Dornier Do 31 - Dornier Do 31

Gör 31
Dornier Do 31 1968
Roll	VTOL transport
Tillverkare	Dornier Flugzeugwerke
Första flygningen	10 februari 1967
Status	Projektet avbröts i april 1970
Primär användare	Tyska flygvapnet
Nummer byggt	3

Den Dornier Do 31 är en experimentell vertikal start och landning (VTOL) jet gående transport designad och producerad av västtyska flygplanstillverkaren Dornier .

Utvecklingen av Do 31 motiverades främst av stort intresse från det tyska flygvapnet för förvärv av flygplan med kort start och vertikal landning (STOVL). Sådana ambitioner fick ytterligare ett lyft från utfärdandet av Nato- specifikationen NBMR-4 , som krävde ett VTOL-kapabelt taktiskt stödflygplan som skulle drivas i samband med EWR VJ 101 , ett västtyskt VTOL-strejkflygplan som designats under Nato-kontraktet med BMR-3. Totalt tre flygplan, två flygkapabla och en statisk flygplan, konstruerades och användes för testning. Den 10 februari 1967 genomförde Do 31 sin jungfruflygning ; den första svävande flygningen av denna typ ägde rum under juli 1967.

Förutom att utföra testflygningar demonstrerade Dornier ofta Do 31 -prototyperna för tjänstemän och allmänheten, till exempel vid Paris Air Show 1969 . Flera världsrekord sattes av typen under sin begränsade flygkarriär. När de höga kostnaderna, tekniska och logistiska svårigheterna att driva ett sådant flygplan insåg, valde det tyska flygvapnet att avbryta försök med VTOL -flygplan, till exempel Do 31, VJ101 och senare VFW VAK 191B . Med tanke på begränsade försäljningsmöjligheter och brist på statligt stöd dröjde Do 31 och andra VTOL -projekt som forskningsprojekt en tid innan deras tillverkare övergav all aktivitet. Do 31 är fortfarande det enda VTOL-kapabla jetdrivna transportflygplanet som någonsin har flugit.

Design och utveckling

Bakgrund

Under slutet av 1950- och 1960 -talen blev det tyska flygvapnet alltmer bekymrat över att, vid en större konflikt med östblocket , dess flygfält skulle vara mycket sårbara för attacker, vilket snabbt förhindrade användning av konventionella flygplan i en sådan konflikt. För att motverka detta hot undersökte tjänsten aktivt möjligheten till spridd verksamhet; ett av alternativen var användningen av landets Autobahns , vilket gjorde att sådana flygplan behövde ha korta start- och vertikala landningsplan (STOVL). På grund av detta intresse genomfördes en rad försök, som involverade modifieringen av flera tyska flygvapen Lockheed F-104 Starfighters så att de kunde raketskjutas från stationära ramper; dessa försök blev kända som ZELL -programmet ( zero length launch ). Starfighters skulle återvinnas till korta remsor med hjälp av hängande redskap av hangarfartygstyp ; på samma sätt var den senare Do 31 avsedda att använda samma stränga luftremsor som framåtgående baser .

Redan 1959 hade den västtyska flygplanstillverkaren Dornier informellt arbetat med flera VTOL-relaterade koncept, även om det inte var förrän 1961 som designteamet skulle formalisera vad som skulle bli Do 31. Tidig aktivitet centrerad kring en serie studier om ämnet för ett VTOL-kapabelt nyttoflygplan. Dorniers designteam, baserat på företagets anläggning i Friedrichshafen , leddes av flygteknikern Gustav Wieland. Redan i detta skede hade Dornier kontakt med utländska företag, inklusive den brittiska motortillverkaren Bristol Siddeley , som redan arbetade självständigt med sin egen VTOL-orienterade motor.

Utformningen av flygkontrollsystemet ansågs vara en kritisk del av alla flygplan som utför vertikal flygning, särskilt i hur det hanterade kontrollfel. För att stödja utvecklingsprogrammet konstruerades en specialbyggd testerigg för flygkontroll av Dornier, som gjorde det möjligt för deras designteam att utforska och utvärdera olika lagar för attitydkontroll och flygkvaliteter. För att lösa de differentialekvationer som är nödvändiga för att modellera flygplanet i detalj, utvecklades Dornier DO-960 hybriddator . Trots tillåtelser för att underlätta kontrollen under vertikal flygning var flygkontrollfilosofin som användes på Do 31 mer lik ett konventionellt flygplan än för en helikopter.

Programlansering och design

Kåpor högst upp på en hissnacelle i öppet läge

Under februari 1962 inträffade den formella lanseringen av Do 31 -programmet med utfärdandet av ett utvecklingskontrakt från den västtyska regeringen. I början av 1964 hade Dornier börjat bygga ett par prototypflygplan ; deras tillverkning utfördes till stor del vid företagets fabrik i Oberpfaffenhofen . Totalt konstruerades tre testprototyper, dessa är E1, E2 och E3 - "E" indikerar Experimentell (Experimentell). E1 drivs endast av Pegasus -motorerna, efter att ha konstruerats för att testa horisontell flygning. E2 var en statisk testflygplan och flög aldrig. E3 var utrustad med både Pegasus- och RB162 -lyftmotorer installerade, avsedda att utvärdera designens vertikala flygläge.

De fyra Rolls-Royce RB162-lyftmotorerna sett från botten av en nacelle

Utformningen av Do 31 var starkt beroende av motorns konfiguration. Dornier hade valt att införliva den brittiska byggda Bristol Pegasus vektordrivna turbofanmotorn , en befintlig motor som mest känd för att driva Harrier Jump Jet . På Do 31 fanns ett par Pegasus -motorer i var och en av de två inombordare nacellerna ; under flygningens vertikala fas erbjöds ytterligare lyft av ett arrangemang av fyra vertikalt monterade Rolls-Royce RB162-lyftmotorer belägna i var och en av de yttre nacellerna.

Lastområde

Genom att montera motorerna i baljor kunde flygkroppen rymma ett rymligt lastrum för lagring av last, som främst nås via en bakåtvänd lastramp. Tidigare design av Do 31 använde mer än fyra Rolls-Royce RB162s; tillgången på kraftfullare versioner av Pegasus -motorn möjliggjorde minskning till fyra kompletterande lyftmotorer. På grund av att motorerna placerades i naceller, i motsats till inuti flygkroppen som på Harrier, måste Pegasus anpassas speciellt för Do 31.

Pitch -kontrollmunstycken i svansen, matade från Pegasus -motorerna, två pekar uppåt, två pekar nedåt

Utöver att ge tillräcklig lyft och kontroll påverkade andra faktorer framdrivningssystemet. Enligt Dow var buller ett stort bekymmer, särskilt eftersom flygplanets kritiska frekvens var nära den som naturligt genererades av hissmotorerna. Återintaget av heta avgaser var ett annat kritiskt område, komplicerat av att det genererades 16 "fontäner" av gas under vertikal svävning, varav 12 varma. Efter intensiv undersökning under flygningstestfasen i utvecklingen fastställdes det att positionering av munstyckena i en vinkel på 85 grader, snarare än 90 grader, var tillräcklig för att undvika att stöta på några problem under start, medan inga sådana problem observerades under landningar alls. Flera olika typer av luftintag testades också, både för att avskräcka problem med intag och ojämn start av lyftmotorer. Avluftning drogs också från Pegasus -motorerna till liftmotorerna som en åtgärd för att ta itu med problem med intag, medan dedikerade studier utfördes på markerosionseffekter.

Till flykt

Den 10 februari 1967 genomförde den första prototypen (E1) sin första flygning , som drivs av bara de två Pegasus -motorerna. Under juli 1967 genomförde den tredje prototypen (E3), som var utrustad med alla tio motorer, den första svävande flygningen. Under december 1967 genomfördes övergångar framåt och bakåt mellan vertikala och horisontella flygfaser. Den 28 februari 1968 genomfördes den första flygningen med flera övergångar. Enligt flygförfattaren Andrew Dow, medan vissa inledande tandproblem uppstod, ökade förtroendet för flygplanet snabbt. När flygkuvertet utforskades utförde testpiloten Drudy Wood flera undersökningsmanövrer medan han flög Do 31, vid ett tillfälle medvetet att flyga det bakåt för att bevisa att det kunde göras och utföra en fatrulle på ett annat.

För att få publicitet för sina nya flygplan flög Dornier en av prototyperna till Paris Air Show 1969 , där den demonstrerades för allmänheten. Färjeflyget för att nå evenemanget etablerade flera Fédération Aéronautique Internationale (FAI) världsrekord för typen. Offentligt erkännande betraktades som särskilt värdefullt mot bakgrund av Dorniers långsiktiga ambitioner för Do 31, eftersom företaget förutsåg civil användning för flygplanet som en kommersiell VTOL-transport. Vid ett tillfälle förhandlade Dornier med både Douglas Aircraft och Ling-Temco-Vought (LTV) om deltagande i Do 31-programmet, till och med avvisade ett tillvägagångssätt från Douglas.

Modell av den orealiserade prototypen Do 131

Do 31 var den första och hittills enda vertikala startflygtransporten som någonsin byggts. Under april 1970 meddelades att projektet hade avslutats, även om Do 31 genomförde sin sista allmänna flygning den 4 maj 1970 under Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) i Hannover . En av de påstådda bidragande faktorer mot Do 31 s annullering var den relativt stora drag och vikt som införts av de skida hiss motor, vilket minskade både den användbara nyttolasten och sträcker av den typ jämfört med konventionell transportflygplan. Enligt Dow hade den tyska regeringen frustrerats över bristande engagemang från andra Natoländer och var ovillig att ensam bidra till de höga finansieringsbehovet för fullskalig utveckling.

Under ett senare utvecklingsstadium planerade Dornier att avstå från Do 31: s yttre naceller och deras motorer; i deras ställe skulle större RB153 -turbofanmotorer , som var och en kan generera cirka 5 000 lbf (22 kN) dragkraft, ha antagits när denna motor hade blivit tillgänglig. En ytterligare utveckling av Do 31, kallad Do 131 , avsedd att drivas av antingen tolv eller fjorton liftjets, undersöktes också av Dornier; dock konstruerades aldrig någon prototyp av denna variant.

Flygplan på displayen

Gör 31 E1 vid Dornier Museum Friedrichshafen

Gör 31 E3 på Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim

Båda flygande prototyper har bevarats i Tyskland, men ödet och nuvarande platsen för den icke-flygande testbädden (E2) är inte känd.

• Dornier Do 31 E1, D-9530, bevaras och visas på Dornier Museum Friedrichshafen .
• Dornier Do 31 E3, D-9531, lagrades ursprungligen på Oberpfaffenhofen, sedan under flera år på utställningen på gården till Deutsches Museum i München och efter restaurering visas nu på Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim i Oberschleissheim nära München

Operatörer

Konstnärsteckning

 Tyskland

• Tyska flygvapnet ( Luftwaffe )

Specifikationer (gör 31E)

Flygdäck på Do 31

Data från The Observers Book of Aircraft.

Generella egenskaper

• Besättning: Två
• Kapacitet: 36 trupper eller 24 skadade bårar och 3500 kg (7 715 lb) användbar last
• Längd: 20,53 m (67 fot 4 tum)
• Vingbredd: 18 m (59 fot 3 tum)
• Höjd: 8,53 m (28 fot 0 tum)
• Vingyta: 57 m ² (613,56 sq ft)
• Bruttovikt: 22453 kg (49,500 lb) (VTOL)
• Max startvikt: 27 422 kg (60 500 lb)
• Motor: 2 × Rolls-Royce Pegasus BE.53/2 turbofan , 68,95 kN (15 500 lbf) dragkraft vardera
• Motor: 8 × Rolls -Royce RB162 -4D vertikalt monterade turbojet -lyftmotorer, 19,57 kN (4400 lbf)

Prestanda

• Maxhastighet: 730 km/h (392 kn)
• Kryssningshastighet: 650 km/h (404 mph, 351 kn)
• Räckvidd: 1 800 km (1 120 mi, 970 nmi) med maximal nyttolast
• Servicetak: 10 700 m (35 100 fot)
• Klättringshastighet: 19,2 m/s (3780 fot/min) endast med Pegasus -motorer

Se även

Flygplan med jämförbar roll, konfiguration och era

• Armstrong Whitworth AW.681
• LTV XC-142

Relaterade listor

• Lista över militära flygplan i Tyskland

Referenser

Anteckningar

Citat

Bibliografi

externa länkar

• Inside the Cockpit - Dornier Do -31 Military Aviation History