Проект сверхзвукового истребителя-СВВП Heinkel He 231. Германия
Предисловие редакции сайта flugrevue: Вертикально взлетающие сверхзвуковые самолеты были в списках пожеланий отделов планирования штабов стран НАТО еще в 1950-х годах. Проект He 231 компании Heinkel принял участие в конкурсе, который после нескольких этапов привел к созданию экспериментального СВВП Entwicklungsrings Süd VJ-101 C.
В мае 1955 года были сняты строгие запретительные положения союзников, которые долго препятствовали возобновлению авиастроения в Германии. К тому времени Эрнст Хейнкель как и другие известные немецкие авиаконструкторы активно работал за рубежом. Свои навыки в авиастроении он сохранил с небольшой командой. Не в последнюю очередь это связано проектом истребителя-бесхвостки с треугольным крылом Heinkel He 011, который был разработан по заказу правительства Египта. В 1955 году по заказу Министерства авиации Испании Эрнст Хейнкель разработал проект истребителя, скорость которого должна была в два раза превышать скорость звука. В 1956 году в рамках конкурса, организованного федеральным министром обороны, был разработан проект двухмахового истребителя He 031 Florett, который был объявлен победителем.
Florett, как и другие упомянутые выше проекты компании Heinkel, не был реализован в металле. Не в последнюю очередь это было связано с принятым правительством ФРГ решением закупать и изготавливать по лицензии американских истребителей F-104 Starfighter. Однако благодаря своим проектным работам компания Heinkel оказалась в выгодном положении, когда 2 декабря 1957 года Федеральное министерство обороны выпустило спецификацию на создание всепогодный истребитель с возможностью выполнять вертикальные взлет и посадку. Команда компании Heinkel с многолетним главным конструктором Зигфридом Гюнтером, который помог Хейнкелю добиться больших успехов, приступила к работе.
Первые проработки по программе He 231 касались летательного аппарата, который совершает вертикальные взлет и посадку на свою хвостовую часть. В соответствии с этой концепцией несколькими годами ранее был разработан оснащенный турбовинтовым двигателем СВВП Convair XFY-1 Pogo. В пользу данной концепции говорило преимущество в массе и в качестве силовой установки планировалось использовать турбореактивный двигатель General Electric J79. Позднее конструкторская группа разработала вариант с четырьмя двигателями J85, который должен был обеспечить уменьшение длины самолета и меньшую высоту его центра тяжести. Однако вскоре эта концепция была отвергнута. Высокая вероятность получения повреждений во время посадки из-за бокового ветра и плохой видимости были двумя из многих причин, которые делали данную конфигурацию небезопасной.
Таким образом инженеры компании Heinkel вернулись к конструкциям, которые должны были взлетать и приземляться вертикально из горизонтального положения. Было ясно, что в любом случае в состав силовой установки данного самолета будут включены нескольких малогабаритных подъемных двигателей. Идеальным решением казался J85. В число двигателей, предложенных в качестве силовой установки, был включен и Rolls-Royce RB108, но от него отказались, поскольку он не имел форсажной камеры и не был пригоден для более высоких значений динамического давления. В конечном итоге все предварительные проработки привели ко второму этапу работ по программе He 231 – проектированию СВВП с четырьмя двигателями J85, размещенными по два в передней и задней частях фюзеляжа и оснащенными системами отклонения вектора тяги. При полете в режиме висения управление относительно поперечной оси должно осуществляться с помощью дифференциального регулирования тяги пар двигателей. Для управления относительно продольной и вертикальной осей должны были использоваться сопла, сжатый воздух к которым отбирался бы от компрессоров двигателей.
Однако при более тщательном рассмотрении данный проект не был реализован, поскольку у него было множество недостатков, связанных, прежде всего, с силовой установкой. В то время не было систем отклонения вектора тяги форсажных камер. Кроме того, вопросы прочности фюзеляжа стали бы довольно серьезными при парном расположении двигателей. Расчеты показали очень большую массу конструктивно сложного фюзеляжа и общей системы струйного рулевого управления. Скомпонованный подобным образом He 231 не был бы легче самолета, оснащенного поворотными двигателями.
На третьем этапе в компании Heinkel были исследованы три различных конструкции с поворотными двигателями. Наилучшие результаты обещает концепция с аэродинамической схемой «утка» с четырьмя поворотными двигателями, размещенными на законцовках основного крыла и переднего горизонтального оперения (ПГО). Управление самолетом на этапах перехода от зависания к горизонтальному полету в условиях близкорасположенной подстилающей поверхности стало осуществимо за счет сложной системы управления тягой. Первоначально представлялось проблематичным достижение достаточной боковой устойчивости при расположении двигателей в вертикальном положении, потому что в аэродинамической схеме «утка» передние двигатели на ПГО были ближе к продольной оси фюзеляжа, чем двигатели на основном крыле. Однако различные серии экспериментов и испытаний в аэродинамической трубе показали, что этот вопрос можно решить. Дальнейшие испытания в аэродинамической трубе, особенно в отношении сверхзвукового полета, показали, что высокие скорости, которых должен был достичь He 231, также были реализуемы с точки зрения аэродинамики.
схема проекта сверхзвукового истребителя-СВВП He 231
Расчетная стартовая масса составляла 5500 килограммов. Четыре турбореактивных двигателя J85 с общей тягой 7620 кгс должны были на высоте 20000 метров разгонять He 231 до скорости, в два раза превышающей скорость звука. Во время взлета He 231 должен был набрать высоту 15 метров за 5,6 секунды, а затем переходить от режима зависания в горизонтальный полет. Для этого СВВП должен был за 20 секунд разогнаться до скорости 345 км/ч. Обратный переход от горизонтального полета в режим зависания должен был длиться 39 секунд.
Несмотря на компактные размеры, фюзеляж имел достаточный объем внутреннего пространства. Фюзеляж с конструктивной точки зрения был простым и почти на всем своем протяжении имел круглое поперечное сечение с максимальным диаметром 1,10 метра. Площадь несущих поверхностей была небольшой – 30,5 квадратных метров. Одним из преимуществ выбранной компоновки была возможность использования большей части внутреннего пространства для размещения полезной нагрузки, топлива и стоек шасси из-за двигателей, размещенных на законцовках основного крыла и ПГО. В качестве стандартного вооружения компанией Heinkel была предложена 25-мм пушка Oerlikon 251RK с боезапасом 150 снарядов. На подфюзеляжных пилонах планировалась установка четырех ракет воздух-воздух Sidewinder. Обзор из кабины пилота, который в случае чрезвычайной ситуации должен был спасаться с помощью катапультируемого кресла компании Folland, был превосходным. Носовая оконечность фюзеляжа была спроектирована таким образом, что могла складываться вверх для обеспечения доступа к расположенному за ней радару. По соображениям экономии использование стальной сотовой конструкции было отклонено.
Во второй половине 1958 года проект He 231 вновь был пересмотрен компанией Heinkel. Базовая конструкция осталась без изменений, но инженеры компании задумались о размещении на основном крыле еще двух двигателей. Также в компании Heinkel планировали использовать двигатели Rolls-Royce-RB153.
сверхзвуковой истребитель-СВВП He 231 так и не пошел дальше стадии проекта. Тем не менее работы по данной программе позволили получить значительный объем ценной информации. На снимке представлена модель He 231 в полетной конфигурации с подвешенным вооружением. Снимок и авторские права: KL-Dokumentation
сверхзвуковой истребитель-СВВП He 231 так и не пошел дальше стадии проекта. Тем не менее работы по данной программе позволили получить значительный объем ценной информации. На снимке представлена модель He 231 в наземной конфигурации с выпущенным шасси. Снимок и авторские права: KL-Dokumentation
Параллельно с компанией Heinkel в конкурсе на создание истребителя-СВВП принимала участие компания Messerschmitt, проекту которой было присвоено обозначение VJ-101. В компании Messerschmitt сделали ставку на совершенно другую концепцию. В проекте Me P 1227 предусматривалось размещение двигателей вместе с реактивными соплами непосредственно в фюзеляже. В режиме зависания управление должно было осуществляться при помощи поворотных сопел.
Вскоре деятельность конкурентов была объединена в рамках проводимой правительством промышленной политики. 23 февраля 1959 года компании Heinkel, Messerschmitt и Bölkow были объединены в концерн Entwicklungsring Süd. До осени того же года новые партнеры продолжали самостоятельно работать над отдельными проектами VJ-101 A (Heinkel) и VJ-101 B (Messerschmitt) Затем результаты этих разработок были объединены в проекте VJ-101 C, сочетавшем основные технические решения He 231 с элементами конструкции машины компании Messerschmitt. Первый полет экспериментального СВВП VJ-101 C состоялся 10 апреля 1963 года. На этом завершилась история проекта сверхзвукового истребителя-СВВП He 231.
технические решение спроектированных примерно в одно и то же время Heinkels He 231 и Messerschmitt Me P 1227 были использованы в совместной программе экспериментального Entwicklungsring Süd СВВП VJ 101 C. Снимок и авторские права: KL-Dokumentation
источник: https://www.flugrevue.de/klassiker/evolution-einer-idee-heinkels-senkrechtstarter-projekt-he-231/
перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-proekt-sverhzvukovogo-istrebitelya-svvp-heinkels-he-231-germ
