VTOL '60 - 5. rész: Néhány további vadászgép, és a "sikeres" NBMR-4 szállítógépek

2016. május 15. 23:59 - Maga Lenin

Az NBMR-3 pályázatot bemutató, utolsó részben előbb még néhány, további tervről lesz szó, majd következnek az NBMR-4 gépei, közülük is először a "sikeresek".

 

Egy különleges, nemzetközi pályázó, a Fokker-Republic D.24 Alliance

A várható, NATO-szintű, tehát jelentős megrendelés lehetősége a hollandiai Fokkert is nevezésre késztette az NBMR-3 pályázatra. Mivel a gyár fénykora már legkevesebb 10 éve tovatűnt, egy ilyen nehéz feladatra nem önállóan kívántak vállalkozni, de nem is európai partnerrel. A D.24 fejlesztését a tengerentúlról, a Republic Aviation bevonásával kezdték meg.

d24_1.jpgA D.24 makettje a korábban a Schipol reptéren lévő kiállításon (forrás)

d-24.png

A gép korabeli modellje (forrás)

A tervek egy, a francia és angol pályázóknál (durván egyharmaddal) nagyobb és nehezebb gépre szóltak, mely a BS.100 alkalmazása mellett egy egyedi kialakítású, a deltaszárnyat és a változtatható szárnyállást kombináló hordfelületet használt. Ezzel tehát a D.24 az előző részben szereplő AVS előfutárának tekinthető – nem véletlen, hogy abba a programba a Boeing után a Republic szállt be hamarosan. Nem mellesleg a Republic maga már az ’50-es évek vége óta számos VTOL tervezetet vizsgált meg. Mégis jellemző, hogy talán még ez a cég sem szállt volna be az úgy egészen tisztán európai versengést jelentő, mégis NATO-szintű projektbe, ha nincs a US Navy VAX tendere. Ezen a Haditengerészet egy új támadó gépet keresett az A-4 Skyhawk leváltására.

Sajnos az interneten érdemi leírást a VAX-ről már nem találtam. Ahol szó van róla, az gyakorlatilag minden egyes honlapon pontosan ugyanaz a mondat, amiből két dolog derül ki. Az egyik, hogy a VAX VAL-be ment át, és ebből lett a jól bevált A-7 Corsair II. A másik, hogy a VAX a Heavier-than-air, Attack, Experimental rövidítése volna. Ez akár a Navy szokásos zsargonjának megfeleltethető is, de a V az ilyen környezetben mégis inkább a Vertical rövidítése szokott lenni. Ez utóbbi esetben már világos, hogy miért a VTOL képességű D.24 egy változatával kívánt nevezni a Republic. Viszont a VAL-ben az L a light, vagyis könnyű szót rövidíti, ami biztos, és ezt, valamint a végső győztest (A-7) látva már nem meglepő, miért nem a nagyon bonyolult D.24 nyert, és miért a viszonylag egyszerűnek tekinthető Corsair II.

d24_ao.jpgA reptéri modell kiterjesztett szárnyakkal (forrás)

szelcsatornam.jpgA NASA-nál megfúvatott szélcsatornamodell megbontva. További képek ITT

A D.24-esről (vagy D.XXIV, követve a Fokker hagyományait) nem sok részlet ismert. Az inkább csapásmérőnek (tehát a VAX-re) tervezett gép, méretei és tömege okán legfeljebb a nehézvadászgép kategóriába eshetett. Akkoriban viszont még mindig az egyik legfőbb követelmény a 2 Machos csúcssebesség volt egy vadászgéppel szemben, és ezt bőven hozta a D.24 a maga, tervek szerint 2,4 Machos tempójával. Hogy ezt elérhesse a gép, mégis megtartson valamit manőverező-képességéből, a Republic egy, a szokásostól eltérő, változtatható nyilazású szárnymegoldást talált ki. A képeken is jól látható módon, a gép alapvetően egy  közepes felületű, elég hátul kezdődő belépőélű deltaszárnyat kapott, amelynek felső részére azonban oldalanként egy-egy, kiterjeszthető és bevonható jellegű félszárnyat helyeztek. Ezek kinyitva szinte egyenes szárnyat alkottak, jelentős felhajtóerőt termelve, viszont 70 fokig hátranyilazva teljesen belesimultak a deltaszárnyba, minimális légellenállást keltve. Hátrahajtott állapotban a kormányzást csak a merev rész kilépőélén lévő elevonok, azaz kombinált magassági és csűrőkormányok végezték, maximális fesztávnál azonban már a mozgatható rész kilépőélén lévő, normál felületek működtek. A Republic ezt az elrendezést egyébként polymorphic, vagyis többalakú szárnyként említette, és a kinyíló részeket is csak kiegészítő szárnyként nevezte. A rugalmasabb, nagyobb hasznos terheléssel járó bevetésekhez persze szintén jól jött az ekkor STOL tulajdonságokat biztosító, „kinyitható” szárny. A szárny különleges kialakítása miatt abban nem terveztek üzemanyagot tárolni, csak a törzsben. A D.24 többi részegysége nem hagyna sok lehetőséget más kialakításra, de így is érdekes, hogy a gép felsőszárnyas, ami igen szokatlan a deltaszárnyas típusoknál.

1961_variable_sweep.jpg

Hátulról-alulról fotózva a szélcsatornamodell. A szárny kiterjesztve, a főfutók kint, és látszik a BS.100/3 mind a négy kiömlője (forrás)

alliance_article_2-3_view.gif

alliance_article_2-3_view_alairas.gif

A D.24 metszeti képe. A fegyverzet és az üzemanyag elhelyezkedése jól megfigyelhető (forrás)

A VTOL repülést a direkt a géphez szabott, a Bristol készítette BS.100/3 típusú, a BS.100 családba tartozó hajtómű biztosította. A 17,46 tonna (tervezett) tolóerejű gázturbina ezúttal is alul, a súlypont körül volt beépítve. A PCB utánégetéssel, no meg persze a jócskán nyilazott(ra állított) deltaszárnnyal a D.24-esnek a földközelben is 1,25 Mach sebességet kellett elérnie, nagyobb magasságban pedig már 2,4-et. Ez, kombinálva a gépre függeszthető rakétafegyverzettel, jó elfogóvá tehette a típust. A BS.100-ast ezúttal két, hosszan előrenyúló, az orrfutónál is előrébb kezdődő, oldalsó-alsó beömlők táplálták. Az elérhető fotókon és rajzokon nem láthatóak pótbeömlők sehol.

A D.24-est alapvetően egy fősre tervezték, de, hogy a Royal Navy számára is ajánlhassák a típust, amely, ahogy a P.1154-esnél szó volt róla, ragaszkodott a kétüléses vadászgépekhez, ilyen verzióját is tervezték. Az akár nukleáris fegyverzetet egy, a törzs hátsó részében lévő, belső téren kívül két, a deltaszárny merev része alatt lévő, és három, a törzs alatt található felfüggesztési ponton hordozhatta a gép, összesen mintegy 2,27 tonna tömegben.

Ezeken kívül csak kevés adat érhető el a D.24-esről. Az NBMR-3-nál komolyabb amerikai igényeknek megfelelően elég nagy hatósugarat terveztek, a források szerint 4800 km-t, ráadásul 1,5 Mach mellett – ez azonban irreálisan sok; még a fele is, pláne ilyen sebességgel. A felszállótömeget VTOL módban 15,9 tonnára becsülték, rövid nekifutással pedig 20,4-re. A hárompontos futómű a modelleken egy orrkerékből, és két, elég hátul lévő, és a földi stabilitás miatt nagyon hosszú szárakkal ellátott, oldalra kinyúló, és hátrafelé behúzható főfutóból állt.

alliance_article_1_small.jpg

A RAF Flying Review korabeli számában egy három oldalas cikk első oldalán a típus, szépen illusztrálva. Az idézet szerint a valaha volt legrugalmasabban alkalmazható gépről van szó (forrás)

A gép fejlesztését Hollandiában végezték főleg, de a csapatot a Republic mérnöke vezette. Ez, és egyébként is a két cég közötti rivalizálás, valamint a már látottak szerint a VTOL gépek fejlesztései körüli bizonytalanságok nem hagytak kétséget afelől, hogy a bonyolult D.24 sosem fog elkészülni. Nem segített a helyzeten, hogy a D.24 az Alliance, azaz Szövetség nevet kapta.

Logikus, de ennyi idő távlatából próbálva eligazodni zavaró is, hogy a Republic nagyon hasonló alaptulajdonságokkal rendelkező gépekkel próbálkozott a különféle tendereken. A fórumbejegyzések szerint még polgári célra is ilyen, csak persze más méretekkel tervezett gépeket javasolt a cég. Minden esetre a főbb katonai pályázatok közül a már említett VAX-en és persze az NBMR-3-ason kívül a TFX programra is a D.24-essel nagyban egyező típust nyújtottak be. Ez utóbbi látható a linkelt videón, amelynek ráadásul a címe teljesen hibás, mivel a North American F-108-asához nincs köze a TFX-re készült Republic mock-upnak. Ennek a verziónak hagyományos hajtóművei lettek volna, itt nem volt igény a helyből felszállásra (és a nyertes az F-111 lett).

 

Amint már szó volt róla fentebb, a Republic Aviation maga is foglalkozott hangnál gyorsabb, VTOL vadászgép létrehozásával, de erről csak kevés információ lelhető fel. Azonban a képek alapján kirajzolódik, hogyan is működött volna az AP-100 jelű gép. A kisméretű General Electric J85 gázturbinákkal felszerelt gépet a törzsben található, három, közepes méretű csőlégcsavar emelte volna fel, melyeket a J85-ösökből oda vezetett égésgázok hajtottak volna meg. A légcsavarokat alul terelőlemezekként is funkcionáló zárólemezek fedték normál repülés során, felül pedig két félként, a középvonalhoz és felfelé nyitható, kerek ajtók. Amint a linkelt videóból kiderül, a lebegés közbeni áramlások megfelelő terelését a főfutóaknák ajtói is biztosították volna. Külön érdekesség, hogy a hat hajtómű ellenére csak két kiömlőnyílás látható az aerodinamikai kísérletekhez tartozó modelleken, míg a rajzokon hat. A stabilizálást egy negyedik, leghátul lévő csőlégcsavar, valamint az első hajtóműtől (?) a szárnyak alá kivezetett fúvókák adták lebegés közben. A terven látható, hogy szokatlanul kisméretűek a szárnyak. Ennek oka, hogy a nagyméretű, lapos törzs jelentős felhajtóerőt tudott termelni – ez egy olyan tervezési elv, ami legközelebb a 4. generációs vadászgépeknél használtak fel komolyabban. Az AP-100, kialakítása alapján, 2 Mach körüli sebességre lehetett volna képes, de ránézésre a nagy és nehéz gépnél a csőlégcsavarok ereje határeset lett volna. Minden esetre a terv nem jutott tovább a modelleknél.

republic-ap100-a.jpgKorabeli rajz az AP-100(A)-ról. Minden nyílás nyitva, a kétszemélyes gép épp emelkedik (forrás)

republic-ap100-b.jpg

Az AP-100 metszeti rajza, a csőlégcsavarokkal, és főképp a hat hajtómű közül a három baloldali csőrendszerével. Az oldalnézeti képen jobban látszik, hogy a három J85 egymáshoz képest egyre hátrébb van beépítve, megfelelően a légcsavaroknak, amiket meghajtanak. Ugyan a fogyasztás nagy lehetett volna, de a törzsben elöl, hátul, a szárnyakban és még a függőleges vezérsíkokban is lett volna üzemanyagtartály, így talán elfogadható hatósugarat biztosítva a gépnek (forrás)

republic_ap-100a_07.jpgAz AP-100 egy bemutató makettje. Látszik a nagy felületű, széles törzs, a légcsavarok zárt állapotban (nem a modelleken lévő, kétfelé nyíló ajtókkal), valamint a nagyon kis felületű szárny (forrás)

 

Variációk függőlegesen felszálló Starfighterre

Már a Dassault – ötletre egyszerű – terve is túlzás volt a hajtóművek számát illetően, de a CL-704 volt a kategória kiütéses bajnoka. A Lockheed a brit Short Brothers céggel összeállva azt találta ki, hogy a sorozatban már számtalanszor említett F-104-est magát kellene VTOL géppé tenni, és így főleg előretolt helyszínekről induló, gyors felderítőgépet lehetne kapni. Az eredeti gép nagyrészt változatlan maradt, de a későbbi változatoknál a szárnyvégekre épített üzemanyagtartályok helyére gondolák kerültek, bennük nem kevesebb, mint (szárnyanként) 7 db RB.181 emelőhajtóművel. A normál J79 menethajtóművet egy Rolls Royce Spey verzióra (168R) cserélték volna, ennek tolóereje valamivel nagyobb volt. Ahogyan a francia próbálkozásoknál, ez sem vett volna részt a CL-704 megemelésében. Az RB.181 az RB.162 egy csökkentett méretű változata volt, mintegy 900 kg tolóerővel. (Nem összetévesztendő az előző generációs emelőhajtóművel, az RB.108-assal.) A 14 darab RB.181-essel a CL-704 kb. 11 tonna felszállótömegű lehetett volna, azaz nem sokkal könnyebb, mint egy normál Starfighter. Tekintettel azonban arra, hogy a gép a szárnyvégeken kerozin helyett 1,5 tonna körüli pluszterhet hordozott, és a légellenállása is megnőtt, a hatósugárral elég nagy gondok lettek volna. A Mirage IIIV-nél tapasztalt, 9 hajtómű okozta vezérlési problémákkal is számolni kellett. A konténerekben lévő gázturbinák számára külön-külön, felfelé nyitható fedelek, és egyetlen, közös, oldalra, kétfelé nyíló alsó takarólemez volt tervezve. Néhány forrás szerint Amerikában végeztek teszteket a hajtóműkonténerrel, de ennél tovább biztosan nem jutott a ránézésre is életképtelen projekt.

2011715104015_f-104_vtol.jpg

Egy NATO jelzésű CL-704 emelkedik fel egy szántóföldről, miközben a háttérben már a célok felé száguldanak (forrás)

2011715104052_cl704.JPG

A CL-704 modellje a hannoveri légiszalonon (forrás)

cl-704-vtol-starfighter-matchbox.jpg

Egy felfegyverzett CL-704 emelkedik el épp – makett a US Navy színeiben, a hajtóművek azért nincsenek kifestve, hogy működést imitáljanak (forrás)

Az interneten találni egy olyan verziót is, aminél a normál szárnyvégtartályba van beépítve két (?) emelőhajtómű, ez azonban tisztán a makett építőjének fikciója.

 

Mégsem ez volt az F-104 egyetlen, javasolt, közvetlen átépítési ötlete VTOL géppé. Sőt, a „rendes” vadászgépekhez szokott szemmel nézve talán még különlegesebb volt az F-104 VTOL. A Ryan amerikai repülőgépgyár berepülőpilótája és mérnöke, Peter Girard ötlete volt a „heliplane”, azaz „helikopter-repülőgép” ezen változata. A koncepció lényege, hogy ugyanaz a hordfelület legyen a rotor felszállásnál, majd a szárny nagy sebességnél. Ezzel kiküszöbölhető lenne a hagyományos rotorok azon problémája, hogy végeikkel nem igazán lehet túllépni a hangsebességet, azaz végső soron a rotoros repülőeszközök sebessége korlátozott. Viszont, ha a rotort a felszállás után nem kéne forgatni, enélkül is elég felhajtóerőt adna, akkor ez a hátrány kiesne. A megvalósítást először visszahúzható lapátokkal képzelte el a Ryan, de később (1962) a szabályos háromszög alakú, gyors repülésnél deltaszárnyként viselkedő elrendezésig jutottak. A forgatónyomaték kiegyenlítését eredetileg két, a törzs felett és alatt lévő, ellentétes irányba forgó felülettel gondolták megoldani, de ez eléggé megbonyolította a gép kialakítását. Ezért az újabb verzió már egyetlen forgó egységet tartalmazott, a törzs tetején, és az ellennyomatékot a farokrotor helyett használható gázkifúvással (NOTAR rendszer) kívánták biztosítani. A tervhez egy szuperszonikus, de azért könnyű repülőgépre volt szükség, és hogy ne legyen túl nagy a feladat, egy új dizájn helyett Girard az F-104-est választotta. Ez a típus kellően alacsony tömegű és gyors volt.

heliplane.jpgA Ryan eredeti elgondolásai a heliplane megvalósítására. Balra a két rotoros változat, kis sebességre, jobbra a behúzható rotorlapátos verzió (forrás)

heliplane_reszlet.jpgA rotor/szárny műszaki kialakításának néhány részlete (forrás)

f104vtol_oldalrol.jpgAz amerikai légierőnél szolgáló, heliplane F-104. A „rotor” elfordított végekkel, felszállási pozícióban. A törzs végén, a piros csík mögött közvetlenül a szürke téglalap a kifúvónyílás, amivel az oldalirányú elfordulást szabályozni lehet (forrás)

A szárnyaitól megfosztott vadászgép tetejére, nagyjából középre került a „rotor”. A háromszög alak csúcsait 10 fokkal el lehetett forgatni, majd a forgásba hozott szerkezet lefelé terelte a levegőt, így hozva létre a felhajtóerőt. A meghajtást egy tengelyen át biztosította volna a (feltehetőleg) J79 hajtómű, de elképzelhető lett volna az is, hogy a hajtóműből elvezetett égésgázokat fújják ki az elforduló elemeken át. Természetesen ezek reakcióereje is megfelelt volna a célnak. Amikor a gép, melyre általában (Lockheed-)Ryan F-104 VTOL-ként hivatkoznak, felemelkedett, majd gyorsulni kezdett, fokozatosan lassítani lehetett a „rotor” forgatását. Megfelelő tempónál végül deltaszárnyként rögzítve termelt volna felhajtóerőt a szerkezet. Normál szárnyak hiányában viszont a fegyverzetet a törzs alatti pontokra kellett függeszteni.

 

A koncepció nem tűnt el teljesen: a 2000-es években a Boeing X-50 egy kicsit kifinomultabb kialakítással próbálta meg pilóta nélküli gépként hasznosítani a rotort/szárnyat, de a két kísérleti példány egyaránt megsemmisült balesetek során, és egyetlen sikeres átmenetet sem tudtak velük végrehajtani.

 

Egy további, bejegyzett szabadalom kötődik az F-104 „VTOL-esítése” tárgyában a Ryan Aeronautical nevéhez. Ezúttal az Ami kimaradt posztban egy rajz erejéig bemutatott, emelő csőlégcsavaros elgondolásról van szó. Az elv mindkét esetben az, hogy egy (vagy több) sugárhajtóműből elvezetett levegővel forgatnak meg légcsavarokat (tehát nem mechanikus a kapcsolat), és ezek emelik meg a gépet. A légcsavarok kettesével, és ami igen fontos, behajtható kivitelben helyezkednek el a törzs két oldalán. Így kevés helyet foglalnak és normál repüléskor viszonylag kevéssé vannak útban. A lebegés közbeni irányítást a légcsavaroknak juttatott levegő mennyiségének szabályozásával érték volna el.

us3388878-0_felul.png

A szabadalmi leírásból származó rajzon a 96-tal jelölt beömlőket a 100 jelű fedelek zárják le. Ezek a plusz levegőforrások az álló helyzetű gép hajtóművei számára. Az alsó, a hajtóműrendszert mutató rajzon látható, hogy ezúttal két, nyilván a J79-esnél kisebb (talán J85?) gázturbinával számoltak (forrás: fenti, lenti)

us3388878-2_nyitva.png

 

A NATO döntése

A NATO illetékes testülete igazi, a nemzetközi hadiipari programokat jól jellemző, salamoni döntést hozott. Mivel a P.1154 a britek biztosnak tűnő, hazai igényei miatt megfelelő háttérrel rendelkezett, és az egyetlen, de többfunkciós hajtóműve miatt jól használhatónak is tűnt, ezt találták a legjobbnak a szóba jöhető típusok közül. Ugyanekkor, a francia Mirage IIIV szintén győztesnek lett kimondva. A leegyszerűsített alapelvű (de ugye a valóságban igen bonyolult) hajtóműrendszer miatt ez a terv is megvalósíthatónak tűnt, és a döntés szerint a gép jobb alanya lehetett volna egy internacionális fejlesztési programnak. A tényleges helyzetet látva – és ismerve saját gépük gyengeségeit – a franciák úgy érezték, hogy a rivális, angol terv lenne aztán az, amelyiket majd közösen rendszeresíteni fognak a nyugati országok egy részében. Emiatt kivonultak az NMBR-3-ból, és saját költségükre folytatták az igazából súlyos koncepcionális gondokkal küszködő Balzac V/IIIV programjukat. Utóbbinak, és a P.1154-esnek is a korábbiakban ismertetett szerint alakult a sorsa, és a fejlesztésüket 1966-ban, illetve ’65-ben leállították. Eközben, mintegy mellékszálon, a leginkább VTOL gépekre rászoruló NSZK a maga két projektjét folytatta. Ilyen módon az NBMR-3 program eredménytelen lett. A NATO szakértői belátták, hogy főleg technikai, de politikai-üzleti okokból sem jött még el az idő a sikeres, szuperszonikus VTOL típusok számára. Persze, ahogy máskor is, azért nem volt teljesen hiábavaló a rengeteg elköltött pénz és erőfeszítés. Elsősorban a(z ismét) Harrier nevű, könnyű csapásmérő létrejötte, valamint a VAK 191B-nél említett, előremutató, új technológiák révén profitált az egész nyugati repülőipar a történtekből.

nord.jpg

Az 1. részben röviden felsorolt típusokon kívül még a francia Nord iroda N.4400-asáról sikerült egyetlen egy képet találnom  – amely az egyik fórumon „well known VTOL projects” címszóval szerepel, együtt a 4200, 4210 és 4300 jelű tervekkel... Utóbbi makettjéről szól a fenti képet is közlő weblap. Az N.4400 számú terv minden esetre elég futurisztikus volt kisfelületű, erősen nyilazott szárnyaival, és velük összemérhető, T elrendezésű vízszintes vezérsíkjaival, valamint BS.53 hajtóművével

nord_4300.jpg

1,5 évvel a poszt megjelenése után, 2017. novemberében felbukkant egy francia Facebook-csoportban az N.4300 makettjéhez egy rövid leírás is. Eszerint a gép egy 2 Mach-ra képes, VTOL bombázó tervezete volt, és a Sud-Ouest SO.4060 Super Vatour és a Dassault Mirage IV vetélytársának szánta a Nord Aviation. A hajtóművek elrendezése nagyon érdekes volt, főleg a jelenből nézve. Egy Bristol BS.59/7 jelű, azaz angol, 3,6 tonna tolóerejű emelőhajtómű volt a fülke mögött, a főhajtómű pedig egy BS.53/5 volt, ami elöl a Cavalier-hez hasonló, forgatható kiömlőpárt kapott, de hátul normál fúvócsövön át is megtolta a gépet. A nagy sebesség eléréséhez ezt az utóbbi légáramot utánégetni is lehetett. Mindez eléggé emlékeztet egy rendkívül modern típusra... (lásd a lenti képet) (forrás)

f-35b_vtol.jpgAz F-35B változat lebegés közben. Az eredeti, oldalra nyíló fedeleket az emelőlégcsavar felett lecserélték a képen is látható, óriási, hátrafelé nyílóra. Mögötte a kisebb, továbbra is oldalra kinyíló lemezek az F135 hajtómű kiegészítő beömlőjét fedik repülés közben. Jól látható a lefelé fordított, három szekciós fúvócső is, illetve a gép körüli, forró levegő keltette vibrálás (forrás)

Ha a rendszeresítés idejét nézzük, akkor az első, szolgálatba állított ilyen vadászgépet csak kb. 45 évvel később sikerült létrehozni. A Lockheed Martin F-35B emelőlégcsavarjának műszaki partnere a brit hajtóműgyártást átvevő Rolls Royce, de a Lightning II egyébként is nemzetközi kooperációban készül, bár kétségtelenül amerikai vezetéssel. A nagy tolóerejű Pratt & Whitney hajtóművel akadt ugyan probléma a tesztek során, de a teljes program késését alig, vagy egyáltalán nem befolyásolta a VTOL képesség – sokkal inkább a napjainkra jellemző, elektronikai és szoftveres, valamint persze finanszírozási gondok.

 

Néhány – de természetesen közel sem az összes – a ’60-as években tanulmányozott VTOL vadászgép koncepció után a katonailag használható helyből felszálló gépek keresésének másik ága, az NBMR-4/-22, vagyis a VTOL teherszállítók következnek.

Sikeres, de nem VTOL konstrukciók: DHC-4 és G.222

Az NBMR-4-en hivatalosan induló olasz gépnek a Fiat G.222 számított. A hagyományos törzzsel és vezérsíkokkal rendelkező szállítót a felső bekötésű szárnyakon lévő hajtóműgondolák tették különlegessé. Két légcsavaros gázturbina mellett, melyek normál, húzólégcsavarokat forgattak, gondolánként 3-4 emelőhajtóművet terveztek beépíteni. Ezek révén a G.222 átmeneti képességűnek számított, mivel teljes terheléssel csak STOL fel- és leszállásra volt képes, de csökkentett tömeggel, azaz kisebb hasznos teherrel és/vagy üzemanyag-mennyiséggel már helyből is fel tudott volna emelkedni. Ezzel viszonylag tágabb lehetőségeket kínált a többi pályázóhoz képest az olasz terv, miközben különlegesen bonyolult kialakítást sem igényelt. Amíg a korábban említett, sokhajtóműves taktikai harci gépeknél mindig jelentős kifogás volt, hogy ennyi gázturbina nagyon megnehezíti a gép vezérlését, karbantartását, nem szólva a manőverjellemzők és a fogyasztás romlásáról, addig ez egy szállítógépnél kevésbé jelentett problémát. Az üzemeltetés persze szintén nehezebb és drágább lenne, de a nagyobb gép stabilabb, sokkal több kerozint vihet magával, és nem volt szüksége kemény manőverek elvégzésére. A hagyományos típusokhoz képest pedig értelemszerűen vállalni kellett bizonyos hátrányokat is, cserébe a pályaigény radikális csökkentéséért.

g222_alap_b.jpg

Rajz az erdei, előretolt bázisra ereszkedő G.222-esről (forrás)

g222_1963.jpgAz 1963-as verzió, ekkor még Cervino néven, azaz a Matterhorn olasz neve után (forrás)

A G.222 számára STOL módban 200 méteres nekifutással 15 méteres magasságba emelkedést írtak elő, vagy leszállásnál ugyanakkora akadály felett átrepülve szintén 200 m kifutási úthosszt. A terhelésnek (illetve a törzs méretének) el kellett érnie a 40 katona (vagy 32 ejtőernyős), 24 hordágy, illetve 3 terepjáró hordozhatóságát, és ezeket a gépnek 1200 km-re kellett szállítania 400 km/h utazósebességgel. A fejlesztést 1961-ben kezdte meg a Fiat, Giuseppe Gabrielli, neves olasz mérnök vezetésével. Az 1963-ra kialakított gépnél két Rolls Royce Dart gázturbina forgatott meg légcsavarokat, és mindegyikkel közös gondolába került három RB.162-31 emelőhajtómű. A Dart teljesítménye 3025 lóerő, míg az RB.162-esek 2495 kg emelőteljesítményt szolgáltattak egyenként.

A Dart 10/1 jelű változatának teljesítménye itt egészen pontosan eshp (equivalent shaft horsepower), azaz ekvivalens tengelyen mért lóerő, amit úgy kapunk, hogy a leadott tengelyteljesítményt összeadjuk a gázturbinából kilépő gáz által szolgáltatott tolóerőnek megfeleltethető, szintén a tengelyre átszámított többletenergiával. Ilyen módon ezt az értéket elvileg befolyásolhatta a gázturbina kiömlőnyílása, amelynek kialakítása különböző lehetett az egyes, egyébként ugyanolyan turbinát használó típusokon.

Az első, 1963-as verzión utazórepülés során az emelőhajtóművek beömlőit két burkolóelem fedte, egy az elsőt, egy pedig a két hátsót, a kiömlőket a gondola alján pedig egyetlen ajtópár. (Mint a Mirage IIIV-nél kiderült, ezek a fedélkialakítások nagyon lényegesek voltak a megfelelő légáramlás szempontjából.) A lebegési stabilizálást a már számos típuson látott, sűrített levegős fúvókák rendszere biztosította, melyeket az RB.162-esek kompresszorai mögül elvezetett légáram táplált meg. A hosszt 19,2, a fesztávot 18,1 méterben adták meg, az STOL/VTOL felszállótömeget pedig 16/12,7 tonnában, míg a hasznos terhet 4,1 t-ban.

Az 1964-es kialakítás módosult kissé. A fő eltérés, hogy a megnövelt, immár 20,42 méteres fesztávú szárnyak végein a fúvókák helyett csőlégcsavarok helyezkedtek el, melyek ugyan adtak némi emelőerőt, de főleg a lebegés közbeni kormányozhatóságot biztosították. Az olasz légierő elvárására a törzset már túlnyomásossá alakították, és a hosszát és 20,88 m-re növelték. Az STOL tömeget 17,5 tonnára emelték.

1965-re több irányba kiterjesztették a munkát, és hogy különböző küldetéstípusokra rugalmasabban reagáljon a típus. Ezért immár öt fő változatot javasolt a Fiat. Ezekhez négyféle hajtóműelrendezést, és ezzel összefüggésben háromféle méretű hajtóműgondolát terveztek. Az eredeti tervnek az immár 2x4 RB.162-essel ellátott, nagy gondolás, V/STOL változat felelt meg. Egy csak STOL képességű változatot 2x2 emelőhajtóművel terveztek. Szintén a nagyméretű, de ezúttal fegyverek elhelyezését biztosító gondolával hoztak volna létre egy tengeralattjáró-elhárító (ASW) változatot. Lett volna egy, normál felszállásra képes, de V/STOL konfigurációra átalakítható teherszállító változat is, valamint ennek a polgári, teher- és utasszállítóként is megépíthető verziója. Ez a két utóbbi természetesen az RB.162-esek nélkül került kidolgozásra.

g222_1964.jpgA G.222 1964-ben. A sűrített levegős stabilizációs rendszer a szárnyvégi csőlégcsavarokra cserélve (a farokrészen is) (forrás)

g222_1965.jpgA végső, VTOL felszállásra is alkalmas verzió hajtóműrendszere 1965-ből, ezúttal összesen 8 RB.162-essel (forrás)

gondola.jpg

A többféle gondola rajza. Felül a Dart + 8xRB.162 verzió, középen a méretre és kialakításra azonos, de az RB.162-esek helyett fegyverteret tartalmazó (ASW) változat, alul pedig a „normál”, csak a Dartot tartalmazó variáns (forrás)

A jól kidolgozott tervekből viszont szinte semmi sem lett azok eredeti formájában, mivel az NBMR-3 vadászgépeinek akkor már látható sikertelensége megszüntette az igényt a velük lépést tartó, őket ellátó szállítógépekre. Így aztán 1966-ban az olasz légierő számára két, teljesen hagyományos, csak a szárnymechanizáció és a jó teljesítmény/tömeg arány révén STOL képességű példányt rendeltek meg. Végül is a G.222 sikeres lett, 100 feletti eladott géppel, illetve egy amerikai-olasz továbbfejlesztéssel, a C-27J Spartannal (további, legalább 80 gép). Ezek azonban kevésbé izgalmasak technikai kialakításuk szempontjából, mint az eredeti, ötletesnek mondható tervekben szereplő G.222-esek – de, azokkal ellentétben, megépültek, és szolgálatban állnak ma is.

A G.222-esen kívül volt még néhány olasz javaslat az NBMR-4-re, ezek láthatóak a következő képeken.

agusta_a-118.GIFAz Augusta két konstrukcióval is előállt, közülük az egyik az A118. A függőleges felszállást egy-egy, a viszonylag kisfelületű, egyenes szárnyak végeire helyezett, nagyátmérőjű rotor biztosította. Ezeket az alattuk lévő hajtóműgondolák hajtották meg; bár a leírásokból nem egészen világos, de a háromnézeti rajz alapján oldalanként három gázturbina szolgáltatta az energiát. Vízszintes repülésben az A118-ast a gondolák elejébe, hagyományosan beépített húzólégcsavar mozgatta. Ez az elrendezés hasonló, mint a 4 példányban tesztelésre is került szovjet Kamov Ka-22-esé (ez és a következő 3 kép: forrás)

a119_k.jpgSzintén az Augusta terve volt az A119. Ezen a gépen egy hagyományos törzset kettős faroktartó vesz körül, és mindkét tartó elején és végén is egy-egy, nagyméretű légcsavar helyezkedik el. Az elsőket felfelé, a hátsó viszont lefelé lehet elforgatni, egészen vízszintes helyzetig (sőt, a manőverezhetőség érdekében valószínűleg kicsit tovább is). A hajtóművek a tartógondolák elején, lényegében normál elrendezéssel helyezkednek el. A négy légcsavar a fentiek szerint elöl húzó, hátul pedig toló rendszerben hajtja előre a gépet normál repülés közben. (Bár nem pont erre az elgondolásra találták ki feltehetően, de angolul ez is „quad tiltrotor” néven említhető, lásd a Bell (V-22-esen alapuló) tervezetét.)

fiat_g-222_early_01.gif

A rossz minőségű képen elvileg a G.222 egyik korai vázlata látható. A gép a Fairchild C-119 amerikai szállítógéphez hasonló kialakítású lett volna, azzal a különbséggel, hogy a hajtóműgondolák/faroktartók ezúttal egyenként 3, vagy a képen látható módon 4 emelőhajtóművet is tartalmaztak volna

s-201.gif

Végül az S-201, a SIAI-Marchetti terve. Hogy szabad átjárás legyen a törzsben, a pilótafülkét megemelték volna. A meghajtást a Pegasus-hoz hasonló elrendezésű, négyszeres, forgatható kiömlőjű gázturbinás sugárhajtómű adta, 2 példányban. A nagyobb sebességre tekintettel enyhén nyilazott szárnyakat és vezérsíkokat terveztek

A későbbi, egyszerűbb G.222-eshez hasonlóan, nagyobb számban gyártásba került a de Havilland Canada igazán strapabírónak mutatkozó szállítója, a DHC-4 Caribou is. Az angol gyártó kanadai leányvállalata a 1954-től foglalkozott a legendás Douglas C-47 teherbírásával rendelkező, de korszerű elrendezésű, és főleg STOL képességű utódtípusának megalkotásával. A DHC-4, a gyár első többhajtóműves gépe 1958-ban szállt fel először, maga mögött tudva a kanadai és az amerikai hadsereg megrendelését is. A 22,12 m hosszú, de 29,15 m fesztávolságú, egyenes szárnyú teherszállítóra hatalmas méretű vezérsíkok kerültek, természetesen a lassú repülés közbeni megfelelő iránytartás érdekében. A felső bekötésű, fordított sirályszárnyak kilépőélén végig kettős réselésű, 45 fokra is leengedhető fékszárnyak voltak, melyek külső szekciói csűrőként is működtek. Ez a kialakítás lehetővé tette, hogy a DHC-4 100 km/h körüli átesési sebességet produkáljon, és mind a fel-, mind a leszálláshoz elegendő legyen 400 m alatti hosszúságú, természetesen akár nem szilárd burkolatú pálya is, normál terhelések mellett. A maximális kapacitás a DHC-4A esetében mintegy 4 tonna lehetett, úgy mint két Jeep, 32 katona, vagy 22 hordágy kísérőkkel (vö. a G.222-esnél is elvárt, nagyobb számokkal). A járművek behajtását a hátsó rámpa segíthette, melyet vízszintesen rögzítve is lehetett használni, mind a rakodáshoz, mind a légi teherdobáshoz. A gépet két, egyenként 1450 lóerős Pratt & Whitney R-2000-7M2 Twin Wasp kétsoros, 14 hengeres, léghűtéses csillagmotor hajtotta. Hogy a motorok légáramát minél hatékonyabban kiaknázhassák a szárny körül, a sorozatgyártott példányokon egy-egy áramlásterelő lemez található, valamivel a légcsavarkörön túl. A szárnyakban 3138 liter benzint tároltak. A dugattyús motoros gépekre jellemzően, a Caribou mindössze 350 km/h maximális sebességet érhetett el, és 7500 m körüli csúcsmagasságba emelkedhetett. Persze ezek nem is okoztak problémát, a felhasználóknak elsődleges fontosságú volt a minimális pályaigény és a rendkívüli megbízhatóság, igénytelenség.

dhc-4-caribou-1.jpg

A DHC-4 jellegzetes, semmivel sem összetéveszthető formavilágúra sikeredett. A gépet az egyik leghosszabb ideig az ausztrál légierő üzemeltette (forrás)

dhc4_a4-236_02_med.jpg

A Caribou szárnya. Kiválóan látszanak a kétszeres féklapok, ezúttal behúzott állapotban. A szárny egészéhez képest felületük is igen jelentős. A himbák felfelé és hátra való elmozdulása magával húzta a fékszárnyakat magukat is, hátra-lefelé kitérítve őket (forrás)

A DHC-4 üzleti sikernek bizonyult a de Havilland Canada számára, mivel 307 példányt tudott értékesíteni, ebből 165-öt a US Army részére. Később készült légcsavaros-gázturbinás átalakítása is, majd DHC-5 Buffalo néven egy újabb tervezésű, de szintén gázturbinás változata is. Ugyanakkor, az NMBR-4 komolyabb képességű gépet igényelt, ezért, az ajánlat ellenére, a DHC-4-est komolyan nem vették számításba.

Források (a Wikipedián kívül):

D.24: http://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php/topic,303.0/all.html, http://www.aerospacefacts.com/plane/aircraft.php?plane_id=141, http://www.dutch-aviation.nl/index5/Military/index5-1%20D24.html

AP-100: http://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php/topic,542.0/all.html, http://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php/topic,314.0/all.html

A Ryan-féle F104VTOL: http://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php/topic,431.0/all.html, http://www.i-f-s.nl/f-104-types/http://www.hitechweb.genezis.eu/vtol3c.htm, https://elpoderdelasgalaxias.wordpress.com/2014/03/28/f-104-vtol-project-the-icing-on-the-cake/, http://www.britmodeller.com/forums/index.php?/topic/39127-ryan-vtol-f-104/

CL-704: https://elpoderdelasgalaxias.wordpress.com/2015/05/07/lockheed-cl-704-mach-2-grasshopper/, http://www.modellversium.de/galerie/8-flugzeuge-modern/10563-cl-704-vtol-starfighter-matchbox.html

Emelőlégcsavaros F-104: http://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php/topic,431.0/all.html, http://www.google.com/patents/US3388878?hl=hu

G.222: http://www.globalsecurity.org/military/world/europe/g-222.htm, http://www.hitechweb.genezis.eu/vtol5b.htm, http://www.casr.ca/ai-comparison-c27j-origins-1.htm, http://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php?topic=3478.0;nowap, https://www.scribd.com/doc/299458716/Italian-VSTOL-Concepts-of-the-Twentieth-Century

DHC-4: http://www.airvectors.net/avdhc4.html#m1, http://www.aviastar.org/air/canada/dehavilland_caribou.php, http://www.militaryfactory.com/aircraft/detail.asp?aircraft_id=164

A sorozat folytatása: ITT.

6 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://modernwartech.blog.hu/api/trackback/id/tr68719448

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Flankerr 2016.05.16. 06:17:53

Ez jó lett mint mindig :)

David Bowman 2016.05.16. 17:32:52

Micsoda kretén ötletek!

Sysco 2016.05.17. 16:06:27

Képzeletben nem volt hiány.

gigabursch 2016.05.18. 09:57:16

Az egész ügyben legjobban azokat a mérnököket sajnálom, akik elé odaraktak egy rakat összeegyeztethetetlen szempontot, hogy oldják meg.
Mert a grafikusok nagyon faszán megoldották.

Egyébkánt az összes gép akkora felülettel rendelkezik, hogy gond nélkül kipuskázhatók, lerakétázhatók.