Historie VTOL


Snad každá armáda by si přála, aby měla ve své výzbroji vozidla, která, pokud by narazila na nepřekonatelnou překážku, by se prostě vznesla a přeletěla ji. Velitelství amerického transportního letectva a armády v padesátých letech hledalo lehkou a levnou alternativu k vrtulníkům a v roce 1957 vypsalo požadavky na nový stroj. Ten měl operovat především v blízkosti země, ale v případě nutnosti se měl vznést i do výšky stovek metrů. Firma Piasecki přišla s konceptem nazvaným PA-59, který později dostal vojenské označení VZ-8P AirGeep, které evokovalo slovní spojení „létající jeep“. Právě takový „létající jeep“ letectvo a armáda potřebovaly. Nicméně AirGeep nebyl jediný, s podobnými stroji přišel Chrysler (VZ-6) a Curtiss-Wright (VZ-7), ale Piaseckého konstrukce byla nejpokročilejší.
AirGeep I byl dvoumístný stroj, jehož posádka seděla mezi dvěma třílistými rotory zapuštěnými v prstencích. Ve své původní podobě mu k pohonu sloužily dva pístové Lycomingy O-360 každý o 130 kW. Takto se poprvé vznesl do vzduchu 22. září 1958, ale ještě pod označením Model 59K Skycar. O rok později již jako AirGeep dostal místo dvou pístových jeden turbínový francouzský motor Turbomeca Artouste o výkonu 317 kW. Aby toho nebylo málo, po armádních testech do AirGeepu namontovali opět jiný a výkonnější motor Gerrett TPE331 o 410 kW a s ním pak podstoupil zkoušky i u námořnictva pod znovu změněným jménem SeaGeep. To bylo v polovině roku 1961. V té době už u Piaseckeho pracovali na vylepšeném AirGeepu s pořadovým číslem II, jinak také VZ-8P (B). Ten dostal hned dva vylepšené motory Turbomeca Artouste, každý o výkonu 298 kW a vzlétl v únoru roku 1962. Posádka dvojky měla navíc k dispozici i vystřelovací sedadla a přibyla i tři místa pro cestující. Také byl vylepšen podvozek, aby se stroj lépe pohyboval po zemi. První prototyp AiGeepu měl na délku bezmála 8 metrů a na šířku 2,7 metru a vážil zhruba 800 kg, přičemž byl schopen unést až půl tuny nákladu. Dvojka se oproti němu rozměrově moc nelišila, nicméně kvůli výkonnějším motorům narostla váha až na 1,2 tuny, ovšem také nosnost byla vyšší, činila skoro tunu. Jednička mohla létat maximální rychlostí až 104 km/h a dvojka dokonce 112 km/h, dolet pak byl 40 respektive 56 km a dostup zhruba 900 metrů u obou.
Nyní si krátce představíme nejzajímavější armádní projekty stíhaček s kolmým startem, které se dostaly do výzbroje, nebo alespoň do fáze funkčních prototypů.
Convair XFY-1 Pogo / Lockheed XFV-1 Salmon (1951)


Prvním nekonvenčním letounem, který skutečně vzlétl svisle, dokázal přejít do vodorovného letu a zase svisle přistál, byl americký „překlopný" letoun Convair XFY-1 Pogo. Byl vyvinut z podnětu amerického námořnictva, které tyto stroje zamýšlelo provozovat na bitevních lodích a dopravních plavidlech, jimž by dokázaly poskytnout potřebnou ochranu bez nutnosti doprovodu letadlovými loděmi. Ve studiích byla dávána přednost proudovému pohonu, avšak v té době se ještě nenašly proudové motory, které by letounu poskytly dostatečný poměrný tah. Počátkem roku 1951 pověřilo námořnictvo společnosti Convair a Lockheed stavbou dvou pokusných prototypů. Convair postavil již zmíněný XFY-1 s trojúhelníkovým křídlem s úhlem šípu 52°. SOP byly protaženy téměř symetricky pod trup. Na jejich koncích a na koncích VOP byla uchycena podvozková kola. Po úvodních zkouškách byl v říjnu 1954 uskutečněn první svislý vzlet, přechod do vodorovného letu a přistání. Tím se potvrdila reálnost myšlenky, ale zároveň i skutečnost, že ne všichni piloti mohou běžně vykonávat takové lety. Letoun Lockheed XFV-1 Salmon měl krátké lichoběžníkové křídlo a ocasní plochy ve tvaru „X", na jejichž konci byla malá podvozková kola.
Technické údaje (Pogo / Solomon)
Rozpětí: 8,43 m / 8,36 m
Délka: 13,88 m / 11,23 m
Výška: 6,99 m / 11,23 m
Nosná plocha: 39,70 m2 / 22,85 m2
Hmotnost: pohotovostní: 5 225 kg / 7358 kg
Maximální vzletová hmotnost: 7 370 kg / 7358 kg
Pohonná jednotka: 1× turbovrtulový motor Allison YT-40-A6 s výkonem 4 362 kW / 2 × 1 Allison XT40-A-14 turbovrtlový
Výkony
Maximální rychlost: 980 km/h ve výšce 4 500 m / 930 km/h
Dynamický dostup: 13 300 m / 13100 m
Dolet: 650 km při hodině letu ve výšce 10 000 m a při úsporné spotřebě
Výzbroj
Možno zamontovat čtyři 20mm palubní kanony nebo 46 neřízených raket ráže 70 mm / čtyři 20mm palubní kanony nebo 48 neřízených raket ráže 70 mm
Další info: https://cs.wikipedia.org/wiki/Convair_XFY_Pogo / https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_XFV
Doak VZ-4 (1950)


Doak VZ-4 byl původně poháněn motorem Lycoming YT53 (630 kW), který byl posléze nahrazen typem Lycoming T53-L-1 o výkonu 750 kW. Motor umístěný za pilotní kabinou poháněl dvojici překlopných zaplášťovaných vrtulí na koncích nosného křídla. Doak VZ-4 (továrním označením Model 16) byl americký experimentální konvertoplán postavený na objednávku US Army pro výzkumné účely společností Doak Aircraft Company. Šlo o letadlo s překlopnými zaplášťovanými vrtulemi (koncepce „Tilt Duct“). Stroj byl schopen vertikálního vzletu a přistání (VTOL). Každý prstenec obsahoval 14 vodících sklolaminátových lopatek, vrtuli s listy z nerez oceli a 9 statorových listů za vrtulí. Výfukové plyny byly odváděn potrubím v trupu do zadní části, kde byly vyfukovány ven a regulovány pomocí svislých klapek a kolektorů. To sloužilo ke stabilisaci stroje ve visu nebo při přechodové fázi do horizontálního letu.
Technické údaje
Pohon: 1× turbohřídelový motor Avco Lycoming YT53; 630 kW
Délka: 9,75 m
Výška: 3,05 m
Rozpětí křídla: 7,77 m
Prázdná hmotnost: 1 043 kg
Vzletová hmotnost: 1 451 kg
Posádka: 2
Výkony
Maximální rychlost: 370 km/h
Dolet: 370 km
Dynamický dostup: 1 830 m
Další info: https://cs.wikipedia.org/wiki/Doak_VZ-4
EWR VJ-101 (1959)


Technické údaje
Pohon: 6 × Rolls-Royce RB145 turbojets, 12.2 kN (2,750 lbf) každý
Délka: 15,7 m
Výška: 4,1 m
Rozpětí křídla: 6,61 m
Max. vzletová hmotnost: 6100 kg
Posádka: 1
Výkony
Maximální rychlost: 1,04 mach
Další info: https://en.wikipedia.org/wiki/EWR_VJ_101
Bell V-22 Osprey (1981) / Bell XV-15 (1979)


Technické údaje (V-22 / XV-15)
Osádka: 4 (dva piloti a dva palubní inženýři) / 2 (pilot a copilot)
Kapacita: 24 jednotek (sedících), 32 jednotek (na podlaze) nebo
9 070 kg vnitřního nákladu nebo do 6 800 kg externího nákladuR
Rozpětí: 14 m
Průměr rotoru: 11,6 m
Délka: 17,5 m / 12,83 m
Šířka s rotory: 25,8 m / 17,42 m
Výška: 6,73 m (5,5 u ocasu) / 3,86 m
Nosná plocha: 28 m²
Plocha rotorů: 212 m² / 91,16 m²
Hmotnost prázdného stroje: 15 032 kg / 4574 kg
Vzletová hmotnost: 21 500 kg
Maximální vzletová hmotnost: 27 400 kg / 6000 kg
Pohonné jednotky: 2× turbohřídelový motor T406/AE 1107C-Liberty, každý o výkonu 4 590 kW / 2× turbohřídelový motor Avco Lycoming LTC1K-4K ; 1 156 kW každý
Výkony
Maximální rychlost: 460 km/h na úrovni mořské hladiny, 565 km/h; ve 4 600 m / 557 km/h
Cestovní rychlost: 446 km/h na úrovni mořské hladiny / 186 km/h
Dolet: 1 627 km 825 km
Akční rádius: 685 km
Přeletový dolet: 1 940 nmi (s přídavnými nádržemi)
Dostup: 7 925 m / 2635 m
Stoupavost: 11,8 m/s
Plošné zatížení rotorů: 102,23 kg/m²
Výzbroj
1× kulomet M240 ráže 7,62 mm (.308 in) nebo M2 Browning ráže 12,7 mm M2 Browning na rampě, vyměnitelný
1× minigun GAU-17 ráže 7,62 mm (.308 in) na břiše letounu, zatahovací, dálkově ovládaný přes video
Další info: https://cs.wikipedia.org/wiki/V-22_Osprey / https://cs.wikipedia.org/wiki/Bell_XV-15
Jak-36 (1960) / Jak-38 (1970)


Technické údaje
Osádka: 1 / 1
Rozpětí 7,40 m / 7,32 m
Délka 16,75 m / 15,5 m
Výška 4,40 m / 4,37 m
Nosná plocha: 17 m²
Hmotnost prázdného stroje: 8200 kg / 7485 kg
Vzletová hmotnost: 11 800 kg / 11700 kg (max.)
Pohonné jednotky: 3× Tumanskij R-28-300 + 2× Tumansky RD-36 / 1× Tumanskij R-27V-300; 68,2 kN, 2× Rybinsk RD-36-35VFR; 29,9 kN
Výkony
Maximální rychlost: 1150 km/h / 1009 km/h
Dostup: 12 000 m / 12 000m
Dolet: 410 km / 740 km
Výzbroj
nic / 3600 kg různé raketové nebo pumové výzbroje na 4 podkřídelních závěsnících
Další info: https://cs.wikipedia.org/wiki/Jakovlev_Jak-36 / https://cs.wikipedia.org/wiki/Jakovlev_Jak-38
Jak-141 (1975)



Jakovlevova konstrukční kancelář zahájila vývojové práce na novém stroji Jak-141 Freestyle v roce 1975. Vývoj probíhal pomalu, a tak první prototyp vzlétl až v březnu 1989, přičemž první svislý vzlet se uskutečnil 29. prosince. Západ se dozvěděl o existenci nového letounu na jaře 1988, kdy americká zpravodajská družice pořídila nad základnou Ramenskoje unikátní fotografie jednoho z prototypů. Podle místa nalezení mu bylo přiděleno provizorní označení Ram-T, později se začalo používat označení “Freestyle”. V dubnu 1991 vytvořil prototyp několik rekordů pro VTOL letouny.
Jedním z rozpoznávacích znaků Jaku-141 jsou dva ploché výčnělky za tryskou motoru, na kterých jsou všechny ocasní plochy. Vnitřní plochy ocasních výčnělků jsou kryty titanovým tepelným štítem. Svislé ocasní plochy jsou protaženy dopředu. Vstupy vzduchu do hlavního motoru jsou dva klínové po bocích trupu, vstup do zdvihacích motorů je umístěn na horní straně, přímo za kabinou. Široce se uplatnily slitiny hliníku a lithia. Na 26% draku jsou použity uhlíkové kompozity, a to na klapky, sloty, náběžné a odtokové hrany křídel, ocasní plochy, sklopitelné konce křídel a na dvě plošky před hlavním křídlem. Hlavní motor je turbodmychadlový s maximálním tahem 88,25 kN, s přídavným spalováním 152 kN. Výstupní tryska se sklápí o 65° dolů pro krátký vzlet a až o 95° pro svislé přistání. Hlavní motor vytváří při vzletu asi 80% vztlaku. Dva vztlakové motory , každý s tahem 40,2 kN, jsou standardně sklopeny 10° dozadu od vertikály, pro krátký vzlet se používá úhel 24° dozadu a pro brzdění 2° dopředu. Na koncích křídel, na přídi a zádi trupu jsou umístěny počítačem řízené trysky pro ovládání letounu při nízkých rychlostech nebo ve visu. Pro zlepšení cirkulace vzduchu a tedy i zvýšení vztlaku při vzletu a přistání jsou pod trupem instalovány výsuvné lišty. Jak-141 je první nadzvukový bojový letoun se svislým vzletem a přistáním (VTOL).
Technické údaje
Osádka: 1 / 1
Rozpětí 10,105 m
Délka 18,36 m
Výška 5 m
Nosná plocha: 31,7 m²
Hmotnost prázdného stroje: 11650 kg
Vzletová hmotnost: 19500 kg (max.)
Pohonné jednotky: 1 × MNPK Soyuz R-79V-300 lift/cruise turbofan 108 kN (152 kN afterburner), 2x RKBM RD-41 turbojets 41.7 kN thrust každý
Výkony
Maximální rychlost: 1800 km/h (1,4+ mach)
Dostup: 15 500 m
Dolet: 2100 km (3000 km přeletový)
Stoupavost: 15000 m/min
Výzbroj
Guns: 1 × 30 mm GSh-301 cannon with 120 rounds
Hardpoints: 4 underwing and 1 fuselage hardpoints with a capacity of 2,600 kg (5,733 lb) of external stores and provisions to carry combinations of: Missiles: R-73 Archer, R-77 Adder or R-27 Alamo air-to-air missiles
Další info: https://en.wikipedia.org/wiki/Yakovlev_Yak-141
McDonnell Douglas AV-8B Harrier II (1981)



Technické údaje
Osádka: 1
Délka: 14,12 m
Rozpětí: 9,25 m
Výška: 3,55 m
Nosná plocha : 22,61 m²
Hmotnost (prázdný): 6 340 kg
Hmotnost (naložen): 10 410 kg
Maximální vzletová hmotnost: 14 400 kg (9 415 kg při kolmém startu)
Pohonná jednotka: 1 × dvouproudový motor F402-RR-408 s vektorováním tahu, 105 kN
Výkony
Maximální rychlost: 1 070 km/h
Dolet: 2 200 km
Přeletový dolet: 3 300 km
Akční rádius: 556 km
Plošné zatížení: 460,4 kg/m²
Stoupavost: 4 485 m/min
Výzbroj
Kanony 1x 25mm kanon GAU-12
Pylony: 6× pylonů pod křídly do 5 988 kg munice:
Rakety: 4× LAU-5003 závěsů (každý s 19× raketou CRV7 70 mm)
Střely: Vzduch-vzduch: 4× AIM-9 Sidewinder
6× AIM-120 AMRAAM
Vzduch-země: 6× AGM-65 Maverick; nebo
2× AGM-84 Harpoon; nebo
2× AGM-88 HARM; nebo
Pumy: CBU-100 Cluster Bomby
Mark 80
Laserem řízené pumy série Paveway (LGBs)
kanistry napalmu Mark 77
Ostatní: 4× 300/330/370 přídavné nádrže
Další info: https://cs.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_AV-8B_Harrier_II
Boeing X-32 (1993)



Projekt společného úderného letounu (JSF) vznikl na začátku 90. let za účelem náhrady letounů A-10, AV-8B, F-14, F-16 a F/A-18 u amerického letectva, námořnictva a námořní pěchoty, letounem nové generace. Jelikož u námořnictva probíhaly studie projektu A/F-X a USAF se zabývalo projekty MRF (Multi Role Fighter) a ATF (budoucí F/A-22), jejichž výsledné specifikace si byly natolik blízké, že v roce 1993 Pentagon rozhodl o sloučení do společného programu JAST (Joint Advanced Strike Technology). V roce 1994 pak proběhla studie, která měla sloučit JAST s projektem CALF námořní pěchoty. Výsledná specifikacepožadovala jednomotorový nadzvukový letoun (s motorem PW-F119 nebo GE-F120) schopný plnit co nejširší spektrum úkolů, přesně a spolehlivě ničit cíle, a využívající technologii Stealth. Nový stroj měl být vyroben ve 3 verzích při co největší unifikaci a ceně nepřekračující 30 mil. USD. V roce 1996 byly vybrány projekty firem Lockheed Martin (X-35) a Boeing (X-32). Za 660 mil. USD měla každá z firem do začátku roku 2001 postavit technologický demonstrátor, ze kterého měl nový letoun vycházet.
Kvůli vývoji se Lockheed spojil s firmami Northrop Grumman a britskou BAe Systems, jelikož Velká Británie je druhým největším odběratelem a finančním zajišťovatelem projektu. Demonstrátor vzlétl 24. 10. 2000 v konfiguraci X-35A pro USAF. Stejně jako konkurenční X-32, jenž vzlétl 18. 9. t.r., byl po první sérii zkoušek přestavěn na verzi X-35C určenou pro letadlové lodě a zkoušky dokončil v této podobě. Poté byl vyroben stroj verze X-35B se schopnostmi STOVL, určený pro USMC a Royal Navy, který úspěšně završil zkoušky 6. 4. 2001. V průběhu roku 2001 hrozilo projektu JSF ukončení kvůli nepříznivým pohledům ze strany vlády G. W. Bushe, ale 11. září vše změnilo. V říjnu 2001 byl z obou konkurenčních typů vybrán Lockheedův X-35, přeznačen na F-35, a podepsána smlouva na jeho další vývoj. V současné době je projekt ve fázi vývoje SSD (System Development Demonstration) a do roku 2008 by mělo být postaveno 22 prototypů k letovým (14) i pozemním zkouškám (8). Po testech bude následovat omezená sériová výroba a do výzbroje se F-35 dostane v roce 2010 k USMC a Royal Navy, resp. 2011 USAF a 2012 US Navy. K vývoji a financování F-35 se v průběhu posledních let připojilo několik dalších zemí včetně Austrálie, Dánska, Itálie, Kanady, Nizozemska, Norska, Singapuru a Turecka. Část z těchto zemí je i potenciálním zájemcem o zařazení letounů do výzbroje svých letectev.
Technické údaje
Osádka: 1
Délka: 13,72 m
Rozpětí: 10,97 m
Výška: 5,28 m
Nosná plocha : 54,8 m²
Maximální vzletová hmotnost: 17 200 kg
Pohonná jednotka: 1 × Pratt & Whitney F119 derivative afterburning turbofan 125 kN (191 kN afterburner)
Výkony
Maximální rychlost: 1 931 km/h (1,6 Mach)
Dolet: 1574 km (USAF)
Výzbroj
20 mm M61A2 cannon, or 27 mm Mauser BK-27 cannon
Internal: 6 AMRAAM air-air missiles or 2 AMRAAM air-air missiles and 2 x 2,000 lb (900 kg) class guided bombs
External: Approx. 15,000 lb (6,800 kg) of full range of external stores including guided weapons, anti-radiation missile, air-to-surface weapons, auxiliary fuel tanks
Další info: https://en.wikipedia.org/wiki/Boeing_X-32
Lockheed Martin F-35 (2001)



Technické údaje
Posádka: 1
Rozpětí:
F-35A: 10,7 m / F-35B: 10,7 m / F-35C: 13,1 m (9,1 se složenými křídly)
Délka:
F-35A: 15,67 m / F-35B: 15,6 m / F-35C: 15,7 m
Výška:
F-35A: 4,33 m / F-35B: 4,6 m / F-35C: 4,7 m
Nosná plocha:
F-35A: 42,7 m2 / F-35B: 42,7 m2 / F-35C: 62,1 m2
Hmotnost prázdného stroje:
F-35A: 13 300 kg / F-35B: 14 700 kg / F-35C: 15 800 kg
Vzletová hmotnost: 22 470 kg
Maximální vzletová hmotnost:
F-35A: 31 800 kg / F-35B: 27 300 kg / F-35C: 31 800 kg
Pohonná jednotka:
F-35A: 1× dvouproudový motor Pratt & Whitney F135 (tah 165 kN)
F-35B: 1× dvouproudový motor Pratt & Whitney F135 + Rolls-Royce/Allison pro svislý vzlet (tah 80 kN)
F-35C: 1× dvouproudový motor Pratt & Whitney F135
Výkony
Maximální rychlost: 1930 km/h (1,6+ Mach)
Dostup: 18 288 m
Stoupavost: neznámá
Dolet:
F-35A: 1080 km (interní nádrž) / F-35B: 2000 km / F-35C: 3000 km
Výzbroj
Ve vnitřním prostoru: Kanóny: 1× kanón GAU-12 (zabudován jen v F-35A, verze B a C v podvěsu)
Pumy: 2× GBU-12 Paveway, GBU-31/32/38 JDAM, AGM-154 JSOW, CBU-87/89 nebo CBU-103/104/105 WCMD
Střely vzduch-země: Brimstone
Protiletadlové střely: 2× AIM-120C AMRAAM + 2x AIM-132 ASRAAM
Další info: https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_Martin_F-35_Lightning_II
