Il Dornier Do.31 è un aereo sperimentale da trasporto a getto VTOL. La macchina è stata creata in Germania dalla società Dornier. Il cliente era il dipartimento militare, che aveva bisogno di un aereo da trasporto tattico.
Negli anni '60, molti paesi si sono concentrati sullo sviluppo di velivoli a decollo e atterraggio verticali. Ad esempio, l'Hawker P.1127 è stato sviluppato nel Regno Unito. Pertanto, i progettisti britannici hanno dimostrato la possibilità di creare un cacciabombardiere a decollo e atterraggio verticale. Naturalmente, il loro successo ha permesso di iniziare a considerare questo sistema per i veicoli da trasporto. Una di queste macchine è stata sviluppata in Germania.
Nel 1960, la ditta "Dornier" ("Dornier") per ordine del Ministero della Difesa della Repubblica Federale Tedesca nel più rigoroso segreto iniziò a sviluppare un progetto di un aereo da trasporto militare tattico per atterraggio a decollo verticale Do.31. La nuova macchina doveva avere una centrale elettrica combinata di supporto di sollevamento e motori di sollevamento. La società Dornier ha realizzato il progetto in collaborazione con le società Focke-Wulf, Weser e Hamburger Flyugzeugbau, che nel 1963 si sono fuse nella società di aviazione WFV. Il progetto Do.31 fa parte del programma FRG per lo sviluppo di velivoli da trasporto a decollo e atterraggio verticale, in cui sono stati rivisti e presi in considerazione i requisiti tattici e tecnici della NATO MBR-4 per l'aereo da trasporto militare VVP.
Nel 1963, con il supporto del Ministero della Difesa della Gran Bretagna e della Repubblica Federale Tedesca, fu firmato un accordo biennale sulla partecipazione della ditta britannica Hawker Siddley alla progettazione dell'aereo. Questa scelta non è stata casuale: la società britannica a quel tempo aveva già una vasta esperienza nello sviluppo di aerei a decollo e atterraggio verticale - "Harrier". Ma nel 1965, dopo la scadenza del contratto, non fu rinnovato, poiché Hawker Siddley iniziò a sviluppare i propri progetti. Pertanto, Dornier ha deciso di coinvolgere aziende americane nella progettazione e costruzione di Do.31 e in futuro di concordare con la NASA una ricerca congiunta.
Per determinare il layout ottimale di un aereo da trasporto a decollo verticale, Dornier ha confrontato diversi veicoli a decollo verticale: un elicottero, un aereo con eliche rotanti e un aereo con motori turbogetto sollevabili e da crociera. Come compito iniziale, hanno preso il trasporto di 3 tonnellate di merci su una distanza di 500 km con un ritorno alla base. Come risultato della ricerca, è stato scoperto che un aereo a decollo verticale con motori turbofan di sollevamento e crociera presenta una serie di vantaggi rispetto ad altri tipi di veicoli. Le ditte "Dornier" hanno anche fornito calcoli per la selezione del layout ottimale della centrale elettrica.
Prima della progettazione del Do.31, sono stati effettuati test approfonditi del modello in Germania - a Göttingen e Stoccarda, nonché negli Stati Uniti - presso la NASA. I primi modelli di gondole con motori turbogetto sollevabili non avevano, poiché si presumeva che la centrale sarebbe composta da soli due motori turbogetto sollevabili e da crociera Bristol Siddley BS.100 (spinta di ogni 16000 kgf) con postcombustore nel circuito della ventola. Nel 1963, alla NASA presso il Centro Ricerche. Langley ha testato modelli di aerei e singoli elementi strutturali nelle gallerie del vento. Successivamente, il modello è stato testato in volo libero.
Sulla base dei risultati di questi studi, è stata sviluppata la versione finale del velivolo Do.31 VTOL con una centrale elettrica combinata di motori di sollevamento e di sostegno del sollevamento. Per studiare la stabilità e la controllabilità di una macchina con una centrale elettrica combinata in modalità hover, Dornier ha creato un banco di prova volante sperimentale di un traliccio a forma di croce in pianta. La centrale elettrica dello stand utilizzava quattro motori turbogetto Rolls-Royce RB.108 montati verticalmente su un traliccio trasversale. La coppia interna di motori è stata installata immobile (la spinta di ciascuno era di 1000 kg). La coppia esterna è stata deviata in modo differenziale rispetto all'asse trasversale con un angolo di +6 gradi, fornendo così il controllo direzionale. La spinta dei motori esterni ha creato 730 kg ciascuno, il calcio rimanente è stato utilizzato per il controllo laterale dello stand. Il controllo longitudinale è stato effettuato utilizzando un sistema a getto e il controllo trasversale è stato effettuato mediante variazione differenziale della spinta dei motori a turbogetto esterni.
Le dimensioni dello stand erano le stesse del velivolo Do.31, il peso al decollo era di 2800 kg. La spinta totale dei motori durante i test era di 3000 kgf, fornendo un rapporto spinta-peso di 1, 07. Allo stand entro la fine del 1965 furono effettuati 247 voli. Per studiare il sistema di stabilizzazione e controllo è stato utilizzato un altro cavalletto, montato su un supporto incernierato, che consentiva spostamenti angolari attorno a tre assi.
È stato sviluppato un velivolo sperimentale per testare il design, controllare i sistemi e testare la tecnica di pilotaggio dell'aeromobile, che è stato designato Do.31E. Il ministero della Difesa tedesco ha ordinato tre veicoli. Due velivoli erano destinati ai test di volo e il terzo ai test statici.
Il velivolo è stato realizzato secondo lo schema monoplano, aveva una centrale elettrica combinata, costituita da motori turbogetto portante e motori turbogetto portante.
Fusoliera - tipo semi-monoscocca interamente in metallo. La sezione trasversale è rotonda, con un diametro di 3,2 metri. A prua c'era una cabina equipaggio a due posti. Dietro la cabina c'era un vano di carico di 9200x2750x2200 mm e un volume di 50 m3. Nel pozzetto, su sedili reclinabili, potevano essere ospitati 36 paracadutisti o 24 feriti su barella. La sezione di coda era dotata di un portello di carico con rampa di carico.
La centrale elettrica dell'aeromobile Do.31 è combinata: motori lift-cruise e lift. Il piano originale prevedeva l'installazione di due motori turbofan Bristol Pegasus in ciascuna delle due gondole interne e quattro motori di sollevamento Rolls-Royce RB162 in una coppia di gondole esterne. Tuttavia, in futuro, la centrale è stata modificata.
Due motori turbogetto lift-cruise Rolls-Royce (Bristol) Pegasus BS.53 con ugelli rotanti (spinta di ogni 7000 kgf) sono installati sotto l'ala nelle gondole. Prese d'aria assiali non regolate. Ogni motore ha quattro ugelli girevoli. Diametro 1220 mm, lunghezza 2510 mm, peso a secco 1260 kg.
Otto motori turbogetto sollevabili Rolls-Royce RB. 162-4 (spinta di ogni 2000 kgf) sono stati installati alle estremità dell'ala in due gondole, quattro in ciascuna. I motori erano dotati di ugelli con deflettori che deviano il flusso di gas di 15 gradi all'indietro o in avanti e hanno prese d'aria comuni con alette nelle gondole. Lunghezza 1315 mm, diametro 660 mm, peso 125 kg.
Sulla prima Do.31 sperimentale sono stati installati solo motori Pegasus, tutti e 10 i motori sono stati montati solo sulla seconda macchina.
Il carburante era alloggiato nell'ala in cinque serbatoi con una capacità di 8000 litri. Il carburante veniva fornito ai motori dal serbatoio centrale, da dove proveniva dal resto dei serbatoi.
L'ala è sopraelevata, continua, diritta, a tre longheroni. Alla radice del profilo alare NACA 64 (A412) - 412, 5, all'estremità dell'ala - NACA64 (A412) - 410. Su ciascun lato dell'ala tra il motore turboreattore e le gondole del motore turboreattore ci sono due sezioni alettoni flap, deflettenti di +25 gradi. I flap convenzionali si trovano tra le gondole del motore turbogetto e la fusoliera. I flap e gli alettoni dei flap sono azionati idraulicamente e non hanno flap.
L'unità di coda è a forma di freccia. La portata dello stabilizzatore situato sulla chiglia è di 8 m, l'area è di 16,4 m2, l'angolo di apertura lungo il bordo d'attacco è di 15 gradi. L'angolo di apertura della chiglia (area 15,4 m2) è di 40 gradi a 1/4 di corda. L'ascensore è a quattro sezioni, ogni sezione ha un azionamento idraulico separato. Ognuna delle due sezioni del timone è inoltre dotata di un azionamento idraulico separato.
Il carrello di atterraggio del triciclo retrattile ha ruote gemellate su ogni cremagliera. I supporti principali sono retratti nelle gondole del motore di sostegno del sollevamento indietro. Il supporto nasale è autoorientante, controllato, anche retraibile. Il telaio utilizza ammortizzatori oleopneumatici. Tutti i supporti sono pneumatici a bassa pressione. Pista - telaio 7, 5 m, base - 8, 6 m.
In volo livellato, per il controllo sono stati utilizzati timoni aerodinamici convenzionali. Nella modalità hover, quando si vola a bassa velocità e in modalità transitoria, è stato utilizzato il sistema di controllo del getto. Il controllo longitudinale viene effettuato utilizzando ugelli a getto situati nella fusoliera di poppa. L'aria compressa veniva prelevata dal motore a turbogetto: una coppia di ugelli dirigeva l'aria verso l'alto, l'altra coppia verso il basso. Per il controllo laterale, la spinta dei motori di sollevamento è stata modificata in modo differenziale, il controllo del binario - gli ugelli dei motori turbofan destro e sinistro sono stati deviati nella direzione opposta. Lo spostamento verticale in modalità hover è stato ottenuto modificando la spinta del motore turbogetto. L'altitudine di volo specificata è stata mantenuta utilizzando un sistema di stabilizzazione automatica.
Il sistema idraulico comprendeva due sistemi principali indipendenti e un sistema di emergenza. Pressione di esercizio - 210 kgf / cm2. Il primo sistema principale prevedeva l'azionamento del telaio, della rampa di carico, dei flap, dei portelli delle gondole con motori turbogetto, delle porte dei portelli del carico e di parte dei cilindri idraulici del sistema di controllo. Il secondo sistema principale forniva solo l'azionamento dei cilindri idraulici del sistema di controllo.
L'impianto elettrico prevede 4 alternatori trifase (potenza ciascuno 9 kW, 115/200 V, 400 Hz), montati su ciascun motore turbogetto, due, e 2 convertitori-raddrizzatori DC (potenza 3 kW, 28 V, 50 A).
La cabina di pilotaggio era dotata di equipaggiamento standard per aerei da trasporto militare con un sistema di stabilizzazione automatica della società Bodenseeerke.
Come accennato in precedenza, sono stati costruiti tre Do.31. Il primo Do.31E-1 decollò il 10 febbraio 1967 solo con motori Pegasus. La seconda vettura decollò il 14 luglio 1967, avendo già tutti e 10 i motori. Il 16 dicembre 1967, questo aereo effettuò la prima transizione dal decollo verticale al volo orizzontale e cinque giorni dopo il passaggio all'atterraggio verticale dal volo orizzontale. Nel 1969, il Do.31, durante un volo al Paris Air Show da Monaco di Baviera, stabilì diversi nuovi record per gli aerei con spinta a getto verticale. Nel 1969-1970, negli Stati Uniti fu valutata la terza istanza del Do.31E-3, destinata ai test statici. Nel 1969, il Do.31 fu presentato per la prima volta al Paris Air Show, diventando il primo jet da trasporto al mondo a decollo e atterraggio verticale.
Il Do.31 era e rimane l'unico aereo VTOL da trasporto a reazione mai costruito. Il programma di test è stato terminato nell'aprile 1970. Le ragioni della cessazione del programma sono state la velocità relativamente bassa, la capacità di carico e l'autonomia del veicolo rispetto ai tradizionali velivoli da trasporto.
Ad oggi, delle tre copie Dornier Do.31 costruite, due sono sopravvissute: E1 ed E3. Il primo si trova nella città di Friedrichshafen nel Museo Dornier, il secondo a Schleissheim vicino a Monaco nell'esposizione del Deutsches Museum.
Caratteristiche tecniche di volo:
Lunghezza - 20, 88 m;
Altezza - 8, 53 m;
Apertura alare - 18, 06 m;
Area alare - 57, 00 m2;
Peso aereo vuoto - 22453 kg;
Peso normale al decollo - 27442 kg;
Motori di decollo - 8 turboreattori Rolls-Royce RB 162-4D con una spinta di 1996 kgf ciascuno;
Motori da crociera - 2 turboreattori Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2 7031 kgf di spinta ciascuno;
Velocità di crociera - 644 km / h;
Velocità massima - 730 km / h;
Soffitto di servizio - 10515 m;
Gamma - 1800 km;
Capacità: 24 feriti in barella o 36 soldati, o 4990 kg di carico;
Equipaggio - 2 persone.
Preparato a base di materiali:
