कन्वर्टिप्लेन विशेष विमान हैं जो एक हेलीकॉप्टर और एक हवाई जहाज की क्षमताओं को जोड़ते हैं। वे रोटरी प्रोपल्सर (अक्सर पेंच वाले) वाली मशीनें हैं, जो टेकऑफ़ और लैंडिंग के दौरान उठाने वाले इंजन के रूप में कार्य करती हैं, और उड़ान में खींचने वाले के रूप में काम करना शुरू कर देती हैं। इस मामले में, क्षैतिज उड़ान के लिए आवश्यक उठाने वाला बल एक हवाई जहाज-प्रकार के पंख द्वारा प्रदान किया जाता है। अक्सर, टिल्ट्रोटर्स पर इंजन प्रोपेलर के साथ एक साथ घूमते हैं, लेकिन कुछ पर, केवल प्रोपेलर ही घुमाए जाते हैं।
कार्यात्मक रूप से, यह डिज़ाइन एक ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ और लैंडिंग विमान (वीटीओएल) के करीब है, लेकिन प्रोपेलर की डिज़ाइन सुविधाओं के कारण टिल्ट्रोटर्स को आमतौर पर रोटरी-विंग विमान के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। टिलरोटर विमान हल्के से लोड किए गए कम गति वाले प्रोपेलर का उपयोग करते हैं, जो हेलीकॉप्टर के करीब होते हैं और डिवाइस को हेलीकॉप्टर मोड में उड़ान भरने की अनुमति देते हैं - प्रोपेलर के घूर्णन के एक छोटे कोण पर। टिल्ट्रोटर के बड़े प्रोपेलर, पंखों के फैलाव के बराबर, ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ के दौरान इसकी मदद करते हैं, लेकिन क्षैतिज उड़ान में वे पारंपरिक विमान के छोटे व्यास वाले प्रोपेलर की तुलना में कम प्रभावी हो जाते हैं।
जैसा कि पहले ही बताया जा चुका है, रूसी और अमेरिकी वैज्ञानिक एक नए प्रकार के विमान - टिल्ट्रोटर - के निर्माण पर काम कर रहे हैं। हालाँकि, ऐसा उपकरण पहले ही बनाया जा चुका है और इसका सीमित उपयोग भी शुरू हो चुका है।
यह मशीन क्या है?
टिल्ट्रोटर एक हवाई जहाज और एक हेलीकॉप्टर के बीच का मिश्रण है। एक विमान जो लंबवत रूप से उतर और उड़ान भर सकता है, और फिर, प्रणोदक के घूमने के कारण, विमान तरीके से क्षैतिज उड़ान जारी रख सकता है।
परंपरागत रूप से, प्रोपेलर-चालित मशीनों को किसी तरह से ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ और लैंडिंग विमान से अलग करने के लिए टिल्ट्रोटर्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। टिल्ट्रोटर्स कई प्रकार के होते हैं। कुछ के लिए, उड़ान मोड बदलते समय, पूरा पंख एक ही बार में घूमता है, दूसरों के लिए, इंजन और प्रोपेलर के साथ नैकलेस, और दूसरों के लिए, केवल प्रोपेलर ही घूमते हैं।
इस अवधारणा के लाभ स्पष्ट हैं:
पोल टेकऑफ़ और लैंडिंग सैन्य और नागरिक दोनों विमानों के लिए एक मूल्यवान क्षमता है;
हवा में, एक टिल्ट्रोटर एक हेलीकॉप्टर की तुलना में अधिक गति विकसित करता है और उड़ान रेंज में अपने रोटरक्राफ्ट समकक्षों से आगे होता है।
लेकिन इसके नुकसान भी हैं:
गति और उड़ान सीमा, हालांकि हेलीकॉप्टरों की तुलना में अधिक है, हवाई जहाज के प्रदर्शन से कमतर है। टेकऑफ़ के दौरान लिफ्ट प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रोपेलर समतल उड़ान में अप्रभावी हो जाते हैं;
संरचना स्वयं भारी हो जाती है। विमानन के लिए ऐसी स्थितियाँ होना असामान्य नहीं है, जब एक नई मशीन बनाते समय, प्रत्येक किलोग्राम के लिए संघर्ष करना पड़ता है, और इंजन मोड़ तंत्र का वजन काफी कम होता है;
इसके अलावा, यह एक अतिरिक्त महत्वपूर्ण घटक है जो टूट भी सकता है;
और सबसे महत्वपूर्ण बात पायलटिंग की कठिनाई है। टिल्ट्रोटर विमान को विशेष रूप से प्रशिक्षित, अनुभवी, उच्च श्रेणी के पायलटों की आवश्यकता होती है जिनके पास हवाई जहाज और हेलीकॉप्टर दोनों को चलाने का कौशल हो। "द लास्ट इंच" को टिल्ट्रोटर पर नहीं बजाया जा सकता।
इस प्रकार, कार्यों के एक संकीर्ण खंड में सार्वभौमिक मशीनें मूल मशीनों की तुलना में अधिक कुशल साबित होती हैं। उदाहरण के लिए, यदि वह बिंदु जहां माल पहुंचाना आवश्यक है, हेलीकॉप्टरों की सीमा से परे स्थित है, और रनवे का उपकरण संभव नहीं है।
संयुक्त राज्य अमेरिका के रक्षा विभाग ने माना कि ऐसी स्थितियाँ अक्सर घटित होंगी, और मरीन कोर की जरूरतों के लिए डेढ़ सौ से अधिक बेल वी-22 ऑस्प्रे टिल्ट्रोटर विमान का ऑर्डर दिया। कार काफी महंगी (लगभग $116 मिलियन) निकली और बहुत विश्वसनीय नहीं थी।
ऑपरेशन के केवल दस वर्षों में, 6 आपदाएँ हुईं, जिनमें सात लोगों की जान चली गई। सबसे हालिया घटना 2016 में हुई, जब 22 लोगों को ले जा रहे ऑस्प्रे ने 17 मई को हवाई में हार्ड लैंडिंग की। और यह विकास और परीक्षण की पंद्रह साल की अवधि की गिनती नहीं कर रहा है, जिसके दौरान इस अत्यधिक जटिल मशीन की दुर्घटनाओं के परिणामस्वरूप 30 लोगों की मौत हो गई।
लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका को अपने अद्वितीय उपकरणों पर गर्व करने का अधिकार है, जो ग्रह की अन्य सेनाओं के साथ सेवा में नहीं है।
लेकिन शायद कुछ समय बाद ये स्थिति ख़त्म हो जाएगी. हाल ही में, रूसी चिंता "रूसी हेलीकॉप्टर" से जानकारी प्राप्त हुई थी कि घरेलू टिल्ट्रोलर बनाने पर काम पहले से ही चल रहा है। इसके अलावा यह बात किसी और ने नहीं बल्कि कंपनी के डायरेक्टर ने कही है
एंड्री शिबिटोव:
"अपने साझेदारों के साथ मिलकर, हम एक हाइब्रिड पावर प्लांट के साथ एक टिल्ट्रोटर तकनीक विकसित कर रहे हैं जो रूस के लिए पूरी तरह से नई है। हमारी योजना है कि ऐसी डिजाइन योजना हमें आत्मविश्वास से 500 किलोमीटर प्रति घंटे तक की गति तक पहुंचने की अनुमति देगी।"
सबसे पहले लगभग 300 किलोग्राम भार उठाने वाला एक मानवरहित वाहन बनाने की योजना है। परियोजना की संभावनाओं का पहले से आकलन करने के लिए केवल प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए एक छोटी प्रति की आवश्यकता होती है।
फिर वही योजना बनाई गई है, लेकिन दो टन के लिए। इस वाहन को पहले से ही एक भारी ड्रोन के अनुरूप कार्यों की अपनी श्रृंखला के साथ एक अलग इकाई के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
पिछली शताब्दी के 30 के दशक में, सोवियत विमान डिजाइनरों ने टिल्ट्रोलर के निर्माण के लिए विभिन्न विकल्पों पर काम किया। लेकिन ये मामला रिसर्च से आगे नहीं बढ़ पाया. डिजाइनर बोरिस यूरीव इस प्रकार के विमान के विकास के प्रति उत्साही थे।
1934 में, उन्होंने फाल्कन फाइटर के लिए एक डिज़ाइन का प्रस्ताव रखा, जिसमें एक घूमने वाला पंख और नैकेल्स में प्रोपेलर की एक जोड़ी होनी चाहिए थी। हालाँकि, न तो फाल्कन और न ही यूरीव के अन्य हेलीकॉप्टर-हवाई जहाज कभी उड़ान परीक्षण के चरण तक पहुंचे - उस समय प्रौद्योगिकी का स्तर अभी भी अपर्याप्त था।
द्वितीय विश्व युद्ध छिड़ने से पहले जर्मनी में भी शोध किया गया था। वे सभी ड्राइंग चरण पर रुक गए: वेसरफ्लग कंपनी के टिल्ट्रोटर पी.1003, फॉक और अहगेलिस कंपनी के वंडरवॉफ़ ("चमत्कारी हथियार") एफए-269, साथ ही हेंकेल और फॉक-वुल्फ़ कंपनियों की परियोजनाएं।
परिवर्तनीय अंग्रेजी हेलीकॉप्टर फेयरी रोटोडाइन को एक परिवर्तनीय हेलीकॉप्टर के रूप में भी वर्गीकृत किया जा सकता है, जो दो खींचने वाले टर्बोप्रॉप इंजनों की सहायता से, मुख्य रोटर ऑटोरोटेशन मोड (आने वाले वायु प्रवाह का उपयोग करके रोटेशन, पवनचक्की की तरह) पर स्विच कर सकता है, और कब उड़ान भरते समय यह हेलीकॉप्टर की तरह काम करता है। 1958 में, इस उपकरण को फ़र्नबोरो एयर शो में प्रस्तुत किया गया था। यह रोटरक्राफ्ट के लिए 400 किमी/घंटा की रिकॉर्ड गति तक पहुंच गया।
50 के दशक में, XYF-1 पोगो टिल्ट्रोटर का एक प्रोटोटाइप बनाया गया था। 1954 में, XFY-1 ने अपनी पहली क्षैतिज उड़ान भरी और उसके बाद ऊर्ध्वाधर लैंडिंग की।
1972 में, मिल डिज़ाइन ब्यूरो गंभीरता से व्यवसाय में उतर गया, और दो रोटरी प्रोपेलर के साथ Mi-30 टिल्ट्रोटर का विकास शुरू किया, जो नैकेल्स में स्थित इंजनों के साथ स्थिति बदलते हैं।
सकारात्मक परिणाम प्राप्त होने के बाद - डिज़ाइन किए गए वाहन की वहन क्षमता 5 टन थी, और परिवहन किए गए पैराट्रूपर्स की संख्या 32 थी - प्रोटोटाइप के उत्पादन और परीक्षण की योजना 1986-1995 के लिए बनाई गई थी। हालाँकि, यह परियोजना, देश भर में दर्जनों अन्य की तरह, पेरेस्त्रोइका और उसके बाद उद्योग के पतन के कारण बंद कर दी गई थी।
दिलचस्प बात यह है कि एकमात्र देश जहां टिल्ट्रोटर्स सेवा में हैं, और अमेरिकन बेल वी-22 ऑस्प्रे ("ऑस्प्रे") दुनिया में एकमात्र बड़े पैमाने पर उत्पादित टिल्ट्रोटर है।
V-22 ऑस्प्रे का विकास 1980 के दशक में ऑपरेशन ईगल क्लॉ (24 अप्रैल, 1980 को ईरान में बंधकों को मुक्त कराने का एक प्रयास) की विफलता के बाद शुरू हुआ, जब हेलीकॉप्टर के लिए एक तेज़ विकल्प बनाने की आवश्यकता थी। उस समय, ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ विमान पहले से ही मौजूद थे, लेकिन उनमें टेकऑफ़ के दौरान अस्थिरता, संचालन में कठिनाई और पारंपरिक विमानों की तुलना में खराब पेलोड और उड़ान रेंज से संबंधित कई नुकसान थे। इसके अलावा, टेकऑफ़ के दौरान, जेट इंजनों से निकलने वाली गैसों के गर्म जेट के कारण रनवे की सतह का क्षरण हुआ।
नए विमान का उड़ान परीक्षण 19 मार्च 1989 को शुरू हुआ। पहले से ही सितंबर में, ऑस्प्रे ने ऊर्ध्वाधर से क्षैतिज तक उड़ान में बदलाव का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया। दिसंबर 1990 में, टिल्ट्रोटर ने विमानवाहक पोत यूएसएस वास्प के डेक पर अपनी पहली लैंडिंग की।
मरीन कॉर्प्स और स्पेशल ऑपरेशंस फोर्सेज को ऐसे वाहनों से लैस करने का निर्णय लिया गया। नौसेना ने चार वी-22 खरीदने और दो मौजूदा प्रोटोटाइप को अपग्रेड करने के लिए एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए, जिन्हें हल्का और सस्ता बनाया जाना था। एक डिवाइस की कीमत 71 मिलियन डॉलर थी.
अब रूस में उन्होंने "हवाई जहाज-हेलीकॉप्टर" बनाने के विचार पर लौटने का फैसला किया है। लेकिन अभी तक रूसी विश्वविद्यालयों में होने वाले शोध के स्तर पर ही ऐसा हो रहा है. जो, फिर भी, वास्तविक परिणाम दे सकता है। इस प्रकार, उख्ता विश्वविद्यालय में, MIPT और TsAGI की भागीदारी के साथ, शोध कार्य "उत्तरी क्षेत्रों और शेल्फ क्षेत्रों के लिए एक नए वाहन (कन्वर्टिप्लेन) के तर्कसंगत मापदंडों का निर्धारण" किया गया।
इस शोध के परिणामों के आधार पर, दो पायलटों सहित 14 यात्रियों के साथ 2000 किमी की उड़ान रेंज वाला टिल्ट्रोटर बनाना काफी संभव है। वाहन का पेलोड 3 टन है। लेकिन, स्वाभाविक रूप से, मामले को विजयी निष्कर्ष तक पहुंचाने के लिए पर्याप्त धन की आवश्यकता है। साथ ही, संभावित निवेशक अच्छी तरह से जानते हैं कि, विश्व अनुभव के आधार पर, यह एक बेहद लंबा और जोखिम भरा व्यवसाय है।
रूसी हेलीकॉप्टर होल्डिंग कंपनी की योजना 2019 तक रूसी संघ में 1.5 टन वजन वाले पहले इलेक्ट्रिक टिल्ट्रोटर का एक प्रोटोटाइप बनाने की है। हम बात कर रहे हैं VRT30 मानवरहित हवाई वाहन की, जिसे MAKS-2017 फोरम में प्रस्तुत किया गया था। टिल्ट्रोटर एक हवाई जहाज और एक हेलीकॉप्टर का एक मिश्रण है - एक बहुत महंगी और उच्च तकनीक वाली मशीन। फिलहाल, कन्वर्टिप्लेन केवल बड़े पैमाने पर उत्पादित होते हैं और सैन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं। रूसी सेना में ऐसे कोई विमान नहीं हैं, इस तथ्य के बावजूद कि इन चमत्कार मशीनों के विकास में अग्रणी सोवियत डिजाइनर बोरिस यूरीव थे। टिल्ट्रोटर्स कौन से कार्य कर सकते हैं और क्या वे रूसी सशस्त्र बलों के साथ सेवा में दिखाई देंगे।
रूसी टिल्ट्रोटर बनाने की परियोजनाएं वास्तविक विशेषताएं लेने लगी हैं। वीआर-टेक्नोलॉजीज डिज़ाइन ब्यूरो (रूसी हेलीकॉप्टर होल्डिंग का हिस्सा) दो वर्षों में पहले इलेक्ट्रिक मानवरहित टिल्ट्रोटर वीआरटी30 का एक प्रोटोटाइप पेश करने की योजना बना रहा है।
भविष्य के डिवाइस का एक मॉक-अप MAKS-2017 एयरोस्पेस सैलून में प्रस्तुत किया गया था, जो जुलाई 2017 में आयोजित किया गया था। 1.5 टन के टेक-ऑफ वजन वाला एक टिल्ट्रोटर उच्च गति तक पहुंचने और रनवे पर तेजी लाए बिना उड़ान भरने में सक्षम होगा।
“आज, सुपरऑक्स कंपनी के अपने साझेदारों के साथ, हम एक नई उड़ान टिल्ट्रोटर प्रयोगशाला विकसित कर रहे हैं, जिसके ऑन-बोर्ड केबल नेटवर्क में उच्च तापमान वाली सुपरकंडक्टिविटी प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाएगा, जिसका वजन, आकार और उड़ान पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा। प्रोटोटाइप की विशेषताएं, "रूसी हेलीकॉप्टर होल्डिंग कंपनी के जनरल डायरेक्टर एंड्री ने कहा। बोगिंस्की।
सभी टिल्ट्रोटर्स को एक विशिष्ट नियंत्रणीयता समस्या का सामना करना पड़ता है जो हवाई जहाज के लिए विशिष्ट नहीं है। काफी तेज़ आगे की गति से चलने वाले हवाई जहाजों पर, पारंपरिक नियंत्रण (एलेरॉन, पतवार और लिफ्ट) एयरस्ट्रीम में होते हैं। इन नियंत्रणों के विक्षेपण पर वायु प्रवाह की प्रतिक्रिया नियंत्रण बल प्रदान करती है जो अंतरिक्ष में विमान की स्थिति को बदल देती है। टिल्ट्रोटर्स पर, ऐसे उड़ान नियंत्रणों का उपयोग केवल क्षैतिज (आगे) उड़ान मोड में संभव है, लेकिन वे ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग मोड के साथ-साथ होवरिंग में बेकार हो जाते हैं (क्योंकि इन मोड में कोई आने वाला वायु प्रवाह नहीं होता है) .
इसलिए, टिल्ट्रोटर्स के पास एक दूसरी नियंत्रण प्रणाली होनी चाहिए जो कम या शून्य एयरस्पीड पर प्रभावी हो। विमान के डिज़ाइन और पावर प्लांट के आधार पर, यह भूमिका निम्न द्वारा निभाई जा सकती है:
जेट (जेट) नियंत्रण प्रणाली, जिसमें विंगटिप्स और विमान के अन्य बिंदुओं पर स्थापित नोजल और हाई-स्पीड वाल्व शामिल हैं;
एक थ्रस्ट वेक्टर नियंत्रण प्रणाली जिसमें लिफ्ट बनाने और सीधे नियंत्रित करने के लिए कई प्रोपेलर शामिल हैं;
मुख्य प्रोपेलर या टर्बाइन के मद्देनजर स्थित नियंत्रण सतहें।
उनकी योजना के अनुसार, टिल्ट्रोटर्स को दो मुख्य वर्गों में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक को बिजली संयंत्र द्वारा विकसित ट्रांसमिशन और थ्रस्ट के रूपांतरण की विशिष्ट समस्याओं की विशेषता है।
प्रथम श्रेणी टिल्ट्रोटर्स है जिसमें टेकऑफ़ और लैंडिंग मोड के दौरान डिवाइस की क्षैतिज स्थिति होती है। ये डिवाइस क्षैतिज स्थिति में रहते हैं - टेकऑफ़ और लैंडिंग मोड और क्षैतिज उड़ान मोड दोनों के दौरान। इन टिल्ट्रोटर्स में, टेकऑफ़ जैसे संक्रमणकालीन मोड को लागू करने के लिए, प्रोपेलर, पंखे या जेट इंजन के थ्रस्ट का उपयोग किया जाता है, जिसके बाद थ्रस्ट वेक्टर की दिशा बदल दी जाती है ताकि डिवाइस सामान्य क्षैतिज उड़ान करना शुरू कर दे। क्षैतिज उड़ान मोड में, वाहन की गति के लिए आवश्यक उठाने वाला बल आमतौर पर पारंपरिक पंखों के चारों ओर प्रवाह के कारण बनाया जाता है। इस श्रेणी के कुछ विमानों में, समान उड़ान सुनिश्चित करने के लिए जोर पैदा करने वाले उपकरणों को एक छोटे कोण पर विक्षेपित किया जाता है। इस स्थिति में वे लिफ्ट का एक महत्वपूर्ण हिस्सा भी उत्पन्न करते हैं।
दूसरी श्रेणी टेकऑफ़ और लैंडिंग मोड के दौरान वाहन की ऊर्ध्वाधर स्थिति वाले टिल्ट्रोटर्स हैं। उपकरणों के इस वर्ग में टिल्ट्रोटर्स शामिल हैं, जो ऊर्ध्वाधर स्थिति में उड़ान भरते और उतरते हैं, और क्षैतिज उड़ान में संक्रमण के लिए 90° का मोड़ लेते हैं। इस वर्ग के उपकरणों में मूलभूत कमियाँ हैं जो उन्हें व्यावसायिक उपयोग के लिए अनुपयुक्त बनाती हैं। इस प्रकार के केवल कुछ ही उपकरण बनाए गए थे। एक नियम के रूप में, ये एकल-सीट सैन्य वाहन हैं जैसे लड़ाकू विमान या विशुद्ध रूप से प्रायोगिक मॉडल।
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फ़ैक्टरी क्रॉलर घूम गया और नीचे उतरने लगा। इसलिए वह पहाड़ी की तलहटी में सूखी पट्टी पर फिसल गई। इसकी इल्लियाँ रेत को छू गईं। गुर्नी ने शंकु कवर खोला और सुरक्षा पट्टियों को समायोजित किया। जैसे ही फैक्ट्री उतरी, वह रेत पर कूद गया और शंकु के आकार की टोपी को अपने पीछे पटक दिया। उनके साथ उनके पांच निजी गार्ड भी शामिल हो गए जो धनुष डिब्बे से बाहर कूद गए। बाकी ने कारखाने के परिवहन फास्टनिंग्स को मुक्त कर दिया। इसके पंख कांपने लगे, फैलने लगे और पहले अर्धवृत्त का वर्णन किया, जिसके बाद विशाल क्रॉलर फैक्ट्री हवा में उड़ गई और अंधेरी पट्टी की ओर उड़ गई। एक थॉप्टर उस स्थान पर उतरा जहां वह खड़ी थी, फिर दूसरा और दूसरा। लोगों को उतारने के बाद, वे फिर से हवा में उड़ गए।
फ्रैंक हर्बर्ट, ड्यून
हवा से भी भारी वीटीओएल विमान, जो तेजी से क्षैतिज रूप से चलते हुए एक ही स्थान पर गतिहीन रूप से मंडरा सकता है, हमेशा सेना के लिए एक स्वादिष्ट निवाला रहा है। बेशक, ऐसे वाहन की मदद से, सैनिकों की लैंडिंग और युद्ध के मैदान से घायलों को निकालना, सैनिकों को माल और गोला-बारूद की डिलीवरी सरल हो जाती है; डिवाइस का उपयोग व्यक्तिगत लक्ष्यों को नष्ट करने, टोही करने और तोपखाने की आग को समायोजित करने के लिए किया जा सकता है।
प्रमोशन मशीन
युद्ध में असामान्य प्रोपेलर-चालित उपकरणों का उपयोग करने का पहला प्रयास जाइरोप्लेन (ग्रीक ऑटोस से - स्वयं और जाइरोस - रोटेशन) का उपयोग था। जाइरोप्लेन एक अजीब चीज है: दिखने में यह बिना पंखों वाले हवाई जहाज जैसा दिखता है, लेकिन हेलीकॉप्टर के समान प्रोपेलर के साथ। लेकिन, बाद वाले के विपरीत, जाइरोप्लेन प्रोपेलर लिफ्ट बनाते हुए, ऑटोरोटेशन मोड में स्वतंत्र रूप से घूमता है; इंजन केवल प्रोपेलर चलाता है, जो कार को आगे खींचता है।
इस प्रकार का एक उपकरण बनाने का विचार सबसे पहले स्पेनिश विमान डिजाइनर जुआन डे ला सिर्वा के दिमाग में आया था। 1919 में यह देखते हुए कि उनके द्वारा डिज़ाइन किया गया तीन इंजन वाला बाइप्लेन कैसे गिर गया, उन्होंने देखा कि आने वाले वायु प्रवाह के प्रभाव में प्रोपेलर, स्वचालित रूप से घूमने लगे। आगे का तर्क सरल था: यदि बाइप्लेन में एक बड़ा मुख्य रोटर-ऑटोरोटेटर होता, तो परीक्षण पायलट जीवित रह सकता था!
विफलताओं की एक श्रृंखला के बाद, जुआन एक काफी सभ्य उड़ान जाइरोप्लेन (मॉडल सी -4, 1923) का निर्माण करने में कामयाब रहा, और थोड़ी देर बाद - एक प्रदर्शन मॉडल सी -8, जिसने यूरोप में धूम मचा दी। डिज़ाइनर ने S-8 से पेरिस से लंदन तक उड़ान भरी। इसके तुरंत बाद, जाइरोप्लेन यूएसएसआर में दिखाई दिए (1929, इंजीनियरों कामोव और स्कर्जिन्स्की द्वारा डिजाइन किए गए), फिर ग्रेट ब्रिटेन में, और बाद में दुनिया के अन्य सभी प्रमुख देशों द्वारा इसी तरह की मशीनें डिजाइन की जाने लगीं।
कन्वर्टिओलन्स का पहला चरण
इतने वर्ष बीत गए। लड़ाकू चौकी पर ऑटोगाइरोस को हेलीकॉप्टरों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, लेकिन बाद वाले में एक गंभीर खामी थी - अपेक्षाकृत कम क्षैतिज गति। मुख्य रोटर ब्लेडों की असममित उड़ान (वे या तो आने वाले वायु प्रवाह में या इसके विपरीत चले गए) ने इस तथ्य को जन्म दिया कि 50 के दशक के अंत तक एक हेलीकॉप्टर की गति की "सीमा" लगभग 300 किमी / घंटा थी - और इसके बावजूद तथ्य यह है कि हवाई जहाज पहले से ही ध्वनि की गति से तीन गुना अधिक गति से उड़ सकते हैं! वायुगतिकी विशेषज्ञों ने चेतावनी दी: मुख्य रोटर के क्रांतियों की संख्या को अंतहीन रूप से बढ़ाना असंभव है, क्योंकि इससे स्पंदन (विमान के हिस्सों के स्व-उत्तेजित कंपन) हो सकता है, जिससे स्थिरता और नियंत्रणीयता का नुकसान होगा, या यहां तक कि पूर्ण विनाश भी हो सकता है। संरचना का. क्या करें? शायद यह हेलीकॉप्टर को हवाई जहाज के पंखों से लैस करने लायक है? यूरेका!
हालाँकि, नया बस एक भूला हुआ पुराना है, क्योंकि संयुक्त डिजाइन के विमानों के साथ पहला प्रयोग 1930 के दशक में किया गया था। और अब, दो दशक बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन, फ्रांस, कनाडा और कई अन्य देशों द्वारा फिर से संकर बनाने का प्रयास किया गया - लगभग एक साथ।
परिवर्तनीय विमानों पर उच्च गति प्राप्त करने के प्रयास में, डिजाइनरों ने दो रास्ते अपनाए। पहले मामले में, मशीन (रोटरक्राफ्ट) में हेलीकॉप्टर की तरह एक मुख्य रोटर था, साथ ही हवाई जहाज की तरह ऊर्ध्वाधर विमान में एक और प्रोपेलर (या कई स्क्रू) थे। दूसरी योजना बहुत अधिक दिलचस्प निकली: हेलीकॉप्टर पंखों पर घूमने वाले मोटर समूहों से सुसज्जित था, यानी, उड़ान के दौरान ही हेलीकॉप्टर को हवाई जहाज में बदलना संभव था और इसके विपरीत। नवीनतम डिज़ाइन को "कन्वर्टिप्लेन" कहा गया।
विशेष बलों के लिए हाइब्रिड
अक्टूबर 1936 में, सोकोल परियोजना की रक्षा, रोटरी विंग वाला एक विमान, मॉस्को एविएशन इंस्टीट्यूट में हुआ। छात्र कुरोच्किन तीन दशक पहले ही टिल्ट्रोटर्स के विकास का अनुमान लगाने में कामयाब रहे - केवल 1964 में, बहुत शोध के बाद, अमेरिकी कंपनियों वोहट, रयान और हिलर के डिजाइनरों, वायुगतिकीविदों और इंजीनियरों की कड़ी मेहनत के बाद, सैन्य परिवहन रोटरक्राफ्ट XC-142A बनाया गया था। बनाया था। यह फ्लैप और स्लैट्स के साथ 20.6 मीटर के घूमने वाले पंख से सुसज्जित था, जो टिका पर धड़ से जुड़ा हुआ था।
एक तुल्यकालिक तंत्र ने विंग को 106° तक के कोण पर घुमाया। विमान में चार टर्बोप्रॉप इंजन लगे थे, जो टेकऑफ़ के दौरान 2850 एचपी का उत्पादन करते थे। और टिल्ट्रोटर को 604 किमी/घंटा की अधिकतम गति प्रदान की। नाक में इजेक्शन सीटों के साथ एक डबल कॉकपिट था। XC-142A को हवा में उठाया जा सकता है और हेलीकॉप्टर की तरह (एक स्थान से दूसरे स्थान पर) या हवाई जहाज की तरह, टेक-ऑफ रन या रन के साथ उतारा जा सकता है।
| लंबवत पंख: लाभ की तलाश में |
| एक हवाई जहाज के साथ एक हेलीकॉप्टर को पार करने का विचार द्वितीय विश्व युद्ध के तुरंत बाद कई डिजाइनरों के दिमाग में आया - संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस, ग्रेट ब्रिटेन, कनाडा और कई अन्य देशों के इंजीनियरों, अतिरिक्त लाभ की तलाश में हाई-स्पीड वाणिज्यिक हेलीकॉप्टर का संचालन, डिजाइनरों की दौड़ में शामिल हो गया। इस मामले पर उचित राशि खर्च की गई: उदाहरण के लिए, अमेरिकी एयरलाइन मैकडॉनेल ने एक प्रोटोटाइप के विकास के लिए 50 मिलियन डॉलर से अधिक का आवंटन किया, साथ ही इसके संशोधन के लिए अन्य 75 मिलियन का भुगतान किया। सोवियत पायलट ऐसे उपकरण को उड़ाने वाले पहले व्यक्ति थे, जिसे "रोटरक्राफ्ट" नाम मिला - यह TsAGI-11EA (1936) था। लेकिन युद्ध ने प्रायोगिक विकास को रोक दिया, और TsAGI के बारे में बहुत कम जानकारी है, इसलिए अमेरिकी विमानन इतिहासकार उनके दिमाग की उपज को "पहला जन्म" मानते हैं - 1955 में निर्मित मैकडॉनेल XV-1 टिल्ट्रोटर। वैसे, बहुत पहले नहीं, अमेरिकी पत्रिका एविएशन वीक ने एक पुराने अखबार के संपादकीय को दोबारा छापा था, जिसके माध्यम से यह "नई, अब तक अभूतपूर्व प्रकार की विमानन तकनीक" प्रसिद्ध रूप से उड़ी थी। किसी भी हेलीकॉप्टर की तरह, XV-1 एक मुख्य रोटर से सुसज्जित था, और विमान से इसे पंख और एक पुशर प्रोपेलर प्राप्त हुआ। क्षैतिज उड़ान में, घूमने वाले रोटर और प्रोपेलर द्वारा जोर बनाया गया था। यदि प्रोपेलर को ट्रांसमिशन से अलग कर दिया गया था, तो कार का उठाने वाला बल विंग द्वारा बनाया गया था। लैंडिंग गियर को स्टील स्की से बदल दिया गया, जो आश्चर्य की बात नहीं थी, क्योंकि मैकडॉनेल ने हेलीकॉप्टर की तरह उड़ान भरी थी। उसी समय, कॉन्टिनेंटल इंजन ने अपनी सारी शक्ति इंजन के मुख्य रोटर को दे दी, जो एक साथ एयर कंप्रेसर पर काम करता था। संपीड़ित हवा और ईंधन को ब्लेड के सिरों तक आपूर्ति की गई थी - यानी, अमेरिकियों ने वास्तव में एक जेट ड्राइव का उपयोग किया था। |
कनाडाई डिजाइनरों ने, बदले में, होवर मोड में टिल्ट्रोटर की स्थिरता और नियंत्रणीयता सुनिश्चित करने के लिए, अपने दिमाग की उपज सीएल-84 को कील और स्टेबलाइजर के पीछे स्थित दो समाक्षीय टेल रोटर्स से सुसज्जित किया। ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ के बाद, वे रुक गए, रोटर्स मुड़ गए, विंग को ठीक कर दिया गया, और 10 सेकंड के बाद सीएल -84 पहले से ही आगे बढ़ रहा था, 500 किमी / घंटा की गति पकड़ रहा था।
उसी समय, विभिन्न अमेरिकी कंपनियों के कई टिल्ट्रोटर विमान सामने आए: विषय फैशनेबल था, अमेरिकी वायु सेना ने वह सब कुछ खरीदने का वादा किया जो कम से कम प्रारंभिक परीक्षणों में उत्तीर्ण हुआ, और इंजीनियर खुशी-खुशी काम में लग गए। सबसे मूल डिजाइनों में से एक बेल एक्स-22ए था जिसमें दो नहीं, बल्कि चार वाईटी58-जीई-8डी इंजन थे जिनकी कुल शक्ति 1250 एचपी थी। इस टिल्ट्रोलर पर, ऐसी मशीनों के संक्षिप्त इतिहास में पहली बार, प्रोपेलर को गोलाकार आवरणों में रखा गया था, जिससे ऊर्ध्वाधर आंदोलन और क्षैतिज उड़ान दोनों के दौरान दक्षता में काफी वृद्धि हुई थी। उत्पादित दो बेल्स में से पहला प्रारंभिक परीक्षण के दौरान उतरते समय दुर्घटनाग्रस्त हो गया (पायलट बच गया), लेकिन दूसरे ने 1966 से 1988 तक सफलतापूर्वक उड़ान भरी, हालांकि मॉडल कभी भी बड़े पैमाने पर उत्पादन में नहीं गया।
इस मामले में यूरोप थोड़ा पीछे था, लेकिन कभी-कभी मौलिक विकास भी सामने आया। शायद 1960 के दशक का सबसे प्रसिद्ध यूरोपीय टिल्ट्रोटर फ्रेंच नॉर्ड 500 कैडेट था - छोटा, फुर्तीला, हल्का (लोड होने पर केवल 1300 किलोग्राम)। 1967 के पेरिस एविएशन एंड स्पेस शो में, सेना को सिंगल-सीट टिल्ट्रोलर पसंद आया, और नॉर्ड को टोही और निगरानी के लिए कई प्रतियां तैयार करने के लिए कहा गया। सच है, परीक्षण लंबे समय तक चलते रहे; नॉर्ड 500 ने अपनी पहली उड़ान 1968 में ही भरी थी, एक साल बाद यह एक पवन सुरंग में "उड़ा" गया था, और फिर किसी तरह ऐसी मशीन की आवश्यकता गायब हो गई। टोही एक कॉम्पैक्ट हेलीकॉप्टर पर भी की जा सकती है।
पूंछ आगे
इस सामग्री में कैनाडेयर सीएल-84 का पहले ही संक्षेप में उल्लेख किया जा चुका है, लेकिन यह थोड़ा और ध्यान देने योग्य है। फिर भी, यह मॉडल एक साधारण परीक्षण कार्यक्रम से आगे निकल गया: रक्षा मंत्रालय ने निर्माता से कई वाहनों को सेवा में लगाने का आदेश दिया।
कैनाडेयर ने 1956 में टिल्ट्रोटर्स में रुचि दिखाई और 1965 तक अपना स्वयं का हाइब्रिड, सीएल-84 डायनावर्ट तैयार किया। विमान, जिसमें 12 लोग (प्लस 2 चालक दल के सदस्य) बैठ सकते थे, का धड़ पारंपरिक गोल था। सीएल-84 के डिजाइन में एक बहुत ही दिलचस्प बिंदु: डिवाइस के पंख 100 डिग्री तक के कोण पर घूमने में सक्षम थे, जो न केवल जगह पर मंडराने की क्षमता प्रदान करता था, बल्कि पूंछ को सबसे पहले उड़ने की भी क्षमता प्रदान करता था। 56 किमी/घंटा की रफ्तार!
हवा में मंडराने वाले टिल्ट्रोटर का पहला प्रदर्शन 7 मई, 1965 को हुआ था। 145 घंटों की उड़ान के बाद, विमान दुर्घटनाग्रस्त हो गया (12 सितंबर, 1967), लेकिन कनाडाई रक्षा विभाग ने पहले से ही बेहतर सीएल-84-1 विमान की तीन प्रतियों का आदेश दिया था, इसे सेना पदनाम सीएक्स-84 दिया गया था। परिवर्तनों ने टर्बोप्रॉप इंजनों को प्रभावित किया, जिनकी शक्ति बढ़ा दी गई, साथ ही ईंधन टैंक की मात्रा भी बढ़ा दी गई। दो अतिरिक्त बाहरी निलंबन बिंदु भी हैं। सेना संस्करण 7.62 मिमी मशीन गन, 20 मिमी तोप और 19 मिसाइलों से लैस था।
पहले सीएक्स-84 ने 19 फरवरी 1970 को उड़ान भरी, फरवरी 1972 में गुआम पानी के नीचे निगरानी प्रणाली नियंत्रण जहाज पर कई लैंडिंग की, लेकिन अगस्त 1973 में दुर्घटनाग्रस्त भी हो गया। दूसरे विमान ने मार्च 1974 में गुआडलकैनाल जहाज के वायु विंग के हिस्से के रूप में पानी के नीचे निगरानी प्रणाली के लिए समुद्री परीक्षण कार्यक्रम में भाग लिया, लेकिन कनाडाई सेना ने विमान को अपनाने की हिम्मत नहीं की।
ख्रुश्चेव के लिए रोटरप्रूफ़
यूएसएसआर में, इसके विशाल विस्तार और एक विकसित हवाई क्षेत्र नेटवर्क की कमी के साथ, सैन्य और नागरिक मिशनों दोनों के लिए हेवी-ड्यूटी रोटरी-विंग वाहनों का उपयोग करने की संभावना जीवन रक्षक लगती थी। 50 के दशक के मध्य में, प्रसिद्ध विमान डिजाइनर कामोव के डिजाइन ब्यूरो ने एक क्रांतिकारी निर्णय लिया: पंखों के सिरों पर दो ट्रैक्टर रोटर और दो मुख्य रोटर के साथ एक अनुप्रस्थ विमान बनाना। घरेलू विमानन के लिए, इस प्रकार का विमान नया था और इसमें ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग में सक्षम हेलीकॉप्टर और अपने बड़े पेलोड, रेंज और उड़ान गति के साथ एक हवाई जहाज के फायदे शामिल थे। लेकिन सबसे पहले, टिल्ट्रोटर को पैराट्रूपर्स, सैन्य उपकरण और बड़े कार्गो के परिवहन के लिए बनाया गया था।
1961 में, ओकेबी परीक्षण पायलटों ने केए-22 पर आठ विश्व रिकॉर्ड बनाए, जिसमें गति (356.3 किमी/घंटा) और 2000 मीटर (16,485 किलोग्राम) की ऊंचाई तक उठाए गए कार्गो का अधिकतम वजन शामिल था। रोटरक्राफ्ट की विशेषताएं भी दिलचस्प हैं: अधिकतम टेक-ऑफ वजन - 42,500 किलोग्राम; कार्गो डिब्बे का आयाम 17.9 x 2.8 x 3.1 मीटर है। तुलना के लिए: उस समय के सबसे बड़े Ka-25 हेलीकॉप्टर का अधिकतम टेक-ऑफ वजन 7000 किलोग्राम था। हालाँकि, रोटरक्राफ्ट कभी भी उत्पादन में नहीं आया। प्रायोगिक विमानों की दो दुर्घटनाओं ने इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, जिसके बाद वायु सेना नेतृत्व ने रोटरक्राफ्ट के साथ अविश्वास का व्यवहार करना शुरू कर दिया।
पहली दुर्घटना दज़ुज़ाला हवाई अड्डे पर हुई, जहाँ रोटरक्राफ्ट 01-01 उतर रहा था। उसी समय, एक नियमित IL-14 विमान आपातकालीन रनवे पर उतरा, जिसके पायलट ने बाद में आपदा के बारे में एक व्याख्यात्मक नोट में लिखा: "आपदा से 10-15 सेकंड पहले, मैं एक सीधी रेखा पर था, शीर्ष पर उतर रहा था आपातकालीन रनवे के लिए 240। रोटरक्राफ्ट मुझसे 300-400 मीटर आगे और 50-80 मीटर नीचे था। रोटरक्राफ्ट के सामान्य ग्लाइडिंग प्रक्षेपवक्र से कोई विचलन नहीं देखा गया। 50-70 मीटर की ऊंचाई पर, रोटरक्राफ्ट थोड़ा बिखर गया (मैंने इसे पीछे और ऊपर से देखने पर रोटरक्राफ्ट के प्रक्षेपण में बदलाव से देखा), फिर अपनी पीठ पर मुड़ते हुए बाईं ओर मुड़ना शुरू कर दिया। मोड़ की प्रकृति पहले धीमी होती है, फिर एक तीव्र नकारात्मक गोता में संक्रमण के साथ ऊर्जावान होती है। रोटरक्राफ्ट ज़मीन से टकराकर अलग हो गया और आग की लपटों में घिर गया। आग के स्रोत से दो या तीन बड़े हिस्से दक्षिणी दिशा में उड़ गए, जिससे जमीन पर धूल का निशान रह गया। टिल्ट्रोटर चालक दल के सात सदस्यों में से कोई भी जीवित नहीं बचा। नष्ट हुए वाहन के पतवार पर पायलट एफ़्रेमोव का हाथ पाया गया, जिसे वे बड़ी मुश्किल से खोल पाए...
गैर-पायलटों के लिए, यह समझाने लायक है कि पिचिंग एक विमान की गति है जब इसकी नाक स्थानीय क्षितिज के सापेक्ष थोड़ी "उठ" जाती है।
दूसरी घटना भी उतनी ही दुखद थी. कामोव डिज़ाइन ब्यूरो के सदस्यों में से एक ने लिखा, "आपदा के बहुत सारे गवाह थे - लोग उस समय पैदल जा रहे थे और काम पर जा रहे थे।" - रोगोव और ब्रोवत्सेव की मृत्यु हो गई। शेष चालक दल के सदस्यों ने आपदा की शुरुआत और विकास के बारे में बात की। टेकऑफ़ "हवाई जहाज की तरह", 15 मिनट के लिए 1000 मीटर की ऊंचाई पर एक शांत उड़ान। 310 किमी/घंटा तक की स्पीड. फिसलते समय और गति को 220-230 किमी/घंटा तक कम करते समय, अचानक दाहिनी ओर मुड़ना शुरू हो गया, जिसे बाएं पैडल और स्टीयरिंग व्हील से नहीं रोका जा सका। जब गार्नेव ने नियंत्रण में हस्तक्षेप किया तो मशीन लगभग 180° घूम गई और यह सोचकर कि यह मोड़ मुख्य रोटरों की अलग-अलग पिचों का परिणाम था, उन्हें उतार दिया, जिससे मुख्य रोटरों के समग्र पिच कोणों में तेजी से 7-8° की वृद्धि हुई। रोटरक्राफ्ट ने दाहिनी ओर मुड़ना धीमा कर दिया, अपनी नाक पर लुढ़क गया और तेजी से गोता लगाने लगा। 300-400 मीटर की ऊंचाई खोने के बाद, वाहन ने अपना गोता कोण घटाकर 10-12 डिग्री कर दिया, लेकिन इस समय फ्लाइट मैकेनिक ने कैनोपी फ्लैप को गिरा दिया, यह दाहिने प्रोपेलर ब्लेड से टकराया, जो टूट गया, और असंतुलित केन्द्रापसारक बल टूट गया संपूर्ण दायाँ इंजन नैकेल..."
सामान्य तौर पर, हम कह सकते हैं कि हेलीकॉप्टर लॉन्च और "हवाई जहाज की तरह" उड़ान की संभावना वाले विमान पर काम से विमान निर्माण में कोई क्रांति नहीं हुई। लेकिन परीक्षण पायलटों द्वारा प्राप्त ज्ञान, जिन्होंने एक ही बार में दो उड़ान मोड में असामान्य मशीनों को नियंत्रित किया, उनके सहयोगियों के लिए बहुत जल्द उपयोगी था - कुछ साल बाद, ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ और लैंडिंग जेट विमान दिखाई दिए।
विज्ञान कथा लेखक भी ऐसे विमानों के पास से नहीं गुजरे - घूमने वाले इंजन वाली मशीनें कई विज्ञान कथा पुस्तकों, फिल्मों और कंप्यूटर गेम में पाई जा सकती हैं।
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आज, कई लोगों ने टीवी या इंटरनेट पर टिल्ट्रोटर जैसे दिलचस्प विमान के बारे में कहानियाँ देखी हैं, किसी ने पत्रिकाओं में उनके बारे में पढ़ा है। ये दिलचस्प मशीनें क्या हैं? टिल्ट्रोटर्स ऐसे विमान हैं जो ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग (पारंपरिक हेलीकॉप्टरों की तरह) करने में सक्षम हैं, लेकिन लंबी अवधि की क्षैतिज उच्च गति वाली उड़ान भरने में भी सक्षम हैं, जो हवाई जहाज की विशेषता है। चूंकि ऐसे विमान न तो हवाई जहाज हैं और न ही हेलीकॉप्टर, इससे उनकी उपस्थिति प्रभावित होती है। इस तथ्य के अलावा कि इन विमानों को अलग-अलग उड़ान मोड की विशेषता है, उनके निर्माण और डिजाइन के दौरान अक्सर समझौता समाधान करना आवश्यक होता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि एक ऐसे विमान के निर्माण के सपने जो उच्च गति वाली क्षैतिज उड़ान के साथ-साथ ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग में सक्षम होंगे, का इतिहास सामान्य रूप से उड़ान के सपनों जितना ही लंबा है। कुछ इसी तरह की पहली परियोजनाएँ एक समय में लियोनार्डो दा विंची द्वारा प्रस्तावित की गई थीं। एक काफी तेज़ विमान, लेकिन उड़ान मोड और बेसिंग स्थितियों में सीमित, और एक बहुत धीमे हेलीकॉप्टर, लेकिन अपने टेक-ऑफ और लैंडिंग स्थानों में सरल, को "क्रॉस" करने का विचार, कई लोगों के लिए डिजाइनरों और सैन्य कर्मियों के दिमाग पर कब्जा कर लिया। साल। हालाँकि, ऐसे उपकरण हाल ही में कोई उल्लेखनीय विकास हासिल करने में सक्षम हुए हैं।
टिल्ट्रोटर्स पर काम - विमान जो प्रोपेलर को घुमाकर हेलीकॉप्टर से हवाई जहाज में बदल सकता है और वापस आ सकता है - दुनिया भर के कई देशों में किया गया था। विकसित विमानन उद्योग वाले लगभग सभी देशों के डिजाइनर आधी सदी से भी अधिक समय से ऐसी मशीनों पर काम कर रहे हैं। इस क्षेत्र में पहला काम पिछली शताब्दी के 1920-1930 के दशक का माना जा सकता है। उन्होंने युद्ध-पूर्व यूरोप में टिल्ट्रोटर के निर्माण पर काम किया; युद्ध के दौरान उन्होंने जर्मनी में ऐसी मशीनों के लिए एक परियोजना पर काम किया। 1970 के दशक में यूएसएसआर में, मिल डिज़ाइन ब्यूरो ने एमआई-30 टिल्ट्रोटर प्रोजेक्ट पर काम किया, जो कभी शुरू नहीं हुआ। परिणामस्वरूप, उनके निर्माण में कुछ सफलता केवल संयुक्त राज्य अमेरिका में ही प्राप्त हुई। आज उत्पादन में एकमात्र टिल्ट्रोटर विमान, बेल वी-22 ऑस्प्रे, यूएस मरीन कॉर्प्स के साथ सेवा में है। बोइंग और बेल द्वारा इसके विकास में 30 वर्ष से अधिक का समय लगा।
अमेरिकी टिल्ट्रोटर परियोजना VZ-2
उनकी योजना के अनुसार, टिल्ट्रोटर्स को 2 मुख्य वर्गों में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशिष्टताएं और मशीन के पावर प्लांट द्वारा विकसित जोर को परिवर्तित करने और संचारित करने की अपनी विशिष्ट समस्याएं हैं। हम घूमने वाले पंख वाले टिल्ट्रोटर्स और रोटरी प्रोपेलर वाले टिल्ट्रोटर्स के बारे में बात कर रहे हैं।
रोटरी-विंग विमान बहु-इंजन विमान की विशेषताओं को जोड़ते हैं, जिसमें इंजन एक निश्चित स्थिति में विंग कंसोल पर स्थित होते हैं, जिसमें हेलीकॉप्टरों को लंबवत रूप से उतारने और उतारने की क्षमता होती है। यह तकनीकी समाधान ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग करने की क्षमता के साथ-साथ विमान की उड़ान रेंज और गति (माल परिवहन करने की क्षमता) को प्राप्त करना संभव बनाता है। टेकऑफ़ के दौरान, वाहन के पंख को ऊर्ध्वाधर स्थिति में सेट किया जाता है, और प्रोपेलर वाहन को उड़ान भरने के लिए आवश्यक जोर पैदा करते हैं। संक्रमणकालीन उड़ान के दौरान, पंख धीरे-धीरे क्षैतिज स्थिति में लौट आता है। क्षैतिज स्थिति में लौटने के बाद, सभी उठाने वाला बल विंग द्वारा बनाया जाता है, और प्रोपेलर डिवाइस के क्षैतिज आंदोलन के लिए आवश्यक जोर प्रदान करते हैं।
एक समय में, कई अमेरिकी विमान निर्माण कंपनियों, साथ ही एक कनाडाई कंपनी ने समान उपकरणों के साथ प्रयोग किया, उनके कुछ प्रयोग काफी सफल माने जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, रोटरी विंग वाला अमेरिकी टिल्ट्रोलर X-18। X-18 टिल्ट्रोटर में एक आयताकार धड़ और छोटे स्पैन का एक ऊंचा पंख था। विंग के मध्य भाग में 2 शक्तिशाली एलीसन T40-A-14 टर्बोप्रॉप इंजन लगे थे, जो 5,500 hp की शक्ति विकसित करते थे। प्रत्येक। ये इंजन तीन-ब्लेड वाले काउंटर-रोटेटिंग टर्बोइलेक्ट्रिक प्रोपेलर "कर्टिस-राइट" (प्रोपेलर का व्यास 4.8 मीटर था) से लैस थे।
रोटरी विंग के साथ X-18 टिल्ट्रोटर
हेलीकॉप्टर के उड़ान भरने के दौरान, पूरा टिल्ट्रोटर विंग इंजनों के साथ घूम गया (इसके अनुदैर्ध्य अक्ष के चारों ओर 90 डिग्री)। उसी समय, डिवाइस को अधिकतम भार के साथ उतारने के लिए एक मानक हवाई जहाज टेकऑफ़ का उपयोग किया गया था। इसके अलावा, विमान के पिछले हिस्से में एक अतिरिक्त वेस्टिंगहाउस J-34-WE टर्बोजेट इंजन था, जिसने 1530 किलोग्राम का थ्रस्ट विकसित किया। इसकी जेट स्ट्रीम ऊर्ध्वाधर विमान में अपनी दिशा बदल सकती है, जिससे कम उड़ान गति पर टिल्ट्रोटर की नियंत्रणीयता में काफी सुधार हुआ है।
1958 में, पहला और, जैसा कि बाद में पता चला, X-18 का एकमात्र प्रोटोटाइप निर्मित किया गया था। इस टिल्ट्रोटर को जमीनी परीक्षणों के काफी गहन चक्र से गुजरना पड़ा, जिसके बाद 1959 में इसे अनुसंधान केंद्र के नाम पर स्थानांतरित कर दिया गया। लैंगली, जहां इसे पहली बार 24 नवंबर, 1959 को प्रसारित किया गया था। जुलाई 1961 में उड़ान परीक्षण पूरा होने से पहले, एक्स-18 टिल्ट्रोटर लगभग 20 उड़ानें पूरी करने में कामयाब रहा। इसके परीक्षण की समाप्ति और उसके बाद कार्यक्रम में कटौती का मुख्य कारण प्रोपेलर की पिच को बदलने के तंत्र में खराबी थी, जो डिवाइस की आखिरी उड़ान में हुई थी, साथ ही यह तथ्य भी था कि इसके इंजन "थे" आपस में जुड़ा हुआ नहीं।” इसके एक और जमीनी परीक्षण के दौरान, एक्स-18 टिल्ट्रोटर नष्ट हो गया और एक लैंडफिल में उसका जीवन समाप्त हो गया। हालाँकि, यह ध्यान देने योग्य है कि इस टिल्ट्रोटर ने पर्याप्त मात्रा में डेटा एकत्र करना संभव बना दिया जो कि एक भारी और अधिक उन्नत टिल्ट्रोटर XC-142 के निर्माण के लिए आवश्यक था, जिसमें 4 इंजन हैं।
टिल्ट्रोटर का दूसरा सबसे आम प्रकार रोटरी प्रोपेलर वाला मॉडल है। वे निश्चित रूप से कम से कम प्रायोगिक विमानों के बीच अधिक व्यापक हो गए हैं। क्लासिक हेलीकॉप्टरों की तुलना में ऐसे मॉडलों का नुकसान काफी बड़े स्पैन के पंखों की आवश्यकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि ऐसे उपकरणों पर, पर्याप्त रूप से बड़े व्यास के 2 स्क्रू अक्सर एक दूसरे के बगल में लगाए जाते हैं। इसके लिए टेकऑफ़ और लैंडिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले क्षेत्र में वृद्धि की आवश्यकता है। चूँकि कई टिल्ट्रोटर्स के डिज़ाइन में कई इंजनों से युक्त बिजली संयंत्रों का उपयोग किया जाता है, जो प्रोपेलर को चलाते हैं, उनमें से एक या कई की एक साथ विफलता से विमान के लिए विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, मल्टी-इंजन टिल्ट्रोटर विमान के डिजाइन में आपदा को रोकने के लिए, कोई अक्सर क्रॉस-ओवर ट्रांसमिशन पा सकता है, जो सिर्फ 1 इंजन से कई प्रोपेलर चलाना संभव बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप वृद्धि होती है ऐसे उपकरणों का द्रव्यमान।
बेल वी-22 ऑस्प्रे घूमने वाली नैकलेस के साथ
यह ध्यान देने योग्य है कि आमतौर पर प्रोपेलर स्वयं घूमने योग्य नहीं होते हैं, बल्कि उनके साथ नैक्लेल्स होते हैं, जैसा कि एकमात्र बड़े पैमाने पर उत्पादित टिल्ट्रोटर बेल वी -22 ऑस्प्रे पर लागू किया जाता है। यह विमान, जो यूएस मरीन कॉर्प्स की सेवा में है, 6150 hp की शक्ति वाले 2 रोल्स-रॉयस T406 इंजन से लैस है। प्रत्येक। इंजन विंग के सिरों पर विशेष नैकलेस में स्थित होते हैं और इन्हें 98 डिग्री तक घुमाया जा सकता है। ट्रैपेज़ॉइडल ब्लेड वाले तीन-ब्लेड वाले प्रोपेलर एक सिंक्रोनाइज़िंग शाफ्ट द्वारा आपस में जुड़े हुए हैं, जो टिल्ट्रोटर विंग के अंदर रखा गया है। यह शाफ्ट बेल वी-22 ऑस्प्रे को केवल एक इंजन चलने पर भी उतरने की अनुमति देता है। टिल्ट्रोटर संरचना के वजन को कम करने के लिए, डिवाइस का लगभग 70% हिस्सा एपॉक्सी बाइंडर के साथ ग्लास और कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक पर आधारित मिश्रित सामग्री से बना है, जो इसकी संरचना को इसके धातु समकक्ष की तुलना में 25% हल्का बनाता है।
चूंकि यह टिल्ट्रोटर सीमित आकार की साइटों पर आधारित होना चाहिए, यह फोल्डिंग विंग्स और प्रोपेलर से सुसज्जित है, जिससे जमीन पर इसकी चौड़ाई 5.51 मीटर तक कम करना संभव हो जाता है। कन्वर्टिप्लेन के चालक दल में 2 लोग शामिल हैं, और इसके कार्गो डिब्बे में 24 पैराट्रूपर्स अपने हथियारों के साथ रह सकते हैं। वजन कम करने के लिए 11.6 मीटर व्यास वाले कन्वर्टिप्लेन के प्रोपेलर भी फाइबरग्लास से बने होते हैं
विंग तैनात होने के साथ, बेल वी-22 ऑस्प्रे ब्लेड की नोक पर 25.78 मीटर चौड़ा है। इसके धड़ की लंबाई 17.48 मीटर है। वाहन की ऊंचाई 5.38 मीटर है; लंबवत स्थापित इंजन के साथ यह 6.73 मीटर तक बढ़ जाती है। अधिकतम टेक-ऑफ वजन 27 टन से थोड़ा अधिक है, जबकि ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ का उपयोग करते समय पेलोड वजन 5,445 किलोग्राम है। 2 हुक का उपयोग करते समय बाहरी स्लिंग पर भार का भार 6,147 किलोग्राम होता है। हवाई जहाज उड़ान मोड में टिल्ट्रोटर की अधिकतम गति 483 किमी/घंटा है, हेलीकॉप्टर मोड में - 185 किमी/घंटा। व्यावहारिक उड़ान सीमा - 1627 किमी.
1950 के दशक की शुरुआत में. फ्रांसीसी कंपनी एसएनईसीएमए ने कुंडलाकार पंख वाले विमान के साथ प्रयोग शुरू किया। मानवरहित मॉडलों के प्रयोगों के बाद, 1956 में एस-400 अटार वोलेंट का परीक्षण शुरू हुआ। तीन साल बाद, रिंग विंग वाला एक प्रायोगिक परिवर्तनीय टॉपप्लेन, एस-450-01 कोलोप्टेयर, बनाया गया। पावर प्लांट 34.32 kN के थ्रस्ट के साथ एक अटार 101E टर्बोजेट इंजन था। कोलोप्टेयर ने 6 मई, 1959 को अपनी पहली निःशुल्क ऊर्ध्वाधर उड़ान भरी। हालांकि, 25 जुलाई को, ऊर्ध्वाधर से क्षैतिज उड़ान में संक्रमण के दौरान, विमान दुर्घटनाग्रस्त हो गया; पायलट ऑगस्ट मोरेल बाहर निकलने में कामयाब रहे।
1955 में अमेरिकी वायु सेना के आदेश से, रयान कंपनी ने टेकऑफ़ और लैंडिंग मोड के लिए ऊर्ध्वाधर पतवार स्थिति वाले दो विमान बनाए। ये डेल्टा-विंग विमान 45.4 kN के थ्रस्ट के साथ रोल्स-रॉयस जेट इंजन द्वारा संचालित थे। वर्टिजेट नामक वाहन को अमेरिकी वर्गीकरण के अनुसार पदनाम X-13 प्राप्त हुआ। चूँकि इन जेट विमानों पर नियंत्रण तत्वों की सतहें प्रोपेलर से आने वाले वायु प्रवाह से नहीं उड़ती थीं, इसलिए वे कम गति पर बहुत प्रभावी नहीं थे। इसलिए, ऐसे मोड में नियंत्रण एक रोटरी नोजल के माध्यम से प्रदान किया गया था। पायलट के पास नियंत्रण उपकरणों के दो सेट भी थे। दिसंबर 1955 में, उड़ान परीक्षण शुरू हुए, लेकिन पहले चरण में विमान एक अस्थायी तीन-पहिया लैंडिंग गियर से सुसज्जित था, जो इसे हवाई जहाज की तरह उड़ान भरने और उतरने की अनुमति देता था।
वर्टिजेट ने वर्टिकल टेकऑफ़ और लैंडिंग के लिए निस्संदेह दुनिया के सबसे असामान्य हवाई क्षेत्र का उपयोग किया। ये विमान ज़मीन पर नहीं गिरा, बल्कि मक्खी की तरह दीवार पर बैठ गया.
हवाई क्षेत्र एक साधारण हेवी-ड्यूटी ट्रेलर था, जिसके परिवहन प्लेटफ़ॉर्म को हाइड्रॉलिक रूप से ऊर्ध्वाधर स्थिति में उठाया जा सकता था। ट्रेलर के शीर्ष पर, दो शक्तिशाली मस्तूलों के बीच एक विशाल, मजबूत केबल खींची गई थी। वर्टिजेट विमान की नाक के नीचे स्थापित एक विशेष हुक का उपयोग करके केबल से चिपक गया। चूँकि हुक पायलट की नज़र से दूर था, लैंडिंग के दौरान विमान का मार्गदर्शन ट्रेलर के शीर्ष पर स्थित एक ऑपरेटर की मदद से किया गया था। इसके अलावा, "लैंडिंग दीवार" के ऊपरी भाग पर 6 मीटर लंबी एक विशेष बीम थी, जिसके साथ पायलट कम से कम अंतरिक्ष में विमान को थोड़ा उन्मुख कर सकता था (इस बीम को सफेद और काली धारियों से चिह्नित किया गया था, जिससे पायलट को अनुमति मिल सके) निर्धारित करें कि वह लैंडिंग केबल से कितनी दूर था)।
ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग के साथ पहली उड़ान केवल 11 अप्रैल, 1957 को की गई थी। डिवाइस का थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात 1.3 था, इसलिए टेकऑफ़ और लैंडिंग काफी सफल रही। कोई और परीक्षण नहीं किया गया; विमान में से एक को अंतरराष्ट्रीय एयर शो में एक स्थिर प्रदर्शन के रूप में प्रदर्शित किया गया था। हालाँकि, सेना जल्दी ही ऊर्ध्वाधर पतवार स्थिति वाले टिल्ट्रोटर्स से मोहभंग हो गई और, "परोपकार" के कारणों से, उन पर सभी शोध बंद कर दिए: समकालीनों के अनुसार, यहां तक कि सबसे अनुभवी परीक्षण पायलट भी, ऊर्ध्वाधर लैंडिंग की याद मात्र से पीले पड़ गए। ऐसी मशीन पर. हालाँकि, 1970 के दशक के अंत में। फिर भी, एक बिल्कुल शानदार "रूपांतरित विमान" की एक परियोजना सामने आई - नटक्रैकर (ग्रुम्मन कंपनी)। ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ और लैंडिंग करते समय, यह आधे में "टूट गया" ताकि केबिन एक क्षैतिज स्थिति बनाए रखे, लेकिन परियोजना आगे नहीं बढ़ी।
कन्वर्टिप्लेन एक ट्विन-रोटर विमान है जो एक ही समय में एक हेलीकॉप्टर और एक हवाई जहाज के फायदों को जोड़ता है।ऐसे उपकरण पर, दोनों स्क्रू उपकरण के पंखों पर स्थित होते हैं। ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ या लैंडिंग के लिए, प्रोपेलर जमीन के समानांतर होते हैं। आवश्यक ऊंचाई तक उठाने के बाद स्क्रू लगभग 90 डिग्री के कोण पर घूम जाते हैं और बन जाते हैं पेंच खींचना.
इन उपकरणों का विकास जाइरोप्लेन से शुरू हुआ। पहला जाइरोप्लेन फेयरी कंपनी का ब्रिटिश फेयरी रोटोडाइन (1950) था (यह शब्दों पर एक नाटक है - जाइरोप्लेन फेयरी कंपनी द्वारा बनाया गया था)। इसे गलती से रोटरक्राफ्ट कहा जाता है। हालाँकि, दुनिया के पहले क्लासिक रोटरक्राफ्ट के विकास पर सुरक्षित रूप से विचार किया जा सकता है कामोवा- केए-22 (1960)। वैसे, विकिपीडिया के अनुसार, केवल एक नमूना ही बचा है केए 22और अगर किसी को पता है कि वह अभी कहां हैं तो कृपया जानकारी साझा करें. पहले से ही 60 के दशक की शुरुआत में, केए 22कई आपदाओं के बाद बड़े पैमाने पर उत्पादन से हटा दिया गया। बाद में यूएसएसआर में उनका इस वर्ग के उपकरणों पर लौटने का इरादा भी नहीं था।
हालाँकि, अमेरिकी नेताओं की राय अलग थी और उन्होंने रोटरक्राफ्ट का विकास जारी रखा, जिससे प्रोपेलर को जोर के कोण को बदलने की अनुमति मिली, जिससे एक नए प्रकार के विमान का निर्माण हुआ - टिल्ट्रोटर. 1989 में, पहले टिल्ट्रोटर का परीक्षण किया गया, जिस पर सर्वश्रेष्ठ अमेरिकी डेवलपर्स ने काम किया 30 साल।इस तरह बेल वी-22 ऑस्प्रे ने प्रकाश देखा। लेकिन उनकी भी सराहना नहीं की गई. 90 के दशक की शुरुआत में ही इस खिलौने को नौसैनिकों को देने का निर्णय लिया गया था। यू वि 22(सभी टिल्ट्रोटर विकास की तरह) मुझे एक खामी दिखती है - पंखों के प्रतिरोध के कारण कर्षण का नुकसान, जो प्रोपेलर के नीचे स्थित हैं. फोरम में हेलीकॉप्टर पायलटों के बीच एक संक्षिप्त चर्चा से यह पता चलता है वि 22वास्तव में अच्छा।
मुझे लगता है कि यह जानकारी के उद्भव के साथ था वि 22एक नए प्रकार के विमान के रूप में, हमने एक एनालॉग भी विकसित करना शुरू कर दिया। पहले से ही 1972 में, मॉस्को हेलीकॉप्टर प्लांट के विशेषज्ञों का नाम रखा गया था। एम.एल.मिल, एक टिल्ट्रोटर विकसित करना शुरू किया एमआई-30. इस उपकरण की पहली उड़ान 1991 में होने की उम्मीद थी। विकास के बारे में अधिक जानकारी एमआई-30पढ़ना । लेकिन देश में कठिन आर्थिक स्थिति के कारण, एमआई-30यह कागज पर ही रह गया.
यहां मैं यह भी नोट करना चाहता हूं कि 2008 के लिए दुनिया का सबसे तेज़ हेलीकॉप्टर (वैसे, अधिक पसंद किया गया)। जाइरो विमान) गति तक नहीं पहुंचता है और 500 किमी/घंटा. ए वि 22 1990 के बाद से अपनी अधिकतम गति पर पहुँच गया है 638 किमी/घंटा. इसके अलावा, इसमें 24 पैराट्रूपर्स रह सकते हैं।
यह तथ्य कि वीए-22,जो उत्कृष्ट तकनीकी विशेषताओं वाला निकला, मरीन कॉर्प्स के तर्क के बिना खारिज कर दिया गया, और यहां तक कि "कम संस्करण" में भी, साथ ही विकास की बहुत स्पष्ट अपूर्णता भी नहीं थी एमआई-30, मुझे बताता है कि सबसे अधिक संभावना है कि इस प्रकार के विमान (कन्वर्टिप्लेन) अभी भी विकसित किए जा रहे हैं, लेकिन इसका विज्ञापन नहीं किया गया है।
और अब सबसे महत्वपूर्ण बात!मेरी राय में, फिल्म "अवतार" में इसका प्रदर्शन किया गया है एक लगभग आदर्श विमान, जो टिल्ट्रोटर के सिद्धांत पर बनाया गया है. फिल्म की सभी समीक्षाओं में, वे इसे सही ढंग से कहते हैं - एक टिल्ट्रोटर।
इस इकाई के पेंच लगभग किसी भी दिशा में घूम सकते हैं, तालमेल में भी नहींजो उसे होने देता है अति-युद्धाभ्यास. इसमें भारी गति तक पहुंचने या तेज हवाओं में भी हवा में गतिहीन रहने की क्षमता है, जो प्रोपेलर के घूर्णन के इष्टतम कोण का उपयोग करके हवा के सुधार की भरपाई करता है। सुरक्षा रिंगों की उपस्थिति चरम स्थितियों में युद्धाभ्यास के दौरान प्रोपेलर को टूटने से बचाने में मदद करती है। यह आदर्शसामान्य प्रयोजन विमान. यहां सैन्य क्षेत्र के बारे में बात करना बिल्कुल भी जरूरी नहीं है।
ऐसे विमान पुलिस, एम्बुलेंस और बचाव सेवाओं की सेवा में अपरिहार्य सहायक बन जाएंगे। मैं एक नये खेल के उद्भव की भी आशा करता हूँ - कन्वर्टोप्लानिंग।टिल्ट्रोटर दौड़ दुनिया भर के दर्शकों की भीड़ को आकर्षित करेगी, जहां मुख्य प्रतिस्पर्धी पहलू न केवल इस उपकरण की गति थी, बल्कि इसकी सुपर-पैंतरेबाज़ी भी थी।
बेशक, भविष्य में, प्रदर्शन में सुधार के लिए, टिल्ट्रोटर्स प्रोपेलर के बजाय रॉकेट लॉन्चर का उपयोग करेंगे। प्रोपेलर टिल्ट्रोलर के लिए थ्रस्ट के स्रोत का एक उदाहरण मात्र है। इसके आगे की तस्वीर जेट टिल्ट्रोटर का एक उदाहरण मात्र है।
मैं विमानन तकनीकी वातावरण में एक मेगा-विशेषज्ञ नहीं हूं और इस लेख में मुख्य रूप से तर्क द्वारा निर्देशित किया गया था, इसलिए मुझे खुशी होगी अगर एक सक्षम विशेषज्ञ टिल्ट्रोटर्स के भविष्य के बारे में मेरी धारणाओं को सही करता है।
वीडियो में, गेम "अवतार" का ट्रेलर दिखाया गया है। वीडियो के केवल शुरुआती मिनट देखें, जो टिल्ट्रोटर पर खिलाड़ी की उड़ान को दर्शाता है। बस इस बात पर ध्यान दें कि यह चीज़ हकीकत में कितनी पैंतरेबाज़ी होगी।
