Novo desetljeće za nove uspjehe

Nakon što su inženjeri cijelo desetljeće stjecali iskustva, uglavnom na načelu pokušaja i pogrešaka, šezdesete su godine počele donositi i prve opipljive rezultate…

Koncept letjelice D-188A tvrtke Bell Aircraft Corporation izgledao je vrlo ambiciozno, ali američka je vojska odustala od njega (Wikimedia Commons)

Ubrzan razvoj turbomlaznih motora, sve manjih i sve jačih, omogućit će razvoj vrlo naprednih projekata, naposljetku i prvog VTOL aviona koji će letjeti brže od zvuka. Najava uspjeha u razvoju VTOL borbenih aviona bio je projekt D-188A tvrtke Bell Aircraft Corporation. Bell je još 1955. od američkog zrakoplovstva i mornarice dobio zahtjev za razradu projekta naprednog lovca-presretača koji bi mogao letjeti brzinama većim od 2000 km/h i pritom imao sposobnost okomitog polijetanja i slijetanja. U početku su u Bellu smatrali da se, s obzirom na to da su dvije grane oružanih snaga zainteresirane za takav avion, znatno povećava mogućnost njegove realizacije. No, vrlo brzo pokazalo se da su bili u krivu.

Odustajanje zbog složenosti

Bell je zamislio lovački avion vrlo vitkog tijela s minimalnim otporom zraka. Na vrhove vrlo malih krila (razmaka samo 7,24 m) postavili bi gondole s turbomlaznim motorima. U svakoj gondoli nalazila bi se dva turbomlazna motora General Electric J85-GE-5 pojedinačnog potiska 11,6 kN. Gondole bi se mogle pokretati u rasponu od 0 do 100 stupnjeva. Još četiri istovjetna turbomlazna motora nalazila bi se u trupu aviona. Ti su motori trebali dobiti vektorizirane mlaznice koje bi se mogle postaviti pod kutom od 90 stupnjeva. Čak osam motora trebalo je biti dovoljno da avion postigne brzinu od 2,3 maha.

Na Bellovu žalost, mornarica već 1959. zaključuje da je cijeli projekt presložen i odustaje. Dvije godine poslije do istog zaključka dolazi i zrakoplovstvo. Zato će 1963. prvi put poletjeti njemački VJ 101, koncepcijski gotovo jednak avionu D-188A.

Početkom 1960-ih program nazvan Flying Jeep još uvijek je bio aktualan. Tvrtka Piasecki Aricraft dobila je 1957. od Army Transportation Research Commanda ugovor za razvoj letjelice koja je imala tvorničku oznaku Model 59K Sky Car, dok joj je službena oznaka bila VZ-8P AirGeep. Riječ je bila o viđenoj konfiguraciji s dvjema kanaliziranim elisama između kojih je bilo mjesto za pilota i još četiri vojnika.

Ideja nije zamrla

Prvi su tvornički prototip opremili dvama Lycomingovim klipnim motorima O-360-A2A, svakim snage 316,9 kW. Pod oznakom Model 59K Sky Car, prvi je put poletio 22. rujna 1958. godine. Ubrzo su umjesto klipnih ugrađena dva turbovratilna motora IIB tvrtke Turbomeca Artouste. Iako nisu donijeli ni najmanje povećanje snage, bili su znatno kompaktniji i lakši od klipnih. Naknadno će i njih zamijeniti dvama motorima TPE331-6 tvrtke Garrett AiResearch, pojedinačne snage 410,1 kW. Zanimljivo je da je taj prototip testirala američka mornarica, koja je bila prilično zadovoljna, te zatražila ugradnju napuhujućih plovaka.

Piasecki Aircraft VZ-8P AirGeep II, model razvijen za KoV SAD-a (Foto: San Diego Air and Space Museum Archive)

Za američki KoV razvijen je Model 59H AirGeep II/ VZ-8P (B), opremljen dvama turbovratilnim motorima IIC tvrtke Turbomeca Artouste, pojedinačne snage 298,3 kW. Prvi je let obavljen 15. veljače 1962. godine. Letjelica se tijekom letnih testiranja pokazala vrlo stabilnom i upravljivom. Mogla je dosegnuti 900 m i najveću brzinu od 136 km/h. Da je takve letne značajke pokazala deset godina prije, KoV bi je sigurno kupio. No, početkom 1960-ih razmišljanja su se uvelike promijenila. Ubrzan razvoj helikoptera (Bellov UH-1 Iroquois prvi je put poletio 20. listopada 1956., a u operativnu uporabu ušao 1959.), doveo je do toga da su i mornarica i kopnena vojska naposljetku odustale od letećeg džipa. No, ideja kao takva nije zamrla. Američka tvrtka Aerofex danas nudi letjelicu Aero-X koja je vrlo slična VZ-8, a može prevoziti dvije osobe brzinom do 72 km/h.

Jednaka osnova za dva projekta

Američki Lockheed Corporation iznimno se angažirao na razvoju VTOL borbenih aviona. Njegov neuspješni program Salmon već smo spominjali, no to je bio naručeni projekt američke mornarice s unaprijed zadanim specifikacijama. Lockheedovi su inženjeri istodobno razrađivali ideju o uporabi turbomlaznog pogona za ostvarenje VTOL značajki. Od 1956. razradili su nekoliko teoretskih mogućnosti, da bi 1959. od američkog KoV-a i mornarice dobili i prva sredstva za nastavak rada. Lockheed je KoV-u (koji je u to vrijeme za VTOL avione bio zainteresiran više nego mornarica), ponudio dva projekta te je u srpnju 1961. dobio ugovor za razvoj obaju. Osnova obaju projekata trebao je biti avion nazvan Hummingbird. Lockheed je projekt označio kao Model 330. Prvotna službena oznaka bila je VZ-10, ali od 1962. promijenjena je u XV-4. Kod modela XV-4A inženjeri su koristili dva turbomlazna Pratt & Whitneyjeva motora JT12A-3LH, svaki potiska 15 kN. Smjestili su ih u gondole na bokove trupa. U ispuh motora ugradili su ventil koji je tijekom okomitog polijetanja i slijetanja preusmjeravao strujanje ispušnih plinova prema mlaznicama smještenim u trupu. One su na načelu ejektora (razlike u tlakovima) povećavale potisak usisavajući zrak s gornje strane trupa i ispuhujući ga s donje. Ukupno je ugrađeno 20 ejektorskih mlaznica. Nakon što bi avion okomito poletio, prelazak u vodoravni let vršio se postupnim otvaranjem ventila koji je dio potiska ispušnih plinova preusmjeravao na stražnju, tj. primarnu mlaznicu. Kad bi se postigla dovoljna brzina za uzgon na krilima, ventil bi se do kraja zatvorio i sav potisak preusmjerio na primarnu mlaznicu. Lockheed je taj sustav s ejektorskim mlaznicama nazvao Augmented Jet Ejector Vertical Lift System.

Izgubljen u nesreći

Ideja je zapravo bila vrlo dobra. Osim dvaju ventila, na svakom motoru po jedan, i nekoliko manjih kontrolnih ventila u sustavu mlaznica, cijeli sustav nije imao pokretnih dijelova i bio je vrlo male mase. Negativna strana bila je što je zauzimao cijeli središnji dio trupa u koji se zato nisu mogli staviti spremnici za gorivo. No, KoV-u se ideja svidjela. Smatrao je da bi XV-4 mogao biti odlična osnova za razvoj taktičkog izvidničkog aviona koji bi se koristio i za navođenje topničke paljbe.

I prije nego što su počela testiranja utvrđeno je da ejektorske mlaznice daju premali potisak. Masa praznog XV-4A iznosila je samo 2226 kg, ali s pilotom i gorivom penjala se na 3266 kg. Potisak ejektorskih mlaznica bio je oko 3402 kg ili samo 14 % veći. No, kako je bila riječ o demonstratoru tehnologija, takav je nedostatak bio prihvatljiv. Prvi let XV-4A obavljen je 7. srpnja 1962., a avion je poletio i sletio na klasičan način, s uzletno-sletne staze. Nakon što su testiranja pokazala da je XV-4A siguran za letenje, ušlo se u drugu fazu. Prvo lebdenje obavljeno je 24. svibnja 1963. godine. Dostupni filmovi pokazuju da su piloti mogli s XV-4A ne samo lebdjeti, nego ga i usmjeravati slično helikopteru, zbog čega je preciznost okomitog slijetanja bila vrlo dobra. S obzirom na nedostatak potiska, faza testiranja s lebdenjem se oduljila. Prvi prelazak iz okomitog polijetanja u vodoravni let obavljen je 8. studenog 1963. godine. Avion je 10. lipnja 1964. izgubljen u nesreći. Kako su letna testiranja pokazala premali potisak za sigurno okomito polijetanje i slijetanje, KoV je odustao od plinskih ejektora.

Korak nazad?

Hummingbird je bio osnova za Lockheedove projekte aviona XV-4A i XV-4B (Foto: San Diego Air and Space Museum Archive)

Lockheed, međutim, nije odustajao od ideje razvoja VTOL aviona te je predložio da se umjesto ejektora iza pilotske kabine ugrade četiri turbomlazna General Electricova motora J85-GE-19, svaki potiska 13,41 kN. Dva jednaka motora ugradili bi u gondole na bokovima aviona te ih koristili za vodoravni let. Četiri turbomlazna motora dala bi više nego dovoljan potisak za okomito polijetanje i slijetanje. No, ne bi se mogli koristiti tijekom vodoravnog leta, a zauzimali bi prostor u trupu jednak kao i ejektorske mlaznice, uz znatno povećanje ukupne mase aviona. Zanimljivo je da je američki KoV, iako je nova koncepcija zapravo bila korak nazad u razvoju VTOL aviona, prihvatila projekt i označila ga kao XV-4B.

Prototip je dovršen 4. lipnja 1968., a letna testiranja počela su u kolovozu te godine. Sa znatno većom potisnom snagom koju su davala četiri turbomlazna motora, XV-4B bez problema je mogao okomito poletjeti. Ni s prelaskom nije bilo problema jer su dva vodoravna turbomlazna motora cijelo vrijeme mogla dati potisak. Piloti su ubrzo otkrili da XV-4B može poletjeti nakon iznimno kratkog zatrčavanja od samo nekoliko metara. No, zato je STOVL slijetanje bilo zahtjevno. Prilikom takvog slijetanja pilot je istodobno morao paziti i na vodoravnu i na okomitu brzinu aviona: na vodoravnu da bi i dalje imao dostatan uzgon na krilima, a na okomitu da se ne bi prebrzo približio zemlji. Pritom je ručno morao regulirati snagu potiska i okomitih i vodoravnih motora. Toga su bili svjesni i Lockheedovi inženjeri te su razvili Primary Flight Control System (PFCS), koji je pilotu trebao pomagati pri VTOL i STOVL djelovanju. To se pokazalo kao prevelik zalogaj pa je pri pokušaju STOVL slijetanja 14. ožujka 1969. avion pretvrdo sletio pri čemu je došlo do kolapsa podvozja. Avion je bio oštećen toliko da se nije mogao popraviti te je daljnji razvoj obustavljen.

Mario GALIĆ