Dornier Do.31 je experimentální proudový dopravní letoun VTOL. Stroj vytvořil v Německu společnost Dornier. Zákazníkem bylo vojenské oddělení, které potřebovalo taktické transportní letadlo.
V šedesátých letech se mnoho zemí zaměřilo na vývoj vertikálních vzletových a přistávacích letadel. Například Hawker P.1127 byl vyvinut ve Velké Británii. Britští konstruktéři tedy předvedli možnost vytvoření svislého stíhacího bombardéru pro vzlet a přistání. Jejich úspěch přirozeně umožnil začít uvažovat o tomto systému pro přepravní vozidla. Jeden z těchto strojů byl vyvinut v Německu.
V roce 1960 začala firma „Dornier“(„Dornier“) z rozkazu ministerstva obrany Spolkové republiky Německo v nejpřísnějším utajení vyvíjet projekt taktického vojenského transportního letadla pro vertikální vzletové přistání Do.31. Nový stroj měl mít kombinovanou elektrárnu zdvihacích a zvedacích motorů. Společnost Dornier provedla návrh ve spojení se společnostmi Focke-Wulf, Weser a Hamburger Flyugzeugbau, které se v roce 1963 sloučily do letecké společnosti WFV. Projekt Do.31 je součástí programu FRG na vývoj vertikálních vzletových a přistávacích dopravních letadel, ve kterém byly revidovány a zohledněny taktické a technické požadavky NATO MBR-4 na vojenské dopravní letadlo VVP.
V roce 1963 byla za podpory ministerstva obrany Velké Británie a Spolkové republiky Německo podepsána dvouletá dohoda o účasti britské firmy Hawker Siddley na konstrukci letadla. Tato volba nebyla náhodná - britská společnost v té době již měla rozsáhlé zkušenosti s vývojem vertikálních vzletových a přistávacích letadel - „Harrier“. Ale v roce 1965, po vypršení smlouvy, nebyla obnovena, protože Hawker Siddley začal vyvíjet své vlastní projekty. Společnost Dornier se proto rozhodla zapojit americké společnosti do návrhu a stavby Do.31 a v budoucnu se dohodnout s NASA na společném výzkumu.
Aby bylo možné určit optimální rozložení svisle vzlétajících dopravních letadel, porovnával Dornier různá svisle vzlétající vozidla: vrtulník, letadlo s rotačními vrtulemi a letadlo se zvedacími a plavebními proudovými motory. Jako počáteční úkol vzali přepravu 3 tun nákladu na vzdálenost 500 km s návratem na základnu. V důsledku výzkumu bylo zjištěno, že vertikálně vzlétající letoun se zvedacími a křižujícími dvouproudovými motory má oproti jiným typům vozidel řadu výhod. Firmy "Dornier" také poskytly výpočty pro výběr nejoptimálnějšího uspořádání elektrárny.
Před návrhem Do.31 byly v Německu - v Göttingenu a Stuttgartu, stejně jako ve Spojených státech - v NASA provedeny rozsáhlé modelové testy. První modely gondol se zdvihovými proudovými motory neměly, protože se předpokládalo, že elektrárna bude sestávat pouze ze dvou zdvihacích a křižujících proudových motorů Bristol Siddley BS.100 (tah každého 16000 kgf) s přídavným spalováním v okruhu ventilátoru. V roce 1963 v NASA ve Výzkumném centru. Langley testoval modely letadel a jednotlivé konstrukční prvky ve větrných tunelech. Později byl model testován ve volném letu.
Na základě výsledků těchto studií byla vyvinuta konečná verze letounu Do.31 VTOL s kombinovanou elektrárnou zdvihacích a zdvihacích motorů. Pro studium stability a ovladatelnosti stroje s kombinovanou elektrárnou v režimu vznášení vytvořil Dornier experimentální létající zkušební stolici příčného tvaru příhradového nosníku. Elektrárna stánku používala čtyři proudové motory Rolls-Royce RB.108 namontované svisle na příčný vazník. Vnitřní dvojice motorů byla instalována nehybně (tah každého z nich byl 1000 kg). Vnější dvojice byla vzhledem k příčné ose odlišně vychýlena pod úhlem +6 stupňů, čímž byla zajištěna směrová kontrola. Tah externích motorů vytvořil každý 730 kg, zbývající zásoby byly použity pro boční ovládání stojanu. Podélné řízení bylo prováděno pomocí proudového systému a příčné řízení bylo prováděno diferenciální změnou tahu externích proudových motorů.
Rozměry stojanu byly stejné jako u letounu Do.31, vzletová hmotnost byla 2 800 kg. Celkový tah motorů během testů byl 3000 kgf, což poskytuje poměr tahu k hmotnosti 1, 07. Na stojce do konce roku 1965 bylo provedeno 247 letů. Ke studiu stabilizačního a řídicího systému byl použit další stojan, namontovaný na odklápěcí podpěře, který umožňoval úhlové posuny kolem tří os.
Pro testování konstrukce, kontrolní systémy a testování techniky pilotování letadel bylo vyvinuto experimentální letadlo, které dostalo označení Do.31E. Německé ministerstvo obrany objednalo tři vozidla. Dva letouny byly určeny pro letové zkoušky a třetí pro statické zkoušky.
Letoun byl vyroben podle schématu jednoplošníku, měl kombinovanou elektrárnu, skládající se z proudových motorů udržujících vztlak a proudových motorů s výtahem.
Trup-celokovový semi-monokokový typ. Průřez je kulatý, o průměru 3,2 metru. Na přídi byla dvoumístná kabina posádky. Za kabinou byl nákladový prostor o rozměrech 9200x2750x2200 mm a objemu 50 m3. V kokpitu, na sklopných sedadlech, se mohlo ubytovat 36 parašutistů nebo 24 raněných na nosítkách. Ocasní část byla vybavena nákladovým poklopem s nakládací rampou.
Elektrárna letadla Do.31 je kombinovaná - vztlakové -výletní a výtahové motory. Původní plán byl instalovat dva proudové motory Bristol Pegasus do každého ze dvou vnitřních gondol a čtyři zvedací motory Rolls-Royce RB162 do dvojice externích gondol. V budoucnu však byla elektrárna změněna.
Pod křídlem v gondolách jsou instalovány dva proudové motory s výtahem a plavbou Rolls-Royce (Bristol) Pegasus BS.53 s tahovými tryskami (tah 7000 kgf). Neregulované axiální přívody vzduchu. Každý motor má čtyři otočné trysky. Průměr 1220 mm, délka 2510 mm, suchá hmotnost 1260 kg.
Osm zdvihacích proudových motorů Rolls-Royce RB. 162-4 (tah každého 2000 kgf) bylo instalováno na konce křídla ve dvou gondolách, po čtyřech. Motory byly vybaveny tryskami s deflektory, které odklánějí proud plynu o 15 stupňů dozadu nebo dopředu, a mají společné přívody vzduchu s klapkami v gondolách. Délka 1315 mm, průměr 660 mm, hmotnost 125 kg.
Na první experimentální Do.31 byly nainstalovány pouze motory Pegasus, všech 10 motorů bylo namontováno pouze na druhém stroji.
Palivo bylo uloženo v křídle v pěti nádržích o objemu 8 000 litrů. Palivo bylo do motorů dodáváno z centrální nádrže, odkud pocházelo ze zbytku nádrží.
Křídlo je nad hlavou, souvislé, rovné, tříbranové. V kořeni profilu křídla NACA 64 (A412) - 412, 5, na konci křídla - NACA64 (A412) - 410. Na každé straně křídla mezi proudovým motorem a gondolami s proudovým motorem jsou dvoudílné klopná křidélka, vychýlení o +25 stupňů. Konvenční vztlakové klapky jsou umístěny mezi gondolami proudového motoru a trupem. Klapky a křidélka jsou ovládány hydraulicky a nemají žádné ozdobné jazýčky.
Ocasní jednotka má tvar šipky. Rozsah stabilizátoru umístěného na kýlu je 8 m, plocha je 16,4 m2, úhel zatáčení podél náběžné hrany je 15 stupňů. Úhel zatáčení kýlu (plocha 15,4 m2) je při 1/4 akordech 40 stupňů. Výtah je čtyřdílný, každá část má samostatný hydraulický pohon. Každá ze dvou sekcí kormidla je také vybavena samostatným hydraulickým pohonem.
Zatahovací tříkolový podvozek má na každém stojanu dvojitá kola. Hlavní podpěry jsou zasunuty zpět do gondol motoru nosiče zdvihu. Nosní opěrka je sama orientovaná, kontrolovaná, také se stahuje zpět. Podvozek využívá olejovo-pneumatické tlumiče. Všechny podpěry mají nízkotlakou pneumatiku. Dráha - podvozek 7, 5 m, základna - 8, 6 m.
Při vodorovném letu byly k ovládání použity konvenční aerodynamické kormidla. V režimu vznášení, při létání nízkou rychlostí a v přechodových režimech, byl použit systém řízení trysek. Podélné ovládání se provádí pomocí tryskových trysek umístěných v zadní části trupu. Z proudového motoru byl odebírán stlačený vzduch: dvojice trysek směřovala vzduch nahoru, druhý pár dolů. Pro boční ovládání byl rozdílně změněn tah zdvihacích motorů, řízení dráhy - trysky pravého a levého dvouproudového motoru byly odkloněny v opačném směru. Svislého posunutí v režimu vznášení bylo dosaženo změnou tahu proudového motoru. Uvedená letová výška byla udržována pomocí automatického stabilizačního systému.
Hydraulický systém zahrnoval dva nezávislé hlavní systémy a nouzový systém. Pracovní tlak - 210 kgf / cm2. První hlavní systém zajišťoval pohon podvozku, nákladní rampy, klapek, gondolových poklopů s proudovými motory, dveřních poklopových dveří a části hydraulických válců řídicího systému. Druhý hlavní systém zajišťoval pouze pohon hydraulických válců řídicího systému.
Elektrický systém obsahuje 4 třífázové alternátory (výkon každého 9 kW, 115/200 V, 400 Hz), namontované na každém proudovém motoru, dva a 2 měniče-usměrňovače DC (výkon 3 kW, 28 V, 50 A).
Kokpit byl vybaven standardním vybavením vojenských transportních letadel s automaticky stabilizujícím systémem od společnosti Bodenseeerke.
Jak již bylo zmíněno dříve, byly postaveny tři Do.31. První Do.31E-1 vzlétl 10. února 1967 pouze s motory Pegasus. Druhé auto vzlétlo 14. července 1967 a mělo již všech 10 motorů. 16. prosince 1967 provedl tento letoun první přechod z vertikálního vzletu na horizontální let a přechod na vertikální přistání z horizontálního letu byl proveden o pět dní později. V roce 1969, Do.31, během letu na Paris Air Show z Mnichova, vytvořil několik nových rekordů pro letadla s vertikálním tryskovým tahem. V letech 1969-1970 byla ve Spojených státech hodnocena třetí instance Do.31E-3, určená pro statické testování. V roce 1969 byl Do.31 poprvé představen na pařížském leteckém veletrhu, což z něj činí první svislý transportní proudový letoun na světě.
Do.31 byl a zůstává jediným proudovým dopravním letounem VTOL, který byl kdy postaven. Testovací program byl ukončen v dubnu 1970. Důvodem ukončení programu byla relativně nízká rychlost, nosnost a dojezd vozidla ve srovnání s tradičními dopravními letadly.
K dnešnímu dni ze tří postavených kopií Dornier Do.31 přežily dvě - E1 a E3. První se nachází ve městě Friedrichshafen v Dornierově muzeu, druhý ve Schleissheimu u Mnichova v expozici Deutsches Museum.
Letové technické vlastnosti:
Délka - 20, 88 m;
Výška - 8, 53 m;
Rozpětí křídel - 18, 06 m;
Plocha křídla - 57, 00 m2;
Hmotnost prázdného letadla - 22453 kg;
Normální vzletová hmotnost - 27442 kg;
Vzletové motory-8 proudových motorů Rolls-Royce RB 162-4D s tahem 1996 kgf;
Cestovní motory-2 proudové Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2 7031 kgf tah každý;
Cestovní rychlost - 644 km / h;
Maximální rychlost - 730 km / h;
Servisní strop - 10515 m;
Rozsah - 1800 km;
Kapacita: 24 raněných na nosítkách nebo 36 vojáků nebo 4990 kg nákladu;
Posádka - 2 lidé.
Připraveno na základě materiálů:
