Co to jest odrzutowiec?

Winda odrzutowa jest formą układu napędowego samolotu, który nie wymaga tradycyjnej zasady podnoszenia aerodynamicznego w celu zwiększenia jego wysokości, co tradycyjnie następuje poprzez zmiany ciśnienia powietrza, gdy pojazd porusza się poziomo w atmosferze. Unikalny napęd pojazdów odrzutowych z podnośnikiem sprawia, że ​​są one aerostatyczne, co oznacza, że ​​mogą wznosić się pionowo z ziemi bez konieczności generowania siły nośnej, poruszając się poziomo z jakąkolwiek znaczącą prędkością. Samoloty oparte na konstrukcjach aerostatycznych są podzielone na dwa obozy: pojazdy lżejsze od powietrza, takie jak balony i sterowce, które opierają się na zasadzie wyporu podczas podnoszenia, oraz pojazdy cięższe od powietrza, takie jak odrzutowiec Harrier lub pionowy start i lądowania (VTOL), które wykorzystują tradycyjne silniki odrzutowe lub silniki turbośmigłowe do pionowego wznoszenia się ze stacjonarnej pozycji startowej.

Większość tradycyjnych samolotów komercyjnych i wojskowych wykorzystuje aerodynamikę do tworzenia siły nośnej, gdy poruszają się poziomo do ziemi. Odbywa się to poprzez ukształtowanie nadwozia samolotu w taki sposób, aby powietrze dłużej przemierzało górne powierzchnie niż dolne na korpusie samolotu, tworząc różnicę ciśnień wokół pojazdu, która zapewnia unoszenie atmosferyczne. Chociaż jest to niezawodna metoda generowania siły nośnej, wymaga stabilnych prądów atmosferycznych do bezpiecznej podróży i stosunkowo długich pasów startowych i lądowania. Samolot musi osiągnąć minimalną prędkość niezbędną dla siły nośnej i ciągu jego poziomo umieszczonych silników, aby przeciwdziałać skutkom grawitacji. Samoloty, które korzystają z systemu odrzutowego, zużywają więcej paliwa, aby przeciwdziałać grawitacji, ale nie wymagają pasów startowych i mogą startować jak helikoptery, a mimo to manewrować jak samoloty ze stałym skrzydłem, gdy znajdą się w powietrzu.

Zastosowanie zasady podnoszenia strumienia w pojazdach cięższych od powietrza zapewnia im hybrydowy charakter i poziom wydajności pomiędzy tradycyjnymi samolotami, helikopterami i pojazdami lżejszymi od powietrza. Główną cechą wspólną większości samolotów VTOL jest to, że ich silniki obracają się w powietrzu, aby zapewnić ciąg poziomy. Niektóre projekty mają płatowce z dodatkowymi poziomymi, stałymi układami napędowymi, które przenoszą pojazdy do przodu, gdy są w powietrzu.

Od lat pięćdziesiątych zbudowano kilka typów odrzutowców z podnośnikiem, ale większość z nich została później uznana za niepraktyczną. Radzieckie Jakowlew-1950, MIG-38 i Suchoj-23 były udanymi projektami, ale charakteryzowały się wysokim zużyciem paliwa oraz ograniczoną ładownością i zasięgiem, co prowadziło do ich ograniczonego wykorzystania. Brytyjski Harrier lub Jump Jet okazał się najtrwalszym cięższym od powietrza pojazdem odrzutowym zbudowanym od 24 roku.

Harrier składa się z czterech modeli, które zostały wdrożone od 2010 roku przez sojusznicze państwa Organizacji Traktatu Północnoatlantyckiego (NATO) w Wielkiej Brytanii, USA, Hiszpanii i Włoszech. Silniki odrzutowe podnośnika w samolocie to silniki turbowentylatorowe, które wytwarzają ciąg poprzez wciąganie powietrza zewnętrznego przez zespół wentylatora, podgrzewanie go zapalonym paliwem i wypuszczanie go pionowo w dół przez dyszę wylotową silnika odrzutowego podczas startu w celu wytworzenia ciągu. Od 2011 r. Harriery były wycofywane i zastępowane przez nowocześniejszą wersję samolotu VTOL zaprojektowaną w USA, znaną jako F-35B lub Joint Strike Fighter, a Wielka Brytania ma przyjąć zaktualizowaną wersję F-35C samolot do 2020 roku.

Technicznie rzecz biorąc, silnik odrzutowy podnośnika może wykorzystywać jeden z kilku układów napędowych, w tym silniki turbośmigłowe, turbowentylatorowe lub turboodrzutowe. Silnik turbośmigłowy ma zewnętrzne śmigło, a samolot, taki jak amerykański V-22 Osprey, jest samolotem VTOL, który wykorzystuje takie silniki, chociaż napęd odrzutowy odgrywa tylko niewielką rolę w ich udźwigu. Turboodrzuty mogą być również używane jako odrzutowiec podnoszący i mają wszystkie elementy silnika turbowentylatorowego, takiego jak w Harrier, z dodatkową możliwością aktywnego sprężania napływającego powietrza w celu zwiększenia ciągu i są najbardziej wydajne powyżej prędkości dwukrotnie wyższych od prędkość dźwięku, czyli Mach 2.