وی جی 101سی؛ جنگنده عمود پرواز آلمانی

مجله تصویری سلاح – ئی دبلیو آر وی جی 101سی (EWR VJ 101C)، یک هواپیمای فراصوت پیشگامانه، تلاش مشترک کنسرسیوم آلمانی ئی دبلیو آر، متشکل از شرکت های مسرشمیت، هاینکل و بولکو بود.

این جت پیشرفته از یک سامانه پیشرانه دوگانه، ترکیبی از مکانیسم های بالابر و بالابر/کروز استفاده می کرد و از شش پیشرانه رولزرویس/ام تی یو آر بی.145 نیرو می گرفت. دو تا از این پیشرانه ها پشت سر هم در پشت کابین قرار داشتند، در شرایطی که چهار پیشرانه دیگر به صورت جفت درون بسترهای چرخان در نوک بال ها جای گرفته بودند.

جنگنده آزمایشی

ئی دبلیو آر وی جی 101 یک جت جنگنده آلمانی پیشگام بود که برای برخاست و فرود عمودی (VTOL) با استفاده از مکانیزم پیشرانه جت چرخان طراحی شده بود. وی جی 101 که به نام Versuchsjäger (به معنای جنگنده آزمایشی) شناخته می شد، یکی از نخستین طراحی های هواگرد عمود پرواز/باند کوتاه (V/STOL) با پتانسیل رسیدن به سرعت دو ماخ بود.

در دهه 1950، با افزایش علاقه به هواپیماهای VTOL، دولت فدرال آلمان از صنعت هوانوردی خود خواست تا طرح های هواگردهای VTOL را بررسی کند. در پاسخ به این درخواست، شرکت آلمانی مان توربو با همکاری شرکت رولز رویس لیمیتد بریتانیا، توسعه یک پیشرانه مناسب با این هدف را در سال 1960 آغاز کرد.

همزمان، شرکت های هواپیماسازی آلمانی هاینکل، بولکو و مسرشمیت مطالعات مستقلی را انجام داده و در نهایت زیر کنسرسیوم ئی دبلیو آر متحد شدند. این سرمایه گذاری مشترک بر ساخت یک هواپیمای جنگنده فراصوت VTOL متمرکز شد، که بعدا وی جی 101 دی نام گرفت.

وزارت دفاع آلمان به اندازه ای تحت تاثیر قرار گرفت که ساخت دو نمونه آزمایشی را برای نمایش قابلیت های طراحی سفارش داد.

این نمونه های اولیه که در کل به نام وی جی 101 سی و به صورت جداگانه با نام های اکس-1 و اکس-2 شناخته می شدند، تحت یک برنامه آزمایشی پنج ساله جامع قرار گرفتند. هدف از توسعه وی جی 101 معرفی جایگزینی برای رهگیرهای لاکهید اف-104جی استارفایتر نیروی هوایی آلمان بود.

با این وجود، این پروژه به دلیل نیازهای در حال تکامل وزارت دفاع آلمان با موانع قابل توجهی روبرو شد و نقش هواپیما از یک رهگیر به یک جنگنده چند منظوره تغییر یافت. این شرایط نیاز به تغییری اساسی در مشخصات عملکرد داشت. در نهایت، توسعه وی جی 101 در سال 1968 متوقف شد.

پیشرفت سریع در پیشرانه جت

در دهه 1950، پیشرفت های صورت گرفته در نیروی محرکه جت، به ویژه در پیشرانه های رانش بالاتر و کوچکتر، موجب ایجاد خوش بینی در مورد امکان پذیری برخاست و فرود عمودی در اروپای غربی و آمریکا شد.

در این دوره، چندین پروژه VTOL در بریتانیا، فرانسه و آمریکا آغاز شد و شرکت های هوانوردی آلمان غربی مشتاق پیوستن به این روند فناوری بودند.

پس از لغو محدودیت های پس از جنگ جهانی دوم بر توسعه هواپیماهای آلمانی در سال 1957، شرکت هایی مانند دورنیر، هاینکل و مسرشمیت فعالیت خود را از سر گرفتند و توسط دولت آلمان برای بررسی فناوری های VTOL و مفهوم سازی طرح ها تشویق شدند.

این شرکت های آلمانی توسعه رهگیر VTOL را با هدف عملکردی همتراز با رهگیرهای معاصر مانند لاکهید اف-104جی استارفایتر آغاز کردند.

به موازات این تلاش ها، شرکت آلمانی مان توربو قراردادی را با وزارت دفاع آلمان برای پژوهش درباره پیشرانه های ویژه VTOL امضا کرد که به مشارکت این شرکت با رولز رویس لیمیتد در مارس 1960 منجر شد.

اولین پروژه این مشارکت، پیشرانه توربوفن رولز رویس/مان توربو آر بی153 بود. این یک پیشرانه توربوجت تک ماسوره ای سبک بود که با الگوبرداری از پیشرانه رولز رویس آر بی108 برای پرواز پایدار فراصوت ساخته شد.

علاقه اولیه به تطبیق آر بی153 برای کاربردهای VTOL به توسعه مدل های تخصصی مانند پیشرانه های آر بی.153.17 و آر بی.153.25 منتج شد.

با این وجود، تغییر در اولویت های VTOL وزارت دفاع آلمان نیاز به تغییرات قابل توجهی در پیشرانه داشت و تمرکز از آر بی.153 به توسعه پیشرانه رولز رویس آر بی 145 تغییر پیدا کرد.

همکاری شرکت های آلمانی برای توسعه جنگنده VTOL

هاینکل و مسرشمیت که هر کدام دارای طرح های اولیه VTOL خود بودند، در سال 1959 به شرکت بولکو پیوستند تا کنسرسیوم دی دبلیو آر شکل بگیرد. این سرمایه گذاری مشترک با هدف ایجاد یک هواپیمای جنگنده فراصوت به نام وی جی 101 دی انجام شد.

مدل تولیدی پیش بینی شده وی جی 101 دی قرار بود از پیشرانه رولز رویس/مان توربو مجهز به فناوری انحراف رانش نیرو بگیرد. ئی دبلیو آر این طرح مفهومی را در اواخر سال 1960 به وزارت دفاع آلمان ارائه کرد که پیرو آن ساخت دو نمونه آزمایشی برای ارزیابی پتانسیل آن ها به عنوان رهگیر سفارش داده شد.

این نمونه های اولیه با نام وی جی 101 سی شناخته می شدند. این دو هواپیما به پیشرانه توربوجت آر بی145 در بسترهای چرخان مجهز شدند. با این وجود، توسعه هواپیما با چالش های مواجه شد، به ویژه تغییر در نیازهای وزارت دفاع آلمان از یک رهگیر به یک جنگنده چند منظوره.

این تغییرات مستلزم سازگاری برای استقامت طولانی تر در ارتفاع پایین و برخی فاکتورهای عملکردی دیگر بود. وی جی 101 سی ترکیبی از عناصر طرح های بولکو، هاینکل و مسرشمیت بود و با بسترهای چرخال پیشرانه ها در نوک بال ها شبیه به هواپیمای آمریکایی بل اکس اف-109 به نظر می رسید. افزون بر این، دو پیشرانه جت در بدنه به پرواز عمودی نزدیک به زمین کمک می کردند.

یکی از ویژگی های مهم وی جی 101 سی، سامانه کنترل الکترونیکی پرواز آن بود که یک مجموعه پرواز با سیم پیشگامانه بود. این سامانه برای حفظ کنترل هنگام پرواز عمودی و مراحل تغییر وضعیت به پرواز افقی حیاتی بود.

ئی دبلیو آر همچنین یک دکل آزمایشی به نام Wippe را برای آزمایش های اولیه سامانه کنترل ساخت. این ساختار ساده دارای یک کابین خلبان پایه روی یک پایه با یک پیشرانه بالابر بود. پس از آن، دکل شناور مجهز به سه پیشرانه رولز رویس آر بی 108 ساخته شد که قرارگیری نهایی پیشرانه های هواپیما را شبیه سازی می کرد.

از ماه مه 1961، آزمایش ها روی یک ستون تلسکوپی آغاز شد که به پرواز آزاد موفق در مارس 1962 منتج شد.

پروازهای آزمایشی وی جی 101سی

دو نمونه اولیه هواپیما با نام های اکس-1 و اکس-2 توسعه یافتند. اکس-1 به شش پیشرانه آر بی 145 مجهز بود. دو پیشرانه به صورت عمودی در بدنه برای برخاست و چهار پیشرانه دیگر در دو بستر چرخان نوک بال ها نصب شدند که هر کدام نیروی رانش 2750 پوندی را تولید می کردند.

اکس-2 دارای پیشرانه های مجهز به پس سوز بود. آن ها با هدف رسیدن به سرعت 1.8 ماخ توانایی تولید نیروی رانش 3840 پوندی را داشتند.

اکس-1 نخستین پرواز عمودی خود را در 10 آوریل 1963 انجام داد و در 20 سپتامبر 1963 گذار از حالت شناور عمودی به پرواز افقی را انجام داد. این هواپیما که در نمایشگاه هوایی هانوفر 1964 به نمایش گذاشته شد، 40 پرواز آیرودینامیک، 24 پرواز ثابت و 14 گذار کامل را انجام داد.

هواپیمای اکس-1 موفق به شکستن دیوار صوتی شد که اولین بار برای یک هواپیما با قابلیت پرواز عمودی محسوب می شد. در 29 ژوییه 1964، وی جی 101 سی بدون پس سوز به سرعت 1.04 ماخ دست یافت.

اولین پرواز اکس-2 در 12 ژوئن 1965 انجام شد. برخلاف اکس-1، نسخه اکس-2 به پس سوز مجهز بود. اما این پروژه در سال 1968 متوقف شد و رهگیر وی جی 101 دی با امکان رسیدن به سرعت 2 ماخ هرگز رنگ واقعیت به خود نگرفت.