Dornier Do.31. Jediný transportní letoun VTOL na světě
Dornier Do.31, který byl vyvinut v 1960. letech v Německu inženýry Dornier, je skutečně unikátní letoun. Je to jediné dopravní letadlo VTOL na světě. Byl vyvinut na objednávku německého vojenského oddělení jako taktický proudový dopravní letoun. Projekt bohužel nepřekročil stádium experimentálního letounu, byly vyrobeny pouze tři prototypy Dornier Do.31. Jeden z vyrobených prototypů je dnes významným exponátem leteckého muzea v Mnichově.
V roce 1960 začala německá firma Dornier v přísném utajení na zakázku německého ministerstva obrany konstruovat nový taktický vojenský transportní letoun pro kolmý start a přistání. Letoun měl dostat označení Do.31, jeho rysem byl kombinovaný pohon a zvedací motory. Na návrhu nového letounu se podíleli nejen inženýři Dornier, ale také zástupci dalších německých letectví firmy: Weser, Focke-Wulf a Hamburger Flugzeugbau, které byly v roce 1963 sloučeny do jediné letecké společnosti s označením WFV. Samotný projekt vojenského dopravního letounu Do.31 byl přitom součástí německého programu na vytvoření vertikálně startujících dopravních letounů. V tomto programu byly zohledněny a revidovány taktické a technické požadavky NATO na vojenský transportní letoun VTOL.
V roce 1963 byla za podpory ministerstev obrany Německa a Velké Británie podepsána na dobu dvou let dohoda o účasti na projektu britské firmy Hawker Siddley, která měla bohaté zkušenosti s konstrukcí vertikálního vzletu Harrier. a přistávající letadla. Pozoruhodné je, že po vypršení smlouvy nebyla obnovena, a tak se v roce 1965 společnost Hawker Siddley vrátila k vývoji vlastních projektů. Němci se zároveň snažili do návrhu a výroby letounu Do.31 zapojit americké firmy. V této oblasti dosáhli Němci jistých úspěchů, podařilo se jim podepsat dohodu o společném výzkumu s agenturou NASA.
Pro určení optimálního schématu vyvíjeného dopravního letounu společnost Dornier porovnala vertikálně startující letouny tří typů: vrtulník, letoun s rotačními vrtulemi a letoun se vztlakovými turbodmychadly. Jako počáteční úkol konstruktéři použili tyto parametry: přepravu tří tun nákladu na vzdálenost až 500 kilometrů a následný návrat na základnu. Provedené studie ukázaly, že vertikálně startující taktické vojenské dopravní letadlo vybavené vztlakovými motory s turbodmychadlem má řadu důležitých výhod ve srovnání s ostatními dvěma uvažovanými typy letadel. Dornier se proto zaměřil na práci na vybraném projektu a zabýval se výpočty zaměřenými na volbu optimálního uspořádání elektrárny.
Návrhu prvního prototypu Do.31 předcházely poměrně vážné testy modelů, které probíhaly nejen v Německu v Göttingenu a Stuttgartu, ale také v USA, kde se na nich podíleli specialisté NASA. První modely vojenského dopravního letadla neměly gondoly se zvedacími turbodmychadly, protože se plánovalo, že elektrárna letadla bude sestávat pouze ze dvou cestovních turbodmychadel Bristol s tahem 16 000 kgf na každý přídavný spalovač. V roce 1963 se v USA ve výzkumném středisku NASA v Langley testovaly modely letadel a jednotlivé prvky jeho konstrukce v aerodynamických tunelech. Později byl létající model testován ve volném letu.
Výsledkem studií provedených ve dvou zemích byla finální verze budoucího letounu Do.31, který měl dostat kombinovanou pohonnou jednotku ze vztlakových a zvedacích motorů. Pro studium ovladatelnosti a stability letadla s kombinovanou elektrárnou v režimu visení postavila společnost Dornier experimentální létající stojan, který měl křížovou příhradovou konstrukci. Celkové rozměry stojanu opakovaly rozměry budoucího Do.31, ale celková hmotnost byla výrazně menší – pouhých 2800 kg. Do konce roku 1965 tento stánek prošel dlouhým zkušebním provozem, celkem absolvoval 247 letů. Tyto lety umožnily postavit plnohodnotný vojenský dopravní letoun s vertikálním vzletem a přistáním.
V další fázi byl vytvořen experimentální letoun speciálně pro testování konstrukce, vypracování pilotních technik a testování spolehlivosti systémů nového zařízení, které dostalo označení Do.31E. Německé ministerstvo obrany objednalo ke stavbě tři takové stroje, přičemž dva experimentální letouny byly určeny pro letové zkoušky a třetí pro statické zkoušky.
Taktický vojenský transportní letoun Dornier Do 31 byl vyroben podle běžného aerodynamického schématu. Jednalo se o hornoplošník vybavený pohonnými a zvedacími motory. Původní koncepce počítala se dvěma turbodmychadly Bristol Pegasus v každé ze dvou vnitřních gondol a čtyřmi vztlakovými motory Rolls-Royce RB162, které byly umístěny ve dvou vnějších motorových gondolách na koncích křídla. Následně se počítalo s instalací výkonnějších a pokročilejších motorů RB153 do letadla. Trup polomonokového letounu byl celokovový a měl kruhový průřez o průměru 3,2 metru. V přední části trupu byla kabina určená pro dva piloty. Za ní se nacházel nákladový prostor, který měl objem 50 m3 a celkové rozměry 9,2x2,75x2,2 metru. V nákladovém prostoru bylo možné volně ubytovat 36 výsadkářů s výstrojí na sklápěcích sedadlech nebo 24 raněných na nosítkách. V ocasní části letadla byl nákladní poklop, byla zde nakládací rampa.
Podvozek letadla byla zatahovací tříkolka se dvěma koly na každé noze. Hlavní podpěry byly zataženy zpět do gondol vztlakových motorů. Příďový podvozek podvozku byl vyroben jako řiditelný a samočinný, také se zatahoval dozadu.
Stavba prvního experimentálního letounu byla dokončena v listopadu 1965, dostal označení Do.31E1. Poprvé se letoun vznesl do vzduchu 10. února 1967 a provedl obvyklý vzlet a přistání, protože v té době nebyly na letounu instalovány zvedací proudové motory. Druhý experimentální stroj Do.31E2 sloužil k různým pozemním zkouškám a třetí experimentální dopravní letoun Do.31E3 dostal kompletní sadu motorů. Třetí letadlo uskutečnilo svůj první vertikální vzlet 14. července 1967. Stejný letoun provedl úplný přechod z vertikálního vzletu na horizontální let s následným vertikálním přistáním, k tomu došlo 16. a 21. prosince 1967.
Jde o třetí exemplář experimentálního letounu Dornier Do 31, který je v současnosti v mnichovském leteckém muzeu. V roce 1968 byl tento letoun poprvé představen široké veřejnosti, stalo se tak v rámci mezinárodní letecké výstavy, která se konala v Hannoveru. Nový transportér na výstavě zaujal zástupce britských a amerických firem, kteří se zajímali o možnosti nejen vojenského, ale i civilního využití. Zájem o letoun projevila i americká vesmírná agentura, NASA poskytla finanční pomoc na letové testy a výzkum optimálních přibližovacích drah pro vertikální vzlet a přistání letadel.
Následující rok byl experimentální letoun Do.31E3 předveden na pařížském aerosalonu, kde letoun rovněž sklidil úspěch a přitáhl pozornost diváků i odborníků. 27. května 1969 letoun letěl z Mnichova do Paříže. V rámci tohoto letu byly stanoveny tři světové rekordy pro letadla s kolmým startem a přistáním: rychlost letu - 512,962 km/h, výška - 9100 metrů a dolet - 681 km. Do poloviny toho roku letoun Do.31E VTOL absolvoval již 200 letů. Během těchto letů provedli zkušební piloti 110 vertikálních vzletů, po kterých následoval přechod na horizontální let.
V dubnu 1970 uskutečnilo experimentální letadlo Do.31E3 svůj poslední let, financování tohoto programu bylo přerušeno a sám byl omezen. Stalo se tak i přes úspěšný, a hlavně bezproblémový průběh letových zkoušek nového letounu. Celkové náklady NSR na program vytvoření nového vojenského transportního letounu tehdy přesáhly 200 milionů marek (počínaje rokem 1962). Jedním z technických důvodů omezení slibně se rozvíjejícího programu by se dala nazvat relativně nízká maximální rychlost letounu, jeho nosnost a dolet, zejména ve srovnání s tradičními dopravními letouny. U Do.31 byla rychlost letu snížena mimo jiné kvůli vysokému aerodynamickému odporu motorových gondol jeho zvedacích motorů. Dalším důvodem omezování prací byla tehdejší deziluze ve vojenských, politických a konstruktérských kruzích ze samotného konceptu letounu s vertikálním vzletem a přistáním.
Navzdory tomu na základě experimentálního letounu Do.31E vyvinul Dornier projekty vylepšených vojenských transportních letounů VTOL s větším užitečným zatížením - Do.31-25. Plánovali zvýšit počet zvedacích motorů v gondolách nejprve na 10 a poté na 12 kusů. Kromě toho inženýři Dornier zkonstruovali letoun Do.131В s vertikálním vzletem a přistáním, který měl okamžitě 14 zvedacích proudových motorů.
Byl vyvinut i samostatný projekt civilního letounu Do.231, který měl obdržet dva vztlakové turboventilátory Rolls Royce o tahu 10 850 kgf každý a 12 vztlakových turbodmychadel stejné společnosti o tahu 5935 kgf, z toho osm motorů bylo umístěno po čtyřech v každé gondole a po čtyřech v přídi a ocasní části trupu letadla. Odhadovaná hmotnost tohoto modelu letadla s kolmým startem a přistáním dosahovala 59 tun s užitečnou hmotností až 10 tun. Bylo plánováno, že Do.231 dokáže přepravit až 100 cestujících maximální rychlostí 900 km/h na vzdálenost 1000 kilometrů.
Tyto projekty však nebyly nikdy realizovány. Experimentální Dornier Do 31 přitom byl (a zůstává dodnes) jediným proudovým vojenským dopravním letounem s vertikálním vzletem a přistáním vyrobeným na světě.
Letový výkon Dornier Do.31:
Celkové rozměry: délka - 20,88 m, výška - 8,53 m, rozpětí křídel - 18,06 m, plocha křídla - 57 m2.
Prázdná hmotnost - 22 453 kg.
Normální vzletová hmotnost - 27 442 kg.
Pohonná jednotka: 8 zvedacích proudových motorů Rolls Royce RB162-4D, vzletový tah - 8x1996 kgf; 2 zvedací a letové turboventilátorové motory Rolls Royce Pegasus BE.53/2, tah 2x7031 kgf.
Maximální rychlost je 730 km / h.
Cestovní rychlost - 650 km / h.
Praktický dojezd - 1800 km.
Praktický strop - 10 515 m.
Kapacita - až 36 vojáků s výstrojí nebo 24 raněných na nosítkách.
Posádka - 2 lidé.
Zdroje informací:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/do31.html
https://igor113.livejournal.com/134992.html
http://www.arms-expo.ru/articles/129/67970
Materiály z otevřených zdrojů
V roce 1960 začala německá firma Dornier v přísném utajení na zakázku německého ministerstva obrany konstruovat nový taktický vojenský transportní letoun pro kolmý start a přistání. Letoun měl dostat označení Do.31, jeho rysem byl kombinovaný pohon a zvedací motory. Na návrhu nového letounu se podíleli nejen inženýři Dornier, ale také zástupci dalších německých letectví firmy: Weser, Focke-Wulf a Hamburger Flugzeugbau, které byly v roce 1963 sloučeny do jediné letecké společnosti s označením WFV. Samotný projekt vojenského dopravního letounu Do.31 byl přitom součástí německého programu na vytvoření vertikálně startujících dopravních letounů. V tomto programu byly zohledněny a revidovány taktické a technické požadavky NATO na vojenský transportní letoun VTOL.
V roce 1963 byla za podpory ministerstev obrany Německa a Velké Británie podepsána na dobu dvou let dohoda o účasti na projektu britské firmy Hawker Siddley, která měla bohaté zkušenosti s konstrukcí vertikálního vzletu Harrier. a přistávající letadla. Pozoruhodné je, že po vypršení smlouvy nebyla obnovena, a tak se v roce 1965 společnost Hawker Siddley vrátila k vývoji vlastních projektů. Němci se zároveň snažili do návrhu a výroby letounu Do.31 zapojit americké firmy. V této oblasti dosáhli Němci jistých úspěchů, podařilo se jim podepsat dohodu o společném výzkumu s agenturou NASA.
Pro určení optimálního schématu vyvíjeného dopravního letounu společnost Dornier porovnala vertikálně startující letouny tří typů: vrtulník, letoun s rotačními vrtulemi a letoun se vztlakovými turbodmychadly. Jako počáteční úkol konstruktéři použili tyto parametry: přepravu tří tun nákladu na vzdálenost až 500 kilometrů a následný návrat na základnu. Provedené studie ukázaly, že vertikálně startující taktické vojenské dopravní letadlo vybavené vztlakovými motory s turbodmychadlem má řadu důležitých výhod ve srovnání s ostatními dvěma uvažovanými typy letadel. Dornier se proto zaměřil na práci na vybraném projektu a zabýval se výpočty zaměřenými na volbu optimálního uspořádání elektrárny.
Návrhu prvního prototypu Do.31 předcházely poměrně vážné testy modelů, které probíhaly nejen v Německu v Göttingenu a Stuttgartu, ale také v USA, kde se na nich podíleli specialisté NASA. První modely vojenského dopravního letadla neměly gondoly se zvedacími turbodmychadly, protože se plánovalo, že elektrárna letadla bude sestávat pouze ze dvou cestovních turbodmychadel Bristol s tahem 16 000 kgf na každý přídavný spalovač. V roce 1963 se v USA ve výzkumném středisku NASA v Langley testovaly modely letadel a jednotlivé prvky jeho konstrukce v aerodynamických tunelech. Později byl létající model testován ve volném letu.
Výsledkem studií provedených ve dvou zemích byla finální verze budoucího letounu Do.31, který měl dostat kombinovanou pohonnou jednotku ze vztlakových a zvedacích motorů. Pro studium ovladatelnosti a stability letadla s kombinovanou elektrárnou v režimu visení postavila společnost Dornier experimentální létající stojan, který měl křížovou příhradovou konstrukci. Celkové rozměry stojanu opakovaly rozměry budoucího Do.31, ale celková hmotnost byla výrazně menší – pouhých 2800 kg. Do konce roku 1965 tento stánek prošel dlouhým zkušebním provozem, celkem absolvoval 247 letů. Tyto lety umožnily postavit plnohodnotný vojenský dopravní letoun s vertikálním vzletem a přistáním.
V další fázi byl vytvořen experimentální letoun speciálně pro testování konstrukce, vypracování pilotních technik a testování spolehlivosti systémů nového zařízení, které dostalo označení Do.31E. Německé ministerstvo obrany objednalo ke stavbě tři takové stroje, přičemž dva experimentální letouny byly určeny pro letové zkoušky a třetí pro statické zkoušky.
Taktický vojenský transportní letoun Dornier Do 31 byl vyroben podle běžného aerodynamického schématu. Jednalo se o hornoplošník vybavený pohonnými a zvedacími motory. Původní koncepce počítala se dvěma turbodmychadly Bristol Pegasus v každé ze dvou vnitřních gondol a čtyřmi vztlakovými motory Rolls-Royce RB162, které byly umístěny ve dvou vnějších motorových gondolách na koncích křídla. Následně se počítalo s instalací výkonnějších a pokročilejších motorů RB153 do letadla. Trup polomonokového letounu byl celokovový a měl kruhový průřez o průměru 3,2 metru. V přední části trupu byla kabina určená pro dva piloty. Za ní se nacházel nákladový prostor, který měl objem 50 m3 a celkové rozměry 9,2x2,75x2,2 metru. V nákladovém prostoru bylo možné volně ubytovat 36 výsadkářů s výstrojí na sklápěcích sedadlech nebo 24 raněných na nosítkách. V ocasní části letadla byl nákladní poklop, byla zde nakládací rampa.
Podvozek letadla byla zatahovací tříkolka se dvěma koly na každé noze. Hlavní podpěry byly zataženy zpět do gondol vztlakových motorů. Příďový podvozek podvozku byl vyroben jako řiditelný a samočinný, také se zatahoval dozadu.
Stavba prvního experimentálního letounu byla dokončena v listopadu 1965, dostal označení Do.31E1. Poprvé se letoun vznesl do vzduchu 10. února 1967 a provedl obvyklý vzlet a přistání, protože v té době nebyly na letounu instalovány zvedací proudové motory. Druhý experimentální stroj Do.31E2 sloužil k různým pozemním zkouškám a třetí experimentální dopravní letoun Do.31E3 dostal kompletní sadu motorů. Třetí letadlo uskutečnilo svůj první vertikální vzlet 14. července 1967. Stejný letoun provedl úplný přechod z vertikálního vzletu na horizontální let s následným vertikálním přistáním, k tomu došlo 16. a 21. prosince 1967.
Jde o třetí exemplář experimentálního letounu Dornier Do 31, který je v současnosti v mnichovském leteckém muzeu. V roce 1968 byl tento letoun poprvé představen široké veřejnosti, stalo se tak v rámci mezinárodní letecké výstavy, která se konala v Hannoveru. Nový transportér na výstavě zaujal zástupce britských a amerických firem, kteří se zajímali o možnosti nejen vojenského, ale i civilního využití. Zájem o letoun projevila i americká vesmírná agentura, NASA poskytla finanční pomoc na letové testy a výzkum optimálních přibližovacích drah pro vertikální vzlet a přistání letadel.
Následující rok byl experimentální letoun Do.31E3 předveden na pařížském aerosalonu, kde letoun rovněž sklidil úspěch a přitáhl pozornost diváků i odborníků. 27. května 1969 letoun letěl z Mnichova do Paříže. V rámci tohoto letu byly stanoveny tři světové rekordy pro letadla s kolmým startem a přistáním: rychlost letu - 512,962 km/h, výška - 9100 metrů a dolet - 681 km. Do poloviny toho roku letoun Do.31E VTOL absolvoval již 200 letů. Během těchto letů provedli zkušební piloti 110 vertikálních vzletů, po kterých následoval přechod na horizontální let.
V dubnu 1970 uskutečnilo experimentální letadlo Do.31E3 svůj poslední let, financování tohoto programu bylo přerušeno a sám byl omezen. Stalo se tak i přes úspěšný, a hlavně bezproblémový průběh letových zkoušek nového letounu. Celkové náklady NSR na program vytvoření nového vojenského transportního letounu tehdy přesáhly 200 milionů marek (počínaje rokem 1962). Jedním z technických důvodů omezení slibně se rozvíjejícího programu by se dala nazvat relativně nízká maximální rychlost letounu, jeho nosnost a dolet, zejména ve srovnání s tradičními dopravními letouny. U Do.31 byla rychlost letu snížena mimo jiné kvůli vysokému aerodynamickému odporu motorových gondol jeho zvedacích motorů. Dalším důvodem omezování prací byla tehdejší deziluze ve vojenských, politických a konstruktérských kruzích ze samotného konceptu letounu s vertikálním vzletem a přistáním.
Navzdory tomu na základě experimentálního letounu Do.31E vyvinul Dornier projekty vylepšených vojenských transportních letounů VTOL s větším užitečným zatížením - Do.31-25. Plánovali zvýšit počet zvedacích motorů v gondolách nejprve na 10 a poté na 12 kusů. Kromě toho inženýři Dornier zkonstruovali letoun Do.131В s vertikálním vzletem a přistáním, který měl okamžitě 14 zvedacích proudových motorů.
Byl vyvinut i samostatný projekt civilního letounu Do.231, který měl obdržet dva vztlakové turboventilátory Rolls Royce o tahu 10 850 kgf každý a 12 vztlakových turbodmychadel stejné společnosti o tahu 5935 kgf, z toho osm motorů bylo umístěno po čtyřech v každé gondole a po čtyřech v přídi a ocasní části trupu letadla. Odhadovaná hmotnost tohoto modelu letadla s kolmým startem a přistáním dosahovala 59 tun s užitečnou hmotností až 10 tun. Bylo plánováno, že Do.231 dokáže přepravit až 100 cestujících maximální rychlostí 900 km/h na vzdálenost 1000 kilometrů.
Tyto projekty však nebyly nikdy realizovány. Experimentální Dornier Do 31 přitom byl (a zůstává dodnes) jediným proudovým vojenským dopravním letounem s vertikálním vzletem a přistáním vyrobeným na světě.
Letový výkon Dornier Do.31:
Celkové rozměry: délka - 20,88 m, výška - 8,53 m, rozpětí křídel - 18,06 m, plocha křídla - 57 m2.
Prázdná hmotnost - 22 453 kg.
Normální vzletová hmotnost - 27 442 kg.
Pohonná jednotka: 8 zvedacích proudových motorů Rolls Royce RB162-4D, vzletový tah - 8x1996 kgf; 2 zvedací a letové turboventilátorové motory Rolls Royce Pegasus BE.53/2, tah 2x7031 kgf.
Maximální rychlost je 730 km / h.
Cestovní rychlost - 650 km / h.
Praktický dojezd - 1800 km.
Praktický strop - 10 515 m.
Kapacita - až 36 vojáků s výstrojí nebo 24 raněných na nosítkách.
Posádka - 2 lidé.
Zdroje informací:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/do31.html
https://igor113.livejournal.com/134992.html
http://www.arms-expo.ru/articles/129/67970
Materiály z otevřených zdrojů
informace