Dornier Do.31 е експериментален самолет за реактивен транспорт VTOL. Машината е създадена в Германия от компанията Dornier. Клиентът беше военното ведомство, което се нуждаеше от тактически транспортен самолет.
През 60-те години много държави се фокусираха върху развитието на самолети за вертикално излитане и кацане. Например, Hawker P.1127 е разработен във Великобритания. По този начин британските дизайнери демонстрираха възможността за създаване на изтребител-бомбардировач с вертикално излитане и кацане. Естествено, успехът им даде възможност да се започне разглеждането на тази система за транспортни средства. Една от тези машини е разработена в Германия.
През 1960 г. фирмата "Dornier" ("Dornier") по заповед на Министерството на отбраната на Федерална република Германия в най-строга тайна започва да разработва проект на тактически военно-транспортен самолет за вертикално излитане при кацане Do.31.. Новата машина трябваше да има комбинирана електроцентрала с повдигащи-поддържащи и повдигащи двигатели. Компанията Dornier осъществява проектирането съвместно с компаниите Focke-Wulf, Weser и Hamburger Flyugzeugbau, които през 1963 г. се обединяват в авиационната компания WFV. Проектът Do.31 е част от програмата FRG за разработване на транспортни самолети с вертикално излитане и кацане, в която са преразгледани и взети предвид тактическите и техническите изисквания на MBR-4 на НАТО за военнотранспортните самолети VVP.
През 1963 г. с подкрепата на Министерството на отбраната на Великобритания и Федерална република Германия е подписано двугодишно споразумение за участието на британската фирма Hawker Siddley в проектирането на самолета. Този избор не е случаен - британската компания по това време вече има богат опит в разработването на самолети за вертикално излитане и кацане - "Harrier". Но през 1965 г., след изтичане на договора, той не е подновен, тъй като Хоукър Сидли започва да разработва свои собствени проекти. Затова Дорние реши да включи американски компании в проектирането и изграждането на Do.31, а в бъдеще да се договори с НАСА за съвместни изследвания.
За да определи оптималното разположение на вертикално излитащ транспортен самолет, Дорние сравнява различни вертикално излитащи превозни средства: хеликоптер, самолет с въртящи се витла и самолет с повдигащи и крейсерски турбореактивни двигатели. Като първоначална задача те взеха транспортирането на 3 тона товар на разстояние 500 км с връщане към базата. В резултат на изследването беше установено, че вертикално излитащ самолет с повдигащи и крейсерски турбовентилаторни двигатели има редица предимства пред другите видове превозни средства. Фирмите "Dornier" предоставиха и изчисления за избор на най -оптималното оформление на електроцентралата.
Преди проектирането на Do.31 бяха проведени обширни изпитания на модели в Германия - в Гьотинген и Щутгарт, както и в САЩ - в НАСА. Първите модели гондоли с повдигащи турбореактивни двигатели не са имали, тъй като се е предполагало, че електроцентралата ще се състои само от два повдигащи и крейсерски турбореактивни двигателя Bristol Siddley BS.100 (тяга на всеки 16000 kgf) с допълнително горене във веригата на вентилатора. През 1963 г. в НАСА в изследователския център. Langley тества модели на самолети и отделни конструктивни елементи във аеродинамични тунели. По -късно моделът е тестван в свободен полет.
Въз основа на резултатите от тези проучвания е разработена окончателната версия на самолета Do.31 VTOL с комбинирана силова установка на двигатели за повдигане и повдигане. За да изследва стабилността и управляемостта на машина с комбинирана електроцентрала в режим на ховър, Дорние създаде експериментален летящ изпитвателен стенд с кръстовидна ферма в план. Електроцентралата на щанда използва четири турбореактивни двигателя Rolls-Royce RB.108, монтирани вертикално върху напречна ферма. Вътрешната двойка двигатели беше монтирана неподвижна (тягата на всеки беше 1000 кг). Външната двойка е различно отклонена спрямо напречната ос под ъгъл от +6 градуса, като по този начин осигурява управление на посоката. Тягата на външните двигатели създава по 730 кг всеки, останалият запас се използва за странично управление на стойката. Надлъжното управление се осъществява с помощта на реактивна система, а напречното управление се осъществява чрез диференциална промяна в тягата на външни турбореактивни двигатели.
Размерите на стойката бяха същите като тези на самолета Do.31, излетното тегло беше 2800 кг. Общата тяга на двигателите по време на изпитанията беше 3000 kgf, осигурявайки съотношение тяга към тегло 1, 07. В щанда до края на 1965 г. бяха извършени 247 полета. За изследване на системата за стабилизиране и управление е използвана друга стойка, монтирана на шарнирна опора, която позволява ъглови измествания около три оси.
Разработен е експериментален самолет за тестване на конструкцията, проверка на системите и тестване на техниката за пилотиране на самолета, който е обозначен като Do.31E. Германското министерство на отбраната е поръчало три превозни средства. Два самолета бяха предназначени за летателни изпитания, а третият за статични тестове.
Самолетът е направен по монопланната схема, имал е комбинирана електроцентрала, състояща се от турбореактивни двигатели с поддръжка и турбореактивни двигатели.
Фюзелаж-изцяло метален полумонококов тип. Напречното сечение е кръгло, с диаметър 3,2 метра. В носа имаше двуместна кабина за екипаж. Зад кабината имаше товарно отделение с размери 9200x2750x2200 мм и обем 50 м3. В пилотската кабина на легнали седалки могат да бъдат настанени 36 парашутисти или 24 ранени на носилка. Опашната част беше оборудвана с товарен люк с товарна рампа.
Електроцентралата на самолета Do.31 е комбинирана - лифт -круизни и лифт двигатели. Първоначалният план беше да се монтират два турбовентилаторни двигателя Bristol Pegasus във всяка от двете вътрешни гондоли и четири повдигащи двигателя Rolls-Royce RB162 в чифт външни гондоли. В бъдеще обаче електроцентралата беше променена.
Два крило турбореактивни двигателя Rolls-Royce (Bristol) Pegasus BS.53 с въртящи се дюзи (тяга на всеки 7000 kgf) са монтирани под крилото в гондоли. Нерегулирани аксиални въздухозаборници. Всеки двигател има четири въртящи се дюзи. Диаметър 1220 мм, дължина 2510 мм, сухо тегло 1260 кг.
Осем повдигащи турбореактивни двигателя Rolls-Royce RB. 162-4 (тяга на всеки 2000 kgf) бяха инсталирани в краищата на крилото в две гондоли, по четири във всяка. Двигателите бяха оборудвани с дюзи с дефлектори, които отклоняват газовия поток на 15 градуса назад или напред и имат общи въздухозаборници с клапани в гондолите. Дължина 1315 мм, диаметър 660 мм, тегло 125 кг.
На първия експериментален Do.31 бяха инсталирани само двигатели Pegasus, всичките 10 двигателя бяха монтирани само на втората машина.
Горивото се помещаваше в крилото в пет резервоара с вместимост 8000 литра. Горивото се подаваше към двигателите от централния резервоар, където идваше от останалите резервоари.
Крилото е над главата, непрекъснато, изправено, с три лопатки. В основата на профила на крилото NACA 64 (A412) - 412, 5, в края на крилото - NACA64 (A412) - 410. От всяка страна на крилото между турбореактивния двигател и гондолите с турбореактивни двигатели има две секции елерони с клапани, отклоняващи се на +25 градуса. Конвенционалните клапани са разположени между гондолите на турбореактивния двигател и фюзелажа. Клапите и елероните на клапаните са с хидравлично задвижване и нямат тапицерии.
Опашката е с форма на стрела. Обхватът на стабилизатора, разположен върху кила, е 8 м, площта е 16,4 м2, ъгълът на почистване по предния ръб е 15 градуса. Ъгълът на почистване на кила (площ 15,4 м2) е 40 градуса при 1/4 акорди. Асансьорът е четирисекционен, всяка секция има отделно хидравлично задвижване. Всяка от двете секции на кормилото също е оборудвана с отделно хидравлично задвижване.
Прибиращият се колесник на триколка има двойни колела на всеки багажник. Основните опори се прибират обратно в гондолите на двигателя за поддържане на повдигане. Носната опора е самоориентирана, контролирана, също се прибира назад. Шасито използва маслено-пневматични амортисьори. Всички опори имат пневматика с ниско налягане. Писта - шаси 7, 5 m, основа - 8, 6 m.
При равен полет за управление се използват конвенционални аеродинамични кормила. В режим на зависване, когато летите с ниски скорости и в преходни режими, беше използвана системата за управление на струята. Надлъжното управление се осъществява с помощта на дюзи, разположени в задната част на фюзелажа. Сгъстен въздух се взема от турбореактивния двигател: чифт дюзи насочват въздуха нагоре, другата двойка - надолу. За странично управление тягата на повдигащите двигатели се променяше различно, управлението на коловоза - дюзите на десния и левия турбовентилаторен двигател бяха отклонени в обратна посока. Вертикалното изместване в режим на завиване е постигнато чрез промяна на тягата на турбореактивния двигател. Посочената височина на полета се поддържа с помощта на система за автоматично стабилизиране.
Хидравличната система включваше две независими основни системи и аварийна система. Работно налягане - 210 kgf / cm2. Първата основна система осигуряваше задвижването на шасито, товарна рампа, клапи, люкове за кабинки с турбореактивни двигатели, врати за товарен люк и част от хидравличните цилиндри на системата за управление. Втората основна система осигуряваше само задвижването на хидравличните цилиндри на системата за управление.
Електрическата система включва 4 трифазни алтернатора (мощност на всеки 9 kW, 115/200 V, 400 Hz), монтирани на всеки турбореактивен двигател, два и 2 преобразувателя-токоизправители DC (мощност 3 kW, 28 V, 50 A).
Кокпитът беше оборудван със стандартно оборудване за военнотранспортни самолети с автоматично стабилизираща система от компанията Bodenseeerke.
Както бе споменато по -рано, бяха построени три Do.31. Първият Do.31E-1 излита на 10 февруари 1967 г. само с двигатели Pegasus. Втората кола излита на 14 юли 1967 г., като вече има всичките 10 двигателя. На 16 декември 1967 г. този самолет направи първия преход от вертикално излитане към хоризонтален полет, а преходът към вертикално кацане от хоризонтален полет беше направен пет дни по -късно. През 1969 г. Do.31, по време на полет до Парижкото авиошоу от Мюнхен, поставя няколко нови рекорда за самолети с вертикална реактивна тяга. През 1969-1970 г. третият екземпляр на Do.31E-3, предназначен за статично тестване, беше оценен в САЩ. През 1969 г. Do.31 за първи път е представен на Парижкото въздушно изложение, което го прави първият в света транспортен реактивен самолет за вертикално излитане и кацане.
Do.31 беше и остава единственият реактивен самолет VTOL, създаван някога. Тестовата програма беше прекратена през април 1970 г. Причините за прекратяването на програмата бяха относително ниската скорост, товароносимостта и обхвата на превозното средство в сравнение с традиционните транспортни самолети.
Към днешна дата от трите построени Dornier Do.31 копия са оцелели два - E1 и E3. Първият се намира в град Фридрихсхафен в музея Dornier, вторият в Schleissheim близо до Мюнхен в експозицията на Deutsches Museum.
Технически характеристики на полета:
Дължина - 20, 88 м;
Височина - 8, 53 м;
Размах на крилата - 18, 06 м;
Площ на крилото - 57, 00 м2;
Тегло на празен самолет - 22453 кг;
Нормално излетно тегло - 27442 кг;
Излитащи двигатели-8 турбореактивни двигатели Rolls-Royce RB 162-4D с тяга 1996 kgf всеки;
Круизни двигатели-2 турбореактивни Rolls-Royce (Бристол) Pegasus 5-2 7031 кгс тяга всеки;
Крейсерска скорост - 644 км / ч;
Максимална скорост - 730 км / ч;
Сервизен таван - 10515 м;
Пробег - 1800 км;
Капацитет: 24 ранени на носилки или 36 войници, или 4990 кг товар;
Екипаж - 2 души.
Изготвено на базата на материали:
