Dornier Do.31. Das weltweit einzige vertikal startende und landende Transportflugzeug

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Die Dornier Do.31, die in den 1960er Jahren in der BRD von Dornier-Ingenieuren entwickelt wurde, ist ein wahrhaft einzigartiges Flugzeug. Es ist das einzige vertikal startende und landende Transportflugzeug der Welt. Es wurde im Auftrag der Bundeswehr als taktisches Strahltransportflugzeug entwickelt. Das Projekt ging leider nicht über das experimentelle Flugzeugstadium hinaus, insgesamt wurden drei Prototypen der Dornier Do.31 hergestellt. Einer der heute gebauten Prototypen ist ein wichtiges Exponat im Münchner Luftfahrtmuseum.

1960 begann die deutsche Firma "Dornier" unter strenger Geheimhaltung im Auftrag des Verteidigungsministeriums der Bundesrepublik Deutschland mit der Entwicklung eines neuen taktischen Militärtransportflugzeugs für Senkrechtstart und -landung. Das Flugzeug sollte die Bezeichnung Do.31 erhalten, sein Merkmal war ein kombiniertes Triebwerk aus Auftriebserhaltungs- und Auftriebstriebwerken. Die Konstruktion des neuen Flugzeugs wurde nicht nur von den Ingenieuren der Firma Dornier durchgeführt, sondern auch von Vertretern anderer deutscher Luftfahrtunternehmen: Weser, Focke-Wulf und Hamburger Flyugzeugbau, die 1963 zu einem einzigen Luftfahrtunternehmen fusioniert wurden, das erhielt die Bezeichnung WFV. Gleichzeitig war das Projekt des militärischen Transportflugzeugs Do.31 Teil des BRD-Programms zur Schaffung vertikal startender Transportflugzeuge. In diesem Programm wurden die taktischen und technischen Anforderungen der NATO an die militärischen Transportflugzeuge VTOL berücksichtigt und überarbeitet.

1963 wurde mit Unterstützung des deutschen und britischen Verteidigungsministeriums eine Vereinbarung über die Beteiligung an dem Projekt der britischen Firma Hawker Siddley für zwei Jahre unterzeichnet, die über umfangreiche Erfahrung in der Konstruktion der Senkrechtstart- und Landeflugzeuge Harrier verfügte. Bemerkenswert ist, dass nach Ablauf des Vertrages dieser nicht verlängert wurde, sodass Hawker Siddley 1965 wieder eigene Projekte entwickelte. Gleichzeitig versuchten die Deutschen, US-Unternehmen für das Projekt und die Produktion des Do.31-Flugzeugs zu gewinnen. Auf diesem Gebiet haben die Deutschen einige Erfolge erzielt, sie haben es geschafft, eine Vereinbarung über gemeinsame Forschung mit der NASA-Agentur zu unterzeichnen.

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Um das optimale Layout des zu entwickelnden Transporters zu bestimmen, verglich die Firma Dornier drei Typen von senkrecht startenden Flugzeugen: einen Hubschrauber, ein Flugzeug mit Rotationspropellern und ein Flugzeug mit Hub- und Reiseflugstrahltriebwerken. Als erste Aufgabe nutzten die Konstrukteure folgende Parameter: Transport von drei Tonnen Fracht über eine Distanz von bis zu 500 Kilometern und anschließende Rückfahrt zur Basis. Studien haben gezeigt, dass ein vertikal startendes taktisches militärisches Transportflugzeug, das mit Turbojet-Triebwerken für den Auftrieb ausgestattet ist, eine Reihe wichtiger Vorteile gegenüber den beiden anderen betrachteten Flugzeugtypen aufweist. Daher konzentrierte sich Dornier auf die Arbeit an dem ausgewählten Projekt und führte Berechnungen zur Auswahl der optimalen Auslegung des Kraftwerks durch.

Dem Entwurf des ersten Prototyps Do.31 gingen ziemlich ernsthafte Tests der Modelle voraus, die nicht nur in Deutschland in Göttingen und Stuttgart, sondern auch in den USA durchgeführt wurden, wo NASA-Spezialisten damit beschäftigt waren. Die ersten Modelle der militärischen Transportflugzeuge hatten keine Gondeln mit Hubstrahltriebwerken, da geplant war, dass das Triebwerk des Flugzeugs nur aus zwei Hub- und Reiseflugstrahltriebwerken von Bristol mit einem Schub von 16.000 kgf am Nachbrenner bestehen sollte. 1963 fanden in den USA im NASA-Forschungszentrum in Langley Tests von Flugzeugmodellen und einzelnen Elementen seiner Struktur in Windkanälen statt. Später wurde das Flugmodell im Freiflug getestet.

Als Ergebnis von Studien, die in zwei Ländern durchgeführt wurden, entstand die endgültige Version des zukünftigen Do.31-Flugzeugs, das ein kombiniertes Kraftwerk aus Hebe-Sustainer- und Hebemotoren erhalten sollte. Um die Steuerbarkeit und Stabilität eines Flugzeugs mit kombiniertem Triebwerk im Schwebeflugmodus zu untersuchen, baute Dornier einen experimentellen Flugstand mit einer kreuzförmigen Fachwerkstruktur. Die Gesamtabmessungen des Standes wiederholten die Abmessungen des zukünftigen Do.31, aber das Gesamtgewicht war deutlich geringer - nur 2800 kg. Bis Ende 1965 hatte dieser Ständer einen langen Testweg hinter sich, insgesamt führte er 247 Flüge durch. Diese Flüge ermöglichten den Bau eines vollwertigen militärischen Transportflugzeugs mit Senkrechtstart und -landung.

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In der nächsten Phase wurde ein Versuchsflugzeug mit der Bezeichnung Do.31E speziell für die Erprobung des Designs, die Erprobung der Pilottechnik und die Überprüfung der Zuverlässigkeit der Systeme des neuen Geräts entwickelt. Das Bundesverteidigungsministerium bestellte drei solcher Maschinen für den Bau, wobei zwei Versuchsflugzeuge für Flugtests und das dritte für statische Tests bestimmt waren.

Das taktische Militärtransportflugzeug Dornier Do 31 wurde nach dem üblichen aerodynamischen Design gefertigt. Es war ein Hochdecker mit Antriebs- und Hubtriebwerken. Das ursprüngliche Konzept sah den Einbau von je zwei Bristol Pegasus Turbofan-Triebwerken in die beiden inneren Gondeln und vier Rolls-Royce RB162 Lift-Triebwerke vor, die sich in den beiden äußeren Gondeln an den Flügelenden befanden. Anschließend war geplant, leistungsstärkere und fortschrittlichere RB153-Triebwerke in das Flugzeug einzubauen. Der Rumpf des Semi-Monocoque-Flugzeugs war ganz aus Metall und hatte einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 3,2 Metern. Im vorderen Rumpf befand sich ein Cockpit für zwei Piloten. Dahinter befand sich ein Laderaum mit einem Volumen von 50 m3 und Gesamtabmessungen von 9, 2x2, 75x2, 2 Metern. Der Laderaum konnte 36 Fallschirmjäger mit Ausrüstung auf Liegesitzen oder 24 Verwundete auf einer Trage frei unterbringen. Im Heck des Flugzeugs befand sich eine Frachtluke, eine Laderampe.

Das Fahrwerk des Flugzeugs war einziehbares Dreirad, auf jedem Gestell befanden sich Zwillingsräder. Die Hauptstützen wurden wieder in die Triebwerksgondeln des Auftriebsträgers eingefahren. Die Bugstütze des Fahrwerks wurde handlich und selbstausrichtend gestaltet, sie wurde auch eingefahren.

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Das erste Versuchsflugzeug wurde im November 1965 fertiggestellt und erhielt die Bezeichnung Do.31E1. Zum ersten Mal hob das Flugzeug am 10. Februar 1967 ab und führte die üblichen Starts und Landungen durch, da zu diesem Zeitpunkt die Hubturbinentriebwerke nicht im Flugzeug installiert waren. Das zweite Versuchsfahrzeug Do.31E2 wurde für verschiedene Bodentests eingesetzt und das dritte Versuchstransportflugzeug Do.31E3 erhielt einen kompletten Triebwerkssatz. Das dritte Flugzeug absolvierte am 14. Juli 1967 seinen ersten Senkrechtstart. Dasselbe Flugzeug machte einen vollständigen Übergang vom vertikalen Start zum horizontalen Flug, gefolgt von einer vertikalen Landung, dies geschah am 16. und 21. Dezember 1967.

Es ist das dritte Exemplar des Versuchsflugzeugs Dornier Do 31, das sich derzeit im Münchner Luftfahrtmuseum befindet. 1968 wurde dieses Flugzeug erstmals der breiten Öffentlichkeit präsentiert, dies geschah im Rahmen der Internationalen Luftfahrtausstellung, die in Hannover stattfand. Auf der Ausstellung zog das neue Transportflugzeug die Aufmerksamkeit von Vertretern britischer und amerikanischer Unternehmen auf sich, die sich für die Möglichkeiten nicht nur des militärischen, sondern auch des zivilen Einsatzes interessierten. Auch die amerikanische Raumfahrtbehörde zeigte Interesse an dem Flugzeug, die NASA unterstützte finanziell die Durchführung von Flugtests und die Erforschung der optimalen Anflugbahnen für senkrecht startende und landende Flugzeuge.

Im folgenden Jahr wurde das Versuchsflugzeug Do.31E3 auf der Paris Air Show gezeigt, wo das Flugzeug ebenfalls ein Erfolg war und die Aufmerksamkeit von Zuschauern und Fachleuten auf sich zog. Am 27. Mai 1969 flog das Flugzeug von München nach Paris. Im Rahmen dieses Fluges wurden drei Weltrekorde für Flugzeuge mit Senkrechtstart und -landung aufgestellt: Fluggeschwindigkeit - 512, 962 km / h, Höhe - 9100 Meter und Reichweite - 681 km. Bis Mitte des gleichen Jahres wurden bereits 200 Flüge mit dem Flugzeug Do.31E VTOL durchgeführt. Während dieser Flüge führten Testpiloten 110 Vertikalstarts durch, gefolgt von einem Übergang in den Horizontalflug.

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Im April 1970 absolvierte das Versuchsflugzeug Do.31E3 seinen letzten Flug, die Finanzierung dieses Programms wurde eingestellt und es selbst wurde gekürzt. Dies geschah trotz der erfolgreichen und vor allem problemlosen Flugtests des neuen Flugzeugs. Die Gesamtkosten der deutschen Ausgaben für das Programm zur Schaffung eines neuen Militärtransportflugzeugs überstiegen damals 200 Millionen Mark (seit 1962). Einer der technischen Gründe für die Kürzung des vielversprechenden Programms könnte die relativ niedrige Höchstgeschwindigkeit des Flugzeugs, seine Tragfähigkeit und Flugreichweite, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Transportflugzeugen, genannt werden. Bei der Do.31 nahm die Fluggeschwindigkeit unter anderem aufgrund des hohen Luftwiderstands der Gondeln ihrer Hubtriebwerke ab. Ein weiterer Grund für die Arbeitskürzung war die zu dieser Zeit reifende Ernüchterung in Militär-, Politik- und Designkreisen über das Konzept der senkrecht startenden und landenden Flugzeuge.

Trotzdem entwickelte Dornier auf der Grundlage des Versuchsflugzeugs Do.31E Projekte für verbesserte militärische VTOL-Transportflugzeuge mit einer höheren Tragfähigkeit - Do.31-25. Sie planten, die Anzahl der Hubmaschinen in den Gondeln zunächst auf 10 und dann auf 12 zu erhöhen. Darüber hinaus entwarfen die Dornier-Ingenieure das vertikal startende und landende Flugzeug Do.131B, das gleichzeitig über 14 Hubtriebwerke verfügte.

Ein separates Projekt des Zivilflugzeugs Do.231 wurde ebenfalls entwickelt, das zwei Rolls-Royce-Lift-and-Cruise-Turbofan-Triebwerke mit einem Schub von jeweils 10.850 kgf und 12 weitere Hub-Turbofan-Triebwerke der gleichen Firma mit einem Schub von. erhalten sollte 5935 kgf, von denen sich acht Triebwerke in vier Gondeln und vier mal zwei im Bug- und Heckrumpf des Flugzeugs befanden. Das geschätzte Gewicht dieses Flugzeugmodells mit Senkrechtstart und -landung erreichte 59 Tonnen bei einer Nutzlast von bis zu 10 Tonnen. Geplant war, dass die Do.231 bis zu 100 Passagiere mit einer Höchstgeschwindigkeit von 900 km/h über eine Strecke von 1000 Kilometern befördern kann.

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Diese Projekte wurden jedoch nie umgesetzt. Gleichzeitig war (und ist bis heute) die experimentelle Dornier Do 31 das einzige militärische Transportflugzeug, das weltweit für Senkrechtstart und -landung gebaut wurde.

Flugleistung Dornier Do.31:

Gesamtabmessungen: Länge - 20, 88 m, Höhe - 8, 53 m, Spannweite - 18, 06 m, Flügelfläche - 57 m2.

Leergewicht - 22.453 kg.

Normales Startgewicht - 27.442 kg.

Triebwerk: 8 Rolls Royce RB162-4D Hub-Turbojet-Triebwerke, Startschub - 8x1996 kgf; 2 Rolls Royce Pegasus BE.53 / 2 Hub- und Reiseflug-Turbofan-Triebwerke, Schub 2x7031 kgf.

Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 730 km/h.

Reisegeschwindigkeit - 650 km / h.

Praktische Reichweite - 1800 km.

Dienstdecke - 10 515 m.

Kapazität - bis zu 36 Soldaten mit Ausrüstung oder 24 Verwundete auf einer Trage.

Besatzung - 2 Personen.

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