Aerei VTOL

[Swissmade]

 

ho trovato questo strano aereo VTOL

Ryan XV-5B

 

alcune caratteristiche le potete trovare su:

http://en.wikipedia.org/wiki/XV-5_Vertifan

 

Un filmato di un suo volo:

 

Ed un altro documento sulla storia di questi velivoli:

http://history.nasa.gov/SP-3300/ch8.htm

 

Quello che mi domando e:

ma con la tecnologia d'oggi, ovvero quelle tipo F35B,

un aereo VTOL potrebbe essere migliore ad un moderno Elicottero, per quanto riguarda:

Costi di manutenzione,

Carico utile,

Autonomia di volo,

Costo d'acquisto,

ecc ecc

 

Paragonando velivoli che facciano al incirca la stessa cosa ovviamente ....

Che ne pensate?

[Agustaman]

Aerei ed elicotteri fanno cose diverse. Se devi volare piano o stare fermo a lungo hai bisogno di un elicottero, o meglio di uno o più rotori. Se devi andare veloce e di stare in hover poco, giusto per decollare e atterrare devi avere un'ala e un getto (o una via di mezzo come i fan del Ryan e dell'F35). Cioè grande superfice e bassa velocità oppure alta velocità su superficie piccola.

 

Se la missione è adatta a un elicottero (SAR, per esempio) non ci sarà aereo ad ala fissa che lo batta (a parte il tilt rotor, che è un elicottero veloce), se la missione è da aereo (attacco al suolo contro bersagli protetti e grande carico bellico) un elicottero sarà sempre inferiore (anche se questo non vuole dire inutile, entrano in gioco le tattiche, vedi Mi 24 vs A10)

[Flaggy]

 

 

Purtoppo un velivolo VTOL per essere realmente valido e quindi sufficientemente veloce, deve votare al compromesso il suo impianto propulsivo.

Mentre un elicottero dispone di un enorme rotore che accelera poco tanta aria (principio base per ottenere un’elevata efficienza propulsiva), il velivolo VTOL o dispone di un motore che necessariamente ne accelera molto di più una minore quantità (Harrier) o di dispositivi atti a incrementare la spinta verticale che però fanno altrettanto e comunque si trasformano in pesi morti durante il volo (Yak-38, F-35B e lo stesso XV-5), senza contare l’ala che invece è un peso morto nella configurazione di volo a punto fisso.

 

Di conseguenza a parità di potenza installata un elicottero riuscirà sempre a sollevare una maggior peso e in generale la configurazione ipercollaudata e la potenza sempre sovrabbondante, viste le enormi doti portanti del rotore, consentirà un utilizzo meno estremo, più affidabile ed economico da gestire di tutto l’impianto propulsivo.

Anche un diverso punto di incontro fra velivolo ed elicottero, più spostato verso l’elicottero come il V-22 ha prodotto un velivolo molto pesante, complesso e costoso da gestire.

Non parliamo poi dell’F-35B, dove spingere il punto d’incontro verso il velivolo supersonico ha portato a costosi dispositivi specifici (lift fan,getti di controllo e ugelli orientabili), sempre tirati al limite, inadatti a funzionare a lungo e incapaci di sostenere il velivolo al suo peso massimo nonostante enormi dimensioni e potenza messe in gioco dal propulsore.

 

In sostanza l’elicottero resta al momento insostituibile e tutti gli "ibridi" proposti hanno degli svantaggi e in generale una maggiore complessità che sono accettabili solo in virtù dei benefici che solo la creazione di una specifica nicchia di mercato rende secondaria e solo se i numerosi problemi tecnici trovano una soluzione (i fallimenti sono stati innumerevoli in questo campo e le soluzioni spesso un po' cervellotiche come si vede per esempio dai disegni sopra).

 

La capacità di avere un cacciabombardiere STOVL con caratteristiche equiparabili a quelle di un velivolo convenzionale, ma imbarcabile su piccole navi, rende vantaggioso l’F-35B come la elevata velocità e autonomia chilometrica del V-22 rende accettabile la sua complessità e costo.

Ma né l’uno né l’altro potranno mai eguagliare le capacità dell’elicottero nel volo a punto fisso o comunque a bassa velocità, e nessuno dei due si può proporre come sostituto, ma come qualcosa di diverso e complementare e quindi non direttamente confrontabile.

 

Come detto da Agustaman aerei ed elicotteri fanno cose diverse e anche tutto ciò che è stato creato fra questi due estremi fa altro ancora...almeno per ancora parecchi anni a venire, considerando che aerei ed elicotteri si continuano a fare e gli "ibridi" continuano a faticare per emergere.

Modificato 7 Febbraio 2012 da Flaggy

[Swissmade]

Purtoppo un velivolo VTOL per essere realmente valido e quindi sufficientemente veloce, deve votare al compromesso il suo impianto propulsivo.

Mentre un elicottero dispone di un enorme rotore che accelera poco tanta aria (principio base per ottenere un’elevata efficienza propulsiva), il velivolo VTOL o dispone di un motore che necessariamente ne accelera molto di più una minore quantità (Harrier) o di dispositivi atti a incrementare la spinta verticale che però fanno altrettanto e comunque si trasformano in pesi morti durante il volo (Yak-38, F-35B e lo stesso XV-5), senza contare l’ala che invece è un peso morto nella configurazione di volo a punto fisso.

 

Di conseguenza a parità di potenza installata un elicottero riuscirà sempre a sollevare una maggior peso e in generale la configurazione ipercollaudata e la potenza sempre sovrabbondante, viste le enormi doti portanti del rotore, consentirà un utilizzo meno estremo, più affidabile ed economico da gestire di tutto l’impianto propulsivo.

Anche un diverso punto di incontro fra velivolo ed elicottero, più spostato verso l’elicottero come il V-22 ha prodotto un velivolo molto pesante, complesso e costoso da gestire.

 

 

Pero sarebbe quella la strada per un veivolo che non sia un Caccia-Bombardiere dunque. Cioe del V-22.

Oppure si fa un elicottero che si avvicini alle caratteristiche del V-22, volendo girare la frittata.

 

Thanks, per la risposta.

[Flaggy]

Beh, se l’idea è quella di fare un velivolo ad ala fissa più vicino possibile all’elicottero la soluzione del V-22 è l’unica che abbia prodotto in effetti risultati tangibili e che è stata replicata in piccolo nell’AW609.

Funziona bene perché i rotori sono tutto sommato abbastanza grandi da consentire un efficiente volo a punto fisso e abbastanza piccoli da consentire una buona velocità di crociera e soprattutto non ci sono componenti dinamiche “inutili” in qualche fase del volo.

Se però l’idea è quella dell'”elicottero” veloce ci sono altre soluzioni possibili...

 

 

 

[Swissmade]

Beh, se l’idea è quella di fare un velivolo ad ala fissa più vicino possibile all’elicottero la soluzione del V-22 è l’unica che abbia prodotto in effetti risultati tangibili e che è stata replicata in piccolo nell’AW609.

Funziona bene perché i rotori sono tutto sommato abbastanza grandi da consentire un efficiente volo a punto fisso e abbastanza piccoli da consentire una buona velocità di crociera e soprattutto non ci sono componenti dinamiche “inutili” in qualche fase del volo.

Se però l’idea è quella dell'”elicottero” veloce ci sono altre soluzioni possibili...

 

 

Be devo dire che questi ultimi mezzi ancora non li avevo mai visti.

 

Insomma per un aereo ci vogliono Rotori/Pale/Turbine piccole e per un Elicottero il contrario.

Certo che e un bel problema.

 

Pero, altre-si, questi mezzi hanno potenzialità sopratutto quanto riguarda l'Aviazione imbarcata notevoli, anche perche trasferiscono il costo operativo, dalla Nave (Che se ne hai una e se si rompe .... ) al Velivolo.

Il velivolo che, anche se più caro, non lo sarà mai che quanto lo e una Nave per Aerei cosiddetti convenzionali rispetto una Nave per Mezzi VTOL nel suo insieme.

Ovvero quanto costa (tutto compreso) una Cavour + 20 F35B e quanto costa una Nimitz + 20 Super Hornet. !?!

 

Si può dire che il futuro sarà per i mezzi Aereo/Elicottero a Pala .. Veloci. !?! (Certamente per lo specifico uso su Navi et simile)

Sapete di mezzi o programmi futuri su questa tipologia di mezzo?

[Flaggy]

Al momento di finanziato/operativo per impiego navale ci sono solo F-35B o V-22.

Le immagini sopra non sono relative ad alcun programma specifico per impiego navale trattandosi solo di dimostratori di tecnologia volti a superare i limiti intrinseci della formula dell’elicottero.

Il concetto portato avanti dal Sikorsky X-2 per esempio è alla base di altre proposte del costruttore, che spaziano dal trasporto civile e militare, all’attacco e agli UAV, ma c’è da dire che in questo momento non ci sono molte risorse da parte di possibili acquirenti per emettere specifiche “particolari” e condurre progetti così radicali oltre lo stadio sperimentale.

In futuro ovviamente le cose possono cambiare, ma solo nel caso i test si dimostrino promettenti e siano portati avanti con determinazione nonostante gli inevitabili e prevedibili problemi di dentizione e messa a punto dei concetti.

 

http://apibestinclass.com/sikorsky-aircraft-x2-250-knots/

[Agustaman]

Agusta sta portando avanti da un po' il concetto ERICA che cercava di portare il tilt rotor verso diametri più piccoli, quindi spostandolo verso il turboelica in volo traslato, e ruotando le ali per ridurre l'effetto di bloccaggio che invece ha il titlrotor, ma per quanto ne so, lo sviluppo sta andando a rilento, fatti alcuni progetti di ricerca finanziati dalla UE

 

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0CEUQFjAD&url=http%3A%2F%2Fwww.cdti.es%2Frecursos%2Fdoc%2FeventosCDTI%2FAerodays2011%2F5E2.pdf&ei=zVY4T9nED8We-waezP3pAQ&usg=AFQjCNEIKIF1hNkkdd3ZlvIsj0Dex6PXiQ&sig2=42eZOW3g1GQ2_oyiHbMyug )

 

non mi sembra stiano andando molto velocemente verso un prototipo volante (devono ancora certificare il 609). Ma non sarebbe adatto comunque all'impiego militare di cui parli, un centinaio di nodi in più non fa differenza.

[Swissmade]

Ho visto in un altro nuovo Topic

(Il BA609 ora appartiene ad AgustaWestland .... .... e già si chiama AW609 ...)

la foto del

BA609,

http://goo.gl/t6RDD

ed e pure della AW ora.

 

Domandina ..... ma sulla Cavour ci potrebbe atterrare, ci sta nel Hangar?

 

non sarà con spec militari, ora.

Ma come ricognitore oppure per attacco al suolo in supporto di truppa, potrebbe funzionare,

ovvero una specie di "Mangusta" Veloce e long-range???

[Flaggy]

Come minimo i rotori dovrebbero essere ripiegabili (l’intera ala come sul V-22 sarebbe troppo).

L’hangar del Cavour è largo poco oltre 20 metri e l’ingombro coi rotori dell’AW609 è di circa 18 metri (posizionando opportunamente le pale): ci starebbe ma sarebbe un gran spreco di spazio.

 

 

Il problema comunque non è tanto di dimensioni esterne, quanto di ruolo.

In missioni d’attacco stile Mangusta la fusoliera con tutto quello spazio interno non sarebbe molto utile, mentre per altre potrebbe anche servire ma avrebbe una sezione utile piuttosto ridotta (forse il difetto principale di questo mezzo relativamente piccolo) che lo renderebbe inadatto a missioni di trasporto (senza rampa o portelloni poi...).

In ogni caso attaccargli qualcosa esternamente (missili?, radar?, siluri?) penalizzerebbe un pochino anche al sua aerodinamica.

Sarebbe insomma un po’ difficile trovargli un ruolo che tragga vantaggio dalle sue caratteristiche tanto da giustificarne l’adattamento: collegamento?ricognizione? Troppo poco.

Solitamente a bordo di una portaerei non c’è mai molto spazio ed è meglio privilegiare mezzi quanto più possibile polivalenti.

In ogni caso un mezzo civile difficilmente può diventare un mezzo militare con scopi offensivi. Troppe le differenze.

 

Più probabile l'utilizzo da parte di forze di polizia e guardia costiera, con allestimenti interni ad hoc, ma senza intaccare le caratteristiche generali della macchina.

Modificato 17 Febbraio 2012 da Flaggy

[Vultur]

Ho visto in un altro nuovo Topic

(Il BA609 ora appartiene ad AgustaWestland .... .... e già si chiama AW609 ...)

la foto del

BA609,

http://goo.gl/t6RDD

ed e pure della AW ora.

 

Domandina ..... ma sulla Cavour ci potrebbe atterrare, ci sta nel Hangar?

 

non sarà con spec militari, ora.

Ma come ricognitore oppure per attacco al suolo in supporto di truppa, potrebbe funzionare,

ovvero una specie di "Mangusta" Veloce e long-range???

 

Come scritto sopra da Flaggy: è il ruolo il nocciolo della questione.

 

A) Ti serve un aereo STOVL: allora vuoi una macchina che abbia prestazioni da aereo, ma che decolli in spazi molto piccoli e atterri verticalmente. Questo perchè ti ritrovi a dover fronteggiare un nemico strapotente che avanza conquistandoti le tue piste, per cui devi avere un aereo da appoggio che non necessiti di piste; oppure perchè devi operare da portaerei che non sono grandi come quelle americane. Motivo per cui fai un Harrier o un F-35B, che sono aerei a tutti gli effetti.

 

B) Ti serve un mezzo che decolli a atterri verticalmente, la velocità, quota e autonomia non ti interessano. Allora ti fai un elicottero.

 

C) Ti serve un mezzo che decolli e atterri verticalmente, ma cher sia più veloce di un elicottero e arrivi più lontano. E allora bisogna vedere.

 

"Mangusta veloci e long range" ne hanno fatti anche più di 40 anni fà: AH-56 Cheyenne, Sykorsky S-67, ecc... Per poi vedere che poi alla fine tanto valeva finanziare progetti come l'A-10 e l'Harrier, perchè semplicemente più potenti e veloci e quindi più "redditizi".

(Solo i sovietici fecero una cosa come il Mi24 Hind, che nonostante avesse una potenza di fuoco mai vista su un elicottero prima di allora, in realtà era pesante e lento, quindi vulnerabile).

 

L'AH-56 Cheyenne era un elicoplano con un'elica spingente e una anticoppia, nonchè un rotore rigido tutti collegati a una sola turbina (che in guerra non è una gran bella cosa avere un motore solo perchè partito quello parti pure tu). Il Cheyenne era più veloce dell'Apache, mentre il Sikorsky S-67 Blackhawk voleva essere la controparte americana dell'Hind sovietico: nessuno dei due venne sviluppato, nè entro mai in servizio.

Se devi iniziare a mettere su un velivolo eliche e rotori in più, la cosa può anche diventare così complessa e pesante che alla fine tanto vale avere un Harrier o un A-10.

Infatti gli elicotteri a rotori sovrapposti hanno semplicemente un rotore in più e quindi un peso e una complessità in più rispetto a quelli "normali" e il rapporto costi/benefici di quel rotore in più a bordo farà bene ad essere basso (alti benefici), altrimenti la formula non è conveniente. Lo stesso dicasi per l'elica spingente aggiunta in coda all'elica anticoppia, come sul Cheyenne:

 

 

 

 

Sikorsky S-67 Blackhawk con gli spoilers aperti:

 

 

 

Il V-22 mi risulta l'unico finora che abbia avuto un certo successo, unendo le doti di un elicottero a quelle di un aereo. Ma solo perchè il Corpo dei Marines degli Stati Uniti necessitava di un qualcosa che li trasportasse molto più velocemente e molto più lontano di quello che faceva un normale CH-46.

In pratica l'idea è: chi è quel fesso che vuole ancora sbarcare con i mezzi da sbarco su una spiaggia sotto il fuoco nemico, quando invece un MV-22 ti può trasportare e sbarcare velocemente alle spalle di quello stesso nemico, prendendolo di sorpresa?

L'idea mi pare che non faccia una piega, specie se vista nell'ottica di un Marine che ci deve rimettere la pelle.

Il prezzo pagato per realizzare quell'idea è un altro discorso, perchè il V-22 è un velivolo frutto di compromessi, caro, complesso e vola essenzialmente grazie ai computer (come per altro fanno il 99% degli aerei oggi).

 

Un altro mezzo militare che mi pare promettente come elicottero veloce può essere il Sikorsky S-97 "Raider" che è un elicoplano a rotori sovrapposti e elica spingente:

 

 

 

Nel campo civile è un altro discorso. Il convertiplano e l'elicoplano possono secondo me essere molto interessanti, ma trasportare qualche bella gnocca di avvocato da una sede di una multinazionale all'altra non è esattamente lo stesso che fare appoggio tattico ravvicinato o cercare di fare gli spioni in territorio nemico; cioè: la struttura di un mezzo da guerra ovviamente non è la struttura di un mezzo civile, se non altro perchè un mezzo da guerra deve sopportare il peso di armi e carburante che nel mezzo civile non sono contemplati. Se non altro perchè un mezzo militare in guerra deve avere anche il carburante per tornare a casa; senza contare la necessità militare di una struttura capace di perdere pezzi e volare ancora. Non sono molti i casi di mezzi civili convertiti con successo in mezzi militari.

Per cui io l'AW-609 in battaglia ce lo vedo come un seminarista piombato nell'ora di punta in un ritrovo di Bikers ubriachi.

Modificato 18 Febbraio 2012 da Vultur

[Swissmade]

Grazie Flaggy, Vultur, Agustamen, molto interessante.

 

Certo che scopro ora come in questo campo, e non da poco, ce della competizione e ricerca.

Macchine volanti mai viste!!

Questo mi dice che l'elicottero in quanto tale, delle forti limitazioni le ha .... e cosi l'aereo ...

 

Forse forse, per quanto riguarda l'appoggio tattico verso le truppe da sbarco era e meglio un upgrade del Harrier,

che sia: no sthealt, meno costoso, spendibile..., un po meno aereo. Visto che la parte "Aereo" lo fa l'F35B, ora.

Beninteso si parla sempre di mezzi VTOL da Piccole Portaerei.

 

Anche perché, non ci vedo che in pieno giorno si manda a fare ... ... " l'elicottero " un F35B che cosi perde anche

il vantaggio della sthealtness contro delle truppe di terra.

E visto il costo, non credo che lo si impieghi cosi, meglio magari un mangusta ... ma a quel punto pero siamo già arrivati,

visto che comunque un Harrier sarebbe più effettivo mi pare di aver capito.

 

L'F35B, caso mai, lo usi per un first strike, quando il nemico ha le difese ancora intatte, io credo.

Non lo vedo contro delle truppe di terra, in città.

Magari può anche farlo ma lo si espone a rischi eccessivi credo.

 

Certo che anche con una Ferrari puoi tirare l'aratro ......

 

In soldoni, secondo me, non vedo l'F35B come il tutto fare .... serve anche un mezzo complementare per il supporto delle truppe.

Tipo un AMX a decollo verticale oppure un converti-plano o l'elicoplano, ma siccome non ce ma l'esigenza e sentita.....

Altrimenti non si spiegherebbe un tale sforzo nella ricerca.

 

I modelli visti sono molto belli e non convenzionali. Qui gli Ingegneri possono veramente "giocare".

 

Poi io credo che quelli di AW non siano dei saltimbanchi e se spendono e si accorpano il progetto a qualcosa avranno pur pensato, .

OK nel campo civile, vedi Ferrari che fa una macchina che dal punto di vista del utilizzo e completamente inutile,

ha in quest'anno di crisi il record delle vendite, ovvero gnocca semper docet, .

Dunque AW609 magari come status simbol .... boh?

 

A concludere:

ce sempre il problema dei soldi, non si può avere n macchine diverse. sic.

Pero a sensazione mia, almeno nel campo militare (Marina Militare) il converti-plano potrebbe in un futuro soppiantare l'elicottero.

 

Se avete altre macchine VTOL o infos vi sarei grato.

Un bel Tema comunque, Thanks!

[Vultur]

Focke Wulf FW-61: primo vero elicottero (l'elica davanti forniva poca trazione e serviva soprattutto per cooling motore in hovering).

 

 

Un pazzo di nome Sikorsky ai comandi della sua macchina volante: il VS-300. Anno 1940.

 

 

Marina da Guerra tedesca 1942: Flettner Fl-282 Kolibri a rotori intersecanti nuovo di fabbrica (ha ancora i codici provvisori in fusoliera). Chissà da dove verrà l'americano Kaman Huskie? Boh.

 

 

Vought-Ling Temco XC-142: trasporto medio V/STOL per i Marines: il rotore di coda serviva per sostenere la coda in hovering.

 

 

Il secondo me sottovalutato Fairey Rotodyne:

 

 

Dassault Mirage-Balzac:

 

 

Il tedesco VFW VAK-191:

 

 

Yakovlev Yak-36, 38 e 141:

 

 

 

Modificato 19 Febbraio 2012 da Vultur

[Swissmade]

Interessanti.

 

Dunque e da più di 40 anni che ci sono questi .. aerei a decollo verticale, e non e vero che il "Harrier" sia il primo, anzi ...

Su due piedi mi viene da dire che per un buon VTOL bisogna che:

-Il motore che serve per decollo (volo verticale) deve essere anche quello per il volo orizzontale

-Pochi manovellismi, e marchingegni strani per risparmiare costi e spazi, e anche guadagnare in affidabilità cosi.

-Leggero (materiali compositi)

-Ovviamente motore con spinta superiore al peso complessivo max del velivolo, e quindi abbiamo per forza un velivolo che raggiunge elevate velocità, vicine o superiori a quelle del suono.

A questo proposito, ma perché il Harrier arriva a stento a Mach 1?

Ha una bassa efficienza Aerodinamica per quanto riguarda il volo Orizzontale?

O un motore al limite limite?

Magari una revisione di mezza vita ++ la si potrebbe fare proprio in questa sezione ......

 

Thanks.

[Agustaman]

Ma l''hai visto l'Harrier?

E' un barile... pure sporco! Sezione frontale enorme, aerodinamica "tormentata", gli ugelli orientabili portano ad ulteriori perdite (anche perché per andare significativamente oltre Mach 1 sostenuto (non in picchiata) servono ugelli a sezione variabile e postcombustione, oppure un motore come quello dell'F35).

I VTOL più veloci hanno motori o ventole di sostentamento in fusoliera, e allora manca lo spazio per il combustibile o le armi... there's no such thing as a free lunch nel volo verticale

[Flaggy]

A questo proposito, ma perché il Harrier arriva a stento a Mach 1?

Perché il fatto che il rapporto spinta/peso sia superiore a 1 in configurazione VTOL automaticamente non trasforma il velivolo in un jet supersonico.

 

Ci sono varie considerazioni da fare.

Prima di tutto il velivolo non è VTOL ma STOVL che significa che l'aereo atterra ma non decolla verticalmente, o meglio non ha una spinta sufficiente da consentire un decollo verticale con carburante ed armi sufficienti a compiere una missione di qualche valenza operativa.

E questo già ci dice che il rapporto spinta/peso in effetti non è elevato come quello di un velivolo dotato di postbruciatore (che l’Harrier non usa per evitare tra l’altro di bucare la pista...).

 

Ma non è tanto questo: ci sono aerei ampiamente supersonici con rapporti spinta/peso anche ben sotto il valore unitario.

Oltre a questo va detto infatti che il velivolo esprime il massimo della spinta per un periodo di tempo relativamente ridotto durante il quale inietta acqua e metanolo in camera di combustione per aumentare la portata dei gas espulsi e ridurre la temperatura in camera di combustione, nonostante l’immissione di carburante supplementare per spremere tutta la potenza possibile: tutto il propulsore è cioè dedicato a quello specifico compito, il che significa che in altra condizione (volo ad elevata velocità) non si comporta altrettando bene.

 

In effetti il motore è ad alto rapporto di diluizione (1.2) e questo lo rende adatto a esprimere il massimo della potenza a bassa velocità e quota, mentre all’aumentare di entrambe si riduce l’efficienza (e la spinta) anche per via della sezione delle prese d’aria piuttosto massicce e corte, non consentendo un'efficace compressione dell'aria a velocità superiori a quelle transoniche.

Insomma il motore ad alto rapporto di diluizione non è il più adatto al volo supersonico e le perse d'aria dell'Harrier non sono adatte ad alimentarlo ad alta velocità.

 

Come se non bastasse, mettere il postbruciatore su un simile velivolo è inoltre molto difficile e come detto non sfruttabile in operazioni VTOL per i danni alla pista e difficoltà ad ottenere una spinta baricentrica ed ecco quindi che si è preferito ottimizzare tutto il progetto (aerodinamica inclusa) per velocità altamente subsoniche e togliere il peso del posbruciatore.

Per andar oltre serve qualcosa di più e ci si è riusciti solo con l’F-35 (e il suo lift fan).

 

L’X-32, il concorrente perdente al concorso JSF, proponeva invece una configurazione simile a quella dell’Harrier, ma con il postbruciatore.

La potenza in volo VTOL la otteneva quindi spremendo al massimo il motore, anch’esso con un rapporto di by pass molto elevato, ma anche qui, niente postbruciatore, se non per il volo supersonico.

 

 

A ben vedere però anche l’X-32 non aveva un motore polivalente come quello dell’Harrier, perché nel volo VTOL il flusso principale veniva deviato verso 2 ugelli baricentrici e quindi l’intero condotto dei scarico posteriore (con tanto di postbruciatore) era un peso morto in configurazione STOVL.

In sostanza non ci sono santi: se si vuole avere un velivolo che vada a velocità bassissima ed altissima, si devono avere alcune parti del propulsore “dedicate”, altrimenti si adotta una soluzione di compromesso che non consente contemporaneamente velocità elevatissime e grande efficienza nel volo VTOL.

Ogni cosa si paga in aeronautica e fare uno STOVL ha un prezzo così elevato che non è affatto facile esprimere prestazioni eclatanti quando già qualcosa di eclatante lo stai facendo, mantenendo per aria un velivolo con il solo motore per poi passare alla portanza in volo orizzontale.

 

I tanti tentativi falliti e i pochi successi di compromesso nei VTOL sono la logica conseguenza delle difficoltà intrinseche nel far coesistere requisiti così contrastanti.

Modificato 21 Febbraio 2012 da Flaggy

[Vultur]

E tuttavia, se vogliono lo STOVL supersonico, avranno lo STOVL supersonico. Fondamentalmente, avendo soldi a sufficienza, non ci sono limiti (vedi X-32 ed F-35B).

 

L'Harrier nacque come cacciabombardiere da appoggio. In questo ruolo e più o meno dell’epoca dell’Harrier, io non conosco molti aerei supersonici, tranne l'F-16 e il Jaguar che però non sono STOVL (e l’F-16 è un multiruolo nato come caccia); mentre in campo russo, i vari SU-7-17-22, che però per categoria si avvicinano più a Tornado e F-111 che a un Harrier e di sicuro non sono STOVL, anzi ...

 

Il Mirage Balzac era un tentativo di STOVL supersonico, ma come tale, non era inteso come aereo da appoggio, ma appunto come intercettore supersonico e per poter avere capacità STOVL era costretto a portarsi dietro ben otto motori di sostentazione che servivano solo in decollo e atterraggio, ma che in missione di intercettazione ovviamente non servivano a nulla ed erano solo parecchie tonnellate in più.

 

Che se ne fa un aereo da appoggio della velocità supersonica? (L'interdizione è un altro discorso e in larga parte sta passando nelle mani di armi di precisione e standoff). Il volo supersonico con postbruciatori richiede carburante in quantità adeguate. Oggi infatti si cercano motori capaci di andare in supersonico anche senza postbruciatori.

 

Da notare, che il peso del carburante a bordo, anche se può suonare male, non è che un peso "in più" e stranamente se non ci fosse sarebbe meglio. Il volo supersonico comporta un aumento dei consumi, quindi significa più carburante, quindi il peso aumenta e ciò non aiuta certo a decollare verticalmente o comunque in spazi ristretti, portandosi in più pure le armi.

 

Un aereo da attacco al suolo, supersonico e STOVL era quasi (e sottolineo quasi) impensabile. Il carburante richiesto sarebbe stato molto consistente. Un esempio limite di questo possono essere i bombardieri supersonici (non certo aerei da appoggio) negli anni '60, come il B-58 Hustler, il Tu-22 Blinder e il Mirage-IV francese. Tutti simili, tutti velocissimi, tutti strettamente dipendenti dalle loro aerocisterne!

Soprattutto il Mirage IV, che, essendo più piccolo del B-58, aveva bisogno di una sua aerocisterna proprio perché aveva bisogno di carburante. E quando dico "sua", voglio dire proprio sua: i Mirage IV tipicamente operavano a coppie: uno era l’aereo di punta e trasportava l’arma nucleare, l’altro gli faceva da aerocisterna e spesso era proprio quest’ultimo Mirage IV (la cisterna) ad essere a sua volta rifornito per primo dai KC-135.

Quanto al Blinder poi, che non poteva rifornirsi in volo, era talmente vincolato dai suoi consumi che alla fine dovettero ripensarlo e creare il Backfire.

Questo esempio limite per dire che a quel tempo, aereo da bombardamento supersonico voleva dire aereo grosso, a meno di non avere autonomie da intercettore da difesa di punto come F-5 e Mig-21.

 

I motori turbofan di oggi ad alto bypass hanno ridotto i consumi, questo richiede meno carburante di un tempo. Al tempo dei turboreattori, fare un aereo supersonico significava fare anche un aereo abbastanza grosso da portarsi dietro quantità congrue di carburante e questo influiva su dimensioni e pesi finali del velivolo.

Con i motori di oggi forse un aereo bisonico con capacità STOVL sarebbe in proporzione "più piccolo", ma comunque sarebbe un aereo che comporterebbe studi molto approfonditi per quanto riguarda l'aerodinamica e i vari compromessi da prendere senza contare poi il fatto di fare tutto stealth … Come scritto sopra alla fine bisogna fare compromessi.

Un tentativo di STOVL supersonico fu il progetto tedesco VJ-101, della EWR, che avrebbe dovuto essere un STOVL bisonico a livello dell’F-104.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/EWR_VJ_101

 

L’aerodinamica dell’Harrier semplicemente non è fatta per il transonico/supersonico, né un motore più potente gli potrebbe servire per essere supersonico, condizione in cui è indispensabile avere un’aerodinamica progettata apposta perché l’aria tende a comportarsi in modo diverso sopra, attraverso e poi oltre il muro del suono.

Modificato 21 Febbraio 2012 da Vultur

[TT-1 Pinto]

L’aerodinamica dell’Harrier semplicemente non è fatta per il transonico/supersonico, né un motore più potente gli potrebbe servire per essere supersonico, condizione in cui è indispensabile avere un’aerodinamica progettata apposta perché l’aria tende a comportarsi in modo diverso sopra, attraverso e poi oltre il muro del suono.

Primi anni Sessanta ....

 

http://www.harrier.org.uk/history/history_p1154.htm

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawker_Siddeley_P.1154

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Bristol_Siddeley_BS100

 

http://www.flightglobal.com/FlightPDFArchive/1962/1962%20-%202469.PDF

 

http://www.flightglobal.com/FlightPDFArchive/1962/1962%20-%202474.PDF

 

http://www.aerospacefacts.com/plane/aircraft.php?plane_id=141

[Vultur]

Certo, ma quello non era un Harrier come lo conosciamo noi oggi e neanche un Kestrel: era più grosso, proprio come dicevo sopra (cioè aerei con motore e consumi da "supersonico" avevano tutto "in proporzione") e l'aerodinamica era diversa non solo dal 1127, ma anche nell'ambito dello stesso 1154, tra la versione che voleva la RAF e quella voluta dal Fleet Air Arm che addirittura lo avrebbe voluto bireattore (e poi prese gli ottimi Phantom rimotorizzati con gli Spey).

 

Il P.1154 era inteso come un grosso intercettore capace di difendere il Regno Unito, così come le sue portaerei. Le dimensioni quindi dovevano essere "adeguate". Anche se assomiglia al Kestrel, da che so io non si tratta della stessa cosa.

 

Versione per il Fleet Air Arm (intercettore supersonico navale), prese d'aria squadrate:

 

 

Versione della RAF (cacciabombardiere supersonico con possibilità di attacco nucleare):

 

 

Una stima grossolana si può forse vedere qua tra un confronto modellistico, che per quanto lontano dalla realtà reale, può rendere l'idea. All'incirca il rapporto 1154/1127 avrebbe dovuto essere il seguente:

 

 

Sicuramente sarebbe stato un aereo a mio avviso molto più bello di un Harrier. Mi sarebbe piaciuto poterlo vedere all'opera.

[TT-1 Pinto]

Certo, ma quello non era un Harrier come lo conosciamo noi oggi e neanche un Kestrel ....

Era .... anzi .... sarebbe stato .... il loro figlio ....

 

Royal Air Force ....

 

 

 

 

Royal Navy ....

 

 

 

 

If ....

 

 

[Vultur]

1154 biposto da intercettazione per la marina. Spettacolare la versione italiana, ma al posto dei Red Top, avrebbero dovuto montargli gli Aspide o gli Sparrow!

 

Dornier Do-29: aereo sperimentale bimotore a pistoni per studi sul decollo verticale mediante motori "tilt". L'apetto con ala alta e le grandi croci nere lo fanno sembrare veramente aereo d'altri tempi. Notare la cabina vetrata da elicottero, per gli atterraggi verticali e i deflettori alle ruote del carrello:

 

 

 

Dornier Do-31: studio per cargo STOVL a getto: ha gli stessi otto motori verticali del Mirage Balzac, quattro per ogni gondola di estremità:

 

Modificato 22 Febbraio 2012 da Vultur

[TT-1 Pinto]

Biposto da intercettazione per la marina. Spettacolare la versione italiana, ma al posto dei Red Top, avrebbero dovuto montargli gli Aspide o gli Sparrow!

Hai ragione .... evidentemente l'autore dell'art work è inglese ....

 

http://www.gengriz.co.uk/P1154RN.htm

[Swissmade]

 

Da notare, che il peso del carburante a bordo, anche se può suonare male, non è che un peso "in più" e stranamente se non ci fosse sarebbe meglio. Il volo supersonico comporta un aumento dei consumi, quindi significa più carburante, quindi il peso aumenta e ciò non aiuta certo a decollare verticalmente o comunque in spazi ristretti, portandosi in più pure le armi.

 

 

I motori turbofan di oggi ad alto bypass hanno ridotto i consumi, questo richiede meno carburante di un tempo. Al tempo dei turboreattori, fare un aereo supersonico significava fare anche un aereo abbastanza grosso da portarsi dietro quantità congrue di carburante e questo influiva su dimensioni e pesi finali del velivolo.

Con i motori di oggi forse un aereo bisonico con capacità STOVL sarebbe in proporzione "più piccolo", ma comunque sarebbe un aereo che comporterebbe studi molto approfonditi per quanto riguarda l'aerodinamica e i vari compromessi da prendere senza contare poi il fatto di fare tutto stealth … Come scritto sopra alla fine bisogna fare compromessi.

 

 

L’aerodinamica dell’Harrier semplicemente non è fatta per il transonico/supersonico, né un motore più potente gli potrebbe servire per essere supersonico, condizione in cui è indispensabile avere un’aerodinamica progettata apposta perché l’aria tende a comportarsi in modo diverso sopra, attraverso e poi oltre il muro del suono.

 

Il mio dubbio sulla potenza del motore del Harrier derivava anche dal fatto che, nei filmati che ho visto, gli "scarichi" del Harrier sono alquanto sporchi ovvero, a me sembra che soffra di una scarsa efficienza il motore, un po come a suo tempo il Phantom F4 noto per le sue scie ... scure.

Oggi l'elettronica e i programmi di gestione fanno dei progressi enormi in 10 anni. Dunque una gestione più raffinata del motore, e qualche sostituzione con materiale composito magari per alleggerire, renderebbe il velivolo un po più appetibile per magari una futura vendita per non avere due linee di volo STOVL completamente differenti.

Non più potenza ma meno consumo a parità di potenza.

 

Poi anche perché gli materiali (plastici) che proteggono i componenti elettronici dopo un 7 - 10 anni cominciano a far filtrare del aria sul chip e quindi ad avvelenare il componente stesso, anche l'elettrotermomigrazione naturale e di utilizzo, porta il componente ad essere meno affidabile, e ... se si spegni il motore, ciao Aereo.

[Flaggy]

LHarrier non è che oramai abbia un motore di concezione particolarmente moderna (per quanto continuamente aggiornato), ma non è che sia particolarmente fumoso anche se, come detto, ciò che succede in configurazione STOVL e in gettosostentazione è un po anomalo.

Iniettare acqua e metanolo in camera di combustione aumenta la massa dei gas espulsi e le spinta (cè già una discussione in merito a tali dispositivi), ma ha il difetto di far operare il motore non certo in condizioni ideali (per aumentare la portata si aumenta il rapporto di compressione e il compressore lavora vicino allo stallo) e con combustioni non certo ottimali che danno origine a particolato e idrocarburi incombusti.

Questa soluzione non sarebbe certo adottata oggi, ma in ogni caso spremere al massimo il motore non lo farebbe operare al meglio.

A questo aggiungiamo pure il fatto che i getti posteriori arrivano direttamente dalla camera di combustione visto che lintero flusso di bypass (freddo e pulito) è espulso dai due ugelli anteriori.

La posizione centrale del motore inoltre tende giocoforza a sporcare di più la fusoliera rispetto ad un velivolo convenzionale.

 

Quanto al tuo discorso sui compositi per alleggerire laereo e venderlo sul mercato non è che sia molto chiaro.

Quando gli Harrier saranno ritirati dal servizio, considerati i ritardi degli F-35B, avranno una vita residua praticamente nulla e scarse possibilità di essere rivenduti, mentre è certo che non subiranno alcuna costosissima modifica strutturale per alleggerirli.

Nel passare dallHarrier di prima generazione a quello di seconda (lAV-8B) ci fu comunque un utilizzo maggiore dei compositi (per esempio nellala completamente riprogettata), ma lalleggerimento è stato ampiamente compensato dalla maggiore superficie alare e da molti sistemi aggiuntivi.

Anche il ben più moderno F-35B fa un ancor più massiccio uso di compositi, ma la battaglia per contenere il peso e spremere ogni Kg di spinta dal motore, in questo genere di velivoli è semplicemente continuo.

 

Interessante questo video su come vola lHarrier in hovering

 

http://www.youtube.com/watch?v=tfbHMxnlbfI

Modificato 25 Febbraio 2012 da Flaggy

[Swissmade]

Non trovo video del P.1154, credevo che almeno qualcuno di questi avesse volato ....

 

solo qualche video del

P.1127

http://www.ovguide.com/hawker-p.1127-9202a8c04000641f80000000006a80eb

 

Un po di storia ...

http://www.vectorsite.net/avav8_3.html