много места в фюзеляже, что снижает запас топлива истребителя. после того, как истребитель пролетает ровно, подъемный вентилятор теряет свою полезность. для дальнейшего повышения энергетической эффективности истребителя исследователи, с одной стороны, используют передний подъемный вентилятор для уменьшения наветренного сопротивления, с другой стороны, уменьшают количество лопастей вентилятора и оптимизируют аэродинамическую конструкцию лопастей; снизить массу оборудования при сохранении высокой тяги.

движок «уменьшает сложность и упрощает ее». двигатели с вектором тяги имеют множество сложных компонентов, таких как механизмы отклонения и регулировочные пластины. обтекаемая конструкция может улучшить характеристики двигателей с вектором тяги. с этой целью научные исследователи в некоторых странах предложили концепцию аэродинамического управления вектором тяги, которая добавляет к соплу небольшой поток воздуха контролируемого направления, который мешает основному потоку сопла и создает вектор тяги. замена традиционного механизма отклонения такой «воздушной стеной» позволяет не только снизить вес сопла на 80% и снизить стоимость изготовления вдвое, но и ускорить скорость реакции двигателя вектора тяги, эффективно улучшив маневренность самолета. палубный самолет вертикального взлета и посадки и маневренности.

летать быстрее, приземляться более стабильно и более эффективно преобразовывать энергию... эти постоянные изменения помогают палубным самолетам с вертикальным взлетом и посадкой продолжать адаптироваться к новым боевым потребностям.

в прошлом году британский королевский флот запустил план трансформации авианосца – на базе авианосца типа «куин элизабет» была демонтирована полетная палуба трамплина, а также установлены аэрофинишные тросы и электромагнитные катапульты для облегчения процесса взлета и посадки корабля. истребители f-35b более эффективны и удобны.

мало того, преобразованный авианосец будет оснащен еще и беспилотными танкерами корабельного базирования. за счет дозаправки в воздухе можно увеличить дальность и боевой радиус палубных самолетов вертикального взлета и посадки.

в некотором смысле, итеративные обновления, расширение возможностей и повышение эффективности этих вспомогательных технологий заложили основу для палубных самолетов с вертикальным взлетом и посадкой, позволяющих совершать короткие взлеты с трамплина и «перекатывающиеся» приземления. эволюция и развитие вооружения и техники редко предполагает одиночный скачок вперед, но чаще всего ее эффективность требует дальнейшей проверки.