Dornier Do.31, deneysel bir VTOL jet nakliye uçağıdır. Makine Almanya'da Dornier şirketi tarafından yaratıldı. Müşteri, bir taktik nakliye uçağına ihtiyaç duyan askeri departmandı.
1960'larda birçok ülke dikey kalkış ve iniş yapan uçakların geliştirilmesine odaklandı. Örneğin, Hawker P.1127 İngiltere'de geliştirildi. Böylece, İngiliz tasarımcılar dikey bir kalkış ve iniş avcı-bombardıman uçağı yaratma olasılığını gösterdi. Doğal olarak, başarıları bu sistemi ulaşım araçları için düşünmeye başlamayı mümkün kıldı. Bu makinelerden biri Almanya'da geliştirildi.
1960 yılında, Federal Almanya Cumhuriyeti Savunma Bakanlığı'nın emriyle en katı gizlilik içinde "Dornier" ("Dornier") firması, dikey kalkış iniş Do.31 için bir taktik askeri nakliye uçağı projesi geliştirmeye başladı.. Yeni makinenin, kaldırma-destekleyici ve kaldırma motorlarından oluşan birleşik bir elektrik santraline sahip olması gerekiyordu. Dornier şirketi tasarımı, 1963 yılında WFV havacılık şirketi ile birleşen Focke-Wulf, Weser ve Hamburger Flyugzeugbau şirketleriyle birlikte gerçekleştirdi. Do.31 projesi, NATO MBR-4'ün askeri nakliye uçağı VVP için taktik ve teknik gereksinimlerinin revize edildiği ve dikkate alındığı dikey kalkış ve iniş nakliye uçaklarının geliştirilmesine yönelik FRG programının bir parçasıdır.
1963 yılında, Büyük Britanya Savunma Bakanlığı ve Federal Almanya Cumhuriyeti'nin desteğiyle, İngiliz firması Hawker Siddley'nin uçağın tasarımına katılması konusunda iki yıllık bir anlaşma imzalandı. Bu seçim tesadüfi değildi - o zamana kadar İngiliz şirketi, dikey kalkış ve iniş uçaklarının geliştirilmesinde zaten geniş deneyime sahipti - "Harrier". Ancak 1965 yılında, sözleşmenin sona ermesinden sonra, Hawker Siddley kendi projelerini geliştirmeye başladığı için yenilenmedi. Bu nedenle Dornier, Amerikan şirketlerini Do.31'in tasarımına ve inşasına dahil etmeye ve gelecekte NASA ile ortak araştırma konusunda anlaşmaya karar verdi.
Dornier, dikey olarak kalkan bir nakliye uçağının en uygun düzenini belirlemek için dikey olarak kalkan çeşitli araçları karşılaştırdı: bir helikopter, döner pervaneli bir uçak ve kaldırma ve seyir turbojet motorlu bir uçak. İlk görev olarak, üsse dönüşle birlikte 3 ton yükün 500 km'lik bir mesafeye taşınmasını üstlendiler. Araştırma sonucunda, kaldırma ve seyir yapan turbofan motorlara sahip dikey kalkış yapan bir uçağın diğer araç türlerine göre bir takım avantajları olduğu tespit edildi. "Dornier" firmaları ayrıca en uygun enerji santrali yerleşiminin seçimi için hesaplamalar sağladı.
Do.31'in tasarımından önce, Almanya'da - Göttingen ve Stuttgart'ta ve ayrıca Amerika Birleşik Devletleri'nde - NASA'da kapsamlı model testleri yapıldı. Kaldırma turbojet motorlu ilk nasel modelleri yoktu, çünkü santralin fan devresinde art yakıcılı sadece iki kaldırma ve seyir turbojet motorundan Bristol Siddley BS.100 (her biri 16000 kgf'nin itme gücü) oluşacağı varsayıldı. 1963'te NASA'da Araştırma Merkezi'nde. Langley, rüzgar tünellerinde uçak modellerini ve bireysel yapısal elemanları test etti. Daha sonra model serbest uçuşta test edildi.
Bu çalışmaların sonuçlarına dayanarak, kombine bir kaldırma ve kaldırma-sürdürücü motor santraline sahip Do.31 VTOL uçağının son versiyonu geliştirildi. Bir makinenin havada asılı kalma modunda kararlılığını ve kontrol edilebilirliğini incelemek için Dornier, planda çapraz şekilli bir kafes kirişin deneysel bir uçan test tezgahı oluşturdu. Standın elektrik santrali, enine bir kirişe dikey olarak monte edilmiş dört adet Rolls-Royce RB.108 turbojet motoru kullandı. İç motor çifti hareketsiz kuruldu (her birinin itişi 1000 kg idi). Dış çift, enine eksene göre +6 derecelik bir açıyla diferansiyel olarak saptırıldı, böylece yön kontrolü sağlandı. Her biri 730 kg olan harici motorların itişi, kalan stok standın yanal kontrolü için kullanıldı. Uzunlamasına kontrol, bir jet sistemi kullanılarak gerçekleştirildi ve enine kontrol, harici turbojet motorlarının itme gücündeki diferansiyel değişiklikle gerçekleştirildi.
Standın boyutları Do.31 uçağının boyutları ile aynıydı, kalkış ağırlığı 2800 kg idi. Testler sırasında motorların toplam itme gücü 3000 kgf olup, itme ağırlık oranı 1, 07 olarak sağlanmıştır. Standda 1965 yılı sonunda 247 uçuş yapılmıştır. Stabilizasyon ve kontrol sistemini incelemek için, menteşeli bir destek üzerine monte edilmiş ve üç eksen etrafında açısal yer değiştirmelere izin veren başka bir stand kullanıldı.
Tasarımın test edilmesi, sistemlerin kontrol edilmesi ve uçak pilotaj tekniğinin test edilmesi için Do.31E olarak adlandırılan deneysel bir uçak geliştirildi. Alman Savunma Bakanlığı üç araç sipariş etti. İki uçak uçuş testleri ve üçüncüsü statik testler için tasarlandı.
Tek kanatlı uçak şemasına göre yapılan uçak, kaldırma-sürdürme turbojet motorlarından ve kaldırma turbojet motorlarından oluşan birleşik bir enerji santraline sahipti.
Gövde - tamamen metal yarı monokok tip. Kesit yuvarlak, 3.2 metre çapındadır. Pruvada iki kişilik bir mürettebat kamarası vardı. Kabinin arkasında 9200x2750x2200 mm boyutlarında ve 50 m3 hacminde bir kargo bölmesi vardı. Kokpitte, yatar koltuklarda 36 paraşütçü veya sedyede yaralı 24 kişi konaklayabiliyordu. Kuyruk bölümü, yükleme rampalı bir kargo kapağı ile donatıldı.
Do.31 uçağının elektrik santrali birleştirilmiştir - kaldırma-seyir ve kaldırma motorları. Orijinal plan, iki dahili motor bölmesinin her birine iki Bristol Pegasus turbofan motoru ve bir çift harici motor bölmesine dört Rolls-Royce RB162 kaldırma motoru kurmaktı. Ancak, gelecekte, santral değiştirildi.
İki adet Rolls-Royce (Bristol) Pegasus BS.53 lift-cruise turbojet motoru, döner nozullu (her biri 7000 kgf itme gücü) gondollarda kanat altına monte edilmiştir. Düzenlenmemiş eksenel hava girişleri. Her motorda dört adet dönebilen nozül bulunur. Çap 1220 mm, uzunluk 2510 mm, kuru ağırlık 1260 kg.
Sekiz kaldırma turbojet motoru Rolls-Royce RB. 162-4 (her biri 2000 kgf'nin itme gücü), her birinde dört tane olmak üzere iki gondolda kanadın uçlarına yerleştirildi. Motorlar, gaz akışını 15 derece ileri veya geri yönde saptıran deflektörlere sahip nozullarla donatılmıştı ve nasellerde kanatlı ortak hava girişlerine sahipti. Uzunluk 1315 mm, çap 660 mm, ağırlık 125 kg.
İlk deneysel Do.31'de sadece Pegasus motorları kuruldu, 10 motorun tamamı sadece ikinci makineye monte edildi.
Yakıt, kanatta 8000 litre kapasiteli beş tankta bulunuyordu. Yakıt, motorlara, tankların geri kalanından geldiği merkezi tanktan sağlandı.
Kanat baş üstü, sürekli, düz, üç kanatlı tasarımdır. Kanat profilinin kökünde NACA 64 (A412) - 412, 5, kanadın sonunda - NACA64 (A412) - 410. Kanadın her iki tarafında turbojet motor ve turbojet motor gondolları arasında iki bölüm vardır. kanat kanatçıkları, +25 derece sapma. Geleneksel kanatlar, turbojet motor naselleri ile gövde arasında bulunur. Kanatlar ve kanat kanatçıkları hidrolik olarak çalıştırılır ve trim tırnakları yoktur.
Kuyruk birimi ok şeklindedir. Omurga üzerinde bulunan stabilizatörün kapsamı 8 m, alan 16.4 m2, hücum kenarı boyunca süpürme açısı 15 derecedir. Omurganın süpürme açısı (alan 15.4 m2) 1/4 kirişte 40 derecedir. Asansör dört bölümlü olup, her bölümün ayrı bir hidrolik tahriki vardır. İki dümen bölümünün her biri ayrıca ayrı bir hidrolik tahrik ile donatılmıştır.
Geri çekilebilir üç tekerlekli bisiklet iniş takımı, her rafta ikiz tekerleğe sahiptir. Ana destekler, kaldırma-destekleyici motor motor boşluklarına geri çekilir. Nazal destek kendi kendine yönlendirilir, kontrollüdür, ayrıca geri çekilir. Şasi, yağ-pnömatik amortisörler kullanır. Tüm desteklerde düşük basınçlı pnömatik vardır. Palet - şasi 7, 5 m, taban - 8, 6 m.
Düz uçuşta, kontrol için geleneksel aerodinamik dümenler kullanıldı. Hover modunda, düşük hızlarda uçarken ve geçici modlarda jet kontrol sistemi kullanıldı. Boyuna kontrol, arka gövdede bulunan jet nozulları kullanılarak gerçekleştirilir. Turbojet motorundan sıkıştırılmış hava alındı: bir çift meme havayı yukarı doğru, diğer çift aşağı doğru yönlendirdi. Yanal kontrol için, kaldırma motorlarının itme gücü farklı şekilde değiştirildi, palet kontrolü - sağ ve sol turbofan motorlarının memeleri ters yönde saptırıldı. Vurgulu modda dikey yer değiştirme, turbojet motorunun itiş gücü değiştirilerek sağlandı. Belirtilen uçuş irtifası, otomatik dengeleyici bir sistem kullanılarak korunmuştur.
Hidrolik sistem, iki bağımsız ana sistem ve bir acil durum sistemini içeriyordu. Çalışma basıncı - 210 kgf / cm2. İlk ana sistem şasinin, kargo rampasının, kanatların, turbojet motorlu gondol kapaklarının, kargo ambar kapılarının ve kontrol sisteminin hidrolik silindirlerinin bir kısmının tahrik edilmesini sağladı. İkinci ana sistem, sadece kontrol sisteminin hidrolik silindirlerinin tahrikini sağladı.
Elektrik sistemi, her bir turbojet motoruna monte edilmiş 4 adet üç fazlı alternatör (her biri 9 kW, 115/200 V, 400 Hz gücünde), iki ve 2 DC dönüştürücü-doğrultucu (güç 3 kW, 28 V, 50 A) içerir..
Kokpit, Bodenseeerke şirketinden otomatik olarak stabilize edici bir sistemle askeri nakliye uçakları için standart ekipmanla donatıldı.
Daha önce de belirtildiği gibi, üç Do.31 inşa edildi. İlk Do.31E-1, 10 Şubat 1967'de sadece Pegasus motorlarıyla havalandı. İkinci araba 14 Temmuz 1967'de havalandı ve zaten 10 motorun tümüne sahipti. 16 Aralık 1967'de bu uçak dikey kalkıştan yatay uçuşa ilk geçişini, yatay uçuştan dikey inişe geçişi ise beş gün sonra yaptı. 1969'da Do.31, Münih'ten Paris Air Show'a yapılan bir uçuş sırasında, dikey jet itişli uçaklar için birkaç yeni rekor kırdı. 1969-1970'de, statik test için tasarlanan Do.31E-3'ün üçüncü örneği Amerika Birleşik Devletleri'nde değerlendirildi. 1969'da Do.31 ilk kez Paris Air Show'da tanıtıldı ve onu dünyanın ilk dikey kalkış ve iniş nakliye jeti haline getirdi.
Do.31, şimdiye kadar yapılmış tek jet nakliye VTOL uçağıydı ve olmaya devam ediyor. Test programı Nisan 1970'de sonlandırıldı. Programın sona ermesinin nedenleri, geleneksel nakliye uçaklarına kıyasla aracın nispeten düşük hız, taşıma kapasitesi ve menzili idi.
Bugüne kadar, inşa edilen üç Dornier Do.31 kopyasından ikisi hayatta kaldı - E1 ve E3. Birincisi Friedrichshafen şehrinde Dornier Müzesi'nde, ikincisi Münih yakınlarındaki Schleissheim'da Deutsches Müzesi'nin sergilenmesinde bulunuyor.
Uçuş teknik özellikleri:
Uzunluk - 20, 88 m;
Yükseklik - 8, 53 m;
Kanat açıklığı - 18, 06 m;
Kanat alanı - 57, 00 m2;
Boş uçak ağırlığı - 22453 kg;
Normal kalkış ağırlığı - 27442 kg;
Kalkış motorları - her biri 1996 kgf itiş gücüne sahip 8 Rolls-Royce RB 162-4D turbojet;
Seyir motorları - 2 turbojet Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2 7031 kgf her biri;
Seyir hızı - 644 km / s;
Maksimum hız - 730 km / s;
Servis tavanı - 10515 m;
Menzil - 1800 km;
Kapasite: 24 sedyede yaralı veya 36 asker veya 4990 kg kargo;
Mürettebat - 2 kişi.
Malzemelere göre hazırlanır:
