Dornier Do.31 je experimentálne prúdové dopravné lietadlo VTOL. Stroj bol vytvorený v Nemecku spoločnosťou Dornier. Zákazníkom bolo vojenské oddelenie, ktoré potrebovalo taktické transportné lietadlo.
V 60. rokoch sa mnohé krajiny zamerali na vývoj vertikálnych vzletových a pristávacích lietadiel. Napríklad Hawker P.1127 bol vyvinutý vo Veľkej Británii. Britskí dizajnéri teda demonštrovali možnosť vytvorenia vertikálneho vzletového a pristávacieho stíhacieho bombardéra. Ich úspech prirodzene umožnil začať uvažovať o tomto systéme pre dopravné prostriedky. Jeden z týchto strojov bol vyvinutý v Nemecku.
V roku 1960 začala firma „Dornier“(„Dornier“) na základe nariadenia ministerstva obrany Spolkovej republiky Nemecko v najprísnejšom utajení vyvíjať projekt taktického vojenského dopravného lietadla na vertikálne vzletové pristátie Do.31. Nový stroj mal mať kombinovanú elektráreň zdvíhacích a zdvíhacích motorov. Spoločnosť Dornier uskutočnila návrh v spojení so spoločnosťami Focke-Wulf, Weser a Hamburger Flyugzeugbau, ktoré sa v roku 1963 zlúčili do leteckej spoločnosti WFV. Projekt Do.31 je súčasťou programu NSR na vývoj vertikálnych vzletových a pristávacích dopravných lietadiel, v ktorom boli zrevidované a zohľadnené taktické a technické požiadavky NATO MBR-4 na vojenské dopravné lietadlo VVP.
V roku 1963 bola s podporou ministerstva obrany Veľkej Británie a Spolkovej republiky Nemecko podpísaná dvojročná dohoda o účasti britskej firmy Hawker Siddley na konštrukcii lietadla. Táto voľba nebola náhodná - britská spoločnosť v tom čase už mala rozsiahle skúsenosti s vývojom vertikálnych vzletových a pristávacích lietadiel - „Harrier“. Ale v roku 1965, po vypršaní zmluvy, nebola obnovená, pretože Hawker Siddley začal vyvíjať svoje vlastné projekty. Preto sa Dornier rozhodol zapojiť americké firmy do návrhu a konštrukcie Do.31, a v budúcnosti sa dohodnúť s NASA na spoločnom výskume.
Aby sa určilo optimálne rozloženie vertikálne vzlietajúcich dopravných lietadiel, Dornier porovnával rôzne vertikálne vzlietajúce vozidlá: helikoptéru, lietadlo s rotačnými vrtulami a lietadlo so zdvíhacími a krížovými prúdovými motormi. Ako počiatočnú úlohu vzali prepravu 3 ton nákladu na vzdialenosť 500 km s návratom na základňu. Výsledkom výskumu bolo zistenie, že vertikálne štartujúce lietadlo so zdvíhacími a krížovými turbofanovými motormi má oproti iným typom vozidiel množstvo výhod. Firmy „Dornier“poskytli aj výpočty na výber najoptimálnejšieho rozloženia elektrárne.
Pred návrhom Do.31 boli v Nemecku - v Göttingene a Stuttgarte, ako aj v USA - v NASA vykonané rozsiahle modelové testy. Prvé modely gondol so zdvíhacími prúdovými motormi nemali, pretože sa predpokladalo, že elektráreň bude pozostávať iba z dvoch zdvíhacích a cestovných prúdových motorov Bristol Siddley BS.100 (ťah každého z 16 000 kgf) s prídavným spaľovaním vo obvode ventilátora. V roku 1963 v NASA vo Výskumnom centre. Langley testoval modely lietadiel a jednotlivé konštrukčné prvky vo veterných tuneloch. Neskôr bol model testovaný vo voľnom lete.
Na základe výsledkov týchto štúdií bola vyvinutá konečná verzia lietadla Do.31 VTOL s kombinovanou elektrárňou zdvíhacích a zdvíhacích motorov. Na štúdium stability a ovládateľnosti stroja s kombinovanou elektrárňou v režime vznášania Dornier vytvoril v pláne experimentálne lietajúce skúšobné zariadenie priečneho priehradového nosníka. Elektráreň stánku používala štyri prúdové motory Rolls-Royce RB.108 uložené zvisle na priečnom priehradovom nosníku. Vnútorný pár motorov bol inštalovaný nehybne (ťah každého z nich bol 1 000 kg). Vonkajší pár bol voči priečnej osi odlišne vychýlený pod uhlom +6 stupňov, čím poskytoval smerovú kontrolu. Ťah externých motorov vytváral každý 730 kg, zvyšné zásoby boli použité na bočné ovládanie stojana. Pozdĺžne riadenie sa vykonávalo pomocou prúdového systému a priečne sa vykonávalo diferenciálnou zmenou ťahu externých prúdových motorov.
Rozmery stojana boli rovnaké ako pri lietadle Do.31, vzletová hmotnosť bola 2 800 kg. Celkový ťah motorov počas testov bol 3 000 kgf, čo poskytuje pomer ťahu k hmotnosti 1 07. Na stojane do konca roku 1965 bolo vykonaných 247 letov. Na štúdium stabilizačného a riadiaceho systému bol použitý ďalší stojan, namontovaný na sklopnej podpere, ktorý umožňoval uhlové posuny okolo troch osí.
Na testovanie konštrukcie, kontrolu systémov a testovanie techniky pilotovania lietadla bolo vyvinuté experimentálne lietadlo, ktoré dostalo označenie Do.31E. Nemecké ministerstvo obrany objednalo tri vozidlá. Dve lietadlá boli určené na letové skúšky a tretie na statické skúšky.
Lietadlo bolo vyrobené podľa schémy jednoplošníka, malo kombinovanú elektráreň pozostávajúcu z prúdových motorov na udržanie zdvihu a prúdových motorov s zdvihom.
Trup-celokovový semi-monokokový typ. Prierez je okrúhly s priemerom 3,2 metra. Na prove bola dvojmiestna kabína posádky. Za kabínou bol nákladný priestor s rozmermi 9200x2750x2200 mm a objemom 50 m3. Do kokpitu, na sklopných sedadlách, sa zmestilo 36 výsadkárov alebo 24 zranených na nosidlách. Chvostová časť bola vybavená nákladným prielezom s nakladacou rampou.
Elektráreň lietadla Do.31 je kombinovaná - motory typu lift -cruise a lift. Pôvodný plán bol nainštalovať dva prúdové motory Bristol Pegasus do každej z dvoch vnútorných gondol a štyri zdvihové motory Rolls-Royce RB162 do dvojice vonkajších gondol. V budúcnosti však bola elektráreň zmenená.
Pod krídlom sú v gondolách nainštalované dva zdvihovo-výletné prúdové motory Rolls-Royce (Bristol) Pegasus BS.53 s ťahom po 7 000 kgf. Neregulované axiálne prívody vzduchu. Každý motor má štyri otočné trysky. Priemer 1220 mm, dĺžka 2510 mm, suchá hmotnosť 1260 kg.
Osem zdvíhacích prúdových motorov Rolls-Royce RB. Na koncoch krídla bolo nainštalovaných 162-4 (ťah každých 2 000 kgf) v dvoch gondolách, po štyroch v každom. Motory boli vybavené dýzami s deflektormi, ktoré odvádzajú prúd plynu o 15 stupňov dozadu alebo dopredu, a majú spoločné prívody vzduchu s klapkami v gondolách. Dĺžka 1315 mm, priemer 660 mm, hmotnosť 125 kg.
Na prvý experimentálny Do.31 boli nainštalované iba motory Pegasus, všetkých 10 motorov bolo namontovaných iba na druhom stroji.
Palivo bolo uložené v krídle v piatich nádržiach s objemom 8 000 litrov. Palivo bolo do motorov dodávané z centrálnej nádrže, odkiaľ pochádzalo zo zvyšku nádrží.
Krídlo je nad hlavou, súvislé, rovné, trojramenné. V koreni profilu krídla NACA 64 (A412) - 412, 5, na konci krídla - NACA64 (A412) - 410. Na každej strane krídla medzi gondolami s prúdovým motorom a prúdovými motormi sú dvojdielne klopové krídelká, vychýlené o +25 stupňov. Bežné klapky sú umiestnené medzi gondolami prúdového motora a trupom. Klapky a krídlové krídelká sú ovládané hydraulicky a nemajú ozdobné jazýčky.
Chvostová jednotka má tvar šípu. Rozsah stabilizátora umiestneného na kýli je 8 m, plocha je 16,4 m2, uhol sklonu pozdĺž prednej hrany je 15 stupňov. Uhol kýlu (plocha 15,4 m2) je pri 1/4 akordoch 40 stupňov. Výťah je štvordielny, každá časť má samostatný hydraulický pohon. Každá z dvoch sekcií kormidla je vybavená aj samostatným hydraulickým pohonom.
Zaťahovací podvozok trojkolky má na každom stojane dvojité kolesá. Hlavné podpery sú zasunuté do gondol motora držiaka zdvihu späť. Nosová opierka je samorozmerná, kontrolovaná, taktiež sa stiahne späť. Podvozok používa olejovo-pneumatické tlmiče. Všetky podpery sú vybavené nízkotlakovou pneumatikou. Dráha - podvozok 7, 5 m, základňa - 8, 6 m.
Pri vodorovnom lete boli na ovládanie použité konvenčné aerodynamické kormidlá. V režime vznášania sa pri lietaní pri nízkych rýchlostiach a v prechodných režimoch používal systém prúdového riadenia. Pozdĺžne ovládanie sa vykonáva pomocou prúdových dýz umiestnených v zadnom trupe. Stlačený vzduch bol odoberaný z prúdového motora: pár dýz smeroval vzduch nahor, druhý pár nadol. Pri bočnom ovládaní bol rozdielne zmenený ťah zdvíhacích motorov, riadenie koľaje - trysky pravého a ľavého prúdového motora boli odklonené v opačnom smere. Vertikálny posun v režime vznášania sa dosiahol zmenou ťahu prúdového motora. Špecifikovaná letová výška bola udržiavaná pomocou automatického stabilizačného systému.
Hydraulický systém zahŕňal dva nezávislé hlavné systémy a núdzový systém. Pracovný tlak - 210 kgf / cm2. Prvý hlavný systém zabezpečoval pohon podvozka, nákladnej rampy, klapiek, gondolových poklopov s prúdovými motormi, dverí nákladných prielezov a časti hydraulických valcov riadiaceho systému. Druhý hlavný systém zabezpečoval iba pohon hydraulických valcov riadiaceho systému.
Elektrický systém obsahuje 4 trojfázové alternátory (výkon každého 9 kW, 115/200 V, 400 Hz), namontované na každom prúdovom motore, dva a 2 meniče-usmerňovače jednosmerného prúdu (výkon 3 kW, 28 V, 50 A).
Kokpit bol vybavený štandardným vybavením vojenských dopravných lietadiel s automaticky stabilizujúcim systémom od spoločnosti Bodenseeerke.
Ako už bolo spomenuté, boli postavené tri stroje Do.31. Prvý Do.31E-1 vzlietol 10. februára 1967 iba s motormi Pegasus. Druhé auto vzlietlo 14. júla 1967 a už malo všetkých 10 motorov. 16. decembra 1967 uskutočnilo toto lietadlo prvý prechod z vertikálneho vzletu na horizontálny let a prechod na vertikálne pristátie z horizontálneho letu sa uskutočnil o päť dní neskôr. V roku 1969 Do.31 počas letu na parížsku leteckú show z Mníchova stanovil niekoľko nových rekordov pre lietadlá s vertikálnym prúdovým prúdom. V rokoch 1969-1970 bola v USA hodnotená tretia inštancia Do.31E-3, určená na statické testovanie. V roku 1969 bol Do.31 prvýkrát predstavený na parížskej leteckej výstave, čím sa stal prvým vertikálnym vzletovým a pristávacím dopravným prúdom na svete.
Do.31 bol a zostáva jediným prúdovým dopravným lietadlom, aké bolo kedy postavené. Testovací program bol ukončený v apríli 1970. Dôvodom ukončenia programu bola relatívne nízka rýchlosť, nosnosť a dojazd vozidla v porovnaní s tradičnými dopravnými lietadlami.
K dnešnému dňu z troch vyrobených kópií Dornier Do.31 prežili dve - E1 a E3. Prvá sa nachádza v meste Friedrichshafen v Dornierovom múzeu, druhá v Schleissheime pri Mníchove v expozícii Deutsches Museum.
Letové technické vlastnosti:
Dĺžka - 20, 88 m;
Výška - 8, 53 m;
Rozpätie krídel - 18, 06 m;
Plocha krídla - 57, 00 m2;
Hmotnosť prázdneho lietadla - 22453 kg;
Normálna vzletová hmotnosť - 27442 kg;
Vzletové motory-8 prúdových motorov Rolls-Royce RB 162-4D s ťahom 1996 kgf;
Cestovné motory-po 2 prúdové motory Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2 7031 kgf;
Cestovná rýchlosť - 644 km / h;
Maximálna rýchlosť - 730 km / h;
Servisný strop - 10515 m;
Rozsah - 1800 km;
Kapacita: 24 zranených na nosidlách alebo 36 vojakov alebo 4 990 kg nákladu;
Posádka - 2 osoby.
Pripravené na základe materiálov:
