Nga cần máy bay VTOL.

Bộ Quốc phòng đang thảo luận về việc chế tạo một loại máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng mới, dự án đã bị đóng băng vào những năm 90. Chúng ta đang nói về sự hồi sinh của dòng SVPP được phát triển tại Phòng thiết kế Yakovlev; khi tạo ra một chiếc máy bay mới, công nghệ tồn đọng trong quá trình phát triển chế tạo Yak-141 có thể được sử dụng.

Thẩm quyền giải quyết:
Lần trình diễn cuối cùng của Yak-141 là lần xuất hiện tại triển lãm hàng không Farnborough, chiếc tiêm kích độc nhất vô nhị không nhận được một đơn đặt hàng nào từ khách hàng trong nước hay nước ngoài. Khách hàng tiềm năng không thấy có nhu cầu mua máy bay VTOL. “Yaku” không vui lắm.

Năm 1995, Lockheed Martin, công ty đang chế tạo máy bay chiến đấu VTOL thế hệ thứ 5, đã cung cấp kinh phí để đổi lấy dữ liệu kỹ thuật và dữ liệu thiết kế hạn chế về Yak-141 và các dự án VTOL trong nước khác.
Không phải vô ích khi các phương tiện truyền thông Nga vẫn tranh cãi rằng cách bố trí và các thành phần của máy bay chiến đấu Lockheed Martin F-35B VTOL mới nhất rất gợi nhớ đến chiếc Yak-141 của chúng ta.

Để làm gì và tại sao Bộ Quốc phòng lại hồi sinh công nghệ bị lãng quên của Liên Xô?

Những hy vọng lớn đã được đặt vào Yak-141, nó là một công nghệ thực sự đột phá. Có khá nhiều kỷ lục thế giới đằng sau chiếc máy bay này:

Vào năm 2003, khi dự án Yaka cuối cùng bị đóng cửa, không ai có thể ngờ rằng công nghệ VTOL lại phù hợp với Nga đến vậy. Hải quân Nga dựa vào các máy bay MiG và Su của hải quân. Nhưng giờ đây, khi Nga quyết định đóng tàu sân bay thứ hai, máy bay chiến đấu cất cánh thẳng đứng sẽ cực kỳ phù hợp.

Mọi thứ mới có phải là thứ cũ đã bị lãng quên?

Alexey Zakvasin

Một số loại máy bay trên tàu có thể xuất hiện ở Nga. Điều này đã được phát biểu tại MAKS-2017 bởi Thứ trưởng Bộ Quốc phòng Liên bang Nga Yuri Borisov. Đặc biệt, bộ quân sự có kế hoạch hồi sinh dự án máy bay cất hạ cánh thẳng đứng trên tàu sân bay của Cục thiết kế Yakovlev. Cỗ máy này có thể là một phần của cánh máy bay của hàng không mẫu hạm mới, sẽ đi vào hoạt động vào năm 2030. Ngoài ra, Bộ Quốc phòng cũng không loại trừ việc chế tạo phiên bản tàu chiến của tiêm kích hạng nhẹ thế hệ 4 ++ MiG-35. RT đã tìm hiểu tương lai của hàng không dựa trên tàu sân bay của Nga có thể là gì.

RIA News

Thứ trưởng Bộ Quốc phòng Nga Yuri Borisov nói với các phóng viên rằng Bộ đang thảo luận về việc chế tạo một loại máy bay triển vọng cho hàng không mẫu hạm. Chúng ta đang nói về máy cất cánh và hạ cánh ngắn và thẳng đứng. Theo ông, Bộ Quốc phòng đang xem xét yêu cầu Cục thiết kế Yakovlev giúp đỡ.

“Đây là sự phát triển của dòng Yakovskaya, đã ngừng hoạt động. Có những kế hoạch như vậy, chúng tôi đang thảo luận về chúng, bao gồm, có lẽ, những khu vực này sẽ được thực hiện cho một loại máy bay đầy hứa hẹn cho tàu tuần dương chở máy bay, ”Borisov cho biết tại Viện Hàng không và Vũ trụ Quốc tế (MAKS-2017).

Thứ trưởng Bộ Quốc phòng giải thích rằng loại máy bay mới này sẽ cần thiết cho các tàu sân bay, vốn được lên kế hoạch đặt ở "vạch đích" của chương trình vũ khí trang bị nhà nước giai đoạn 2018-2025. Borisov nhấn mạnh rằng việc phát triển máy bay cất cánh thẳng đứng là một vấn đề lâu dài.

12 kỷ lục thế giới

Ở Nga, độc quyền sản xuất máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) được nắm giữ bởi Công ty cổ phần Phòng thiết kế thử nghiệm mang tên V.I. BẰNG. Yakovlev ”. Năm 1966, máy bay cường kích dựa trên tàu sân bay Yak-36 đã thực hiện chuyến bay công khai đầu tiên. Mô hình đã trở thành một nguyên mẫu cho các mẫu cao cấp hơn của loại này.

Kể từ năm 1977, Hải quân Liên Xô đã vận hành Yak-38, máy bay VTOL nối tiếp đầu tiên của Liên Xô. Máy bay cường kích được lắp ráp tại Nhà máy Hàng không Saratov. Máy bay được chế tạo dựa trên các tàu tuần dương chở máy bay thuộc dự án 1143 "Kyiv", "Minsk", "Novorossiysk", "Baku".

Yak-38

RIA News

Năm 1985, các cuộc thử nghiệm nguyên mẫu Yak-41M bắt đầu, được cho là có khả năng siêu thanh, cơ động và đa chức năng. Cục thiết kế Yakovlev đã từ bỏ việc hiện đại hóa Yak-38 và cuối cùng đã tạo ra một cỗ máy mới về cơ bản, được biết đến nhiều hơn với tên gọi Yak-141.

Vào tháng 9 - tháng 10 năm 1991, Yak-141 đã trải qua các chuyến bay thử nghiệm trong Hạm đội Phương Bắc. Phòng thiết kế Yakovlev đã giới thiệu một cỗ máy độc đáo vượt trội so với các đối tác nước ngoài về hiệu suất. Vào tháng 9 năm 1992, Yak-141 đã được trình diễn thành công tại một cuộc triển lãm ở Farnborough của Anh.

Yak-141 dưới sự điều khiển của phi công lái thử Andrey Sinitsyn đã lập 12 kỷ lục thế giới. Chiếc xe nhận được tất cả những ưu điểm của máy bay thế hệ thứ tư. Yak-141 có thể bao quát đội hình tàu sân bay, tấn công các mục tiêu trên mặt đất và trên mặt đất.

Mặc dù có triển vọng rõ ràng, dự án của Phòng thiết kế Yakovlev đã bị đóng băng do các vấn đề tài sản chưa được giải quyết với Ukraine và quá trình cắt giảm lực lượng Hải quân. Do đó, Nga chỉ có một tàu tuần dương chở máy bay là Đô đốc Kuznetsov, vẫn là nơi đóng quân của Su-33 và MiG-29K / KUB.

Không có nhu cầu thực tế về sự phát triển của Yak-141 trong những năm 1990, nhưng 25 năm sau, nó đã xuất hiện trở lại. Vào cuối tháng 6 năm 2017, Bộ Quốc phòng đã công bố kế hoạch đầy tham vọng đến năm 2025 sẽ đóng hai tàu tấn công đổ bộ (UDC) lớp Priboy và một tàu sân bay Project 23000 Storm vào năm 2030.

Kinh khủng và hay thay đổi

Máy bay cất cánh và hạ cánh thẳng đứng là một bước phát triển mang tính cách mạng của các nhà thiết kế máy bay. Chiếc máy này chiếm ít không gian trên boong, và sức mạnh vượt trội và hiệu quả chiến đấu của nó không thể so sánh với khả năng của một chiếc trực thăng.

Tuy nhiên, giống như bất kỳ thiết bị quân sự nào khác, VTOL bên cạnh những ưu điểm cũng có những mặt hạn chế.

Việc leo lên bầu trời đòi hỏi máy bay phải cất cánh thẳng đứng với lực đẩy dự trữ rất lớn của động cơ, tại thời điểm cất cánh từ mặt đất, nó sẽ hoạt động ở tốc độ tối đa. Kết quả là máy bay “ngốn” một lượng nhiên liệu không tưởng và đôi khi không an toàn khi sử dụng ở các vĩ độ phía Nam và trong thời tiết nắng nóng.

Mức tiêu hao nhiên liệu tăng lên làm giảm bán kính chiến đấu và khả năng chuyên chở của máy bay VTOL. Ngoài ra, một máy bay loại này rất khó quản lý và vận hành tốn kém. Đội ngũ phi công và kỹ thuật của máy cất hạ cánh thẳng đứng phải có trình độ chuyên môn cao nhất.

Những người tiên phong trong việc phát triển máy bay cất cánh thẳng đứng là công ty Hawker Siddeley của Anh, đã sản xuất dòng máy bay chiến đấu-ném bom Harrier từ năm 1967. Bất chấp sự ì ạch rõ ràng, chiếc xe đã thể hiện những phẩm chất tốt trong một trận không chiến thực sự.

Harrier GR3

Wikimedia

Năm 1982, trong cuộc xung đột Falklands, Harriers đã có màn trình diễn đáng ngưỡng mộ khi chiến đấu với các máy bay chiến đấu của Argentina buộc phải cất cánh từ các căn cứ lục địa. Đồng thời, máy bay Anh có thể cất cánh theo đúng nghĩa đen từ bất kỳ mảnh đất nào và có thể sử dụng chúng trên các tàu sân bay.

Đối với hàng không mẫu hạm mới

Kinh nghiệm thế giới về hoạt động của máy bay cất cánh thẳng đứng cho phép chúng ta kết luận rằng chúng là một mắt xích cần thiết trong hàng không dựa trên tàu sân bay. Tuy nhiên, vai trò chính vẫn được giữ lại bởi các máy bay có thời gian cất cánh ngắn hoặc cất cánh thường xuyên do chúng ít hay thay đổi hơn và ưu thế về bán kính chiến đấu. Cho đến nay, các nhà thiết kế vẫn chưa tìm ra sự thay thế hiệu quả cho bộ chống sét và máy phóng.

Ví dụ, Hải quân Mỹ đã cố gắng trong nhiều năm để xác định nhiệm vụ chiến đấu của máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm F-35B. Đáng chú ý là chiếc máy bay Lockheed Martin này được tạo ra trên cơ sở "dữ liệu thiết kế hạn chế" mua từ Cục thiết kế Yakovlev và bề ngoài giống Yak-38 hơn là Yak-141.

Với kế hoạch của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga nhằm tăng biên đội tàu sân bay, Nga sẽ cần cả máy bay cất cánh ngắn và thường xuyên và máy bay VTOL. Các tuyên bố hiện tại của đại diện bộ quân sự chỉ ra rằng tàu sân bay mới có thể trở thành căn cứ cho các máy bay của Cục thiết kế Yakovlev và phiên bản đóng tàu của máy bay chiến đấu thế hệ 4 ++ MiG-35.

Tuy nhiên, trên thực tế không ai biết rõ về tình hình phát triển phiên bản dựa trên tàu sân bay của máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm T-50. Trên mô hình tàu sân bay thuộc dự án 23000 "Storm" trình làng năm 2015, có thể thấy rõ các bản sao nhỏ của T-50, Su-33 và MiG-29K.

Đột phá công nghệ

Người sáng lập cổng thông tin Quân sự Nga, Dmitry Kornev, trong một cuộc trò chuyện với RT, đã gợi ý rằng một cánh không quân hỗn hợp sẽ dựa trên Storm, nhưng nghi ngờ sự cần thiết phải đặt một phiên bản đầy hứa hẹn của Yak-141 ở đó. Chuyên gia này coi việc sử dụng máy bay của Cục thiết kế Yakovlev trong tương lai là một lực lượng nổi bật trên các tàu đổ bộ phổ thông.

"Bão" sẽ đủ lớn, và do đó, việc đặt một nhóm không quân chính thức ở đó là hợp lý. Tôi xin nhắc lại rằng Yak-38 được phát triển cho các tàu tuần dương và tôi nghĩ rằng sẽ hợp lý khi đặt máy bay Yakovlev trên các tàu kiểu Mistral, UDC mới và có lẽ là trên tàu Đô đốc Kuznetsov ”, Kornev lập luận.

Đồng thời, Kornev nhấn mạnh rằng máy bay VTOL sẽ không thể dựa trên các tàu đổ bộ do Liên Xô sản xuất của Hải quân do thiếu cơ sở hạ tầng cần thiết trên chúng. Máy bay đầy hứa hẹn của Yakovlev sẽ chỉ được điều chỉnh cho các bệ nổi mới, mặc dù nó sẽ có thể hạ cánh trên tất cả các tàu có sân bay trực thăng.

“Nhìn chung, tin tức về khả năng hồi sinh của dự án Yak-141 là tích cực. Không nghi ngờ gì nữa, đây sẽ là một bước đột phá về công nghệ và sẽ nâng cao chất lượng của các trường dạy bay và thiết kế của chúng tôi. Nhưng còn quá sớm để đưa ra bất kỳ kết luận nào, vì thông tin về việc sử dụng máy bay cất cánh thẳng đứng trong quân đội cần phải được nêu rõ, ”Kornev nói.

Máy bay VTOL, tên viết tắt phổ biến là VTOL hoặc tiếng Anh. VTOL- Cất cánh và hạ cánh thẳng đứng - máy bay có khả năng cất cánh và hạ cánh ở tốc độ ngang bằng không, sử dụng lực đẩy của động cơ thẳng đứng.

Sự khác biệt cơ bản giữa máy bay VTOL và các máy cánh quay khác nhau là ở chế độ bay ngang ở tốc độ bay, giống như máy bay thông thường, cánh cố định tạo ra lực nâng.

Theo bố cục

Vị trí của thân máy bay trong quá trình cất cánh và hạ cánh.

Vị trí dọc (được gọi là bộ cắt đuôi):
- bằng vít (ví dụ: Convair XFY Pogo, Lockheed XFV);
- hồi đáp nhanh;
  - với việc sử dụng trực tiếp lực đẩy từ động cơ phản lực chính (ví dụ - X-13 Vertijet);
  - với một cánh hình khuyên (coleopter);
Vị trí nằm ngang:
- bằng vít;
  - có cánh xoay;
  - với những người hâm mộ ở cuối cánh;
  - với phản lực làm lệch hướng từ các cánh quạt;
- hồi đáp nhanh;
  - với động cơ xoay;
  - với độ lệch của phản lực khí của động cơ phản lực đẩy;
  - với động cơ nâng hạ;

Lịch sử hình thành và phát triển của máy bay VTOL

Sự phát triển của máy bay VVP lần đầu tiên bắt đầu vào những năm 1950, khi trình độ kỹ thuật thích hợp của việc chế tạo động cơ phản lực và phản lực cánh quạt đã đạt được, điều này đã gây ra sự quan tâm rộng rãi đến loại máy bay này trong cả những người sử dụng tiềm năng trong quân đội và trong các phòng thiết kế. Một động lực đáng kể hỗ trợ cho sự phát triển của máy bay VTOL cũng là việc sử dụng rộng rãi máy bay chiến đấu phản lực tốc độ cao với tốc độ cất cánh và hạ cánh trong không quân của các quốc gia khác nhau. Những chiếc máy bay chiến đấu như vậy đòi hỏi phải có những đường băng trải nhựa dài: rõ ràng là trong trường hợp xảy ra các cuộc chiến quy mô lớn, một phần đáng kể của những sân bay này, đặc biệt là những sân bay tiền tuyến, sẽ nhanh chóng bị đối phương vô hiệu hóa. Do đó, các khách hàng quân sự quan tâm đến việc máy bay cất cánh và hạ cánh thẳng đứng trên bất kỳ khu vực nhỏ nào, tức là hầu như không phụ thuộc vào sân bay. Trên một mức độ lớn, do sự quan tâm của đại diện lục quân và hải quân của các cường quốc hàng đầu thế giới, hàng chục máy bay thử nghiệm thuộc các hệ thống khác nhau đã được tạo ra. Hầu hết thiết kế được làm thành 1-2 bản, theo quy luật, đã bị tai nạn trong những lần thử nghiệm đầu tiên, và các nghiên cứu sâu hơn đã không được thực hiện trên chúng. Ủy ban Kỹ thuật NATO, vào tháng 6 năm 1961 đã công bố các yêu cầu đối với máy bay chiến đấu-ném bom cất và hạ cánh thẳng đứng, do đó đã tạo động lực cho sự phát triển của máy bay GDP siêu thanh ở các nước phương Tây. Người ta cho rằng trong những năm, các nước NATO sẽ cần khoảng 5.000 máy bay như vậy, trong đó chiếc đầu tiên sẽ được đưa vào hoạt động vào năm 1967. Dự báo số lượng sản phẩm lớn như vậy khiến VVP xuất hiện 6 dự án máy bay:

P.1150 công ty Hawker-Siddley của Anh và Focke-Wulf Tây Đức;
VJ-101 Hiệp hội miền Nam Tây Đức "EWR-Süd" ("Belkov", "Heinkel", "Messerschmitt");
D-24 Hãng "Fokker" của Hà Lan và hãng "Ripablik" của Mỹ;
G-95 Hãng "Fiat" của Ý;
Mirage III-V Công ty Pháp "Dassault";
F-104G trong biến thể GDP của công ty Lockheed của Mỹ, cùng với các công ty của Anh là Short và Rolls-Royce.

Chương trình VTOL ở Liên Xô

Yak-36 là máy bay VTOL đầu tiên của Liên Xô. Việc phát triển nó đã được thực hiện tại Phòng thiết kế Yakovlev từ năm 1960 dưới sự lãnh đạo của S. G. Mordovin. Trong các cuộc thử nghiệm, một "turbolet" đứng bay lần đầu tiên được chế tạo và thử nghiệm, trên đó các chế độ bay thẳng đứng đã được thực hiện. Các phi công thử nghiệm hàng đầu trong chương trình Yak-36 là Yu A. Garnaev và V. G. Mukhin. Ngày 24 tháng 3 năm 1966, phi công Mukhin thực hiện chuyến bay đầu tiên cất cánh thẳng đứng, chuyển tiếp sang bay ngang và hạ cánh thẳng đứng. Năm 1967, trong các chuyến bay trình diễn trên sân bay Domodedovo gần Moscow, ba máy bay STOL siêu thanh (cất và hạ cánh ngắn) do A. I. Mikoyan, P. O. Sukhoi thiết kế và một máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng do A. S. Yakovlev thiết kế đã được trình diễn - Yak-36.

Ưu nhược điểm của máy bay VTOL

Lịch sử phát triển của máy bay VVP cho thấy, cho đến nay chúng hầu như chỉ được tạo ra dành cho ngành hàng không quân sự. Những lợi thế của máy bay VTOL cho mục đích quân sự là rõ ràng. Máy bay của GDP có thể dựa trên các trang web, kích thước của chúng không lớn hơn nhiều so với kích thước của nó. Ngoài khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, máy bay VTOL có thêm lợi thế, đó là khả năng bay lơ lửng, quay đầu ở vị trí này và bay theo hướng ngang, tùy thuộc vào hệ thống đẩy và hệ thống điều khiển được sử dụng. Tương quan với các máy bay cất cánh thẳng đứng khác - ví dụ như máy bay trực thăng - máy bay VTOL có tốc độ siêu thanh (Yak-141) lớn hơn không thể so sánh được và nói chung là những ưu điểm vốn có của máy bay cánh cố định. Tất cả những điều này đã dẫn đến sự say mê với ý tưởng về một chiếc máy bay cất cánh thẳng đứng, một kiểu "bùng nổ VTOL" trong lĩnh vực kỹ thuật và thiết kế và hàng không nói chung trong những năm 1960-1970.

Hạ cánh VTOL AV-8B_Harrier_II. Có thể nhìn thấy các tia khí đẩy thẳng đứng.

Dự đoán sẽ có sự phân bố rộng rãi của loại máy bay này, nhiều dự án chế tạo máy bay VTOL quân sự và dân dụng, chiến đấu, vận tải và chở khách với nhiều kiểu dáng khác nhau đã được đề xuất (ví dụ điển hình của dự án tàu chở khách VTOL cho những năm 70 là Hawker Siddeley HS-141 ).

Tuy nhiên, những nhược điểm của máy bay VTOL cũng hóa ra rất đáng kể. Việc điều khiển loại máy này rất khó đối với một phi công và đòi hỏi anh ta phải có kỹ thuật lái rất cao. Điều này đặc biệt ảnh hưởng đến các chế độ bay lơ lửng và chuyển tiếp trong chuyến bay - tại các thời điểm chuyển từ di chuột sang bay ngang và ngược lại. Trên thực tế, người lái máy bay phản lực VTOL phải chuyển lực nâng, và theo đó, trọng lượng của máy - từ cánh sang các tia khí đẩy thẳng đứng hoặc ngược lại.

Tính năng này của kỹ thuật lái máy bay đặt ra những thách thức phức tạp cho phi công VTOL. Ngoài ra, ở các chế độ bay lơ lửng và thoáng qua, máy bay VTOL nhìn chung không ổn định, có thể bị trượt bên và có thể xảy ra sự cố động cơ nâng là một mối nguy hiểm lớn vào những thời điểm này. Sự cố như vậy thường gây ra tai nạn cho các máy bay VTOL nối tiếp và thử nghiệm. Ngoài ra, những nhược điểm bao gồm trọng tải và phạm vi bay của máy bay VTOL thấp hơn đáng kể so với máy bay thông thường, tiêu thụ nhiên liệu cao ở chế độ bay thẳng đứng, độ phức tạp tổng thể và chi phí cao của thiết kế VTOL, và việc phá hủy bề mặt đường băng bởi khí nóng khí thải của động cơ.

Những yếu tố này, cũng như sự gia tăng mạnh mẽ của giá dầu trên thị trường thế giới (và theo đó là nhiên liệu hàng không) trong những năm 70 của thế kỷ 20 đã dẫn đến sự ngừng phát triển thực tế trong lĩnh vực vận tải hành khách và máy bay VTOL.

Trong số rất nhiều dự án vận tải phản lực VTOL được đề xuất, chỉ có một chiếc máy bay Dornier Do 31 được hoàn thiện và chạy thử trên thực tế, tuy nhiên, cỗ máy này cũng không được sản xuất hàng loạt. Dựa trên những điều đã nói ở trên, triển vọng phát triển rộng rãi và sử dụng hàng loạt máy bay phản lực VTOL là rất đáng nghi ngờ. Đồng thời, có một xu hướng thiết kế hiện đại theo hướng rời bỏ sơ đồ máy bay phản lực truyền thống, ủng hộ máy bay VTOL với một nhóm cánh quạt (thường là máy bay động cơ nghiêng): đặc biệt, những máy này bao gồm Bell V-22 đang được sản xuất hàng loạt. Osprey and the Bell đã phát triển trên cơ sở của nó. / Agusta BA609.

Xem thêm

Danh sách máy bay của nhà sản xuất
Phân loại máy bay theo tính năng thiết kế và nhà máy điện

Văn học

E. Tsikhosh "Máy bay siêu thanh" pr. "Máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng".

Mới đây, Thứ trưởng Quốc phòng Yuri Borisov cho biết, một loại máy bay mới có thể được tạo ra cho hàng không mẫu hạm Nga: cất và hạ cánh ngắn hoặc cất cánh thẳng đứng hoàn toàn. Một mặt, không cần phải phát minh ra bất cứ điều gì đặc biệt: cỗ máy tương ứng - Yak-141 - được tạo ra vào những năm cuối của Liên Xô và được chứng minh là khá tốt. Nhưng hiện nay hạm đội Nga cần bao nhiêu chiếc máy bay như vậy?

Máy bay Yak-141. Ảnh: WikiMedia Commons

Một chiếc máy bay có thể cất cánh và hạ cánh mà không cần đường cất cánh từ lâu đã là niềm mơ ước của các phi công: nó không cần đường băng dài, nhưng diện tích nhỏ, như đối với trực thăng, là khá đủ. Điều này đặc biệt quan trọng đối với hàng không quân sự, vì các sân bay trong tình trạng chiến đấu thường bị phá hủy bởi các cuộc tấn công của đối phương. Đối với hàng không hải quân, việc có các đường băng dài lại càng trở nên khó khăn hơn, vì kích thước của chúng bị giới hạn bởi chiều dài của boong tàu.

Trong khi đó, việc tái vũ trang của các lực lượng vũ trang Nga cũng cung cấp cho việc chế tạo các tàu tuần dương chở máy bay mới. Trong mối liên hệ này, quân đội bắt đầu suy nghĩ: những con tàu như vậy có nên được trang bị máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng không?

Điều đáng chú ý là ngành công nghiệp quốc phòng Nga sẽ không phải phát minh lại bánh xe: nó đã tích lũy kinh nghiệm khổng lồ theo hướng này từ thời Liên Xô. Đủ để nói rằng chiếc máy bay chở khách nổi tiếng An-28 chỉ cần 40 mét đường băng để cất cánh!

Các phương tiện chiến đấu VTOL cũng được sử dụng trong Không quân Liên Xô, chẳng hạn như máy bay cường kích Yak-38; tuy nhiên, trong điều kiện của vùng biển nhiệt đới trong các chuyến hành trình đường dài của các tàu Liên Xô, động cơ của nó bắt đầu hoạt động. Tuy nhiên, một sự phát triển hiện đại hơn của Phòng thiết kế Yakovlev - máy bay Yak-141, các cuộc thử nghiệm chuyên sâu bắt đầu từ cuối những năm 80, đã lập 12 kỷ lục thế giới cho các máy cùng loại! Than ôi, chiếc máy bay độc nhất vô nhị này đã không tồn tại được sau sự sụp đổ của Liên Xô, và chương trình đã bị cắt bỏ cẩn thận. Tuy nhiên, không phải hoàn toàn: vào giữa những năm 90, như một phần của hợp đồng, công ty Lockheed của Mỹ đã áp dụng thành công sự phát triển của Yakovlevites để tạo ra máy bay chiến đấu-ném bom thế hệ thứ năm F-35, với nhiều tính năng trong số đó (như công nghệ tàng hình đối với radar) là khả năng cất cánh thẳng đứng.

Nhưng công nghệ nước ngoài không có tác giả của nó đã không mang lại thành công cho người Mỹ tương đương với Yak-141: chiếc siêu máy bay chiến đấu được ca ngợi, như một phần của cuộc thử nghiệm được tổ chức tại chính Hoa Kỳ, đã thua một trận huấn luyện trước một người gần như cổ đại (vốn có từ những năm 70 của thế kỷ XX) F-16. Đúng vậy, Phantom mới tuy nhiên đã lập ít nhất một "kỷ lục": về chi phí cao cho chương trình phát triển của nó, đã vượt quá một nghìn tỷ rưỡi đô la. Vì vậy, ngay cả Tổng thống Trump, được biết đến với sự tôn trọng của ông đối với việc tái vũ trang quân đội, cũng tự hỏi liệu trò chơi có xứng đáng với ngọn nến hay không. Và chính phủ Đức và Pháp đã thận trọng chọn không mua một món đồ chơi đắt tiền ở nước ngoài, bằng cách sử dụng những cỗ máy thế hệ thứ tư đáng tin cậy và đã được kiểm chứng của riêng họ, mặc dù không có khả năng cất cánh thẳng đứng. Có vẻ như, trước hết, bởi vì chức năng cuối cùng trong hầu hết các trường hợp không quá quan trọng.

Địch có thể ném bom sân bay không? Vì vậy, ngay cả sư đoàn trưởng Liên Xô Pokryshkin, trong cuộc chiến ở Đức, đã sử dụng một chiếc xe tự động vững chắc của Đức làm đường băng cho sư đoàn không quân của mình. Ngoài ra, công nghệ hiện đại giúp bạn có thể xây dựng (và thậm chí sửa chữa) những con đường như vậy chỉ trong vài giờ.

Sàn tàu sân bay quá ngắn? Nhưng xét cho cùng, những con tàu này đã được sử dụng rộng rãi ngay cả trước Chiến tranh thế giới thứ hai, khi hoàn toàn không có máy bay cất cánh thẳng đứng. Các thủ thuật khác được sử dụng để cất cánh và hạ cánh máy bay chiến đấu và máy bay ném bom thông thường.

Giờ đây, máy bay thẳng đứng chiếm một tỷ lệ khá nhỏ trong đội tàu tuần dương chở máy bay hiện có. Kể cả người Mỹ, nơi dường như không thiếu những “ngành dọc”. Và tất cả chỉ vì bản thân những “cỗ máy thần kỳ” có những khuyết điểm (và những khuyết điểm rất đáng kể).

Đứng đầu trong số đó: cần giảm đáng kể trọng lượng cất cánh để máy bay có thể cất cánh thẳng đứng từ boong. Trong mối liên hệ này, chẳng hạn, mẫu máy bay chiến đấu Sea Harrier của Anh thực sự được sử dụng rộng rãi duy nhất, có bán kính bay thảm hại là 135 km. Tuy nhiên, tốc độ của nó, chỉ vượt quá tốc độ âm thanh một chút, cũng không ấn tượng.

Cả Yak-141 lịch sử và F-35 hiện đại đều có thể đạt tốc độ tối đa chỉ dưới 2.000 km / h, trong khi máy bay chiến đấu trên tàu sân bay thông thường của Hải quân Nga Su-33 có thể đạt tới 2300 km. . Ngoài ra, bán kính hoạt động của người thứ hai lớn hơn nhiều lần so với bán kính hoạt động của người đồng nghiệp của nó.

Cuối cùng, máy bay VTOL khó bay hơn nhiều vì sự thay đổi trong chế độ bay. Chỉ cần nói rằng một trong hai nguyên mẫu của Yak-141 đã bị rơi trong quá trình thử nghiệm chính xác là vì lý do này, mặc dù thực tế là một phi công thử nghiệm có kinh nghiệm, chứ không phải một phi công bình thường, đang cầm lái.

Sự không chắc chắn trong cách nói của Thứ trưởng Bộ Quốc phòng "chúng ta đang thảo luận về việc chế tạo một loại máy bay có thời gian cất cánh và hạ cánh ngắn, có thể cất và hạ cánh thẳng đứng" là điều khá dễ hiểu. Một mặt, việc hồi sinh những phát triển độc đáo của Phòng thiết kế Yakovlevsky sẽ không phải là một vấn đề cụ thể, tất nhiên, ngoại trừ số lượng cần thiết cho việc này. Rõ ràng, xét cho cùng, sẽ rất khó để phân bổ thêm hàng tỷ đô la cho ngân sách quân sự của Nga. Nhưng quan trọng hơn, liệu những lợi ích tiềm năng của nỗ lực có xứng đáng không? Điều này vẫn chưa được các cơ quan có thẩm quyền xem xét.

Máy bay chiến đấu-ném bom thế hệ thứ 5 F-35 B được trang bị một động cơ riêng biệt để cất và hạ cánh thẳng đứng.

Theo bố cục

Lịch sử hình thành và phát triển của máy bay VTOL

Sự phát triển của máy bay VVP lần đầu tiên bắt đầu vào những năm 1950, khi trình độ kỹ thuật thích hợp của việc chế tạo động cơ phản lực và phản lực cánh quạt đã đạt được, điều này đã gây ra sự quan tâm rộng rãi đến loại máy bay này trong cả những người sử dụng tiềm năng trong quân đội và trong các phòng thiết kế. Một động lực đáng kể hỗ trợ cho sự phát triển của máy bay VTOL cũng là việc sử dụng rộng rãi máy bay chiến đấu phản lực tốc độ cao với tốc độ cất cánh và hạ cánh trong không quân của các quốc gia khác nhau. Những chiếc máy bay chiến đấu như vậy đòi hỏi phải có những đường băng trải nhựa dài: rõ ràng là trong trường hợp xảy ra các cuộc chiến quy mô lớn, một phần đáng kể của những sân bay này, đặc biệt là những sân bay tiền tuyến, sẽ nhanh chóng bị đối phương vô hiệu hóa. Do đó, các khách hàng quân sự quan tâm đến việc máy bay cất cánh và hạ cánh thẳng đứng trên bất kỳ khu vực nhỏ nào, tức là hầu như không phụ thuộc vào sân bay. Trên một mức độ lớn, do sự quan tâm của đại diện lục quân và hải quân của các cường quốc hàng đầu thế giới, hàng chục máy bay thử nghiệm thuộc các hệ thống khác nhau đã được tạo ra. Hầu hết các cấu trúc được làm thành 1-2 bản sao, theo quy luật, đã bị tai nạn trong những lần thử nghiệm đầu tiên, và các nghiên cứu sâu hơn đã không được thực hiện trên chúng. Ủy ban Kỹ thuật NATO, vào tháng 6 năm 1961 đã công bố các yêu cầu đối với máy bay chiến đấu-ném bom cất và hạ cánh thẳng đứng, do đó đã tạo động lực cho sự phát triển của máy bay GDP siêu thanh ở các nước phương Tây. Người ta cho rằng trong những năm 1960 và 70, các nước NATO sẽ cần khoảng 5.000 máy bay như vậy, trong đó chiếc đầu tiên sẽ được đưa vào hoạt động vào năm 1967. Dự báo số lượng sản phẩm lớn như vậy khiến VVP xuất hiện 6 dự án máy bay:

P.1150 công ty Hawker-Siddley của Anh và Focke-Wulf Tây Đức;
VJ-101 Hiệp hội miền nam Tây Đức "EWR-Süd" ("Belkov", "Heinkel", "Messerschmitt");
D-24 công ty Fokker của Hà Lan và đảng Cộng hòa của Mỹ;
G-95 Hãng "Fiat" của Ý;
Mirage III V Công ty Pháp "Dassault";
F-104G trong biến thể GDP của công ty Lockheed của Mỹ, cùng với các công ty của Anh là Short và Rolls-Royce.

Sau khi tất cả các dự án được phê duyệt, một cuộc thi sẽ được tổ chức, trong đó, từ tất cả những người được đề xuất, họ phải chọn ra dự án tốt nhất để đưa vào sản xuất hàng loạt, tuy nhiên, ngay cả trước khi các dự án được gửi cho cuộc thi, nó đã trở thành rõ ràng rằng nó sẽ không diễn ra. Hóa ra mỗi bang có quan niệm riêng, khác nhau về máy bay tương lai và sẽ không đồng ý với sự độc quyền của một hãng hoặc một nhóm hãng. Ví dụ, quân đội Anh không hỗ trợ các công ty của họ, nhưng dự án của Pháp, FRG hỗ trợ dự án Lockheed, v.v. Tuy nhiên, người rớt hạng cuối cùng là Pháp, nước này tuyên bố rằng, bất kể kết quả của cuộc thi như thế nào, họ vẫn sẽ thực hiện dự án máy bay Mirage III V của mình.

Các vấn đề chính trị, kỹ thuật và chiến thuật đã ảnh hưởng đến sự thay đổi trong quan niệm của ủy ban NATO, vốn đã phát triển các yêu cầu mới. Việc chế tạo máy bay đa năng bắt đầu. Trong tình huống này, chỉ có hai trong số các thiết kế được đệ trình rời khỏi giai đoạn thiết kế sơ bộ: Mirage III V, do chính phủ Pháp tài trợ, và VJ-101C, do ngành công nghiệp Tây Đức tài trợ. Những chiếc máy bay này được sản xuất lần lượt thành 3 và 2 bản sao và đã được thử nghiệm (4 trong số đó đã chết vì tai nạn) cho đến năm 1966 và 1971. Năm 1971, theo lệnh của Bộ Tư lệnh Hàng không Hải quân Hoa Kỳ, công việc chế tạo máy bay VVP siêu thanh thứ ba ở các nước phương Tây - chiếc XFV-12A của Mỹ đã bắt đầu.

Do đó, chỉ có VTOL Sea Harrier được tạo ra và sản xuất được sử dụng tích cực và thành công, bao gồm. trong Chiến tranh Falklands. Một phát triển VTOL hiện đại là F-35 của Mỹ, một máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm. Trong quá trình phát triển F-35 như một máy bay VTOL, Lockhead Martin đã áp dụng một số giải pháp công nghệ được thực hiện trên Yak-141.

Chương trình VTOL ở Liên Xô và Nga

Ưu nhược điểm của máy bay VTOL

Lịch sử phát triển của máy bay VVP cho thấy, cho đến nay chúng hầu như chỉ được tạo ra dành cho ngành hàng không quân sự. Những lợi thế của máy bay VTOL cho mục đích quân sự là rõ ràng. Máy bay của GDP có thể dựa trên các trang web, kích thước của chúng không lớn hơn nhiều so với kích thước của nó. Ngoài khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, máy bay VTOL có thêm lợi thế, đó là khả năng bay lơ lửng, quay đầu ở vị trí này và bay theo hướng ngang, tùy thuộc vào hệ thống đẩy và hệ thống điều khiển được sử dụng. Tương quan với các máy bay cất cánh thẳng đứng khác - ví dụ như máy bay trực thăng - máy bay VTOL có tốc độ siêu thanh (Yak-141) lớn hơn không thể so sánh được và nói chung là những ưu điểm vốn có của máy bay cánh cố định. Tất cả những điều này đã dẫn đến sự nhiệt tình cho ý tưởng về một chiếc máy bay cất cánh thẳng đứng, một kiểu “bùng nổ VTOL” trong lĩnh vực kỹ thuật và thiết kế cũng như hàng không nói chung trong những năm 1960 và 1970.

Dự đoán sẽ có sự phân bố rộng rãi của loại máy bay này, nhiều dự án đã được đề xuất cho các loại máy bay VTOL quân sự và dân dụng, chiến đấu, vận tải và chở khách với nhiều kiểu dáng khác nhau (ví dụ điển hình của dự án tàu chở khách VTOL cho những năm 70 là Hawker Siddeley HS-141 ).

Tuy nhiên, những nhược điểm của máy bay VTOL cũng hóa ra rất đáng kể. Việc điều khiển loại máy này rất khó đối với một phi công và đòi hỏi anh ta phải có kỹ thuật lái rất cao. Điều này đặc biệt ảnh hưởng đến các chế độ di chuột và chuyển tiếp trong chuyến bay - tại các thời điểm chuyển từ di chuột sang bay ngang và quay lại. Trên thực tế, người lái máy bay phản lực VTOL phải chuyển lực nâng, và theo đó, trọng lượng của máy - từ cánh sang các tia khí đẩy thẳng đứng hoặc ngược lại.

Tính năng này của kỹ thuật lái máy bay đặt ra những thách thức phức tạp cho phi công VTOL. Ngoài ra, ở các chế độ bay lơ lửng và thoáng qua, máy bay VTOL nhìn chung không ổn định, có thể bị trượt bên và có thể xảy ra sự cố động cơ nâng là một mối nguy hiểm lớn vào những thời điểm này. Sự cố như vậy thường gây ra tai nạn cho các máy bay VTOL nối tiếp và thử nghiệm. Ngoài ra, những nhược điểm bao gồm trọng tải và phạm vi bay của máy bay VTOL thấp hơn đáng kể so với máy bay thông thường, tiêu thụ nhiên liệu cao ở chế độ bay thẳng đứng, độ phức tạp tổng thể và chi phí cao của thiết kế máy bay VTOL, và sự phá hủy bề mặt đường băng do nóng khí thải động cơ.

Trong số nhiều dự án VTOL vận tải bằng máy bay phản lực được đề xuất, chỉ có một dự án đã được hoàn thành và thử nghiệm trên thực tế [ ] máy bay Dornier Do 31, tuy nhiên, chiếc máy này cũng không được sản xuất hàng loạt. Dựa trên những điều đã nói ở trên, triển vọng phát triển rộng rãi và sử dụng hàng loạt máy bay phản lực VTOL là rất đáng nghi ngờ. Đồng thời, có một xu hướng thiết kế hiện đại theo hướng khác với sơ đồ máy bay phản lực truyền thống, ủng hộ máy bay VTOL có nhóm cánh quạt (thường là máy bay cánh quạt nghiêng): cụ thể, những máy này bao gồm Bell V-22 Osprey, là hiện đang được sản xuất hàng loạt và đang được phát triển trên cơ sở của nó.

Máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng (ngắn)

Máy bay VTOL bay ở chế độ bay hành trình (ngang) như máy bay thông thường có khả năng bay lơ lửng trên không, cũng như cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, giống như máy bay trực thăng. Để đảm bảo các phương thức cất cánh và hạ cánh thẳng đứng của máy bay như vậy, cần phải có nhà máy điện đặc biệt đảm bảo tạo ra lực nâng vượt quá trọng lượng của máy bay.
Tỷ lệ lực đẩy / trọng lượng theo phương thẳng đứng bắt đầu (tỷ lệ lực nâng do động cơ tạo ra với trọng lượng của máy bay) của máy bay VTOL hiện đại nằm trong khoảng 1,05-1,45.
Tùy thuộc vào cách tạo ra lực nâng trong các chế độ GDP và lực đẩy trong các chế độ hành quân (bay trên biển), có thể phân loại máy bay VTOL (Hình 7.69).
Nhà máy điện thống nhất (SU) bao gồm một hoặc nhiều động cơ nâng và đẩy , trong các chế độ GDP, tạo ra lực đẩy theo phương thẳng đứng và ở các chế độ bình thường, lực đẩy tuần hành. Lực đẩy được tạo ra bởi một cánh quạt hoặc bởi một luồng khí từ động cơ phản lực. Sự thay đổi hướng của vectơ lực đẩy của động cơ nâng và động cơ bay có thể được cung cấp về mặt cấu trúc bằng cách quay toàn bộ động cơ theo hướng mong muốn, ví dụ, so với cánh hoặc cùng với cánh mà chúng được gắn trên đó, hoặc bằng cách thay đổi hướng của phản lực (và vectơ lực đẩy) của động cơ phản lực.

Sơ đồ của một trong những thiết bị có thể cung cấp sự thay đổi hướng của vectơ lực đẩy P có tấm che mặt trượt 1 , minh họa trong Hình. 7,70.

Tổng hợp SU bao gồm hai nhóm động cơ: một trong số chúng là để tạo lực đẩy thẳng đứng trong các chế độ GDP ( động cơ nâng ), cái kia - để tạo lực đẩy tuần hành ( động cơ chính ).
Kết hợp SU cũng bao gồm hai nhóm động cơ: nâng và tăng tốc Và nâng và diễu hành , (ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn) có liên quan đến việc tạo ra cả lực đẩy theo phương thẳng đứng và lực đẩy tuần hành.

Việc lựa chọn loại nhà máy điện ảnh hưởng đáng kể đến khả năng giải quyết các vấn đề cụ thể nảy sinh trong thiết kế máy bay VTOL, và thực sự xác định khái niệm, khí động học và cấu trúc-bố trí năng lượng.
Động cơ 1 (Hình 7.71) tạo ra lực nâng ( P = G/2 ), cân bằng lực hấp dẫn G phi cơ. Trên các chế độ hoạt động gần màn hình 2 (bề mặt đường băng) động cơ phản lực 3 tạo ra các dòng chảy phức tạp xung quanh máy bay do sự tương tác của các tia khí phản xạ từ màn hình 4 với các dòng không khí 5 chảy vào cửa hút gió của các động cơ. Hình dạng và cường độ của các dòng điện này trên

các chế độ di chuột gần màn hình, sự tương tác của các luồng này với luồng tới trong các chế độ GDP và chế độ chuyển tiếp (từ chuyển động thẳng đứng sang chuyển động ngang) phụ thuộc vào công suất, số lượng và vị trí của động cơ (tức là vào cách bố trí của máy bay VTOL), ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính khí động học và mô-men xoắn của máy bay VTOL, tức là, xác định cách bố trí của nó.
Tác động của tia khí động cơ gây ra xói mòn bề mặt sân bay , mức độ phụ thuộc vào loại động cơ tạo ra lực nâng và vị trí của chúng. Các hạt trên bề mặt sân bay bị rửa trôi bởi các tia khí, cùng với dòng nhiệt độ cao, ảnh hưởng đến cấu trúc của máy bay VTOL và lọt vào cửa hút gió của động cơ, làm giảm độ tin cậy của hoạt động, tuổi thọ và đặc tính lực kéo của chúng. Để giảm ảnh hưởng của phản lực lên bề mặt sân bay và trên máy bay, kỹ thuật vận hành máy bay VTOL trong chế độ cất cánh và hạ cánh ngắn (UVP), khi khoảng cách cất cánh và chạy chỉ vài chục mét. Điều này cũng làm cho nó có thể tăng trọng lượng trở lại của máy bay VTOL do tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn đáng kể trong quá trình cất cánh và hạ cánh.
Một trong những vấn đề chính nảy sinh trong quá trình phát triển máy bay VTOL là đảm bảo tính cân bằng, ổn định và khả năng điều khiển của chúng trong các chế độ GDP và chế độ chuyển tiếp, khi tốc độ tịnh tiến bằng 0 hoặc không đủ lớn cho hoạt động hiệu quả của các bề mặt khí động học tạo ra cân bằng và kiểm soát các lực và mômen.
Cân bằng, ổn định và khả năng điều khiển của máy bay VTOL ở các chế độ này được cung cấp không phù hợp (điều chế) lực đẩy động cơ, tức là tăng hoặc giảm lực đẩy của một động cơ so với động cơ khác hoặc với sự trợ giúp của hệ thống bánh lái phản lực hoặc sự kết hợp của các phương pháp này.

Không khớp ∆P lực đẩy (Hình 7.72) động cơ duy trì 3 dẫn đến một khoảnh khắc ngáp ∆M y, không khớp ∆P 1 nhóm động cơ thang máy đầu tiên 1 dẫn đến một khoảnh khắc quay cuồng ∆M x. Lực đẩy không khớp ∆P 1 Và ∆P 2 nhóm đầu tiên và nhóm thứ hai của động cơ nâng 2 tạo ra một khoảnh khắc ném bóng ∆Mz .
Hệ thống điều khiển phản lực Máy bay VTOL (Hình 7.73) bao gồm một số vòi phun tia ở xa khối tâm của máy bay ở khoảng cách tối đa có thể ( 1, 5, 6 ), đến đó với sự trợ giúp của đường ống 4 khí nén được cung cấp từ máy nén của động cơ nâng và động cơ đẩy 3 . Thiết kế vòi phun 1 cho phép bạn điều chỉnh luồng không khí và do đó, dự thảo. Thiết kế vòi phun 5 Và 6 cho phép bạn thay đổi không chỉ độ lớn, mà còn thay đổi hướng của lực đẩy sang hướng ngược lại (đảo ngược lực đẩy của vòi phun).
Khi cân bằng về cao độ (so với trục Z ) máy bay (tổng các mômen của lực đẩy của vòi phun 1 , Nâng 2 và động cơ cẩu 3 so với khối tâm bằng không) tăng lực đẩy của vòi phun 1 sẽ gây ra khoảnh khắc cao độ, giảm - lặn.

Được thể hiện trong hình. 7.73 hướng của tia từ vòi phun 5 Và 6 khiến máy bay lăn sang cánh trái và quay sang trái.

Việc điều khiển chế độ hoạt động của động cơ và bánh lái phản lực để thay đổi lực và mômen tác động lên máy bay ở chế độ GDP và chế độ nhất thời được điều khiển bởi phi công bằng cách sử dụng các cần điều khiển tương tự như trên máy bay thông thường, tức là đồng thời với việc tạo điều khiển Tuy nhiên, các lực phản ứng, các lực lái khí động học bị lệch hướng tương ứng. Với sự gia tăng tốc độ chuyển động tịnh tiến, các lực tác động lên bề mặt lái cũng tăng lên và với sự trợ giúp của tự động hóa, dần dần bị tắt khỏi hoạt động của hệ thống điều khiển phản lực.

Ở đây cần lưu ý rằng ở tốc độ thấp (tiền tiến hóa), máy bay VTOL không có tính ổn định riêng của nó, vì các lực khí động học có thể đưa nó trở lại vị trí ban đầu dưới các tác động ngẫu nhiên bên ngoài là rất nhỏ. Do đó, sự ổn định của máy bay VTOL ở các chế độ này (sự ổn định và duy trì trạng thái cân bằng của nó) được đảm bảo bằng các phương tiện tự động có trong hệ thống điều khiển, phản ứng với các chuyển vị góc của máy bay khi có nhiễu động mà không cần sự can thiệp của phi công, sử dụng bánh lái phản lực, đưa máy bay về vị trí cân bằng ban đầu.
Chúng tôi chỉ liệt kê ở đây một số vấn đề trong việc hình thành diện mạo của máy bay VTOL, giải pháp đã ở giai đoạn đầu của quá trình thiết kế đòi hỏi sự tương tác của các nhà thiết kế thuộc các chuyên ngành khác nhau.
Đến nay, hơn 50 loại máy bay cất, hạ cánh thẳng đứng (ngắn) đã được thiết kế, chế tạo và thử nghiệm trên thế giới. Trong hầu hết các dự án chế tạo loại máy bay này, yêu cầu sử dụng quân sự được lấy làm cơ sở.
Máy bay VTOL chiến đấu nội địa đầu tiên được tạo ra trong OKB. BẰNG. Yakovlev (xem Phần 20.2).
Những ưu điểm của máy bay VTOL, mà chúng tôi đã đề cập ở đầu Phần 7.4, chắc chắn sẽ dẫn đến việc tạo ra máy bay VTOL có khả năng cạnh tranh với máy bay thông thường trong việc vận chuyển hành khách và hàng hóa trên các cự ly ngắn và trung bình.

Độ lệch hydro

Công việc chế tạo máy bay thích nghi để cất cánh từ mặt nước và hạ cánh trên nó bắt đầu gần như đồng thời với việc chế tạo máy bay trên mặt đất.
Ngày 28 tháng 3 năm 1910 chuyến bay đầu tiên trên thủy phi cơ (từ thủy ...(gr. thủy điện- nước) và một chiếc máy bay) có thiết kế riêng do A. Fabre người Pháp chế tạo.
Trong lịch sử, nguồn gốc của hàng không và hàng không nội địa là các sĩ quan của Hải quân Nga. Họ là những người đầu tiên trên thế giới phát triển các chiến thuật của hàng không hải quân, bắn phá tàu địch từ trên không, tạo ra một dự án tàu sân bay và là những người đầu tiên bay trên bầu trời Bắc Cực.

Đặc điểm địa lý và chiến lược của các chiến dịch quân sự thời đó, biên giới biển dài ở Baltic và Biển Đen, thiếu các sân bay được trang bị đặc biệt cho hoạt động của máy bay trên bộ, đồng thời có nhiều sông lớn, hồ, và các không gian biển tự do cần thiết phải hình thành ngành công nghiệp máy bay hải quân ở nước ta.
Sự phát triển của phương pháp giảm độ lệch thủy bắt đầu với việc thiết lập một máy bay đất liền trên các phao nổi. Đầu tiên thủy phi cơ (Hình 7.74) có hai phao chính 1 và bổ sung 2 (phụ trợ) nổi ở đuôi hoặc cánh cung.
Tùy thuộc vào cách máy bay được đặt và vận hành từ bề mặt vùng nước (từ vĩ độ. nước biển- nước) - hydrodromes , bạn có thể phân loại thủy phi cơ (Hình 7.75).
mạch nổi hiện đang được sử dụng cho các máy bay hạng nhẹ, mặc dù đã có vào năm 1914 chiếc máy bay hạng nặng bốn động cơ "Ilya Muromets" đã thực hiện chuyến bay đầu tiên (xem Hình 19.1), được đưa vào phao cùng lược đồ ba phao với một phao đuôi, vào năm 1929, trên đường bay Moscow - New York của máy bay "Country of Xô Viết" (xem Hình 19.7) 7950 km - từ Khabarovsk đến Seattle, máy bay đã bay trên mặt nước, và trong đoạn này hạ cánh trên đất liền. bánh răng đã được thay thế bằng một chiếc phao lược đồ hai phao .

Sự phát triển về kích thước và khối lượng của các loại thủy phi cơ và kết quả là sự phát triển về kích thước của các phao nổi giúp có thể đặt phi hành đoàn và thiết bị vào chúng, dẫn đến việc tạo ra các loại thủy phi cơ. thuyền đơn "bay" kế hoạch và kế hoạch hai thuyền - catamaran (từ Tamil kattumaram, theo nghĩa đen - nhật ký được kết nối).
Mạch tích hợp thích hợp nhất cho các thủy phi cơ đa năng đi biển hạng nặng. Cánh chìm một phần giúp giảm kích thước của thuyền và tăng tính hoàn hảo về khí động học của thủy phi cơ.
máy bay đổ bộ (từ tiếng Hy Lạp. lưỡng cư- dẫn đầu lối sống kép) được thích nghi để cất cánh từ đất liền và nước và hạ cánh trên chúng.
Như vậy, các giải pháp kỹ thuật đảm bảo căn cứ và hoạt động của tàu bay từ mặt nước thực sự quyết định hình dạng (sơ đồ khí động học) của thủy phi cơ.
Mức độ phức tạp và số lượng các vấn đề mà các nhà thiết kế phải giải quyết khi tạo ra một chiếc thủy phi cơ đang tăng lên đáng kể, vì ngoài các đặc tính khí động học và cất và hạ cánh cao của một máy bay thông thường, khả năng đi biển quy định trong các yêu cầu kỹ thuật cũng phải được đảm bảo.
Khả năng đi biển của thủy phi cơ có thể được đánh giá bằng các phương pháp của ngành khoa học "Thủy cơ học", nghiên cứu chuyển động và trạng thái cân bằng của chất lỏng, cũng như sự tương tác giữa chất lỏng và chất rắn được ngâm hoàn toàn hoặc một phần trong chất lỏng.
Seaworthiness (khả năng đi biển) thủy phi cơ đặc trưng cho khả năng hoạt động của nó trong các vùng nước với các điều kiện khí tượng thủy văn nhất định - tốc độ gió và hướng, hướng, tốc độ, hình dạng, độ cao và bước sóng của nước.
Khả năng đi biển của thủy phi cơ được ước tính bằng độ sóng lớn nhất của vùng nước, nơi có thể vận hành an toàn.
Giống như cách mà Khí quyển tiêu chuẩn quốc tế (ISA) được sử dụng để đánh giá các đặc điểm bay của máy bay (xem Phần 3.2.2), một tỷ lệ nhất định (mô hình toán học) được sử dụng để đặc trưng cho sóng của khu vực nước, thiết lập mối quan hệ giữa đặc điểm bằng lời của sóng, chiều cao sóng và điểm số (từ 0 đến IX) - mức độ phấn khích .
Theo thang này, ví dụ, sóng yếu (chiều cao sóng đến 0,25 m) được đánh giá là I, sóng đáng kể (chiều cao sóng 0,75-1,25 m) được xếp hạng III, sóng mạnh (chiều cao sóng 2,0-3,5 m) được xếp hạng V, sóng đặc biệt (chiều cao sóng 11 m) được xếp hạng IX.
Khả năng đi biển ( khả năng đi biển) của thủy phi cơ bao gồm các đặc điểm của thủy phi cơ như sự nổi , sự ổn định , khả năng kiểm soát , không thể chìm Vân vân.
Những phẩm chất này được xác định bởi hình dạng và kích thước của dưới nước phần dịch chuyển (thuyền hoặc phao) của thủy phi cơ, sự phân bố khối lượng của thủy phi cơ dọc theo chiều dài và chiều cao.
Trong tương lai, khi xem xét các đặc điểm về khả năng đi biển của thủy phi cơ, nếu chúng có thể được quy cho thuyền và phao như nhau mà không cần bảo lưu đặc biệt, chúng tôi sẽ sử dụng thuật ngữ "thuyền". Sự nổi- khả năng nổi của thủy phi cơ ở một vị trí nhất định so với mặt nước.
Một thủy phi cơ, giống như bất kỳ vật thể nổi nào khác, chẳng hạn như một con tàu, được giữ nổi bởi lực lượng Archimedean.

P = Wρ trong g = G,

trọng lực thủy phi cơ G đặt tại trọng tâm của máy bay (c.m.), lực lượng duy trì (Lực Archimedean, lực tác dụng của chất lỏng dịch chuyển lên thuyền thủy phi cơ) R được áp dụng tại tâm của khối lượng của khối lượng nước được chuyển bởi thuyền, hoặc, trong thuật ngữ tàu thủy (được các nhà thiết kế thủy phi cơ sử dụng rộng rãi), trong trung tâm của độ lớn (c.v.).

Rõ ràng, để đảm bảo sự cân bằng của máy bay nổi (Hình 7.76), các lực G Và P phải nằm trên đường thẳng nối c.m. và c.v., trong mặt phẳng đối xứng dọc của thủy phi cơ - mặt phẳng đường kính của thuyền (DP). Rõ ràng là mặt phẳng chính của thuyền (OP) là mặt phẳng nằm ngang đi qua điểm dưới của bề mặt thuyền vuông góc với mặt phẳng đường kính, và do đó, tòa nhà phía dưới nằm ngang của thuyền (LSG), tòa nhà nằm ngang của máy bay (SHS) và boong 1 - mặt trên của thuyền nói chung không song song với mặt phẳng của mặt nước và đường tiếp xúc của mặt nước với vỏ của thuyền thủy phi cơ. W xung quanh L xung quanh.

Đường tiếp xúc giữa mặt nước lặng và vỏ thuyền thủy phi cơ W xung quanh L xung quanhở trọng lượng cất cánh tối đa và động cơ tắt - tải đường nước (từ goll. nước- nước và lijn- đường kẻ). Đường nước tải (GWL) khi đi thuyền trong nước ngọt không trùng với GWL khi đi thuyền trong nước biển, vì tỷ trọng của nước sông hoặc hồ ngọt ρ trong\ u003d 1000 kg / m 3, tỷ trọng của nước biển ρ trong\ u003d 1025 kg / m 3.
Tương ứng, bản thảo (khoảng cách từ GVL đến phần thấp nhất của thuyền, đặc trưng cho độ chìm của thuyền dưới mực nước) có cùng trọng lượng cất cánh của thủy phi cơ trong nước ngọt sẽ lớn hơn ở nước biển.
Giá trị của hối phiếu trước và sau xác định đổ bộ thuyền thủy phi cơ so với mặt nước - cắt tỉa thuyền (từ lat. khác biệt (khác nhau)- sự khác biệt) - độ nghiêng của nó trong mặt phẳng dọc, được đo bằng góc cắt φ 0 hoặc sự khác biệt giữa bản nháp của đuôi tàu và mũi tàu. Nếu sự khác biệt bằng 0, con thuyền được cho là "ngồi trên một con tàu chẵn"; nếu mớn nước của đuôi tàu lớn hơn mớn nước của mũi thuyền - thuyền "ngồi với đường viền trên đuôi tàu" (như hình 7.76), nếu nhỏ hơn - thuyền "ngồi với đường viền trên mũi tàu".
Sự ổn định (tương tự với thuật ngữ "ổn định" trong thuật ngữ hàng hải) khi bơi - khả năng của một chiếc thủy phi cơ, bị lệch khỏi vị trí cân bằng bởi các lực nhiễu bên ngoài, quay trở lại vị trí ban đầu sau khi kết thúc các lực gây nhiễu.
Rõ ràng, khi bơi một cơ thể bị ngập một phần hoặc toàn bộ (hoàn toàn) trong nước, không có lực nào khác đưa nó về vị trí cân bằng, ngoại trừ lực hấp dẫn. G và bằng lực duy trì của cô ấy R . Do đó, chỉ có vị trí tương hỗ của các lực này sẽ xác định tính ổn định hoặc không ổn định của vật thể nổi, được minh họa trong Hình. 7,77.

Nếu khối tâm của vật nằm dưới độ lớn tâm (Hình 7.77, a), khi lệch khỏi vị trí cân bằng, một mômen ổn định xuất hiện ΔM = Gl điều đó đưa cơ thể trở lại vị trí ban đầu cân bằng ổn định.
Nếu khối tâm của vật nằm trên độ lớn tâm (Hình 7.77, c), khi lệch khỏi vị trí cân bằng, một mômen mất ổn định phát sinh ΔM = Gl , và cơ thể không thể tự trở lại vị trí ban đầu sự cân bằng không ổn định .
Nếu vị trí của khối tâm trùng với vị trí của khối tâm (Hình 7.77, b), cơ thể ở trạng thái cân bằng không quan tâm.
Cần lưu ý rằng vị trí của độ lớn về cơ bản phụ thuộc vào hình dạng của phần ngâm của cơ thể và góc lệch của nó so với vị trí cân bằng ban đầu.
Độ ổn định của thủy phi cơ (cũng như độ ổn định của bình) thông thường xác định vị trí tương hỗ của khối tâm và trung tâm - tâm cong của đoạn thẳng mà trọng tâm của vật dịch chuyển dịch chuyển khi nó mất cân bằng.
Metacenter - từ tiếng Hy Lạp. meta- between, after, through - một phần không thể thiếu của các từ ghép có nghĩa là trung gian, theo sau một cái gì đó, chuyển sang cái khác, thay đổi trạng thái, chuyển đổi và vĩ độ. - centrum tiêu điểm, trung tâm.
Có độ ổn định ngang và dọc của thủy phi cơ (khi máy bay nghiêng tương ứng trong mặt phẳng ngang và dọc).
ổn định ngang. Ví dụ, hãy xem xét trường hợp nghiêng ngang - độ lệch của mặt phẳng đường kính của thuyền (DP) so với phương thẳng đứng, dưới tác động của một cơn gió.
Thủy phi cơ (Hình 7.78, a) nổi ở trạng thái cân bằng, trọng lực G và duy trì sức mạnh R bằng nhau, nằm trong mặt phẳng đường kính, kích thước Nhưng xác định độ cao của khối tâm trên độ lớn của khối tâm.

Từ thành phần bên của một cơn gió V trong(Hình 7.78, b) sẽ có một khoảnh khắc quay cuồng M kr trong, tùy thuộc vào vận tốc đầu, diện tích và khoảng cách hướng gió (hướng theo hướng gió thổi) bảng điều khiển cánh, diện tích hình chiếu bên của thủy phi cơ. Dưới tác động của khoảnh khắc này, máy bay sẽ lăn qua một góc nhỏ nào đó (chúng tôi sẽ giả định - nhỏ vô hạn) γ và vị trí mới của thuyền sẽ xác định đường nước tải mới W 1 L 1, mặt phẳng nghiêng một góc γ từ dòng nước ban đầu W xung quanh L xung quanh.
Hình dạng của phần dưới nước (chuyển vị) của thuyền sẽ thay đổi: thể tích được giới hạn trong mỗi mặt cắt ngang của thuyền bằng một hình 1 , sẽ đi ra từ dưới nước, và có thể tích bằng nó, được giới hạn trong mỗi mặt cắt ngang của thuyền bởi một hình 2 , sẽ đi dưới nước. Như vậy, độ lớn của lực đỡ sẽ không thay đổi (P = Wρ trong g = G) TỪ xung quanh một cách chính xác TỪ 1 . Chấm M xung quanh giao điểm của hai đường tác dụng liền kề của lực Archimede ở một góc nhỏ vô hạn γ giữa họ và là trung tâm đầu tiên .
Bán kính trung tâm ρ 0 xác định độ cong ban đầu của đường chuyển dời có độ lớn trọng tâm của thuyền khi nó lăn bánh.
Một thước đo độ ổn định bên của một thủy phi cơ là giá trị chiều cao trung tâm h o \ u003d ρ o - a:
- nếu h xung quanh> 0 - thuyền ổn định;
- nếu h xung quanh= 0 - trạng thái cân bằng không quan tâm;
- nếu h xung quanh < 0 - лодка неостойчива.
Trong ví dụ được xem xét h xung quanh< 0. Нетрудно видеть, что перпендикулярные к поверхности воды и равные силы R Và G sẽ sánh vai cùng l , và khoảnh khắc của cặp này M kr G = Gl trùng với hướng với thời điểm đáng lo ngại M kr trong và tăng góc cuộn. Do đó, chiếc thủy phi cơ được hiển thị trong Hình. 7,78, b, dưới tác động của các nhiễu động bên ngoài, không trở lại vị trí ban đầu của nó, tức là không có tính ổn định bên.
Rõ ràng, để đảm bảo độ ổn định bên, khối tâm phải nằm dưới vị trí thấp nhất của trung tâm.
Hầu hết các thủy phi cơ hiện đại đều được chế tạo theo sơ đồ khí động học cổ điển với thân máy bay - thuyền, có hình dạng thích hợp để cất cánh từ mặt nước và hạ cánh trên mặt nước, một cánh gắn trên cao có lắp động cơ trên đó hoặc trên thuyền để tối đa hóa việc loại bỏ chúng khỏi mặt nước để loại trừ chúng khi di chuyển dọc theo cánh bị nước tràn vào và lọt vào động cơ và cánh quạt của máy bay có nhà máy điện dẫn động bằng cánh quạt, do đó, trong hầu hết các trường hợp, trọng tâm của máy bay cao hơn trung tâm (như trong Hình 7.78, b) và thủy phi cơ một thuyền không ổn định theo chiều ngang.
Các vấn đề về độ ổn định bên của thủy phi cơ theo phương án một phao hoặc một thuyền có thể được giải quyết bằng cách sử dụng các phao có cánh dưới (Hình 7.79).

Phao dưới cánh 1 gắn trên một cột tháp 2 càng gần cuối cánh càng tốt 3 .Hỗ trợ (hỗ trợ) phao dưới cánh không chạm nước khi thủy phi cơ đang di chuyển trên mặt nước phẳng 4 và cung cấp một vị trí ổn định của thủy phi cơ với góc bờ là 2-3 ° khi đỗ, phao dưới cánh chịu lực ngập một phần trong nước và cung cấp chỗ đậu xe không có bánh xe.
Sự dịch chuyển của phao được chọn sao cho dưới tác dụng của gió ở một tốc độ nhất định V trong thủy phi cơ trên bờ sóng 5 , tương ứng với sóng giới hạn của vùng nước được quy định trong ĐKTC cho thiết kế, gót chân ở một góc nhất định γ . Trong trường hợp này, mômen phục hồi của phao, được xác định bởi lực hỗ trợ của phao R P và khoảng cách b P từ mặt phẳng đường kính của phao đến mặt phẳng đường kính của thuyền, M n = R P b P, phải parry (cân bằng) các khoảnh khắc quay vòng M kr trong từ gió và M cr G từ một con thuyền không ổn định.

Ổn định dọc được xác định bởi các điều kiện tương tự như phép ngang. Nếu, dưới ảnh hưởng của bất kỳ nhiễu động bên ngoài nào, thủy phi cơ (Hình 7.80) nhận được độ nghiêng dọc từ vị trí ban đầu được xác định bởi đường nước W xung quanh L xung quanh, ví dụ, tăng góc Δφ cắt theo mũi tàu, điều này sẽ xác định đường nước tải mới W 1 L 1.
Khối lượng thuyền 1 sẽ đi ra từ dưới nước, và một thể tích tương đương với nó 2 sẽ đi dưới nước, trong khi giá trị của lực hỗ trợ sẽ không thay đổi (R = Wρ trong g = G) tuy nhiên, trọng tâm sẽ dịch chuyển từ vị trí ban đầu của nó Từ 0 một cách chính xác Từ 1. Chấm M xung quanh * giao điểm của hai đường tác dụng liền kề của lực hỗ trợ ở một góc vô cùng nhỏ Δφ giữa chúng sẽ xác định vị trí trung tâm dọc ban đầu .
Một thước đo độ ổn định dọc của thủy phi cơ - chiều cao trung tâm theo chiều dọc H o = R o-a.
Độ ổn định dọc của thủy phi cơ dễ đạt được hơn độ ổn định bên, có nghĩa là một chiếc thuyền được phát triển mạnh về chiều dài hầu như luôn có độ ổn định theo chiều dọc tự nhiên ( H xung quanh > 0).
Lưu ý rằng mômen bổ nhào từ lực đẩy của động cơ, đường tác dụng của lực này thường vượt qua khối tâm của máy bay, làm mũi thuyền sâu hơn, làm giảm góc cắt ban đầu, tức là lực tác dụng của thuyền. để có một số trang trí trên mũi tàu, điều này sẽ xác định một hàng hóa mới dòng nước , được gọi là "bướng bỉnh" .
lực thủy tĩnh (lực hỗ trợ), đảm bảo tính nổi và ổn định của thuyền ở mức độ nghỉ, ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn, xuất hiện trong quá trình di chuyển trên mặt nước.
Một đặc tính rất quan trọng của thủy phi cơ, quyết định khả năng đi biển của nó, là khả năng vượt qua lực cản của nước và phát triển tốc độ cần thiết trong nước với mức tiêu thụ điện năng tối thiểu.
Lực lượng thủy động lực học Lực cản của nước đối với chuyển động của thuyền ở chế độ bơi được xác định bởi ma sát của nước ở lớp biên(lực cản ma sát) và phân bố áp suất thủy động lực của dòng nước trên thuyền (lực cản hình dạng liên quan đến sự hình thành của dòng xoáy - đôi khi nó được gọi là lực cản xoáy nước) và phụ thuộc vào tốc độ chuyển động (áp suất vận tốc ρ trong V 2/2 ), hình dạng và tình trạng bề mặt của chiếc thuyền.
Ở đây, rất thích hợp để nhắc lại rằng tỷ trọng của nước ρ trongđậm đặc hơn khoảng 800 lần so với không khí ở mực nước biển!
Lực cản này được bổ sung bởi lực cản của sóng, trái ngược với lực cản của sóng liên quan đến tổn thất năng lượng không thể đảo ngược trong sóng xung kích trong quá trình bay ở tốc độ siêu tới hạn (xem Phần 5.5), phát sinh khi một vật di chuyển gần bề mặt tự do của chất lỏng ( mặt phân cách giữa nước và không khí).
Trở kháng sóng - một phần của lực cản thuỷ động, đặc trưng cho năng lượng tiêu thụ để tạo sóng.
Lực cản sóng trong nước (chất lỏng nặng) xuất hiện khi một vật thể chìm hoặc nửa chìm (phao, thuyền) di chuyển gần bề mặt tự do của chất lỏng (tức là ranh giới của nước và không khí). Một vật đang chuyển động tạo thêm áp lực lên bề mặt tự do của chất lỏng, dưới tác dụng của trọng lực của chính nó, sẽ có xu hướng quay trở lại vị trí ban đầu và chuyển động (sóng) dao động. Phần mũi và đuôi thuyền tạo thành hệ thống sóng tương tác có tác động đáng kể đến lực cản.
Trong chế độ bơi, kết quả của lực cản thủy động lực học gần như nằm ngang.
Hình dạng của phần dịch chuyển của thủy phi cơ (cũng như hình dạng của tàu) phải đảm bảo khả năng di chuyển trong nước với lực cản tối thiểu và do đó, tiêu thụ điện năng tối thiểu ( động cơ đẩy tàu , theo thuật ngữ hàng hải).
Khi thiết kế thủy phi cơ (cũng như tàu thủy), để lựa chọn hình dạng và đánh giá các đặc tính thủy động lực học, kết quả thử nghiệm được sử dụng bằng cách kéo (“kéo”) các mô hình động tương tự trong các bể thí nghiệm ( kênh thủy điện ) hoặc ở các khu vực nước thoáng.
Tuy nhiên, khác với tàu thủy, đặc điểm phức tạp về khả năng đi biển của thủy phi cơ rộng hơn nhiều, chủ yếu là khả năng cất và hạ cánh an toàn trên bề mặt gồ ghề với độ cao sóng nhất định, trong khi tốc độ của thủy phi cơ trên mặt nước là cao gấp nhiều lần tốc độ của tàu biển.
Do hình dạng đặc biệt của đáy thuyền thủy phi cơ, các lực thủy động lực học được tạo ra làm nâng mũi tàu và gây ra tổng thể thuyền đi lên đáng kể.
Do đó, chuyển động của thủy phi cơ, không giống như tàu thủy, xảy ra ở độ dịch chuyển thay đổi và góc cắt của thuyền (trên thực tế, góc của dòng nước trên đáy, tương tự như góc tấn của cánh). Ở tốc độ mặt nước gần với tốc độ cất cánh, độ dịch chuyển thực tế bằng 0 - thủy phi cơ đang ở chế độ bào (của người Pháp. lấp lánh- trượt) - trượt trên mặt nước. Tính năng chế độ bào là kết quả của lực cản thủy động lực học của nước có thành phần thẳng đứng lớn như vậy ( thủy động lực học lực lượng duy trì ) mà con thuyền phần lớn dịch chuyển ra khỏi mặt nước và trượt trên bề mặt của nó. Do đó, các đường viền (đường viền của bề mặt bên ngoài) của thuyền thủy phi cơ (Hình 7.81) khác biệt đáng kể so với các đường viền của con tàu.

Sự khác biệt chính là đáy (bề mặt dưới của thuyền, là bề mặt chịu lực chính khi thủy phi cơ di chuyển trong nước) có một hoặc nhiều redans (Người Pháp redan- gờ), cái đầu tiên trong số đó, theo quy luật, nằm gần tâm khối lượng của thủy phi cơ và cái thứ hai ở đuôi tàu. Xét về số lượng màu đỏ (Hình 7.81, Nhưng) tạo ra nhiều lực cản hơn khi bay so với những con chim đỏ nhọn (quét, yêu tinh) (Hình 7.81, b), lực cản thủy động lực học và sự hình thành tia lửa nhỏ hơn đáng kể. Theo thời gian, chiều rộng của ô đỏ thứ hai giảm dần, cắt một phần của phía dưới bắt đầu hội tụ tại một điểm (Hình 7.81, trong) ở đuôi thuyền.

Trong quá trình phát triển của độ lệch thủy âm, hình dạng tiết diện của thuyền cũng thay đổi (Hình 7.82). Thuyền có đáy phẳng (Hình 7.82, Nhưng) và với các đường viền dọc (Hình 7.82, b), hơi keeled (nghĩa là, với độ dốc nhẹ của các phần dưới cùng từ đường keel trung tâm sang hai bên - Hình 7.82, trong) và có đáy lõm (Hình 7.82, G) dần dần nhường chỗ thuyền có keeled có đáy phẳng có keeled (Hình 7.82, d) hoặc với cấu hình deadrise phức tạp hơn (cụ thể là đường cong) (Hình 7.82, e).
Ở đây cần lưu ý rằng thủy phi cơ không có bộ phận giảm xóc (xem mục 7.3) có khả năng hấp thụ và tiêu tán năng lượng tác động trong quá trình hạ cánh trên mặt nước. Vì nước thực tế là chất lỏng không thể nén được nên lực tác động lên nước tương xứng với lực tác động lên mặt đất. Mục đích chính chết chóc - thay thế bộ giảm xóc và

ngâm dần trong nước của bề mặt nêm (keeled) trong quá trình hạ cánh để làm dịu chấn động hạ cánh, cũng như tác động của nước lên đáy thuyền khi di chuyển trên mặt nước gồ ghề.
Các đường nét đặc trưng của thuyền của một chiếc thủy phi cơ hiện đại được thể hiện trong hình. 7,83. Thuyền có đáy cắt ngang và dọc.
Deadrise thuyền (hoặc góc tạo bởi ke và rãnh) được lựa chọn dựa trên các điều kiện đảm bảo quá tải chấp nhận được ở các chế độ cất cánh và hạ cánh và đảm bảo ổn định hướng động.
Góc của góc chết ngang của mũi thuyền bắt đầu từ dấu đỏ đầu tiên β r n tăng dần về phía mũi thuyền (ở phía trước A-A- các đoạn chồng lên nhau dọc theo mũi thuyền) theo cách mà một đê chắn sóng được hình thành ở mũi thuyền, "phá vỡ" sóng tới và giảm sự hình thành sóng và phun.
Xương gò má (đường giao nhau của đáy và mạn thuyền) ngăn nước dính vào thành thuyền. Để tạo ra sự hình thành sóng và tán xạ có thể chấp nhận được, một đường uốn cong được sử dụng gò má mũi, tức là tạo hình đáy của mũi thuyền dọc theo các bề mặt cong phức tạp.

Phần đáy của phần giữa của thuyền (ở hình ảnh phía sau B-B- các đoạn xếp chồng lên nhau dọc theo đuôi thuyền) thường được thiết kế phẳng - giá trị góc β r m liên tục. Các góc chết trên redan thường có thứ tự từ 15-30 °.
Deadrise theo chiều dọc thuyền γ l = γ n + γ mđược xác định bởi góc của cung chết theo chiều dọc γ n và góc của góc chết theo chiều dọc của phần đường nối tôi.

Chiều dài, hình dạng và chiều dọc của mũi tàu ( γ n @ 0¸3 °), ảnh hưởng đến độ ổn định dọc và góc cắt ban đầu, được chọn để ngăn mũi tàu bị vùi lấp và làm ngập boong với nước ở tốc độ cao.
Phần chết theo chiều dọc của phần đường giữa ( γ m @ 6¸9 °) được chọn để đảm bảo bay ổn định, hạ cánh trên đất liền ở góc tấn tối đa cho phép và hạ xuống nước (đối với máy bay đổ bộ) theo hiện có trượt (Tiếng Anh) trượt, thắp sáng. - trượt) - Các bệ bờ biển nghiêng xuống nước để lưỡng cư xuống nước và lên bờ.
Với độ dài đủ dọc của phần giữa đường, có thể xảy ra hiện tượng tách trong quá trình cất cánh khỏi mặt nước "với sự phá hoại" (tăng góc tấn) ở hệ số nâng tối đa cho phép.
Cất cánh lên khỏi mặt nước trong quá trình cất cánh rất phức tạp bởi ngoài lực cản của nước đối với chuyển động của thuyền, đã trình bày ở trên, giữa đáy thuyền và nước còn có lực bám (lực hút), đặc biệt ở đằng sau thuyền.
Mục đích của redan- phá hủy tác dụng hút của nước (lực hút) trong quá trình cất cánh, làm giảm lực cản của nước, cho phép thuyền "dính chặt"