Dornier Do.31 adalah pesawat angkut jet VTOL eksperimental. Mesin itu dibuat di Jerman oleh perusahaan Dornier. Pelanggannya adalah departemen militer, yang membutuhkan pesawat angkut taktis.
Pada 1960-an, banyak negara berfokus pada pengembangan pesawat lepas landas dan pendaratan vertikal. Misalnya, Hawker P.1127 dikembangkan di Inggris. Dengan demikian, para perancang Inggris mendemonstrasikan kemungkinan menciptakan pembom tempur lepas landas dan mendarat vertikal. Tentu saja, keberhasilan mereka memungkinkan untuk mulai mempertimbangkan sistem ini untuk kendaraan pengangkut. Salah satu mesin ini dikembangkan di Jerman.
Pada tahun 1960, perusahaan "Dornier" ("Dornier") atas perintah Kementerian Pertahanan Republik Federal Jerman dengan sangat rahasia mulai mengembangkan proyek pesawat angkut militer taktis untuk pendaratan lepas landas vertikal Do.31. Mesin baru itu seharusnya memiliki pembangkit listrik gabungan dari mesin pengangkat dan mesin pengangkat. Perusahaan Dornier melakukan desain bersama dengan perusahaan Focke-Wulf, Weser dan Hamburger Flyugzeugbau, yang pada tahun 1963 bergabung menjadi perusahaan penerbangan WFV. Proyek Do.31 adalah bagian dari program FRG untuk pengembangan pesawat angkut lepas landas dan pendaratan vertikal, di mana persyaratan taktis dan teknis NATO MBR-4 untuk pesawat angkut militer VVP direvisi dan diperhitungkan.
Pada tahun 1963, dengan dukungan Kementerian Pertahanan Inggris Raya dan Republik Federal Jerman, perjanjian dua tahun ditandatangani tentang partisipasi perusahaan Inggris Hawker Siddley dalam desain pesawat. Pilihan ini tidak disengaja - perusahaan Inggris pada saat itu sudah memiliki pengalaman luas dalam pengembangan pesawat lepas landas dan pendaratan vertikal - "Harrier". Tetapi pada tahun 1965, setelah berakhirnya kontrak, kontrak itu tidak diperpanjang, karena Hawker Siddley mulai mengembangkan proyeknya sendiri. Oleh karena itu, Dornier memutuskan untuk melibatkan perusahaan-perusahaan Amerika dalam desain dan konstruksi Do.31, dan di masa depan setuju dengan NASA dalam penelitian bersama.
Untuk menentukan tata letak yang optimal dari pesawat angkut yang lepas landas secara vertikal, Dornier membandingkan berbagai kendaraan yang lepas landas secara vertikal: helikopter, pesawat dengan baling-baling putar, dan pesawat dengan mesin turbojet pengangkat dan jelajah. Sebagai tugas awal, mereka menempuh pengangkutan 3 ton kargo menempuh jarak 500 km dengan kembali ke pangkalan. Dari hasil penelitian, ditemukan bahwa pesawat yang lepas landas secara vertikal dengan mesin pengangkat dan jelajah turbofan memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan jenis kendaraan lainnya. Perusahaan "Dornier" juga memberikan perhitungan untuk pemilihan tata letak pembangkit listrik yang paling optimal.
Sebelum desain Do.31, pengujian model ekstensif dilakukan di Jerman - di Göttingen dan Stuttgart, serta di Amerika Serikat - di NASA. Model pertama nacelles dengan mesin turbojet pengangkat tidak memiliki, karena diasumsikan bahwa pembangkit listrik hanya terdiri dari dua mesin turbojet pengangkat dan jelajah Bristol Siddley BS.100 (daya dorong masing-masing 16.000 kgf) dengan afterburner di sirkuit kipas. Pada tahun 1963, di NASA di Pusat Penelitian. Langley menguji model pesawat dan elemen struktural individu di terowongan angin. Kemudian, model itu diuji dalam penerbangan bebas.
Berdasarkan hasil studi tersebut, versi final pesawat Do.31 VTOL dengan pembangkit listrik gabungan mesin pengangkat dan penopang pengangkatan dikembangkan. Untuk mempelajari stabilitas dan kemampuan kontrol mesin dengan pembangkit listrik gabungan dalam mode melayang, Dornier membuat bangku uji terbang eksperimental dari rangka batang berbentuk silang dalam denah. Pembangkit listrik stand menggunakan empat mesin turbojet Rolls-Royce RB.108 yang dipasang secara vertikal pada rangka melintang. Sepasang mesin bagian dalam dipasang tidak bergerak (daya dorong masing-masing adalah 1000 kg). Pasangan luar dibelokkan secara berbeda relatif terhadap sumbu transversal pada sudut +6 derajat, sehingga memberikan kontrol arah. Daya dorong mesin eksternal masing-masing menghasilkan 730 kg, sisa stok digunakan untuk kontrol lateral dudukan. Kontrol longitudinal dilakukan dengan menggunakan sistem jet, dan kontrol transversal dilakukan dengan perubahan diferensial dalam daya dorong mesin turbojet eksternal.
Dimensi dudukannya sama dengan pesawat Do.31, berat lepas landasnya adalah 2.800 kg. Daya dorong total mesin selama pengujian adalah 3000 kgf, memberikan rasio daya dorong-terhadap-berat 1, 07. Pada stand pada akhir tahun 1965, 247 penerbangan dilakukan. Untuk mempelajari sistem stabilisasi dan kontrol, penyangga lain digunakan, dipasang pada penyangga berengsel, yang memungkinkan perpindahan sudut sekitar tiga sumbu.
Sebuah pesawat eksperimental dikembangkan untuk menguji desain, memeriksa sistem dan menguji teknik piloting pesawat, yang diberi nama Do.31E. Kementerian Pertahanan Jerman telah memesan tiga kendaraan. Dua pesawat dimaksudkan untuk uji terbang, dan yang ketiga untuk uji statis.
Pesawat itu dibuat sesuai dengan skema monoplane, memiliki pembangkit listrik gabungan, terdiri dari mesin turbojet lift-sustainer dan mesin lift turbojet.
Pesawat - tipe semi-monocoque semua-logam. Penampangnya berbentuk bulat, dengan diameter 3,2 meter. Di haluan ada kabin awak dua kursi. Di belakang kabin ada kompartemen kargo berukuran 9200x2750x2200 mm dan volume 50 m3. Di kokpit, di kursi yang dapat direbahkan, 36 pasukan terjun payung atau 24 orang yang terluka di atas tandu dapat diakomodasi. Bagian ekor dilengkapi dengan palka kargo dengan jalur pemuatan.
Pembangkit listrik pesawat Do.31 digabungkan - angkat-pesiar dan mesin angkat. Rencana awal adalah memasang dua mesin turbofan Bristol Pegasus di masing-masing dua nacelles internal dan empat mesin pengangkat Rolls-Royce RB162 di sepasang nacelles eksternal. Namun, di masa depan, pembangkit listrik diubah.
Dua Rolls-Royce (Bristol) Pegasus BS.53 mesin lift-cruise turbojet dengan nozel putar (dorongan masing-masing 7000 kgf) dipasang di bawah sayap di gondola. Asupan udara aksial yang tidak diatur. Setiap mesin memiliki empat nozel yang dapat diputar. Diameter 1220 mm, panjang 2510 mm, berat kering 1260 kg.
Delapan mesin turbojet pengangkat Rolls-Royce RB. 162-4 (daya dorong masing-masing 2000 kgf) dipasang di ujung sayap dengan dua gondola, masing-masing empat gondola. Mesin dilengkapi dengan nozel dengan deflektor yang membelokkan aliran gas 15 derajat ke belakang atau ke depan, dan memiliki saluran masuk udara bersama dengan penutup di nacelles. Panjang 1315 mm, diameter 660 mm, berat 125 kg.
Pada percobaan pertama Do.31, hanya mesin Pegasus yang dipasang, semua 10 mesin dipasang hanya pada mesin kedua.
Bahan bakar ditempatkan di sayap dalam lima tangki dengan kapasitas 8000 liter. Bahan bakar disuplai ke mesin dari tangki pusat, di mana ia berasal dari tangki lainnya.
Sayap berada di atas kepala, kontinu, lurus, desain tiga tiang. Pada profil akar sayap NACA 64 (A412) - 412, 5, di ujung sayap - NACA64 (A412) - 410. Di setiap sisi sayap antara mesin turbojet dan gondola mesin turbojet terdapat dua bagian tutup aileron, dibelokkan sebesar +25 derajat. Flap konvensional terletak di antara nacelles mesin turbojet dan badan pesawat. Flap dan aileron flap digerakkan secara hidraulik dan tidak memiliki trim tab.
Unit ekor berbentuk panah. Lingkup stabilizer yang terletak di lunas adalah 8 m, luasnya 16,4 m2, sudut sapuan di sepanjang tepi depan adalah 15 derajat. Sudut sapuan lunas (luas 15,4 m2) adalah 40 derajat pada 1/4 akord. Lift adalah empat bagian, setiap bagian memiliki penggerak hidrolik terpisah. Masing-masing dari dua bagian kemudi juga dilengkapi dengan penggerak hidrolik terpisah.
Roda pendaratan roda tiga yang dapat ditarik memiliki roda kembar di setiap rak. Penopang utama ditarik kembali ke bagian belakang mesin penopang angkat. Dukungan hidung berorientasi pada diri sendiri, dikendalikan, juga ditarik kembali. Sasis menggunakan peredam kejut minyak-pneumatik. Semua dukungan memiliki pneumatik tekanan rendah. Track - sasis 7, 5 m, alas - 8, 6 m.
Dalam penerbangan tingkat, kemudi aerodinamis konvensional digunakan untuk kontrol. Dalam mode melayang, saat terbang dengan kecepatan rendah dan dalam mode transien, sistem kontrol jet digunakan. Kontrol longitudinal dilakukan dengan menggunakan nozel jet yang terletak di belakang pesawat. Udara terkompresi diambil dari mesin turbojet: sepasang nozel mengarahkan udara ke atas, pasangan lainnya - ke bawah. Untuk kontrol lateral, daya dorong motor pengangkat diubah secara berbeda, kontrol trek - nozel mesin turbofan kanan dan kiri dibelokkan ke arah yang berlawanan. Perpindahan vertikal dalam mode hover dicapai dengan mengubah daya dorong mesin turbojet. Ketinggian penerbangan yang ditentukan dipertahankan menggunakan sistem penstabil otomatis.
Sistem hidrolik termasuk dua sistem utama independen dan sistem darurat. Tekanan kerja - 210 kgf / cm2. Sistem utama pertama menyediakan penggerak sasis, jalan kargo, penutup, palka gondola dengan mesin turbojet, pintu palka kargo dan bagian dari silinder hidrolik dari sistem kontrol. Sistem utama kedua hanya menyediakan penggerak silinder hidrolik dari sistem kontrol.
Sistem kelistrikan mencakup 4 alternator tiga fase (daya masing-masing 9 kW, 115/200 V, 400 Hz), dipasang pada setiap mesin turbojet, dua, dan 2 konverter-penyearah DC (daya 3 kW, 28 V, 50 A).
Kokpit dilengkapi dengan peralatan standar untuk pesawat angkut militer dengan sistem penstabil otomatis dari perusahaan Bodenseeerke.
Seperti disebutkan sebelumnya, tiga Do.31 dibangun. Do.31E-1 pertama lepas landas pada 10 Februari 1967 hanya dengan mesin Pegasus. Mobil kedua lepas landas pada 14 Juli 1967, memiliki semua 10 mesin. Pada 16 Desember 1967, pesawat ini melakukan transisi pertama dari lepas landas vertikal ke penerbangan horizontal, dan transisi pendaratan vertikal dari penerbangan horizontal dilakukan lima hari kemudian. Pada tahun 1969, Do.31, selama penerbangan ke Paris Air Show dari Munich, membuat beberapa rekor baru untuk pesawat dengan dorong jet vertikal. Pada tahun 1969-1970, contoh ketiga dari Do.31E-3, dimaksudkan untuk pengujian statis, dievaluasi di Amerika Serikat. Pada tahun 1969, Do.31 pertama kali diperkenalkan di Paris Air Show, menjadikannya jet transportasi lepas landas dan pendaratan vertikal pertama di dunia.
Do.31 adalah dan tetap menjadi satu-satunya pesawat angkut jet VTOL yang pernah dibuat. Program uji dihentikan pada bulan April 1970. Alasan penghentian program ini adalah kecepatan, daya dukung, dan jangkauan kendaraan yang relatif rendah dibandingkan dengan pesawat angkut tradisional.
Sampai saat ini, dari tiga salinan Dornier Do.31 yang dibuat, dua selamat - E1 dan E3. Yang pertama terletak di kota Friedrichshafen di Museum Dornier, yang kedua di Schleissheim dekat Munich di eksposisi Museum Deutsches.
Karakteristik teknis penerbangan:
Panjang - 20, 88 m;
Tinggi - 8, 53 m;
Rentang Sayap - 18, 06 m;
Luas sayap - 57, 00 m2;
Berat pesawat kosong - 22453 kg;
Berat lepas landas normal - 27442 kg;
Mesin lepas landas - 8 turbojet Rolls-Royce RB 162-4D dengan daya dorong masing-masing 1996 kgf;
Mesin jelajah - masing-masing 2 turbojet Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2 7031 kgf;
Kecepatan jelajah - 644 km / jam;
Kecepatan maksimum - 730 km / jam;
Langit-langit layanan - 10515 m;
Rentang - 1800 km;
Kapasitas: 24 orang terluka di atas tandu atau 36 tentara, atau 4990 kg kargo;
Kru - 2 orang.
Disiapkan berdasarkan bahan:
