V/STOL

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 19 صور
الموسوعة الحرة

البحرية الإسبانية AV-8B Harrier II في RIAT 2023
تستعد طائرة من طراز MV-22 Osprey تابعة لسلاح مشاة البحرية الأمريكية للهبوط على متن سفينة.

الطائرة ذات الإقلاع والهبوط العمودي و/أو القصير ( V/STOL ) هي طائرة قادرة على الإقلاع والهبوط عموديًا أو على مدارج قصيرة. أما طائرات الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL) فهي نوع فرعي من طائرات V/STOL لا تحتاج إلى مدارج على الإطلاق. وعمومًا، يجب أن تكون طائرة V/STOL قادرة على التحليق في مكانها. لا تُصنّف المروحيات ضمن فئة V/STOL، لأن هذا التصنيف يُستخدم فقط للطائرات التي تُحقق قوة الرفع أثناء الطيران الأمامي عن طريق انزلاقها على سطح الهواء، مما يُتيح لها سرعة وكفاءة في استهلاك الوقود تفوق عادةً قدرات المروحيات.

تكمن الميزة الرئيسية للطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي/القصير في أدائها العسكري، مثل إمكانية التمركز بالقرب من العدو، مما يقلل من زمن الاستجابة ومتطلبات دعم طائرات التزود بالوقود. وفي حرب الفوكلاند ، أتاحت هذه الطائرات أيضًا توفير غطاء جوي عالي الأداء للمقاتلات وشن هجمات أرضية دون الحاجة إلى حاملة طائرات كبيرة مزودة بمنجنيق . وقد طُوّرت هذه الطائرات لتمكين الطائرات النفاثة السريعة من الإقلاع من مساحات مفتوحة في الغابات، ومن مدارج قصيرة جدًا، ومن حاملات طائرات صغيرة كانت في السابق قادرة فقط على حمل المروحيات .

يُقلل الإقلاع المتدحرج، الذي يُستخدم أحيانًا مع منحدر ( منصة قفز تزلجية )، من قوة الدفع اللازمة لرفع الطائرة عن الأرض (مقارنةً بالإقلاع العمودي)، وبالتالي يزيد من الحمولة والمدى الذي يمكن تحقيقه بقوة دفع معينة. على سبيل المثال، لا تستطيع طائرة هارير الإقلاع عموديًا بحمولة كاملة من الأسلحة والوقود. لذا، تستخدم طائرات الإقلاع والهبوط العمودي/القصير (V/STOL) عادةً مدرجًا إذا كان متاحًا. بعبارة أخرى، يُفضل الإقلاع القصير والهبوط العمودي (STOVL) أو الإقلاع والهبوط التقليدي ( CTOL ) على الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL).

انطلقت طائرة سي هارير من سطح حاملة الطائرات إتش إم إس إليستريوس في عام 2001

على متن حاملات الطائرات ، تُنفَّذ عمليات الإقلاع القصير للطائرات ذات الأجنحة الثابتة، دون استخدام المنجنيق، باستخدام تقنية توجيه الدفع ، والتي يمكن استخدامها أيضًا بالتزامن مع منصة إقلاع منحدرة . يوجد 16 حاملة طائرات تُشغِّل طائرات الإقلاع والهبوط العمودي القصير (STOVL): الولايات المتحدة (9)، اليابان (2)، المملكة المتحدة (2)، إيطاليا (2)، وإسبانيا (1). يُتيح استخدام تقنية STOVL للطائرات حمل حمولة أكبر مقارنةً بطائرات الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL)، مع الحاجة إلى مدرج قصير فقط. من أشهر الأمثلة على ذلك طائرتا هوكر سيدلي هارير وبي إيه إي سي هارير . على الرغم من تصنيفهما تقنيًا كطائرات V/STOL، إلا أنهما تُعتبران عمليًا طائرات STOVL نظرًا للوزن الإضافي الذي تحملانه عند الإقلاع للوقود والأسلحة. وينطبق الأمر نفسه على النسخة B من طائرة لوكهيد مارتن إف-35 لايتنينغ 2 ، التي أظهرت قدرة VTOL في رحلات تجريبية، ولكنها تُعتبر عمليًا طائرات STOVL. [ 1 ]

الإقلاع والهبوط العمودي

الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL) هو نوع فرعي من الإقلاع والهبوط العمودي القصير (V/STOL). يشمل هذا التصنيف أنواعًا مختلفة من الطائرات، بالإضافة إلى الطائرات ذات الأجنحة الثابتة المزودة بنظام توجيه الدفع، وغيرها من الطائرات الهجينة ذات المراوح الدوارة مثل المراوح الدوارة الدائرية والمراوح الدوارة . [ 2 ]

طائرة إف-35 بي لايتنينغ 2 تابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني تستعرض عملية هبوط عمودي

تستطيع بعض الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي العمل في أنماط أخرى أيضًا، مثل الإقلاع والهبوط التقليديين ( CTOL )، والإقلاع والهبوط القصيرين ( STOL )، والإقلاع والهبوط العمودي القصيرين (STOVL). بينما لا تستطيع طائرات أخرى، كبعض المروحيات، العمل إلا كطائرات ذات إقلاع وهبوط عموديين، نظرًا لافتقارها إلى معدات هبوط مناسبة للتحرك على المدرج . كما تُصنّف بعض الطائرات الأخف من الهواء كطائرات ذات إقلاع وهبوط عموديين، لقدرتها على التحليق والإقلاع والهبوط باستخدام مسارات الاقتراب/المغادرة العمودية. [ 3 ]

يجري تطوير الطائرات الكهربائية ذات الإقلاع والهبوط العمودي، أو eVTOLs ، جنبًا إلى جنب مع تقنيات التحكم الذاتي في الطيران وخدمات التنقل كخدمة (MaaS) لتمكين التنقل الجوي المتقدم (AAM)، والذي قد يشمل خدمات سيارات الأجرة الجوية عند الطلب، والتنقل الجوي الإقليمي، وتوصيل الشحنات، والمركبات الجوية الشخصية (PAVs). [ 4 ]

إلى جانب المروحيات المنتشرة على نطاق واسع، يوجد حاليًا نوعان من الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي في الخدمة العسكرية: الطائرات ذات المراوح القابلة للإمالة ، مثل طائرة بيل بوينغ V-22 أوسبري ، والطائرات ذات نظام توجيه الدفع، مثل عائلة هارير ومقاتلة إف-35 بي لايتنينغ 2 الجديدة (JSF). أما في القطاع المدني، فالمروحيات هي المستخدمة حاليًا بشكل عام (وقد تم اقتراح أنواع أخرى من الطائرات التجارية ذات الإقلاع والهبوط العمودي، وهي قيد التطوير اعتبارًا من عام 2017).بشكل عام، تستخدم الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي والقادرة على الإقلاع والهبوط العمودي القصير هذه التقنية كلما أمكن ذلك، لأنها عادةً ما تزيد بشكل كبير من وزن الإقلاع أو المدى أو الحمولة مقارنةً بالإقلاع والهبوط العمودي الخالص. [ 5 ]

تاريخ

مقارنة بين قوة الرفع وقوة الدفع لمختلف أنواع الطائرات

من بين عشرات التصاميم للطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي/القصير التي جُرِّبت من الخمسينيات إلى الثمانينيات، لم تصل إلى حالة التشغيل سوى طائرتي هوكر سيدلي هارير الأسرع من الصوت وياك-38 فورجر، حيث تم سحب طائرة فورجر بعد سقوط الاتحاد السوفيتي .

المراوح، والمراوح ذات المراوح، والطائرات المروحية المتقدمة

إن فكرة الطيران العمودي موجودة منذ آلاف السنين، وتظهر رسومات تخطيطية لطائرة إقلاع وهبوط عمودي (مروحية) في دفتر رسومات ليوناردو دافنشي . حلّقت طائرات الإقلاع والهبوط العمودي المأهولة، على شكل مروحيات بدائية، لأول مرة عام 1907، ولكن لم يتم تطويرها بشكل كامل إلا بعد الحرب العالمية الثانية. [ 6 ] [ 7 ]

إلى جانب تطوير المروحيات ، جُرِّبت العديد من المناهج لتطوير طائرات عملية ذات قدرات إقلاع وهبوط عمودي، بما في ذلك طائرة هنري برلينر التجريبية ذات الأجنحة الثابتة والمروحة الأفقية الدوارة (1922-1925)، وبراءة اختراع نيكولا تيسلا عام 1928، وبراءة اختراع جورج ليهبرغر عام 1930 لطائرات ذات أجنحة ثابتة وإقلاع عمودي غير عملية نسبيًا بمحركات قابلة للإمالة. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] في أواخر الثلاثينيات، مُنح مصمم الطائرات البريطاني ليزلي إيفريت باينز براءة اختراع لطائرة باينز هيليبلاين ، وهي طائرة أخرى ذات مراوح قابلة للإمالة. في عام 1941، بدأ المصمم الألماني هاينريش فوك العمل على طائرة فوك-أخجليس فا 269 ، التي كانت مزودة بمروحتين تميلان للأسفل للإقلاع العمودي، لكن قصف الحرب أوقف التطوير. [ 10 ]

طائرة كونفير إكس إف واي-1 بوغو في رحلة عمودية

في مايو 1951، مُنحت كل من لوكهيد وكونفير عقودًا لتصميم وبناء واختبار طائرتين تجريبيتين مقاتلتين عموديتين الإقلاع والهبوط. أنتجت لوكهيد طائرة XFV ، بينما أنتجت كونفير طائرة كونفير XFY بوغو . وصل كلا البرنامجين التجريبيين إلى مرحلة الطيران، وأكملا رحلات تجريبية بين عامي 1954 و1955، قبل إلغاء العقود. [ 11 ] وبالمثل، أجرت طائرة رايان X-13 فيرتيجيت سلسلة من الرحلات التجريبية بين عامي 1955 و1957، ولكنها لاقت المصير نفسه. [ 12 ]

في عام 1962، قامت شركة لوكهيد ببناء طائرة XV-4 هامينغبيرد لصالح الجيش الأمريكي . سعت هذه الطائرة إلى "زيادة" قوة الدفع المتاحة عن طريق حقن عادم المحرك في مضخة طرد في جسم الطائرة. حلقت الطائرة عموديًا لأول مرة في عام 1963، لكنها تعرضت لحادث تحطم مميت في عام 1964. تم تحويلها إلى طائرة XV-4B هامينغبيرد لصالح القوات الجوية الأمريكية كمنصة اختبار لمحركات الرفع المنفصلة المثبتة عموديًا، على غرار تلك المستخدمة في طائرة ياكوفليف ياك-38 "فورجر". حلقت هذه الطائرة ثم تحطمت في عام 1969. [ 13 ] أما طائرة رايان XV-5 فيرتيفان ، التي بُنيت أيضًا لصالح الجيش الأمريكي في نفس وقت بناء طائرة هامينغبيرد، فقد اختبرت مراوح الرفع التي تعمل بالغاز. استخدمت هذه الطائرة مراوح في المقدمة وكل جناح، مغطاة بأبواب تشبه أغطية صناديق القمامة النصفية عند رفعها. ومع ذلك، تحطمت مرتين، وثبت أنها تولد قوة رفع مخيبة للآمال، وكان من الصعب تحويلها إلى الطيران الأفقي.

قامت شركة روكويل إنترناشونال ببناء طائرة روكويل XFV-12 المقاتلة الأسرع من الصوت ، ثم تخلت عنها، والتي تميزت بجناح غير عادي يُفتح كستائر النوافذ ليُشكل مضخة قذف للطيران العمودي. لم تُولد الطائرة قوة رفع كافية للإقلاع رغم قدرتها على توليد قوة دفع تبلغ 20,000 رطل . أما الفرنسيون، فكان لديهم طائرة داسو ميراج IIIV، التي تبلغ سرعتها الاسمية ماخ 2 ، مزودة بما لا يقل عن 8 محركات رفع، وقد حلقت (وتحطمت)، لكنها لم تكن تحتوي على مساحة كافية للوقود أو الحمولة اللازمة للمهام القتالية. استخدمت الطائرة الألمانية EWR VJ 101 محركات دوارة مثبتة على أطراف الأجنحة مع محركات رفع مثبتة على جسم الطائرة، ووصلت طائرة VJ 101C X1 إلى سرعة تفوق سرعة الصوت (ماخ 1.08) في 29 يوليو 1964. أما طائرة هوكر سيدلي P.1154 الأسرع من الصوت ، التي كانت تُنافس ميراج IIIV على استخدامها في حلف الناتو، فقد أُلغيت حتى أثناء بنائها.

بيل XV-15

أجرت وكالة ناسا تجارب على مركبات أخرى ذات إقلاع وهبوط عمودي، مثل مركبة الأبحاث بيل XV-15 (1977)، كما فعلت البحرية السوفيتية وسلاح الجو الألماني . اختبرت شركة سيكورسكي طائرة أُطلق عليها اسم X-Wing ، والتي كانت تقلع بطريقة تشبه المروحية. تتوقف المراوح الدوارة أثناء الطيران، وتعمل كأجنحة، مما يوفر قوة رفع إضافية إلى جانب الأجنحة الثابتة. تُعد طائرة بوينغ X-50 نموذجًا أوليًا لطائرة ذات مراوح دوارة أمامية وأجنحة، وتستخدم مفهومًا مشابهًا. [ 14 ]

فيري جيت جيروداين

كان مشروع الجيرودين مشروعًا بريطانيًا آخر للطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي، حيث يتم تشغيل دوار أثناء الإقلاع والهبوط، ثم يدور بحرية أثناء الطيران، مع وجود محركات دفع منفصلة توفر قوة الدفع الأمامية. بدءًا من طائرة فيري جيروداين ، تطور هذا النوع من الطائرات لاحقًا إلى طائرة فيري روتوداين الأكبر حجمًا ذات المحركين ، والتي استخدمت محركات نفاثة طرفية لتشغيل الدوار أثناء الإقلاع والهبوط، ثم استخدمت محركين توربينيين من طراز نابير إيلاند يديران مراوح تقليدية مثبتة على أجنحة كبيرة لتوفير قوة الدفع، وتعمل الأجنحة على تخفيف الحمل عن الدوار أثناء الطيران الأفقي. طُوّرت طائرة روتوداين للجمع بين كفاءة الطائرة ذات الجناح الثابت أثناء الطيران الأفقي وقدرة الإقلاع والهبوط العمودي للمروحية لتوفير خدمة طيران قصيرة المدى من مراكز المدن إلى المطارات.

يقفز جنود مشاة البحرية الأمريكية من طائرة بيل بوينغ V-22 أوسبري ، وهي أول طائرة إنتاجية ذات محركات دوارة قابلة للإمالة
طائرة Canadair CL-84 Dynavert CL-84-1 ( CX8402 ) معروضة في متحف الطيران والفضاء الكندي في أوتاوا، أونتاريو

كانت طائرة CL-84 Dynavert طائرة كندية أحادية السطح ذات جناح قابل للإمالة تعمل بمحرك توربيني، وقادرة على الإقلاع والهبوط العمودي/القصير، صممتها وصنعتها شركة Canadair بين عامي 1964 و1972. طلبت الحكومة الكندية ثلاث طائرات CL-84 مُحدثة للتقييم العسكري عام 1968، وأُطلق عليها اسم CL-84-1. بين عامي 1972 و1974، عُرضت هذه النسخة وقُيّمت في الولايات المتحدة على متن حاملتي الطائرات USS Guam وUSS Guadalcanal ، وفي مراكز أخرى مختلفة. [ 15 ] شارك في هذه التجارب طيارون عسكريون من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وكندا. خلال الاختبارات، تحطمت طائرتان من طراز CL-84 بسبب أعطال ميكانيكية، ولكن لم تُسفر هذه الحوادث عن أي خسائر في الأرواح. ولم تُبرم أي عقود إنتاج. [ 16 ]

على الرغم من أن الطائرات ذات المراوح القابلة للإمالة، مثل فوك-أشجليس فا 269 من منتصف أربعينيات القرن العشرين، وسينترو تيكنيكو أيروسباسيال "كونفيرتيبلانو" من خمسينيات القرن العشرين، قد وصلت إلى مراحل الاختبار أو النماذج الأولية، إلا أن طائرة بيل-بوينغ في-22 أوسبري تُعتبر أول طائرة إنتاجية في العالم ذات مراوح قابلة للإمالة . تحتوي على مروحة ثلاثية الشفرات ، ومحرك توربيني ، وحاضنة ناقل حركة مثبتة على طرف كل جناح. تُعد أوسبري طائرة متعددة المهام، إذ تتميز بقدرتها على الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL) والإقلاع والهبوط القصير ( STOL ). صُممت لأداء مهام مشابهة للمروحية التقليدية ، مع أداء طيران طويل المدى وعالي السرعة يُضاهي أداء الطائرات التوربينية . تصنف إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) طائرة أوسبري كنموذج من طائرات الرفع المُعزز . [ 17 ]

بُذلت محاولات في ستينيات القرن الماضي لتطوير طائرة ركاب تجارية ذات قدرة على الإقلاع والهبوط العمودي. وكان من بين هذه الطائرات طائرة هوكر سيدلي إنتر-سيتي ذات الرفع العمودي، التي تضمنت صفين من مراوح الرفع على كل جانب. إلا أن أياً من هذه الطائرات لم يصل إلى مرحلة الإنتاج بعد رفضها لكونها ثقيلة للغاية ومكلفة التشغيل. [ 18 ] [ 19 ]

في عام 1983، أطلقت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة ( داربا ) برنامج الطائرات المقاتلة ذات الإقلاع والهبوط العمودي القصير المتقدم (ASTOVL) لتطوير طائرة مقاتلة أسرع من الصوت ذات إقلاع وهبوط عمودي قصير (SSF) لتحل محل طائرة هارير في سلاح مشاة البحرية الأمريكية والبحرية الملكية البريطانية. وتم استكشاف عدة طرق للدفع ضمن برنامج ASTOVL، وأُسندت مهمة البحث والتطوير إلى شركات مختلفة. وشملت هذه الطرق مروحة الرفع ذات الدفع العمودي (SDLF) من شركة لوكهيد ، والتي كانت مزودة بمروحة رفع أمامية تعمل بواسطة عمود متصل ببكرة الضغط المنخفض للمحرك الرئيسي ويتم تشغيلها بواسطة قابض؛ ونظام الرفع المزدوج/التحليق (LPLC) من شركة نورثروب (لاحقًا نورثروب غرومان )، والذي كان مزودًا بمحرك رفع منفصل مخصص بجانب المحرك الرئيسي؛ ومروحة الرفع التي تعمل بالغاز (GDLF) من شركة ماكدونيل دوغلاس، والتي كانت تستخدم هواءً مسحوبًا من المحرك الرئيسي لتشغيل مروحة الرفع؛ جميع هذه الطرق كانت مزودة بفوهة توجيه خلفية للمحرك الرئيسي. [ 20 ]

استمر برنامج ASTOVL ضمن برنامج المقاتلة الخفيفة الوزن ذات التكلفة المعقولة (CALF)، والذي أصبح لاحقًا جزءًا من برنامج المقاتلة الضاربة المشتركة . وفي عام 2001، تم اختيار طائرة لوكهيد مارتن X-35B المزودة بمحرك SDLF للتطوير الكامل، وأصبحت طائرة الإنتاج للخدمة العملياتية هي F-35B المزودة بمحرك F135-PW-600 . تستخدم ناسا اختصار SSTOVL للدلالة على الإقلاع القصير الأسرع من الصوت والهبوط العمودي، [ 21 ] واعتبارًا من عام 2012، كانت طائرتا X-35B/F-35B الطائرتين الوحيدتين اللتين تتوافقان مع هذا المزيج في رحلة واحدة. [ 22 ] [ 23 ]

في عام 2018، عرضت شركة أوبنر آيرو طائرة بلاكفلاي ، وهي طائرة ذات جناح ثابت تعمل بالطاقة الكهربائية وقادرة على الإقلاع والهبوط العمودي ، والتي تدعي الشركة المصنعة أنها أول طائرة خفيفة للغاية ذات جناح ثابت تعمل بالكهرباء بالكامل وقادرة على الإقلاع والهبوط العمودي في العالم. [ 24 ]

طائرة شيبيل كامكوبتر إس-100 ، وهي مركبة جوية حديثة بدون طيار ذات قدرة على الإقلاع والهبوط العمودي

في القرن الحادي والعشرين، أصبحت الطائرات بدون طيار شائعة بشكل متزايد. يتمتع العديد منها بقدرة الإقلاع والهبوط العمودي، وخاصة من نوع الطائرات الرباعية المراوح . [ 25 ]

مصعد نفاث

ريان إكس-13

الجالسون على الذيل

في عام 1947، طلبت البحرية الأمريكية طائرة رايان إكس-13 فيرتيجيت ، وهي طائرة ذات تصميم ذيلي ، ثم قدمت في عام 1948 مقترحًا لطائرة قادرة على الإقلاع والهبوط العمودي من على منصات مثبتة على سطح السفن التقليدية. تنافست كل من شركتي كونفير ولوكهيد على العقد، ولكن في عام 1950، تم تعديل المتطلبات، مع طلب طائرة بحثية قادرة على التطور في نهاية المطاف إلى طائرة مقاتلة مرافقة للقوافل البحرية ذات قدرة على الإقلاع والهبوط العمودي.

في نهاية عام 1958، قامت الطائرة الفرنسية SNECMA Coléoptère ، ذات التصميم الحلقي والجناح الخلفي ، برحلتها الأولى. إلا أن النموذج الأولي الوحيد دُمر في رحلته التاسعة عام 1959، ولم يتم توفير التمويل اللازم لنموذج أولي ثانٍ.

التصميم التقليدي

"سرير طائر" - جهاز قياس قوة الدفع من رولز رويس

ومن المساهمات الوظيفية المبكرة الأخرى الأكثر تأثيراً في مجال الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي، جهاز قياس الدفع من رولز رويس ("السرير الطائر") لعام 1953. وقد أدى ذلك إلى ظهور أول محركات الإقلاع والهبوط العمودي المستخدمة في أول طائرة بريطانية ذات إقلاع وهبوط عمودي، وهي طائرة Short SC.1 (1957)، من إنتاج شركة Short Brothers and Harland في بلفاست، والتي استخدمت أربعة محركات رفع عمودية مع محرك أفقي للدفع الأمامي.

طائرة شورت إس سي.1 ذات الإقلاع والهبوط العمودي من طراز دلتا

كانت طائرة شورت إس سي 1 أول طائرة بريطانية ثابتة الجناحين ذات إقلاع وهبوط عمودي. صُممت إس سي 1 لدراسة مشاكل الطيران العمودي والانتقال من وإلى الطيران الأمامي. جاء تصميمها استجابةً لطلب مناقصة (ER.143T) صادر عن وزارة التموين في سبتمبر 1953، خاص بطائرة بحثية ذات إقلاع عمودي. وقد وافقت الوزارة على التصميم، وتم توقيع عقد لتصنيع طائرتين (XG900 وXG905) وفقًا للمواصفات ER.143D بتاريخ 15 أكتوبر 1954. كما زُودت إس سي 1 بأول نظام تحكم إلكتروني (Fly-by-wire) لطائرة ذات إقلاع وهبوط عمودي، مما أتاح ثلاثة أنماط للتحكم في الأسطح الديناميكية الهوائية أو فوهات الاحتراق.

كانت طائرة Republic Aviation AP-100 نموذجًا أوليًا لمقاتلة هجومية قادرة على الإقلاع والهبوط العمودي، مزودة بستة محركات نفاثة توربينية من طراز General Electric J85، وقادرة على حمل أسلحة نووية. صممها ألكسندر كارتفيلي، وتضمنت ثلاثة مراوح أنبوبية في منتصف جسمها وذيلها، وكانت مرشحة محتملة لبرنامج TFX . [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] أما التصميم الآخر فكان A400 AVS الذي استخدم أجنحة ذات هندسة متغيرة، ولكن وُجد أنه معقد للغاية؛ ومع ذلك، فقد أدى إلى تطوير AFVG ، التي بدورها ساعدت في تطوير طائرة Panavia Tornado .

طائرة الإقلاع والهبوط العمودي التابعة للاتحاد السوفيتي، ياكوفليف ياك -38

كانت طائرة ياكوفليف ياك-38 طائرة إقلاع وهبوط عمودي تابعة للبحرية السوفيتية ، مصممة للاستخدام على متن حاملات الطائرات الخفيفة وسفن الشحن والسفن الحربية الرئيسية. وقد طُوّرت من الطائرة التجريبية ياكوفليف ياك-36 في سبعينيات القرن العشرين. قبل تفكك الاتحاد السوفيتي، طُوّرت طائرة إقلاع وهبوط عمودي أسرع من الصوت كخليفة للياك-38، وهي ياك-141 ، التي لم تدخل حيز الإنتاج قط. [ 29 ]

طائرة ألمانية من طراز VJ101 للإقلاع والهبوط القصير (V/ STOL) معروضة في المتحف الألماني بمدينة ميونخ ، ألمانيا.
النموذج Do 31 E3 معروض في المتحف الألماني ، ألمانيا

في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، خططت ألمانيا لتطوير ثلاث طائرات إقلاع وهبوط عموديين (VTOL). استخدمت إحداها طائرة لوكهيد إف-104 ستارفايتر كأساس لأبحاث تطوير طائرة إقلاع وهبوط عموديين/قصيرين (V/STOL). ورغم بناء نموذجين (X1 وX2)، أُلغي المشروع بسبب التكاليف الباهظة والمشاكل السياسية، فضلًا عن تغير احتياجات القوات الجوية الألمانية وحلف شمال الأطلسي (الناتو). وقد أجرت طائرة EWR VJ 101 C عمليات إقلاع وهبوط عموديين حرة، بالإضافة إلى رحلات تجريبية تجاوزت سرعة الصوت (ماخ 1) في منتصف وأواخر الستينيات. إحدى طائرات الاختبار محفوظة في المتحف الألماني في ميونيخ، ألمانيا، والأخرى خارج مطار فريدريشهافن. أما الطائرتان الأخريان فهما طائرة VFW-Fokker VAK 191B المقاتلة الخفيفة والاستطلاعية، وطائرة دورنير Do 31 E-3 (ناقلة جنود). [ 30 ]

كانت المركبة الفضائية LLRV عبارة عن جهاز محاكاة لمركبة الهبوط القمرية أبولو. [ 31 ] وقد صُممت لمحاكاة خصائص طيران وحدة استكشاف القمر (LEM)، التي كان عليها الاعتماد على محرك رد الفعل للهبوط على سطح القمر.

ابتكر ميشيل ويبو فكرة استخدام المحرك نفسه للطيران العمودي والأفقي عن طريق تغيير مسار الدفع . [ 32 ] وقد أدى ذلك إلى تطوير محرك بريستول سيدلي بيغاسوس الذي استخدم أربع فوهات دوارة لتوجيه الدفع عبر نطاق من الزوايا. [ 33 ] طُوّر هذا المحرك بالتوازي مع هيكل طائرة هوكر P.1127 ، التي أصبحت فيما بعد طائرة كيستريل، ثم دخلت الإنتاج باسم هوكر سيدلي هارير ، على الرغم من إلغاء مشروع هوكر سيدلي P.1154 الأسرع من الصوت في عام 1965. وكان الفرنسيون، في منافسة مع P.1154، قد طوروا نسخة من داسو ميراج III قادرة على بلوغ سرعة ماخ 1. وقد حققت داسو ميراج III الانتقال من الطيران العمودي إلى الأفقي في مارس 1966، ووصلت إلى سرعة ماخ 1.3 في الطيران الأفقي بعد فترة وجيزة.

V/STOL

هبوط طائرة هارير النفاثة التابعة لسلاح الجو البحري الهندي

عادةً ما تُحلّق طائرة هارير في وضع الإقلاع والهبوط العمودي القصير (STOVL)، مما يُمكّنها من حمل حمولة أكبر من الوقود أو الأسلحة لمسافة مُحددة. [ 5 ] في وضع الإقلاع والهبوط العمودي القصير (V/STOL)، تتحرك الطائرة أفقيًا على طول المدرج قبل الإقلاع باستخدام الدفع العمودي. يُولّد هذا الوضع قوة رفع ديناميكية هوائية بالإضافة إلى قوة الرفع الناتجة عن الدفع، مما يسمح بالإقلاع بحمولات أثقل بكفاءة أعلى. عند الهبوط، تكون الطائرة أخف وزنًا بكثير نظرًا لفقدان وزن الوقود، مما يُتيح هبوطًا عموديًا مُتحكمًا فيه. من الجوانب المهمة لعمليات الإقلاع والهبوط العمودي القصير (STOL) لطائرة هارير على متن حاملات الطائرات البحرية، وجود منصة أمامية مرتفعة تُشبه "منصة التزلج"، تُعطي الطائرة زخمًا عموديًا إضافيًا عند الإقلاع. [ 34 ]

أظهر غلاف عدد مارس 1981 من مجلة Popular Science ثلاث رسومات توضيحية لقصة الصفحة الأولى بعنوان "طائرة ذات محرك مائل للإقلاع والهبوط العمودي/القصير - تسرع مثل الطائرة، وتهبط مثل المروحية"؛ [ 35 ] وكانت هناك قصة متابعة ضمن عدد أبريل 2006 أشارت إلى "مشاكل استهلاك الوقود والاستقرار التي عانت منها الطائرات/المروحيات السابقة". [ 36 ]

بعد تقاعدها من البحرية الملكية البريطانية عام 2006، [ 37 ] استمرت البحرية الهندية في تشغيل طائرات سي هارير حتى عام 2016، [ 38 ] بشكل رئيسي من حاملة طائراتها آي إن إس فيرات  . أُحيلت أحدث نسخة من طائرة هارير، وهي بي إيه إي هارير 2 ، إلى التقاعد في ديسمبر 2010 بعد أن كانت تُستخدم من قبل سلاح الجو الملكي البريطاني والبحرية الملكية البريطانية. ولا تزال البحرية الإيطالية والإسبانية تستخدم طائرة إيه في-8 بي هارير 2 ، وهي نسخة أمريكية بريطانية. وفي عام 2026، أحال سلاح مشاة البحرية الأمريكية آخر طائراته من طراز إيه في-8 بي إلى التقاعد، حيث أقام سرب في إم إيه-223 "بولدوغز" التابع للجناح الجوي الثاني لمشاة البحرية حفل وداع في قاعدة تشيري بوينت الجوية . [ 39 ] ويحل محل طائرة هارير 2/إيه في-8 بي في القوات الجوية الأمريكية والبريطانية طائرة إف-35 لايتنينغ 2، وهي نسخة إس تي أو فيل من طائرة لوكهيد مارتن إف-35 لايتنينغ 2 . [ 40 ]

الطائرات القابلة للتحويل والطائرات الجيروسكوبية

تستعد طائرة من طراز بيل XV-15 للهبوط

الطائرة ذات المراوح القابلة للإمالة هي طائرة دوارة تولد قوة الرفع والدفع بواسطة دوار واحد أو أكثر (يُطلق عليها أحيانًا اسم المراوح الدافعة ) مثبتة على أعمدة دوارة أو حاضنات، عادةً ما تكون في نهايات جناح ثابت. يجمع تصميم الطائرة ذات المراوح القابلة للإمالة بين قدرة الإقلاع والهبوط العمودي للمروحية وسرعة ومدى الطائرة التقليدية ذات الجناح الثابت .

يشبه الجناح القابل للإمالة الطائرة الدوارة القابلة للإمالة، باستثناء أن حوامل الدوار مثبتة على الجناح وأن المجموعة بأكملها تميل بين الوضعين الرأسي والأفقي.

الطائرة الجيرودينية هي نوع من الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي، مزودة بنظام يشبه دوار المروحية، ولا تحتاج إلى محركها إلا للإقلاع والهبوط، وتتضمن محركًا واحدًا أو أكثر من المحركات التقليدية ذات المروحة أو المحركات النفاثة لتوفير قوة الدفع أثناء الطيران العادي.

روكيتس

طوّرت شركة سبيس إكس عدة نماذج أولية من صاروخ فالكون 9 للتحقق من صحة جوانب هندسية مختلفة تتعلق بالتحليق على ارتفاعات وسرعات منخفضة ضمن برنامج تطوير نظام الإطلاق القابل لإعادة الاستخدام . [ 41 ] أجرى النموذج الأولي الأول، غراس هوبر، ثماني رحلات تجريبية ناجحة [ 42 ] خلال الفترة 2012-2013. وقد أجرى رحلته التجريبية الثامنة والأخيرة في 7 أكتوبر 2013، حيث حلق على ارتفاع 744 مترًا (2441 قدمًا) قبل أن يهبط بنجاح للمرة الثامنة بتقنية الإقلاع والهبوط العمودي. [ 43 ] [ 44 ] كان هذا آخر اختبار مُجدول لمنصة غراس هوبر؛ وسيتبع ذلك اختبارات على ارتفاعات منخفضة لمركبة فالكون 9 القابلة لإعادة الاستخدام (F9R) في تكساس، تليها اختبارات على ارتفاعات عالية في نيو مكسيكو. 

في 23 نوفمبر/تشرين الثاني 2015، حقق صاروخ نيو شيبارد التابع لشركة بلو أوريجين أول هبوط عمودي ناجح بعد رحلة تجريبية شبه مدارية غير مأهولة وصلت إلى الفضاء. [ 45 ] وفي 21 ديسمبر/كانون الأول 2015، هبطت المرحلة الأولى من صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس بنجاح بعد أن حملت 11 قمراً صناعياً تجارياً إلى مدار أرضي منخفض على متن رحلة فالكون 9 رقم 20. [ 46 ] وقد مهدت هذه التجارب الطريق لتخفيضات كبيرة في تكاليف رحلات الفضاء.

قوائم الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي/القصير

هذه قائمة جزئية؛ فقد كانت هناك العديد من التصاميم للطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي/القصير.

الدفع الموجه

تقنية النفث المائل

طائرة ذات دوار مائل

جناح قابل للإمالة

فصل الدفع والرفع

أسرع من الصوت

على الرغم من اقتراح وبناء العديد من الطائرات، مع اختبار عدد قليل منها، فإن طائرة F-35B هي أول طائرة V/STOL أسرع من الصوت والوحيدة التي وصلت إلى الخدمة التشغيلية، حيث دخلت الخدمة في عام 2016. [ 47 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ دليل V-22 Osprey الجيب، مؤرشف بتاريخ 29 ديسمبر 2010 في Wayback Machine . بيل بوينغ، 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أبريل 2010.
  2. ↑ لاسكوفيتز، آي بي (1961). "طائرات بدون دوارات ذات إقلاع وهبوط عمودي (Vtol) تتمتع بثبات ذاتي" . حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 93 (1): 3-24 . Bibcode : 1961NYASA..93....3L . doi : 10.1111/j.1749-6632.1961.tb30485.x . ISSN 0077-8923 . S2CID 84160729 .  
  3. ↑ فيرجن، بيل (ديسمبر 2017). "بليمب، مركبة هجينة بين الطائرة والمنطاد، تسعى لإحداث ثورة في سوق الطائرات بدون طيار - يُضيف الأخوان جيمس وجويل إيغان من سياتل منطادًا جديدًا إلى سوق الطائرات بدون طيار، وقد يكون متاحًا في أقرب وقت العام المقبل" . مجلة سياتل للأعمال . تاريخ الاطلاع: 16 نوفمبر 2021 .
  4. ↑ لو بريس، جي. وآخرون (2022). "تقرير بحث ACRP رقم 236: تجهيز مطارك للطائرات الكهربائية وتقنيات الهيدروجين". مجلس أبحاث النقل، واشنطن العاصمة: https://nap.nationalacademies.org/catalog/26512/preparing-your-airport-for-electric-aircraft-and-hydrogen-technologies
  5. 1 2 خورانا كيه سي (2009). إدارة الطيران: منظورات عالمية . منشورات غلوبال إنديا. ص 133. ISBN  9789380228396.
  6. ↑ يفيم جوردون، تاريخ الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي، صفحة 28
  7. ↑ جون وايتكلاي تشامبرز، موسوعة أكسفورد لتاريخ الجيش الأمريكي، مطبعة جامعة أكسفورد، الولايات المتحدة الأمريكية، 1999، صفحة 748
  8. ↑ us 1655113 
  9. ↑ رايل، أ. ج. س. "اختراع نيكولا تيسلا الغريب" . مجلة الطيران والفضاء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2021 .
  10. 1 2 "Tiltrotor" . www.globalsecurity.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 أكتوبر 2019 .
  11. ↑ ألين 2007، ص 13-20.
  12. ↑ "رحلة فيرتيجيت الجديدة العمودية: انطلاق الطائرة X-13 كالصاروخ، وهبوطها بذيلها أولاً" . مجلة لايف . تايم إنك. 20 مايو 1957. ص 136. 
  13. ↑ جيم وينشستر، الطائرات التجريبية والنماذج الأولية ، كتب بارنز أند نوبل
  14. ↑ سيمونسن، إريك. "ملف آخر من ملفات إكس: طائرة بوينغ التجريبية ذات الدوار/الجناح الأمامي تُصبح رسميًا X-50A" . www.boeing.com . تاريخ الاطلاع: 29 أبريل 2021 .
  15. ↑ خورانا، ك. س. (2009). إدارة الطيران: منظورات عالمية . منشورات غلوبال إنديا. ص 134. ISBN  978-93-80228-39-6.
  16. ↑ بونيفاس 2000، ص 74.
  17. ↑ نورتون 2004، ص 6-9، 95-96.
  18. ↑ "شركة بي إيه إي تعيد تشغيل طائرات النقل العمودي بين المدن المتوقفة عن العمل" . www.aerospace-technology.com . تاريخ الاطلاع: 29 أبريل 2021 .
  19. ↑ "إحياء مشاريع "ثندربيردز" المنسية من ستينيات القرن الماضي" . بي إيه إي سيستمز | الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2021 .
  20. ↑ "مع قيام شركة ماكدونيل دوغلاس بمراجعة تصميم JAST" . مجلة فلايت إنترناشونال . 20 فبراير 1996.
  21. ↑ باربرا س. إسكر (1990). خصائص أداء فوهة بطنية قابلة للتوجيه بمقياس ثلث الحجم لطائرات الإقلاع والهبوط العمودي أحادي المرحلة . [واشنطن العاصمة]: ناسا. ISBN 9780760770917. OCLC 24990569 . OL 17630526M .  
  22. ↑ "طائرات إكس". بي بي إس: نص نوفا . تم الاطلاع عليه في 9 يناير 2010.
  23. ↑ كافاس، كريستوفر ب. "مقاتلة إف-35 بي إس تي أو في إل تصل إلى سرعة تفوق سرعة الصوت." مؤرشف في 14 يوليو 2011 في آلة Wayback. صحيفة مارين كوربس تايمز ، 15 يونيو 2010. تم الاسترجاع في 15 يونيو 2010.
  24. ↑ أوكونور، كيت (12 يوليو 2018). "مقدمة تكشف عن طائرة كهربائية فائقة الخفة للإقلاع والهبوط العمودي" . AVweb . مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2013. تم الاطلاع عليه في 13 يوليو 2018 .
  25. ↑ وودبريدج، إيوان؛ كونور، دين ت.؛ فيربيلين، يانيك؛ هاين، دنكان؛ ريتشاردسون، توم؛ سكوت، توماس ب. (28 يونيو 2023). "رسم خرائط أشعة غاما المحمولة جواً باستخدام مركبات جوية ثابتة الجناحين ذات إقلاع وهبوط عمودي (VTOL) بدون طاقم" . مجلة فرونتيرز في الروبوتات والذكاء الاصطناعي . 10. doi : 10.3389/frobt.2023.1137763 . ISSN 2296-9144 . PMC 10337992. PMID 37448876 .   
  26. ↑ مشروع الطائر الطنان (تقرير فني) ملخص فني وتجميع للخصائص والمواصفات الخاصة بالطائرات ذات المنحدرات الحادة، المجلد 88، أبريل 1961. من إعداد وكالة الطيران الفيدرالية الأمريكية. الصفحات 143-144، الشكل 175.
  27. ↑ تاريخ الطيران، مجلة التقدم الجوي، طبعة ربيع 1961
  28. ↑ مجلة أسبوع الطيران وتكنولوجيا الفضاء، اختبارات المروحة الرافعة تُظهر إمكانات الإقلاع والهبوط العمودي. 8 أغسطس 1960
  29. ↑ " طائرة الإقلاع والهبوط العمودي: ياك-38" . www.yak.ru. مكتب ياكوفليف للتصميم . 16 يوليو 2008. تاريخ الاطلاع: 29 أبريل 2021 .
  30. ↑ جاكسون 1976، ص 143.
  31. ↑ "ناسا - حقائق تقنية ناسا درايدن - مركبة أبحاث الهبوط على سطح القمر" . www.nasa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2021 .
  32. ↑ داو، أندرو (2009). بيغاسوس: قلب طائرة هارير . بارنسلي، جنوب يوركشاير، المملكة المتحدة: بن آند سورد للطيران. الصفحات 29-46 . ISBN  978-1-84884-042-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يونيو 2020 .
  33. ↑ "الجناح" (ملف PDF) . أساسيات علم الطيران . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مايو 2015 .
  34. ↑ "عبقرية الطائرة النفاثة البحرية القافزة" . مؤسسة الملاحة البحرية. 31 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2020 .
  35. ↑ "طائرة ذات محرك مائل للإقلاع والهبوط العمودي/القصير - سرعتها كسرعة الطائرة، وهبوطها كهبوط المروحية" . مجلة العلوم الشعبية . مارس 1981. ص 3. 
  36. ^ "الخامس / ستول" . العلوم الشعبية . أبريل 2006. ص. 118. 
  37. ↑ "التحليق والخروج: البحرية الملكية البريطانية تُخرج طائرة سي هارير من الخدمة" . فلايت جلوبال . 28 مارس 2006. تم الاطلاع عليه في 20 يناير 2020 .
  38. ↑ راغوفانشي، فيفيك (21 مارس 2016). "البحرية الهندية تُخرج طائرات هارير من الخدمة" . أخبار الدفاع . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2020 .
  39. ↑ "جنود المارينز يودعون طائرات AV-8B هارير II في حفل غروب الشمس"" . النجوم والخطوط . مؤرشف من الأصل في 5 يونيو 2026. تم الاسترجاع في 5 يونيو 2026. "
  40. ↑ روبلين، سيباستيان (13 أكتوبر 2018). "البحرية الملكية تعود (بفضل طائرات إف-35 وحاملتي طائرات جديدتين)" . ناشونال إنترست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2020 .
  41. ↑ " نموذج أولي لصاروخ قابل لإعادة الاستخدام جاهز تقريبًا لأول إطلاق" . سبيس فلايت ناو . 9 يوليو 2012. تم الاطلاع عليه في 13 يوليو 2012. قامت شركة سبيس إكس ببناء منشأة إطلاق خرسانية مساحتها نصف فدان في ماكجريجور، وصاروخ جراس هوبر يقف بالفعل على منصة الإطلاق، مزودًا بأربع أرجل هبوط فضية تشبه الحشرات.
  42. ↑ "المركبة غراس هوبر تُكمل أعلى قفزة حتى الآن" . SpaceX.com. 10 مارس 2013. مؤرشف من الأصل في 29 أبريل 2013. تم الاطلاع عليه في 11 مارس 2013 .
  43. ↑ "المركبة الفضائية غراس هوبر تحلق إلى أعلى ارتفاع لها حتى الآن" . بيان صحفي على وسائل التواصل الاجتماعي . سبيس إكس. ١٢ أكتوبر ٢٠١٣. تاريخ الاطلاع: ١٤ أكتوبر ٢٠١٣. شاهد: المركبة الفضائية غراس هوبر تحلق إلى أعلى ارتفاع لها حتى الآن - ٧٤٤ مترًا (٢٤٤١ قدمًا) في سماء تكساس.
  44. ↑ اختبار طائرة غراس هوبر 744 متر | كاميرا واحدة (طائرة سداسية المراوح) ، 12 أكتوبر 2013 ، تم الاطلاع عليه في 29 أبريل 2021
  45. ↑ "شركة بلو أوريجين تُحقق هبوطًا تاريخيًا لصاروخ" . بلو أوريجين . 24 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 نوفمبر 2015 .
  46. ↑ "منشور على تويتر من شركة سبيس إكس" . تويتر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2021 .
  47. ↑ "تقرير: العمل على طائرة إف-35 يتأخر عامين آخرين." مؤرشف في 27-07-2009 في Wayback Machine CQ Politics ، 23 يوليو 2009.
  48. ↑ كيلجارد، كريس (محرر أول). "من سرعة تفوق سرعة الصوت إلى التحليق: كيف تحلق طائرة إف-35." space.com، 21 ديسمبر 2007.

فهرس

  • ألين ، فرانسيس ج. “بولت تستقيم: مقاتلات كونفير ولوكهيد VTOL”. متحمس الهواء (النشر الرئيسي)، المجلد 127، يناير / فبراير 2007. ISSN 0143-5450 . 
  • السالم، أحمد؛ زهدي، محمد (2023). "مراجعة للتطبيقات المدنية لمركبات الإقلاع والهبوط العمودي". مؤتمر IEEE لعام 2023 حول تقنيات الاستدامة (SusTech) . الصفحات 130-137 . doi : 10.1109/SusTech57309.2023.10129574 . ISBN  979-8-3503-4548-3.
  • بونيفاس، باتريك. "اختبار الأجنحة القابلة للإمالة". مجلة الطائرات، المجلد 28، العدد 3، مارس 2000، الصفحات  72-78.
  • كامبل، جون ب. الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي. نيويورك: شركة ماكميلان، 1962.
  • هاردينغ، ستيفن. "سيارات الجيب الطائرة: بحث الجيش الأمريكي عن "المركبة " المثالية ". مجلة عشاق الطيران ، العدد 73، يناير/فبراير 1998، الصفحات  10-12. ستامفورد، لينكولنشاير، المملكة المتحدة: دار كي للنشر. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0143-5450 . 
  • جاكسون، بول أ. الطيران العسكري الألماني 1956-1976 . هينكلي، ليسترشاير، المملكة المتحدة: منشورات ميدلاند كاونتيز، 1976. ISBN 0-904597-03-2.
  • خورانا، كي سي. إدارة الطيران: منظورات عالمية . سنغافورة: منشورات غلوبال إنديا، 2009. ISBN 978-9-3802-2839-6.
  • ماركمان، ستيف وبيل هولدر. مباشرة إلى الأعلى: تاريخ الطيران العمودي . أتغلين، بنسلفانيا: دار نشر شيفر، 2000. ISBN 0-7643-1204-9.
  • نورتون، بيل. طائرة بيل بوينغ V-22 أوسبري، طائرة نقل تكتيكية ذات محركات قابلة للإمالة . إيرل شيلتون، ليستر، المملكة المتحدة: ميدلاند للنشر، 2004. ISBN 1-85780-165-2.
  • روغرز، مايك. طائرات الإقلاع والهبوط العمودي: طائرات الأبحاث العسكرية . نيويورك: أوريون بوكس، 1989. ISBN 0-517-57684-8.
  • بوتشي، رولاند. سحر كوادكوبتر . نوردرستيدت، مجلس الإدارة، النسخة الإنجليزية، 2011. ISBN 978-3-8423-6731-9