El Dornier Do.31 és un avió experimental de transport a reacció VTOL. La màquina va ser creada a Alemanya per la companyia Dornier. El client era el departament militar, que necessitava un avió de transport tàctic.
Als anys seixanta, molts països es van centrar en el desenvolupament d’avions d’enlairament i enlairament verticals. Per exemple, el Hawker P.1127 es va desenvolupar al Regne Unit. Així, els dissenyadors britànics van demostrar la possibilitat de crear un bombarder de caça i enlairament vertical. Naturalment, el seu èxit va permetre començar a considerar aquest sistema per a vehicles de transport. Una d’aquestes màquines es va desenvolupar a Alemanya.
El 1960, l'empresa "Dornier" ("Dornier"), per ordre del Ministeri de Defensa de la República Federal d'Alemanya, va començar amb el més estricte desenvolupament d'un projecte d'avió de transport militar tàctic per a l'aterratge vertical d'enlairament Do.31. Se suposava que la nova màquina comptava amb una central elèctrica combinada de motors d’elevació i manteniment. La companyia Dornier va dur a terme el disseny conjuntament amb les empreses Focke-Wulf, Weser i Hamburger Flyugzeugbau, que el 1963 es van fusionar amb la companyia d’aviació WFV. El projecte Do.31 forma part del programa FRG per al desenvolupament d’avions de transport d’enlairament i aterratge verticals, en el qual es van revisar i tenir en compte els requisits tàctics i tècnics de l’OTAN MBR-4 per a l’avió de transport militar VVP.
El 1963, amb el suport del Ministeri de Defensa de Gran Bretanya i la República Federal d'Alemanya, es va signar un acord de dos anys sobre la participació de la firma britànica Hawker Siddley en el disseny de l'avió. Aquesta elecció no va ser casual - la companyia britànica en aquell moment ja tenia una àmplia experiència en el desenvolupament d'avions d'enlairament i aterratge verticals - "Harrier". Però el 1965, després de l'expiració del contracte, no es va renovar, ja que Hawker Siddley va començar a desenvolupar els seus propis projectes. Per tant, Dornier va decidir implicar les empreses nord-americanes en el disseny i la construcció de Do.31 i, en el futur, pactar amb la NASA la investigació conjunta.
Per tal de determinar la disposició òptima d’un avió de transport que enlairava verticalment, Dornier va comparar diversos vehicles que enlairaven verticalment: un helicòpter, un avió amb hèlixs rotatius i un avió amb motors turboreactors d’elevació i creuer. Com a tasca inicial, van agafar el transport de 3 tones de càrrega a una distància de 500 km amb el retorn a la base. Com a resultat de la investigació, es va comprovar que un avió que s’enlaira verticalment amb motors turbofan d’elevació i creuer té una sèrie d’avantatges respecte a altres tipus de vehicles. Les empreses "Dornier" també van proporcionar càlculs per a la selecció del disseny de la central elèctrica més òptima.
Abans del disseny del Do.31, a la NASA es van dur a terme àmplies proves de models a Alemanya (a Göttingen i Stuttgart, així com als Estats Units). Els primers models de nacelles amb motors turboreactors elevadors no en tenien, ja que es va suposar que la central consistiria només en dos motors turboreactors elevadors i de creuer Bristol Siddley BS.100 (empenta de cada 16.000 kgf) amb postcombustió al circuit del ventilador. El 1963, a la NASA, al Centre de Recerca. Langley va provar models d'avions i elements estructurals individuals en túnels de vent. Més tard, el model es va provar en vol lliure.
Basant-se en els resultats d’aquests estudis, es va desenvolupar la versió final de l’avió Do.31 VTOL amb una central combinada de motors d’elevació i de manteniment d’elevació. Per estudiar l'estabilitat i la controlabilitat d'una màquina amb una central elèctrica combinada en mode de vol, Dornier va crear un banc experimental de proves de vol d'un encavallat en forma de creu. La central elèctrica de l’estand utilitzava quatre motors turboreactors Rolls-Royce RB.108 muntats verticalment sobre un encavall transversal. El parell interior de motors es va instal·lar immòbil (l’empenta de cadascun era de 1000 kg). El parell exterior es va desviar diferencialment respecte a l'eix transversal amb un angle de +6 graus, proporcionant així un control direccional. L'empenta dels motors externs va crear 730 kg cadascun, la resta de material es va utilitzar per al control lateral del suport. El control longitudinal es va dur a terme mitjançant un sistema de reacció, i el control transversal es va dur a terme mitjançant un canvi diferencial en l’empenta dels motors turborreactors externs.
Les dimensions de l’estand eren les mateixes que les de l’avió Do.31, el pes a l’enlairament era de 2800 kg. L'empenta total dels motors durant les proves va ser de 3000 kgf, proporcionant una relació empenta-pes de l'1, 07. A l'estand a finals de 1965, es van fer 247 vols. Per estudiar el sistema d’estabilització i control es va utilitzar un altre suport muntat sobre un suport articulat que permetia desplaçaments angulars d’uns tres eixos.
Es va desenvolupar un avió experimental per provar el disseny, comprovar els sistemes i provar la tècnica de pilotatge d’avions, que es va designar Do.31E. El Ministeri de Defensa alemany ha ordenat tres vehicles. Dos avions estaven destinats a proves de vol i el tercer a proves estàtiques.
L’avió es va fabricar d’acord amb l’esquema de monoplà, tenia una central elèctrica combinada, que consistia en motors turbo reactors elevadors i motors turbo reactors elevadors.
Fuselatge: tipus semi-monocasc totalment metàl·lic. La secció transversal és rodona, amb un diàmetre de 3,2 metres. A la proa hi havia una cabina de tripulació de dos seients. Darrere de la cabina hi havia un compartiment de càrrega de 9200x2750x2200 mm i un volum de 50 m3. A la cabina, en seients reclinables, es podien allotjar 36 paracaigudistes o 24 ferits en una llitera. La secció de cua estava equipada amb una portella de càrrega amb una rampa de càrrega.
La central elèctrica de l’avió Do.31 és combinada: motors de pujada i creuers. El pla original era instal·lar dos motors de turboventilació Bristol Pegasus a cadascuna de les dues nacelles internes i quatre motors elevadors Rolls-Royce RB162 en un parell de nacelles externes. Tot i això, en el futur es va canviar la central elèctrica.
S’instal·len sota l’ala en gòndoles dos motors turborreactors Pegasus BS.53 amb pinces rotatius (empenta de cada 7000 kgf) de Rolls-Royce (Bristol) Pegasus BS.53. Preses d’aire axials no regulades. Cada motor té quatre broquets giratoris. Diàmetre 1220 mm, longitud 2510 mm, pes sec 1260 kg.
Vuit motors turboreactors elevadors Rolls-Royce RB. Es van instal·lar 162-4 (empenta de cada 2000 kgf) als extrems de l’ala en dues gòndoles, quatre en cadascuna. Els motors estaven equipats amb broquets amb deflectors que desvien el flux de gas 15 graus cap enrere o cap endavant i tenen preses d’aire comunes amb solapes a les góndoles. Longitud 1315 mm, diàmetre 660 mm, pes 125 kg.
Al primer Do.31 experimental, només es van instal·lar motors Pegasus, els 10 motors només es van muntar a la segona màquina.
El combustible s’allotjava a l’ala en cinc tancs amb una capacitat de 8000 litres. El combustible es subministrava als motors des del tanc central, d'on provenia de la resta de tancs.
L’ala té un disseny aeri, continu, recte i de tres espars. A l’arrel del perfil de l’ala NACA 64 (A412) - 412, 5, al final de l’ala - NACA64 (A412) - 410. A cada costat de l’ala entre el motor turborreactor i les gòndoles del motor turborreactor hi ha dues seccions alerons de solapa, que desvien +25 graus. Les solapes convencionals es troben entre les góndules del motor turborreactor i el fuselatge. Les solapes i els alerons de solapa s’accionen hidràulicament i no tenen pestanyes de retallada.
La unitat de cua té forma de fletxa. L’abast de l’estabilitzador situat a la quilla és de 8 m, l’àrea és de 16,4 m2, l’angle d’escombrat al llarg de la vora principal és de 15 graus. L'angle d'escombratge de la quilla (àrea 15,4 m2) és de 40 graus a 1/4 d'acords. L'ascensor és de quatre seccions, cada secció té un accionament hidràulic independent. Cadascuna de les dues seccions del timó també està equipada amb un accionament hidràulic independent.
El tren d’aterratge de tricicle retràctil té dues rodes bessones a cada cremallera. Els suports principals es retreuen a la part posterior de les góndoles del motor que sosté l’elevador. El suport nasal s’autorienta, es controla, també es retreu cap enrere. El xassís utilitza amortidors oli-pneumàtics. Tots els suports tenen pneumàtics de baixa pressió. Via - xassís de 7, 5 m, base - 8, 6 m.
En vol pla, es feien servir timons aerodinàmics convencionals per al control. En el mode de vol, quan es volava a velocitats baixes i en modes transitoris, es va utilitzar el sistema de control de raig. El control longitudinal es realitza mitjançant broquets situats al fuselatge de popa. Es va prendre aire comprimit del motor turborreactor: un parell de broquets dirigien l'aire cap amunt, l'altre parell cap avall. Per al control lateral, l’empenta dels motors d’elevació es va canviar diferencialment, el control de la via: els broquets dels motors de turboventilador dret i esquerre van ser desviats en la direcció oposada. El desplaçament vertical en mode hover es va aconseguir canviant l’empenta del motor turborreactor. L’altitud de vol especificada es va mantenir mitjançant un sistema d’autoestabilització.
El sistema hidràulic incloïa dos sistemes principals independents i un sistema d’emergència. Pressió de treball: 210 kgf / cm2. El primer sistema principal proporcionava l'accionament del xassís, la rampa de càrrega, les tapes, les portelles de góndola amb motors turboreactors, les portes de les portelles de càrrega i una part dels cilindres hidràulics del sistema de control. El segon sistema principal només proporcionava l'accionament dels cilindres hidràulics del sistema de control.
El sistema elèctric inclou 4 alternadors trifàsics (potència de 9 kW, 115/200 V, 400 Hz), muntats a cada motor turborreactor, dos i 2 convertidors-rectificadors de CC (potència 3 kW, 28 V, 50 A).
La cabina estava equipada amb equipament estàndard per a avions de transport militar amb un sistema d’estabilització automàtica de la companyia Bodenseeerke.
Com es va esmentar anteriorment, es van construir tres Do.31. El primer Do.31E-1 va enlairar-se el 10 de febrer de 1967 només amb motors Pegasus. El segon cotxe va enlairar-se el 14 de juliol de 1967, ja amb els 10 motors. El 16 de desembre de 1967, aquest avió va fer la primera transició de l'enlairament vertical al vol horitzontal, i la transició a l'aterratge vertical des del vol horitzontal es va fer cinc dies després. El 1969, el Do.31, durant un vol al Saló Aeri de París des de Munic, va establir diversos nous rècords per a avions amb empenta vertical de reacció. El 1969-1970, es va avaluar la tercera instància del Do.31E-3, destinat a proves estàtiques, als Estats Units. El 1969, el Do.31 es va presentar per primera vegada al Saló Aeri de París, convertint-lo en el primer avió de transport d’aterratge i aterratge vertical del món.
El Do.31 va ser i continua sent l'únic avió VTOL de transport a reacció mai construït. El programa de proves es va acabar a l'abril de 1970. Els motius de la finalització del programa van ser la velocitat relativament baixa, la capacitat de càrrega i l’abast del vehicle en comparació amb els avions de transport tradicionals.
Fins ara, de les tres còpies Dornier Do.31 construïdes, dues han sobreviscut: E1 i E3. El primer es troba a la ciutat de Friedrichshafen al Museu Dornier, el segon a Schleissheim, a prop de Munic, a l'exposició del Deutsches Museum.
Característiques tècniques de vol:
Llarg - 20, 88 m;
Alçada - 8, 53 m;
Envergadura - 18, 06 m;
Superfície de l'ala: 57, 00 m2;
Pes de l'avió buit: 22453 kg;
Pes normal a l’enlairament: 27442 kg;
Motors d’enlairament: 8 turboreactors Rolls-Royce RB 162-4D amb una empenta de 1996 kgf cadascun;
Motors de creuer: 2 turbojets Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2 7031 kgf empenta cadascun;
Velocitat de creuer: 644 km / h;
Velocitat màxima: 730 km / h;
Sostre de servei: 10515 m;
Distància: 1800 km;
Capacitat: 24 ferits en lliteres o 36 soldats, o 4.990 kg de càrrega;
Tripulació: 2 persones.
Preparat a partir de materials:
