طائرة عمودية

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 19 صور
الموسوعة الحرة

الطائرة ذات الإقلاع والهبوط العمودي ( VTOL ) هي الطائرة التي يمكنها الإقلاع والهبوط عموديًا دون الاعتماد على مدرج . يمكن أن يشمل هذا التصنيف مجموعة متنوعة من أنواع الطائرات بما في ذلك المروحيات بالإضافة إلى الطائرات ذات الأجنحة الثابتة الموجهة بالدفع والطائرات الهجينة الأخرى ذات الدوارات التي تعمل بالطاقة مثل cyclogyros/cyclocopters و gyrodynes . [1]

طائرة F-35B Lightning II تابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني أثناء هبوطها عموديًا

يمكن لبعض طائرات VTOL العمل في أوضاع أخرى أيضًا، مثل CTOL (الإقلاع والهبوط التقليدي)، أو STOL (الإقلاع والهبوط القصير)، أو STOVL (الإقلاع القصير والهبوط العمودي). يمكن للبعض الآخر، مثل بعض المروحيات، العمل فقط كـ VTOL، بسبب افتقار الطائرة إلى معدات الهبوط التي يمكنها التعامل مع السير على الأرض . VTOL هو مجموعة فرعية من V/STOL (الإقلاع والهبوط العمودي أو القصير).

تُعد بعض الطائرات الأخف من الهواء مؤهلة أيضًا لتكون طائرات VTOL، حيث يمكنها التحليق والإقلاع والهبوط بأنماط اقتراب/مغادرة عمودية. [2]

يتم تطوير طائرات الإقلاع والهبوط العمودي الكهربائية، أو eVTOLs ، جنبًا إلى جنب مع تقنيات التحكم في الطيران الأكثر استقلالية والتنقل كخدمة (MaaS) لتمكين التنقل الجوي المتقدم (AAM)، والذي يمكن أن يشمل خدمات سيارات الأجرة الجوية عند الطلب، والتنقل الجوي الإقليمي، وتسليم البضائع، والمركبات الجوية الشخصية (PAVs). [3]

بالإضافة إلى المروحيات المنتشرة في كل مكان، يوجد حاليًا نوعان من طائرات الإقلاع والهبوط العمودي في الخدمة العسكرية: طائرات المراوح المائلة ، مثل Bell Boeing V-22 Osprey ، والطائرات الموجهة بالدفع، مثل عائلة Harrier و F-35B Lightning II Joint Strike Fighter (JSF) الجديدة. في القطاع المدني حاليًا، تُستخدم المروحيات فقط بشكل عام (تم اقتراح بعض الأنواع الأخرى من طائرات الإقلاع والهبوط العمودي التجارية وهي قيد التطوير اعتبارًا من عام 2017 ). بشكل عام، تستخدم طائرات الإقلاع والهبوط العمودي القادرة على الإقلاع والهبوط القصير والطويل هذه الخاصية أينما أمكن، لأنها تزيد بشكل كبير من وزن الإقلاع أو المدى أو الحمولة مقارنةً بالإقلاع والهبوط العمودي الخالص. [4]

تاريخ

الدعائم والمراوح والطائرات العمودية المتقدمة

كانت فكرة الطيران العمودي موجودة منذ آلاف السنين، وتظهر رسومات طائرة عمودية في دفتر رسومات ليوناردو دافنشي . طارت طائرات عمودية مأهولة، على شكل مروحيات بدائية، لأول مرة في عام 1907، لكن لم يتم إتقانها إلا بعد الحرب العالمية الثانية. [5] [6]

بالإضافة إلى تطوير المروحيات ، جُرِّبت العديد من الأساليب لتطوير طائرات عملية ذات قدرات إقلاع وهبوط عمودي، بما في ذلك طائرة هنري برلينر التجريبية ذات الأجنحة الثابتة ذات الدوار الأفقي في الفترة من 1922 إلى 1925، وبراءة اختراع نيكولا تيسلا في عام 1928، وبراءة اختراع جورج ليهبرجر في عام 1930 للطائرات ذات الأجنحة الثابتة ذات الإقلاع والهبوط العمودي غير العملية نسبيًا والمحركات المائلة. [7] [8] [9] في أواخر الثلاثينيات من القرن العشرين، حصل مصمم الطائرات البريطاني ليزلي إيفرت باينز على براءة اختراع لطائرة باينز هليبل، وهي طائرة أخرى ذات دوار مائل. في عام 1941، بدأ المصمم الألماني هاينريش فوك العمل على فوك-أجيليس فا 269 ، والتي كانت تحتوي على دوارين مائلين للأسفل للإقلاع العمودي، لكن القصف في زمن الحرب أوقف التطوير. [9]

طائرة كونفير XFY-1 بوجو أثناء الطيران

في مايو 1951، حصلت كل من لوكهيد وكونفير على عقود في محاولة لتصميم وبناء واختبار مقاتلتين تجريبيتين ذات إقلاع وهبوط عمودي. أنتجت لوكهيد الطائرة XFV وأنتجت كونفير الطائرة Convair XFY Pogo . انتقل كلا البرنامجين التجريبيين إلى حالة الطيران وأكملا رحلات الاختبار في الفترة من 1954 إلى 1955، عندما تم إلغاء العقود. [10] وبالمثل، حلقت طائرة رايان إكس-13 فيرتيجيت في سلسلة من الرحلات التجريبية بين عامي 1955 و1957، لكنها عانت أيضًا من نفس المصير. [11]

تم التحقيق في استخدام المراوح الرأسية التي تعمل بمحركات في الخمسينيات من القرن العشرين. قامت الولايات المتحدة ببناء طائرة حيث كان العادم النفاث يدفع المراوح ، في حين تضمنت المشاريع البريطانية غير المبنية مراوح تعمل بمحركات ميكانيكية من المحركات النفاثة. [ بحاجة لمصدر ]

بيل XV-15

لقد قامت وكالة ناسا بتحليق مركبات VTOL أخرى مثل مركبة الأبحاث Bell XV-15 (1977)، كما فعلت البحرية السوفيتية و Fluftwaffe . كما قامت شركة سيكورسكي باختبار طائرة أطلق عليها اسم X-Wing ، والتي أقلعت على طريقة طائرة الهليكوبتر. ستصبح الدوارات ثابتة في منتصف الرحلة، وتعمل كأجنحة، وتوفر الرفع بالإضافة إلى الأجنحة الثابتة. تعد طائرة بوينج X-50 نموذجًا أوليًا لطائرة Canard Rotor/Wing تستخدم مفهومًا مشابهًا. [12]

فايري جيت جيروداين

كان مشروع VTOL البريطاني المختلف هو الجيروداين ، حيث يتم تشغيل الدوار أثناء الإقلاع والهبوط ولكنه يتحرك بحرية أثناء الطيران، مع محركات دفع منفصلة توفر الدفع للأمام. بدءًا من Fairey Gyrodyne ، تطور هذا النوع من الطائرات لاحقًا إلى Fairey Rotodyne بمحركين أكبر بكثير ، والذي استخدم محركات نفاثات طرفية لتشغيل الدوار عند الإقلاع والهبوط ولكنه استخدم بعد ذلك محركين توربينيين من طراز Napier Eland يقودان مراوح تقليدية مثبتة على أجنحة كبيرة لتوفير الدفع، حيث تعمل الأجنحة على تفريغ الدوار أثناء الطيران الأفقي. تم تطوير Rotodyne للجمع بين كفاءة الطائرات ذات الأجنحة الثابتة في الرحلة البحرية وقدرة VTOL لطائرة هليكوبتر لتوفير خدمة طائرات ركاب قصيرة المدى من مراكز المدن إلى المطارات.

جنود مشاة البحرية الأمريكية يقفزون من طائرة بيل بوينج V-22 أوسبري ، أول طائرة إنتاجية ذات مراوح دوارة
طائرة Canadair CL-84 Dynavert CL-84-1 ( CX8402 ) معروضة في متحف كندا للطيران والفضاء في أوتاوا، أونتاريو

كانت CL -84 Dynavert طائرة كندية أحادية السطح بجناح مائل ذات محرك توربيني V/STOL صممتها وصنعتها شركة Canadair بين عامي 1964 و1972. طلبت الحكومة الكندية ثلاث طائرات CL-84 محدثة للتقييم العسكري في عام 1968، وأطلق عليها اسم CL-84-1. من عام 1972 إلى عام 1974، تم عرض هذا الإصدار وتقييمه في الولايات المتحدة على متن حاملتي الطائرات USS Guam وUSS Guadalcanal ، وفي مراكز أخرى مختلفة. [13] شملت هذه التجارب طيارين عسكريين من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وكندا. أثناء الاختبار، تحطمت طائرتان من طراز CL-84 بسبب أعطال ميكانيكية، ولكن لم تحدث خسائر في الأرواح نتيجة لهذه الحوادث. لم تسفر هذه الحوادث عن عقود إنتاج. [14]

على الرغم من أن الطائرات ذات المراوح المائلة مثل Focke-Achgelis Fa 269 في منتصف الأربعينيات وCentro Técnico Aeroespacial "Convertiplano" في الخمسينيات وصلت إلى مراحل الاختبار أو النموذج الأولي، فإن Bell-Boeing V-22 Osprey تعتبر أول طائرة ذات مراوح مائلة في العالم . تحتوي على مروحة ثلاثية الشفرات ومحرك توربيني وناقل حركة مثبت على كل طرف جناح. Osprey هي طائرة متعددة المهام مع كل من الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL) والقدرة على الإقلاع والهبوط القصير ( STOL ). وهي مصممة لأداء مهام مثل المروحية التقليدية مع أداء رحلة طويلة المدى وعالية السرعة لطائرة توربينية . تصنف إدارة الطيران الفيدرالية Osprey على أنها نموذج لطائرة رفع تعمل بالطاقة . [15]

جرت محاولات في ستينيات القرن العشرين لتطوير طائرة ركاب تجارية ذات قدرة الإقلاع والهبوط العمودي. وكان اقتراح هوكر سيدلي للرفع العمودي بين المدن يتضمن صفين من مراوح الرفع على كلا الجانبين. ومع ذلك، لم يتم إنتاج أي من هذه الطائرات بعد رفضها باعتبارها ثقيلة للغاية ومكلفة للغاية للتشغيل. [16] [ مصدر غير موثوق؟ ] [17]

في عام 2018، عرضت شركة Opener Aero طائرة VTOL ثابتة الجناح تعمل بالطاقة الكهربائية، Blackfly ، والتي تدعي الشركة المصنعة أنها أول طائرة خفيفة الوزن ثابتة الجناح تعمل بالكامل بالكهرباء، وتتمتع بالإقلاع والهبوط العمودي. [18]

طائرات بدون طيار حديثة

طائرة بدون طيار من طراز Schiebel Camcopter S-100 ، وهي طائرة عمودية حديثة بدون طيار

في القرن الحادي والعشرين، أصبحت الطائرات بدون طيار شائعة بشكل متزايد. تتمتع العديد منها بقدرة الإقلاع والهبوط العمودي، وخاصة من نوع الطائرات الرباعية المراوح . [19]

رافعة نفاثة

رايان X-13

الجالسين على الذيل

في عام 1947، طلبت البحرية الأمريكية تصميم طائرة ريان إكس-13 فيرتيجيت ، التي كانت مزودة بذيل ، ثم أصدرت اقتراحًا في عام 1948 لطائرة قادرة على الإقلاع والهبوط العمودي على متن منصات مثبتة على ظهر السفن التقليدية. تنافست كل من كونفير ولوكهيد على العقد ، ولكن في عام 1950، تم تعديل المتطلب، مع الدعوة إلى طائرة بحثية قادرة على التطور في النهاية إلى مقاتلة مرافقة للقوافل على متن السفن ذات الإقلاع والهبوط العمودي.

في نهاية عام 1958، قامت الطائرة الفرنسية SNECMA Coléoptère ، ذات الجناح الحلقي ، برحلتها الأولى. ومع ذلك، تم تدمير النموذج الأولي الوحيد في رحلته التاسعة في عام 1959، ولم يتم الحصول على التمويل للنموذج الأولي الثاني.

التصميم التقليدي

"سرير طائر" - جهاز قياس الدفع من رولز رويس

كانت هناك مساهمة وظيفية مبكرة أكثر تأثيرًا في VTOL وهي جهاز قياس الدفع ("السرير الطائر") من شركة Rolls-Royce في عام 1953. وقد أدى ذلك إلى ظهور أول محركات VTOL كما تم استخدامها في أول طائرة VTOL بريطانية، وهي Short SC.1 (1957)، Short Brothers وHarland، بلفاست والتي استخدمت أربعة محركات رفع رأسي مع محرك أفقي للدفع الأمامي.

الطائرة القصيرة SC.1 ذات الإقلاع والهبوط العمودي دلتا

كانت الطائرة شورت إس سي 1 أول طائرة إقلاع وهبوط عمودي بريطانية ثابتة الجناح. صُممت الطائرة إس سي 1 لدراسة المشاكل المتعلقة برحلات الإقلاع والهبوط العمودي والانتقال من وإلى الرحلات الأمامية. صُممت الطائرة إس سي 1 لتلبية طلب وزارة التموين (MoS) لتقديم عطاءات (ER.143T) لطائرة بحثية للإقلاع العمودي صدرت في سبتمبر 1953. قبلت الوزارة التصميم وتم إبرام عقد لطائرتين (XG900 وXG905) لتلبية المواصفات ER.143D بتاريخ 15 أكتوبر 1954. كما تم تجهيز الطائرة إس سي 1 بأول نظام تحكم "سلكي" لطائرة إقلاع وهبوط عمودي. سمح هذا بثلاثة أوضاع للتحكم في الأسطح الديناميكية الهوائية أو أدوات التحكم في الفوهات.

كانت طائرة Republic Aviation AP-100 نموذجًا أوليًا لطائرة مقاتلة نووية بمحرك نفاث من طراز General Electric J85 VTOL 6x صممها ألكسندر كارتفيلي وكانت تحتوي على 3 مراوح مجاري في وسط جسمها وذيلها كمنافس محتمل لبرنامج TFX . [20] [21] [22] كان التصميم الآخر هو A400 AVS الذي استخدم أجنحة ذات هندسة متغيرة ولكن وجد أنه معقد للغاية، ومع ذلك فقد أدى إلى تطوير AFVG والذي ساعد بدوره في تطوير Panavia Tornado .

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

كانت طائرة ياكوفليف ياك-38 طائرة إقلاع وهبوط عمودي تابعة للبحرية السوفيتية، وكانت مخصصة للاستخدام على متن حاملات الطائرات الخفيفة وسفن الشحن والسفن الحربية. وقد تم تطويرها من طائرة ياكوفليف ياك-36 التجريبية في سبعينيات القرن العشرين. وقبل تفكك الاتحاد السوفيتي، تم تطوير طائرة إقلاع وهبوط عمودي تفوق سرعة الصوت لتكون خليفة للطائرة ياك-38، وهي الطائرة ياك-141 ، والتي لم تدخل الإنتاج قط. [23]

طائرة ألمانية من طراز V/ STOL VJ101 معروضة في المتحف الألماني بميونيخ، ألمانيا
هل سيتم عرض 31 E3 في المتحف الألماني بألمانيا؟

في الستينيات وأوائل السبعينيات، خططت ألمانيا لثلاث طائرات إقلاع وهبوط عمودي مختلفة. استخدمت إحداها طائرة لوكهيد إف-104 ستارفايتر كأساس للبحث عن طائرة إقلاع وهبوط عمودي . وعلى الرغم من بناء نموذجين (X1 وX2)، فقد تم إلغاء المشروع بسبب التكاليف المرتفعة والمشاكل السياسية بالإضافة إلى الاحتياجات المتغيرة في القوات الجوية الألمانية وحلف شمال الأطلسي. قامت طائرة EWR VJ 101 C بالإقلاع والهبوط العمودي الحر، بالإضافة إلى رحلات تجريبية تتجاوز سرعة ماخ 1 في منتصف وأواخر الستينيات. تم الحفاظ على إحدى طائرات الاختبار في المتحف الألماني في ميونيخ بألمانيا، وأخرى خارج مطار فريدريشهافن. كانت الطائرات الأخرى هي طائرة VFW-Fokker VAK 191B المقاتلة الخفيفة وطائرة الاستطلاع، وطائرة النقل Dornier Do 31 E-3 (للجنود). [24]

كان LLRV عبارة عن محاكي مركبة فضائية لمركبة الهبوط القمرية أبولو. [25] تم تصميمه لمحاكاة خصائص طيران الوحدة القمرية ( LEM )، والتي كان عليها الاعتماد على محرك رد فعل للهبوط على القمر.

كانت فكرة استخدام نفس المحرك للطيران الرأسي والأفقي عن طريق تغيير مسار الدفع من ابتكار ميشيل ويبو . [26] وقد أدى ذلك إلى ظهور محرك بريستول سيدلي بيجاسوس الذي استخدم أربع فوهات دوارة لتوجيه الدفع عبر مجموعة من الزوايا. [27] وقد تم تطوير هذا المحرك جنبًا إلى جنب مع هيكل الطائرة، وهو هوكر بي.1127 ، والذي أصبح فيما بعد كيستريل ثم دخل الإنتاج باسم هوكر سيدلي هاريير ، على الرغم من إلغاء هوكر سيدلي بي.1154 الأسرع من الصوت في عام 1965. وقد طور الفرنسيون في المنافسة مع بي.1154 نسخة من داسو ميراج 3 قادرة على الوصول إلى سرعة ماخ 1. حققت داسو ميراج 34 الانتقال من الطيران الرأسي إلى الأفقي في مارس 1966، ووصلت إلى سرعة ماخ 1.3 في الطيران المستوي بعد وقت قصير.

V/STOL

هبوط طائرة هاريير النفاثة مع سلاح الجو البحري الهندي

عادة ما يتم تحليق طائرة هاريير في وضع الإقلاع القصير والطويل ، مما يمكنها من حمل حمولة وقود أو سلاح أعلى على مسافة معينة. [4] في وضع الإقلاع القصير والطويل، تتحرك طائرة الإقلاع والهبوط العمودي أفقيًا على طول المدرج قبل الإقلاع باستخدام الدفع الرأسي. وهذا يعطي رفعًا ديناميكيًا هوائيًا بالإضافة إلى رفع الدفع ويسمح بالإقلاع بأحمال أثقل ويكون أكثر كفاءة. عند الهبوط تكون الطائرة أخف وزنًا بكثير بسبب فقدان وزن الوقود ويمكن إجراء هبوط عمودي متحكم فيه. أحد الجوانب المهمة لعمليات الإقلاع القصير والطويل لطائرات هاريير على متن حاملات الطائرات البحرية هو سطح "القفزة التزلجية" المرتفع للأمام، والذي يمنح الطائرة زخمًا رأسيًا إضافيًا عند الإقلاع. [28]

أظهر غلاف مجلة Popular Science في مارس 1981 ثلاثة رسوم توضيحية لقصة الصفحة الأولى "محرك الإمالة V/STOL - سرعات مثل الطائرة، تهبط مثل المروحية"؛ [29] كانت قصة متابعة جزءًا من إصدار أبريل 2006 الذي ذكر "مشاكل استهلاك الوقود والاستقرار التي ابتليت بها الطائرات/المروحيات السابقة". [30]

بعد تقاعدها من البحرية الملكية البريطانية في عام 2006، [31] استمرت البحرية الهندية في تشغيل طائرات Sea Harrier حتى عام 2016، [32] بشكل أساسي من حاملة الطائرات INS  Viraat . تم تقاعد أحدث نسخة من Harrier، BAE Harrier II ، في ديسمبر 2010 بعد تشغيلها من قبل سلاح الجو الملكي البريطاني والبحرية الملكية. يستمر سلاح مشاة البحرية الأمريكي والبحرية الإيطالية والإسبانية في استخدام AV-8B Harrier II ، وهو متغير أمريكي بريطاني. يحل محل Harrier II / AV-8B في الأسلحة الجوية للولايات المتحدة والمملكة المتحدة متغير STOVL من Lockheed Martin F-35 Lightning II ، F-35B. [33]

الصواريخ

طورت سبيس إكس عدة نماذج أولية لفالكون 9 للتحقق من صحة جوانب هندسية مختلفة منخفضة الارتفاع ومنخفضة السرعة لبرنامج تطوير نظام الإطلاق القابل لإعادة الاستخدام . [34] أجرى النموذج الأولي الأول، جراسهوبر، ثماني رحلات تجريبية ناجحة [35] في 2012-2013. وقد أجرى رحلته التجريبية الثامنة والأخيرة في 7 أكتوبر 2013، وحلقت على ارتفاع 744 مترًا (2441 قدمًا) قبل أن يهبط بنجاح ثامنًا. [36] [37] كان هذا آخر اختبار مجدول لمنصة جراسهوبر؛ وستكون الاختبارات التالية على ارتفاع منخفض لمركبة تطوير فالكون 9 القابلة لإعادة الاستخدام (F9R) في تكساس تليها اختبارات على ارتفاعات عالية في نيو مكسيكو.

في 23 نوفمبر 2015، حقق صاروخ نيو شيبرد المعزز التابع لشركة بلو أوريجين أول هبوط عمودي ناجح بعد رحلة تجريبية دون مدارية غير مأهولة وصلت إلى الفضاء. [38] في 21 ديسمبر 2015، حقق المرحلة الأولى من صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس هبوطًا ناجحًا بعد دفع 11 قمرًا صناعيًا تجاريًا إلى مدار أرضي منخفض على متن رحلة فالكون 9 رقم 20. [ 39] فتحت هذه المظاهرات الطريق لتخفيضات كبيرة في تكاليف رحلات الفضاء. [40]

طائرات عمودية

هليكوبتر

يسمح شكل VTOL للمروحية بالإقلاع والهبوط عموديًا، والتحليق، والطيران للأمام والخلف وأفقيًا. تسمح هذه السمات باستخدام المروحيات في المناطق المزدحمة أو المعزولة حيث لا تتمكن الطائرات ذات الأجنحة الثابتة عادةً من الإقلاع أو الهبوط. ترجع القدرة على التحليق بكفاءة لفترات زمنية طويلة إلى شفرات الدوار الطويلة نسبيًا والفعالة للمروحية، وتسمح للمروحية بإنجاز مهام لم تتمكن الطائرات ذات الأجنحة الثابتة والأشكال الأخرى من طائرات الإقلاع والهبوط العمودي من القيام بها على الأقل بشكل جيد حتى عام 2011 .

من ناحية أخرى، تعمل شفرات الدوار الطويلة على تقييد السرعة القصوى إلى حوالي 250 ميلاً في الساعة (400 كم / ساعة) على الأقل بالنسبة لطائرات الهليكوبتر التقليدية، حيث يؤدي تراجع الشفرات إلى عدم الاستقرار الجانبي.

أوتوجايرو

تُعرف الطائرات ذات الدوران الذاتي أيضًا باسم الطائرات الجيروسكوبية أو طائرات الهليكوبتر. لا يتم تشغيل الدوار ويدور بحرية في تدفق الهواء أثناء تحرك الطائرة للأمام، لذا تحتاج الطائرة إلى محرك تقليدي لتوفير الدفع. لا تتمتع الطائرات ذات الدوران الذاتي بالقدرة على الإقلاع والهبوط العمودي: بالنسبة للإقلاع والهبوط العمودي، يجب تدوير الدوار إلى السرعة القصوى بواسطة محرك مساعد، ويتطلب الهبوط العمودي التحكم الدقيق في زخم الدوار وزاويته.

جيروداين

تُعرف الطائرات الجيرودينية أيضًا باسم المروحيات المركبة أو الطائرات الجيروسكوبية المركبة. تحتوي الطائرة الجيرودينية على دوار يعمل بالطاقة مثل المروحية مع نظام دفع أمامي منفصل للطائرات الجيروسكوبية. وبصرف النظر عن الإقلاع والهبوط، قد يكون الدوار غير مزود بالطاقة ويدور تلقائيًا. قد تتضمن التصميمات أيضًا أجنحة قصيرة لزيادة الرفع.

سيكلوجيرو

تحتوي الطائرة ذات الدوران الدائري أو المروحية على جناح دوار تظل محاوره وسطوحه جانبية عبر تدفق الهواء، كما هو الحال مع الجناح التقليدي.

مصعد كهربائي

هناك عدد من التصميمات لتحقيق رفع الطاقة، وقد تستخدم بعض التصميمات أكثر من تصميم واحد. هناك العديد من التصميمات التجريبية التي تتمتع بخصائص تصميم فريدة لتحقيق رفع الطاقة.

تستخدم الطائرة F-35B مروحة مجاري وتوجه أيضًا عادمها الخلفي إلى الأسفل.

طائرة متحولة

تقلع الطائرة المتحولة تحت رفع الدوار مثل المروحية، ثم تنتقل إلى رفع الجناح الثابت في الطيران الأمامي. ومن الأمثلة على ذلك طائرة Bell Boeing V-22 Osprey

طائرة مائلة

تقوم الطائرة المائلة أو الطائرة المروحية بإمالة مراوحها أو دواراتها عموديًا من أجل الإقلاع والهبوط العمودي ثم تميلها للأمام من أجل الطيران الأفقي على الجناح، بينما يظل الجناح الرئيسي ثابتًا في مكانه.

مروحة مائلة ذات قنوات

مشابه لمفهوم الطائرة ذات المراوح المائلة، ولكن بمراوح مجاري . كما يمكن رؤيته في طائرة Bell X-22 .

جناح مائل

تتمتع الطائرة ذات الأجنحة المائلة بمراوح أو دوارات مثبتة على جناح تقليدي وتعمل على إمالة التجميع بأكمله للانتقال بين الطيران الرأسي والأفقي.

جليس الذيل

يجلس جالس الذيل بشكل عمودي على ذيله أثناء الإقلاع والهبوط، ثم يميل الطائرة بأكملها إلى الأمام للطيران الأفقي.

الدفع المتجه

توجيه الدفع هو تقنية تستخدم في محركات الطائرات النفاثة والصواريخ، حيث يتم تغيير اتجاه عادم المحرك. في الطائرات العمودية، يمكن تغيير اتجاه العادم بين الدفع الرأسي والأفقي.

تيلجيت

مشابهة لمفهوم الطائرة ذات المراوح القابلة للإمالة، ولكن بمحركات نفاثة أو توربينية مروحية بدلاً من المحركات ذات المراوح.

نفاثات الرفع

محرك الرفع النفاث هو محرك نفاث مساعد يستخدم لتوفير الرفع لعملية الإقلاع والهبوط العمودي، ولكن يمكن إيقاف تشغيله للطيران العادي بالجناح. طائرة ياك-38 هي الطائرة الإنتاجية الوحيدة التي تستخدم محركات الرفع النفاث.

مراوح الرفع

مروحة الرفع هي تكوين طائرة حيث توجد مراوح الرفع في فتحات كبيرة في جناح ثابت أو جسم طائرة تقليدي. يتم استخدامها للعملية V/STOL.

تقلع الطائرة باستخدام المراوح لتوفير الرفع، ثم تنتقل إلى الرفع بجناح ثابت في رحلة أمامية. تم اختبار العديد من الطائرات التجريبية، لكن فقط طائرة F-35 Lightning II دخلت الإنتاج.

الرفع عبر تأثير كواندا

الطائرات التي يتم فيها تحقيق الإقلاع والهبوط العمودي من خلال استغلال تأثير Coandă قادرة على إعادة توجيه الهواء تمامًا مثل توجيه الدفع ، ولكن بدلاً من توجيه تدفق الهواء عبر قناة، يتم توجيه تدفق الهواء ببساطة على طول سطح موجود، وهو عادةً جسم الطائرة مما يسمح باستخدام قدر أقل من المواد والوزن.

كانت طائرة أفرو كندا في زد-9 أفروكار ، أو ببساطة في زد-9، طائرة إقلاع وهبوط عمودي كندية طورتها شركة أفرو إيركرافت المحدودة والتي تستخدم هذه الظاهرة عن طريق نفخ الهواء في منطقة مركزية، ثم يتم توجيهه لأسفل فوق السطح العلوي، وهو مكافئ ويشبه الصحن الطائر المنحني . وبسبب تأثير كواندا، ينجذب تدفق الهواء إلى أقرب سطح ويستمر في التحرك على طول ذلك السطح على الرغم من التغيير في اتجاه السطح بعيدًا عن تدفق الهواء. تم تصميم الطائرة لتوجيه تدفق الهواء لأسفل لتوفير الرفع.

أعلنت شركة Jetoptera عن خط مقترح للطائرات يعتمد على ما أسمته الدفع السائل الذي يستخدم تأثير Coandă. تدعي الشركة أن رقم كفاءة أوزوالد يبلغ 1.45 لتصميمها على شكل جناح صندوقي. تشمل الادعاءات الأخرى زيادة الكفاءة، ووزن أقل بنسبة 30٪، وتعقيد أقل، وضوضاء أقل (ومتناغمة) بما يصل إلى 25 ديسيبل ، وأجنحة أقصر، وقابلية للتطوير. [41] [42] تقول شركة Jetoptera أن نهجها ينتج نسب زيادة في الدفع تتجاوز 2.0 و 50٪ من توفير الوقود عند مقارنتها بمحرك توربيني مروحي في ظروف ثابتة أو تحوم. يمكن استخدام تدفقها للهندسة المعمارية ذات السطح العلوي المنفوخ لتعزيز معامل الرفع إلى قيم تتجاوز 8.0.

  • رحلة تجريبية لطائرة X-35B، الانتقال إلى تكوين STOVL، الإقلاع العمودي، التزود بالوقود أثناء الطيران، التحليق العمودي والهبوط
  • هبوط عمودي للطائرة X-35B Demonstrator

انظر أيضا

مراجع

ملحوظات

  1. ^ لاسكويتز، آي بي (1961). "طائرات الإقلاع والهبوط العمودية (Vtol) بدون دوارات مع استقرار متأصل". حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 93 (1): 3-24. رمز Bib : 1961NYASA..93....3L. doi : 10.1111/j.1749-6632.1961.tb30485.x. ISSN  0077-8923. S2CID  84160729.
  2. ^ بيل فيرجن (ديسمبر 2017). "Plimp، وهي طائرة هجينة من نوع باليمب، تتطلع إلى إحداث تغيير جذري في سوق الطائرات بدون طيار - يضيف الأخوان جيمس وجويل إيغان من سياتل منطادًا جديدًا إلى سوق الطائرات بدون طيار، وقد يكون متاحًا في أقرب وقت من العام المقبل". مجلة سياتل للأعمال . تم الاسترجاع في 16 نوفمبر 2021 .
  3. ^ Le Bris, G. et al. (2022). "تقرير أبحاث ACRP رقم 236: إعداد مطارك للطائرات الكهربائية وتقنيات الهيدروجين". هيئة أبحاث النقل، واشنطن العاصمة: https://nap.nationalacademies.org/catalog/26512/preparing-your-airport-for-electric-aircraft-and-hydrogen-technologies
  4. ^ ab Khurana KC (2009). إدارة الطيران: وجهات نظر عالمية. منشورات الهند العالمية. ص. 133. ISBN 9789380228396.
  5. ^ يفيم جوردون، تاريخ VTOL، صفحة 28
  6. ^ جون وايتكلاي تشامبرز، كتاب أكسفورد للتاريخ العسكري الأمريكي، مطبعة جامعة أكسفورد، الولايات المتحدة الأمريكية، 1999، الصفحة 748
  7. ^ لنا 1655113 
  8. ^ Rayl, AJS "اختراع نيكولا تيسلا الغريب". مجلة Air & Space . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  9. ^ أ ب “Tiltrotor”. www.globalsecurity.org . تم الاسترجاع 2019-10-20 .
  10. ^ ألين 2007، ص 13-20.
  11. ^ "رحلة مباشرة لطائرة Vertijet الجديدة: طائرة X-13 تقلع مثل الصاروخ وتهبط بذيله أولاً". مجلة Life . تايم إنك. 1957-05-20. ص. 136.
  12. ^ سيمونسن، إريك. "طائرة أخرى لملفات إكس: طائرة بوينج كانارد الدوارة/الجناحية التجريبية تصبح رسميًا X-50A". www.boeing.com . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  13. ^ كورانا، كيه سي (2009). إدارة الطيران: وجهات نظر عالمية. منشورات جلوبال إنديا. ص. 134. ISBN 978-93-80228-39-6.
  14. ^ بونيفاس 2000، ص 74.
  15. ^ نورتون 2004، ص 6-9، 95-96.
  16. ^ "BAE animates mothballed Intercity Vertical-Lift Aircraft". www.aerospace-technology.com . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  17. ^ "إحياء مشاريع "Thunderbirds" المنسية في الستينيات". BAE Systems | International . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  18. ^ O'Connor, Kate (12 July 2018). "Opener Reveals Ultralight eVTOL". AVweb . مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2023 . تم الاسترجاع 13 يوليو 2018 .
  19. ^ وودبريدج، إيوان؛ كونور، دين ت.؛ فيربيلين، يانيك؛ هاين، دنكان؛ ريتشاردسون، توم؛ سكوت، توماس ب. (2023-06-28). "رسم خرائط أشعة غاما المحمولة جوًا باستخدام مركبات جوية غير مأهولة ذات إقلاع وهبوط عمودي ثابت الجناح". Frontiers in Robotics and AI . 10. doi : 10.3389/frobt.2023.1137763 . ISSN  2296-9144. PMC 10337992. PMID  37448876 . 
  20. ^ مشروع الطائر الطنان (تقرير فني) ملخص فني وتجميع للخصائص والمواصفات الخاصة بالطائرات ذات المنحدرات الشديدة، المجلد 88، أبريل 1961. صادر عن وكالة الطيران الفيدرالية الأمريكية. الصفحة 143-144، الشكل 175.
  21. ^ مجلة Air Progress History of Aviation، طبعة ربيع 1961
  22. ^ أسبوع الطيران وتكنولوجيا الفضاء، اختبارات المراوح الرافعة تظهر إمكانات الإقلاع والهبوط العمودي. 8 أغسطس 1960
  23. ^ "طائرة الإقلاع والهبوط العمودي: ياك-38". www.yak.ru . مكتب تصميم ياكوفليف . 16 يوليو 2008 . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  24. ^ جاكسون 1976، ص 143.
  25. ^ "NASA - NASA Dryden Technology Facts - Lunar Landing Research Vehicle". www.nasa.gov . مؤرشف من الأصل في 2018-12-23 . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  26. ^ Dow, Andrew (2009). Pegasus: The Heart of the Harrier. Barnsley, South Yorkshire, UK: Pen & Sword Aviation. ص 29-46. ISBN 978-1-84884-042-3تم الاسترجاع بتاريخ 13 يونيو 2020 .
  27. ^ "Airfoil" (PDF) . أساسيات علم الطيران . تم استرجاعه في 24 مايو 2015 .
  28. ^ "عبقرية الطائرة النفاثة البحرية". مؤسسة البحرية. 31 أكتوبر 2019. تم الاسترجاع في 20 يناير 2020 .
  29. ^ "محرك مائل V/STOL - سرعات مثل الطائرة، هبوط مثل المروحية". مجلة العلوم الشعبية . مارس 1981. ص. 3.
  30. ^ “الخامس / ستول”. العلوم الشعبية . أبريل 2006. ص. 118.
  31. ^ "Hover and out: UK Royal Navy retires the Sea Harrier". FlightGlobal . 28 مارس 2006 . تم الاسترجاع في 20 يناير 2020 .
  32. ^ راغوفانشي، فيفيك (21 مارس 2016). "البحرية الهندية تتقاعد عن استخدام طائرات سي هاريير". أخبار الدفاع . تم الاسترجاع في 20 يناير 2020 .
  33. ^ روبلين، سيباستيان (13 أكتوبر 2018). "عودة البحرية الملكية (بفضل مقاتلة إف-35 وحاملتي طائرات جديدتين)". ناشيونال إنترست . تم الاسترجاع في 20 يناير 2020 .
  34. ^ "نموذج صاروخ قابل لإعادة الاستخدام جاهز تقريبًا للإقلاع الأول". Spaceflight Now . 2012-07-09 . تم الاسترجاع في 2012-07-13 . قامت شركة SpaceX ببناء منشأة إطلاق خرسانية تبلغ مساحتها نصف فدان في ماكجريجور، ويقف صاروخ Grasshopper بالفعل على المنصة، مزودًا بأربعة أرجل هبوط فضية تشبه الحشرات.
  35. ^ "جراسهوبر يكمل أعلى قفزة له حتى الآن". SpaceX.com. 10 مارس 2013. مؤرشف من الأصل في 29 أبريل 2013. تم الاسترجاع 11 مارس 2013 .
  36. ^ "جراسهوبر يطير إلى أعلى ارتفاع له حتى الآن". إصدار معلومات وسائل التواصل الاجتماعي . سبيس إكس. 12 أكتوبر 2013. تم الاسترجاع في 14 أكتوبر 2013. شاهد: جراسهوبر يطير إلى أعلى ارتفاع له حتى الآن - 744 مترًا (2441 قدمًا) في سماء تكساس.
  37. ^ Grasshopper 744m Test | Single Camera (Hexacopter)، 12 أكتوبر 2013 ، تم الاسترجاع في 2021-04-29
  38. ^ "بلو أوريجين تقوم بهبوط صاروخي تاريخي". بلو أوريجين. 24 نوفمبر 2015. تم الاسترجاع في 24 نوفمبر 2015 .
  39. ^ "تدوينة تويترية لسبيس إكس". تويتر . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  40. ^ Puiu, Tibi (2013-08-20). "صواريخ سبيس إكس القابلة لإعادة الاستخدام ستخفض أسعار الإطلاق الفضائي بمقدار 100 ضعف". ZME Science . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
  41. ^ نظام الدفع بدون شفرات من Jetoptera، الطيران الكهربائي، 18 فبراير 2021، مؤرشف من الأصل في 2021-11-17 ، تم استرجاعه في 2021-04-29
  42. ^ Blain, Loz (2021-04-28). "تصميم طائرة Jetoptera VTOL يتميز بـ "مراوح بدون شفرات على المنشطات"". New Atlas . مؤرشف من الأصل في 2021-04-30 . تم الاسترجاع في 2021-04-30 .

فهرس

  • ألين، فرانسيس ج. “بولت تستقيم: مقاتلات كونفير ولوكهيد VTOL”. متحمس الهواء (النشر الرئيسي)، المجلد 127، يناير / فبراير 2007. ISSN  0143-5450.
  • بونيفاس، باتريك. "اختبار الأجنحة المائلة". مجلة الطائرات، المجلد 28، العدد 3، مارس 2000، ص 72-78.
  • كامبل، جون ب. طائرات الإقلاع والهبوط العمودي. نيويورك: شركة ماكميلان، 1962.
  • هاردينج، ستيفن. "سيارات الجيب الطائرة: بحث الجيش الأمريكي عن "المركبة " النهائية ". مجلة Air Enthusiast ، العدد 73، يناير/فبراير 1998، ص 10-12. ستامفورد، لينز، المملكة المتحدة: دار النشر Key Publishing. ISSN  0143-5450.
  • جاكسون، بول أ. الطيران العسكري الألماني 1956-1976 . هينكلي، ليستر شاير، المملكة المتحدة: منشورات مقاطعة ميدلاند، 1976. ISBN 0-904597-03-2 . 
  • كورانا، كيه سي إدارة الطيران: وجهات نظر عالمية . سنغافورة: منشورات الهند العالمية، 2009. ISBN 978-9-3802-2839-6 . 
  • ماركمان، ستيف وبيل هولدر. Straight Up: A History of Vertical Flight . Atglen, Pennsylvania: Schiffer Publishing, 2000. ISBN 0-7643-1204-9 . 
  • نورتون، بيل. طائرة النقل التكتيكية ذات المراوح المائلة من طراز Bell Boeing V-22 Osprey . إيرل شيلتون، ليستر، المملكة المتحدة: دار ميدلاند للنشر، 2004. رقم ISBN 1-85780-165-2 . 
  • روجرز، مايك. VTOL: طائرات الأبحاث العسكرية . نيويورك: أوريون بوكس، 1989. ISBN 0-517-57684-8 . 
  • بوتشي، رولاند. سحر كوادكوبتر . Norderstedt، BoD، النسخة الإنجليزية، 2011. ISBN 978-3-8423-6731-9 
ابحث عن VTOL في ويكاموس، القاموس الحر.
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على الوسائط المتعلقة بـطائرات VTOL .
  • عجلة الحظ السيئة V/STOL أرشيف 2008-09-15 على موقع Wayback Machine – الجدول الزمني لطائرات V/STOL أرشيف 2014-07-14 على موقع Wayback Machine ، الصفحة 5
  • "طائرة عمودية ذات إقلاع وهبوط عمودي Tiltplane". ww7.tiltplane.com . تم الاسترجاع في 2021-04-29 .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=VTOL&oldid=1254291551"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate