Protótipos Alemães de aviões VTOL

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O primeiro jato VTOL (Vertical Take-Off and Landing) operacional foi o Hawker-Siddeley Harrier Britânico que realizou o primeiro voo em dezembro de 1967. Porém ao contrário do que poderia parecer se houve um país que investiu seriamente na tecnologia VTOL durante a década de 1960, esse país foi a RFA (Republica Federal Alemã).
Neste período os alemães desenvolveram três aeronaves VTOL, o caça supersónico EWR VJ 101C, o transporte tático Dornier Do 31, e o caça tático VFW VAK 191B. Os vários protótipos construídos provaram a viabilidade da tecnologia e concretamente o Dornier Do 31 demonstrou capacidade para ser operacionalizado porém o interesse pelo conceito VTOL, arrefeceria, e consequentemente desenvolvimento das aeronaves cessaria.
Tal como muitos outros dos primeiros projetos de VTOL, eles eram tecnicamente viáveis, mas considerados bastante difíceis de manter em uso operacional, por isso nunca entraram em produção embora apontassem um caminho possível para o futuro. 
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GALERIA
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EWR VJ 101C X2
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VFW Fokker VAK 191B
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Dornier Do 31
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EWR VJ 101C X2 em voo vertical
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VFW Fokker VAK 191B em voo
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Dornier Do 31 E-3 em voo
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HISTÓRIA
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  • Enquadramento político-militar
Durante a Segunda Guerra Mundial, os projetistas de aeronaves alemães apresentaram um conjunto de conceitos para aeronaves VTOL, a maioria dos quais, caças de configuração "tailsitter" ou "pogo", em que a aeronave descolava e aterrava sobre a cauda com o nariz apontado para cima. Nenhuma das ideias foi além disso mesmo, mas mais tarde concluir-se-ia que estes conceitos não eram uma ideia praticável, pelo menos com a tecnologia aeronáutica do Século XX.

Durante a Guerra Fria, os estrategas militares não sabiam dizer se um dia a NATO e o Pacto de Varsóvia entrariam em guerra, mas tinham certeza que, se tal viesse a acontecer, o primeiro tiro se daria em solo alemão.

Consciente disso, a Alemanha Ocidental, (RFA-República Federal da Alemanha), e os restantes países da OTAN reforçaram as forças estacionadas em território alemão. Os estrategas militares ocidentais, sabiam que, em caso de um ataque do Pacto de Varsóvia, os primeiros alvos seriam as bases aéreas e as forças aí concentradas e com as bases aéreas inoperacionais seria mais difícil uma retaliação imediata tal como o envio de reforços da NATO seria mais demorado.

Bell Model 65 Air Test Vehicle (ATV)
Consequentemente ganha força a ideia de que era importante a dispersão das forças de forma a reduzir o impacto de um ataque maciço. Com isso a necessidade de obter aeronaves capazes de operar a partir de pistas curtas ou mesmo sem necessidade de pista ganha relevância. Nascia assim o conceito VTOL (vertical take-off and landing), e mais tarde V/STOL (Vertical/Short Take-Off and Landing).

Em 1961, a NATO publica a especificação NBMR-3 (NATO Basic Military Requirement 3), para uma plataforma de combate e reconhecimento VTOL de primeira linha, mais tarde dividida em duas, a NBMR-3a, para uma aeronave de ataque subsónico que pretendia substituir o Fiat G.91 e a NBMR-3b para uma aeronave de superioridade aérea Mach 2 com a qual se pretendia substituir o Lockheed F-104G Starfighter.

Na sequência da especificação NMBR-3, em 1962 a NATO emite a especificação NMBR-4, para uma aeronave de transporte tático VTOL destinada a servir as futuras bases dispersas a partir das quais os caças NMBR-3 VTOL iriam operar. 

  • Estudos iniciais 
Maqueta do XF-109/ XF3L (Bell D-188A)
No final dos anos 50, a empresa alemã Heinkel, liberta das restrições impostas pelo final da Guerra, começara a investigar um caça a jato VTOL, concentrando-se inicialmente na configuração “pogo”.Rapidamente concluíram que não era praticável voltando os estudos para a configuração tiltjet, na qual os motores a jato eram montados em casulos móveis na ponta das asas, que se inclinavam para cima para o voo vertical, e se colocavam na horizontal para realizar o voo em frente. Esta configuração já fora testada com sucesso nos EUA em finais de 1954 pela Bell que havia construído o Bell Model 65 Air Test Vehicle (ATV), com uma fuselagem de planador, superfícies de voo de outras pequenas aeronaves e patins de pouso de helicópteros. O impulso era fornecido por dois turbojatos Fairchild J44 de 4,4 kN cada, um de cada lado da fuselagem sob as asas que giravam da vertical para a horizontal. Dispunha também de uma unidade de energia auxiliar (APU) Turbomeca Palouste que fornecia energia ao sistema de controlo puffer de ar comprimido com propulsores nas pontas das asas e cauda. 

Com este sucesso em 1955 a Bell é contratada pela USAF e US Navy para desenvolver um caça supersónico VTOL, a designar por XF-109/ XF3L (Bell D-188A), num programa bastante ambicioso para a época. Porém o interesse dos militares norte americanos no programa diminuiria drasticamente conduzindo ao seu cancelamento em 1961, mesmo depois de uma primeira maqueta ter sido construída. 

Short SC.1
Os engenheiros da Heinkel debruçaram-se seriamente sobre o conceito e em meados de 1958, tinham elaborado um projeto preliminar para um caça em configuração “tiltjet” (He 231), que apresentaram ao governo alemão. Como o desenvolvimento de um caça a VTOL era previsivelmente muito exigente o governo da Alemanha Ocidental (RFA) promoveu a criação de uma joint venture entre a Heinkel, a Boelkow e a Messerschmitt para continuar o desenvolvimento. No início de 1959, as três empresas formaram a Entwicklungsring Sud (EWR Sul), para desenvolver e construir uma aeronave demonstrador de tecnologia, que recebeu a designação de VJ 101 (VJ significava Versuchsjaeger).

Os engenheiros da EWR começaram por visitar a Grã-Bretanha para inspecionar o demonstrador Short SC.1, na época, sem dúvida, o mais avançado avião VTOL do mundo. Aí inteiraram-se também do trabalho da empresa britânica de motores Rolls-Royce, no desenvolvimento de motores de elevação (liftjet), motores a jato relativamente pequenos que podiam gerar altos níveis de impulso por um curto período de tempo para elevar uma aeronave VTOL do solo. 

  • EWR VJ 101C - Demonstrador de tecnologia VTOL supersónico 
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Variante
EWR VJ 101C X1
Função
Demonstrador supersónico VTOL
Tripulação
1
Motor
6 x  turbojatos  Rolls-Royce RB.145
Peso (kg)
Vazio
-
Máximo 
6100

Dimensões (m)
Comprimento 
15,70
Envergadura
6,61
Altura 
4,10
Performance 
(km/h; m; km)
Velocidade
1240 (mach 1,04))
Teto Máximo
-
Raio de ação
-
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Plataforma de testes Wippe, cerca de 1960
De regresso à Alemanha foram consideradas várias configurações diferentes para o VJ 101. O conceito inicial, o VJ 101A, apresentava um layout canard, com jatos duplos de impulso na ponta de cada asa e um único jato nas pontas de cada aleta canard, todos se inclinando para baixo durante a operação VTOL. O VJ-101B, em contraste, tinha um layout delta com cauda, ​​com todos os motores na fuselagem, dois turbojatos de pós-combustão na fuselagem traseira, com escapes para operação VTOL, e dois liftjets gémeos montados verticalmente na fuselagem atrás do cockpit.

A escolha final cairia sobre uma combinação dos dois “layout”. O VJ 101C, teria jatos gémeos numa nacela móvel na ponta de cada asa e “liftjets” duplos atrás do cockpit (uma configuração muito semelhante à proposta para o Bell XF- 109). O VJ 101C não exigia um sistema de controlo “puffer”, em vez disso o controlo vertical era obtido através da inclinação diferencial dos casulos dos motores das asas e o controlo seletivo do impulso de cada motor. 

Plataforma de testes Schwebestegell com três RB108
 geometricamente nas posições propostas para o VJ 101C
Na Primavera de 1960 o governo alemão deu luz verde à continuação do projeto para a fase de construção que prosseguiu, cimentada passo a passo por plataformas de teste de voo equipadas com motores de elevação Rolls-Royce RB.108 com um impulso de 10,4 kN cada.

A primeira dessas plataformas, a Wippe, iniciou os testes na Primavera de 1960. Era uma estrutura com um braço giratório, fixa ao chão, que se podia mover e descer como uma gangorra (balancé), com o assento do piloto numa das pontas, e um R.108 diretamente atrás. Esta plataforma destinava-se a investigar a resposta do regulador de impulsão do RB.108, pois como o VJ 101C dependia completamente do impulso do motor para permanecer em voo vertical, era imperativo que a capacidade de resposta do acelerador fosse bem compreendida. 

EWR VJ 101C na plataforma de teste no solo
A segunda plataforma Schwebestegell, testada a partir de março de 1962, tinha uma estrutura em forma de crucifixo com o assento de piloto na base, um RB.108 atrás do assento do piloto e outro em cada, tendo sido projetado para avaliar se a configuração de três pontos de impulso do VJ 101C era adequada para manter a aeronave no ar, pairando de forma estável. Tinha também um revestimento de lona por baixo para avaliar o "efeito do solo", e a sua influência no controlo de voo e foi usada pata testar diferentes sistemas de controlo de voo, manuais e automáticos.

Quando em 1961 a NATO emite a especificação NBMR-3, o VJ 101C parecia encaixar perfeitamente, pelo que o programa avançou para a construção do protótipo VJ 101C X1. A aeronave seria equipada com motores RB.145, derivados do Rolls-Royce RB.108, desenvolvidos em parceria pela Rolls-Royce e a alemã MAN Turbo AG, para produzir um impulso de 12,3 kN. Os testes do motor foram concluídos em 1961 e em finais de 1962 o VJ 101C X1 estava pronto para iniciar os testes.

EWR VJ 101C X1
A aeronave tinha uma fuselagem semelhante à do Lockheed F-104 Starfighter com um semelhante trem de aterragem triciclo com rodas individuais que recolhia para a fuselagem, mas as semelhanças terminavam por aí. O VJ 101C X1 tinha uma empenagem convencional (contrariamente à do F-104 com uma configuração em “T”), e asas enflechadas com um ângulo de varredura de 39º (o F-104 tinha asas trapezoidais) . Os seis motores RB.145, tinham um arranjo distintivo, dois montados verticalmente na fuselagem atrás do cockpit, unicamente usados para o voo vertical, sendo cobertos por portas acima e abaixo quando não estavam em uso e dois montados num casulo rotativo fixado na ponta de cada uma das asas. A secção dianteira do casulo podia ser deslizada ligeiramente, em voo vertical para fornecer um maior fluxo de ar para os motores.

EWR VJ 101C X1 em voo vertical
A aparência futurista do VJ 101 levou a que fosse apelidado de Traumjaeger, no entanto a aeronave era estritamente um demonstrador de tecnologia, pois os motores RB.145 eram claramente insuficientes para uma aeronave operacional.

Dispunha de um cockpit pressurizado com um assento de ejeção Martin-Baker GA7, zero-zero, capacitado para ejetar o piloto para fora da aeronave numa situação de zero altitude e velocidade. Até à data os assentos ejetáveis ​​necessitavam, geralmente, que a aeronave se deslocasse a uma velocidade e altitude mínima para poderem ser acionados com segurança, mas numa aeronave com características VTOL, a capacidade de operação zero-zero do assento de ejeção era essencial.

EWR VJ 101C X2 Construido após a destruição do X1
Para alem disso tratando-se de um demonstrador de tecnologia o VJ 101 X-1 era apenas equipado com sistemas de telemetria de teste, e aviónica básica.

Os primeiros testes no solo realizaram-se a partir de dezembro de 1962 numa plataforma com um braço telescópico em forma de “Y” que permitia monitorizar toda a operação VTOL. Concluídos com sucesso os testes no solo, em abril de 1963 é realizado o voo inaugural e um mês depois a imprensa é convidada para assistir aos testes. 

A sofisticação do sistema de controlo de voo era tal que a transição do voo vertical para o horizontal e o inverso, uma operação bastante complicada.

Em julho de 1964 o VJ 101 X-1 ultrapassa pela primeira vez o Mach 1, porém em setembro, uma falha no piloto automático durante uma aterragem convencional provocou um acidente que destruiu a aeronave, tendo o piloto se ejetado em segurança.

EWR VJ 101C X1 em voo vertical
Com a perda da aeronave o programa prosseguiu, para a construção de um novo protótipo, o VJ 101C X2, que realizou o primeiro voo em junho de 1965, prosseguindo com os testes nos meses seguintes. O X2 era semelhante ao seu antecessor exceto nos motores, que eram RB.145R com pós combustor, que produziam um impulso de 16.2 kN, tendo a nacelas dos motores sido alongadas para acomodarem os pós combustores.

A aeronave atingiu o Mach 1.4 em voo nivelado, mas os motores provaram ser temperamentais nas operações VTOL aumentando a dificuldade da manobra. 

Era entretanto visível a perda de ímpeto do programa no momento em que se começavam a questionar os reais benefícios de um caça VTOL supersónico sobre um caça convencional, sendo já um ponto assente que qualquer aeronave VTOL teria uma complexidade técnica superior a uma aeronave convencional.

EWR VJ 101C X1 em voo
Apesar disso, considerando que o VJ 101C fora concebido como demonstrador de tecnologia sem a pretensão de se tornar uma aeronave operacional, é desenvolvido o projeto para o VJ 101D, desenhado já para poder atingir a operacionalidade. A expectativa é que com motores Rolls-Royce/MAN RB.153 com pós-combustão, com um impulso de 53,8 kN, a aeronave ultrapassa-se o Mach 2. Como a dimensão dos motores impedia a sua instalação em nacelas rotativas nas asas o conceito foi abandonado. O VJ 101D foi projetado com dois motores RB.153 com escapamentos giratórios na fuselagem traseira e uma linha de cinco liftjets de RB.162 posicionados em linha atrás do cockpit.

Pela aparência do projeto o VJ 101D teria sido uma aeronave impressionante, mas também tecnicamente muito exigente, e com a questão crescente do beneficio marginal das aeronaves VTOL sobre as convencionais, o VJ 101D nunca viria a ser construído e a especificação NMBR-3 da NATO não daria em nada, porém o VJ 101C X2 continuaria a voar até 1971 momento em que foi colocado na coleção do Deutsches Museum, em Munique, onde ainda reside hoje.

  • VAK 191B VTOL – Caça tático VTOL
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Variante
VFW-Fokker VAK 191B
Função
Caça tatico VTOL
Tripulação
1
Motor
1 x Rolls-Royce/MAN Turbo RB.193-12 e
2 x Rolls-Royce RB162-81
Peso (kg)
Vazio
5562
Máximo 
9000

Dimensões (m)
Comprimento 
16,40
Envergadura
6,16
Altura 
4,30
Performance 
(km/h; m; km)
Velocidade
1108
Teto Máximo
15000
Raio de ação
400
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SG 1262 en testes de voo vertical
Ao mesmo tempo que o VJ 101 era desenvolvido, em 1963 os alemães decidiram desenvolver um caça de ataque tático VTOL para atender à especificação NBMR-3b da NATO, o VAK 191 onde VAK significava "Vertikalstartendes Aufklaerungs und Kampfflugzeug” (VTOL de reconhecimento e ataque), e o 191 era uma menção à aeronave que se pretendia substituir, o Fiat G.91.

Depois de vários conceitos preliminares, o foco foi colocado no VAK 191B, a ser desenvolvido pela joint venture VFW (Vereinigte Flugtechnische Werke) formada pelas alemãs Focke-Wulf e Weser-Flugzeugbau e pela italiana Fiat (apenas na fase inicial). Inicialmente foram previsto construir seis protótipos a equipar com motor Rolls-Royce / MAN-Turbo RB.193 um motor de impulso vetorial derivado do turbojato de derivação Rolls-Royce Spey com uma configuração semelhante ao Rolls-Royce Pegasus, porém menor, e com apenas cerca de dois terços do impulso do Pegasus 5 (45,2 kN). Como o impulso seria insuficiente para elevar a aeronave verticalmente seriam ainda instalados dois liftjet RB.162 na fuselagem, um logo a seguir ao cockpit e outro na cauda.

VAK 191B na plataforma de testes no solo
Para apoio à conceção da aeronave foi inicialmente desenvolvida e construída uma plataforma para testes de voo o SG 1262, que não tinha qualquer semelhança específica ao VAK 191B sendo estritamente destinada a avaliar a tecnologia do sistema de controlo de voo. O SG 1262 consistia simplesmente num chassi com o lugar do piloto à frente e cinco liftjets RB.108 seguidos atrás, com um braço de cada lado, com jatos de ar comprimido nas pontas (puffer jets).

Os testes iniciais decorreram com o SG 1262 ligado a uma plataforma telescópica, tendo o primeiro voo livre ocorrido em Agosto de 1966 com o piloto de testes chefe da VFW Ludwig Obermeier, nos comandos.

VAK 191B
Porém naquele momento o interesse da NATO pelos esforços em torno da especificação NMBR-3 peria ímpeto rapidamente e por isso nesse mesmo ano, foi tomada a decisão de reduzir o VAK 191B para um programa estritamente experimental, com o número de protótipos reduzido a três. Em 1968, os italianos desistiram do programa e embora a construção dos protótipos continuasse o primeiro apenas foi concluído em abril de 1970, realizando o seu primeiro voo em setembro de 1971, após concluídos os testes no solo.

Os protótipos foram designados por VFW-Fokker VAK 191B, depois de as duas empresas se terem fundido em 1969.

O VAK 191B tinha uma clara semelhança com o BAE Harrier, o que não é surpreendente, porque ambos foram construídos em torno de um motor de empuxo vetorial com quatro bicos de exaustão rotativos, instalado necessariamente no centro de gravidade da aeronave, que possuía asas enflechas num angulo de 40 graus, em posição alta com um angulo em diedro negativo, e ailerons e flaps de peça única funcionando também como travão aerodinâmico.

VAK 191B em voo vertical
Devido à posição do motor o trem de aterragem era um biciclo de rodas duplas na fuselagem com estabilizadores de equilíbrio perto da ponta das asas, enquanto que a cauda tinha um arranjo convencional com os estabilizadores horizontais totalmente móveis em diedro ligeiramente positivo.

Tal como o BAE Harrier, o VAK 191B tinha um elaborado sistema de propulsores de ar comprimido nas pontas das asas, cauda e nariz para fornecer controlo de três eixos em voo vertical. 

A aeronave dispunha de uma APU ( Auxiliary Power Unit) para permitir a operação a partir de bases avançadas, e o piloto sentava-se num assento de ejeção zero-zero Martin-Baker Mark 9, sob uma canópia que abria para trás. 

VAK 191B em voo vertical
Apesar das semelhanças, o Harrier e o VAK 191B eram claramente máquinas diferentes, principalmente no fato de que o VAK 191B tinha liftjets à frente e a trás, que lhe davam uma aparência mais robusta quando visto de lado. Os liftjets eram acoplados para garantir que a falha de um deles não virava a aeronave, e possuíam portas em forma de semi-circulo na parte superior e retangulares na parte inferior da fuselagem, que podiam se abertas de forma a darem alguma vectorização ao impulso dos motores. 

Para, durante a descolagem e aterragem, poderem fornecer um fluxo de ar adicional ao motor principal as entradas de ar deslizavam para a frente, como as do VJ 101C. O VAK 191B tinha um sistema de controlo de voo eletrônico triplo-redundante "fly by wire", extremamente avançado para a época e um compartimento de armas interno sob o motor principal, embora tivesse sido usado apenas para transportar equipamentos de teste. Uma aeronave de produção teria canhões na parte inferior do nariz.

Ate 1975 os três protótipos VAK 191B realizaram um total de 91 voos de teste todos bem-sucedidos, mas à medida que o motor Pegasus continuou a ser refinado para produzir mais impulso, o VAK 191B foi gradualmente ultrapassado pelo BAE Harrier, que não necessitava dos dois liftjets que eram apenas peso morto em voo convencional. 

VAK 191B em transição de voo
Entretanto em paralelo com o programa VAK 191B, os EUA e a Alemanha Ocidental colaboraram noutro projeto para uma aeronave de ataque STOL (Short take-off na Landing), o "Advanced Vertical Strike (AVS)". 

Após uma série de estudos desenvolvidos por várias empresas no início da década de 1960, o programa AVS foi formalmente iniciado em 1966. O projeto preliminar consistia num grande e elegante caça com asas de geometria variável, motores de exaustão vetorial na parte traseira alimentados por entradas na parte superior da fuselagem, além de dois motores de elevação (liftjets) em cada lado da fuselagem dianteira que recolhiam para dentro da fuselagem, para auxilio nas decolagens e aterragens curtas. Era engenhoso em conceito mas também claramente muito exigente em termos tecnológicos e provavelmente muito caro. Foi encerrado em 1968 sem passar da fase preliminar mas abriu caminho à participação da Alemanha Ocidental no programa Panavia Tornado.

  • Dornier Do 31, o transporte tático VTOL
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Variante
Dornier Do 31E
Função
Transporte tático
Tripulação
2
Motor
2 x Rolls-Royce Pegasus BE.53/2
8 x Rolls-Royce RB162-4D
Peso (kg)
Vazio
-
Máximo 
27422

Dimensões (m)
Comprimento 
20,53
Envergadura
10,00
Altura 
8,53
Performance 
(km/h; m; km)
Velocidade
730
Teto Máximo
10700
Raio de ação
1800
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Dornier Do 29
Em 1962 a NATO emite a especificação NMBR-4, para uma aeronave de transporte tático VTOL destinada a servir as futuras bases dispersas a partir das quais os caças da especificação NMBR-3 VTOL iriam operar.

O candidato mais sério à NBMR-4 foi novamente uma aeronave alemã. 

A Dornier trabalhava desde 1958 numa aeronave de transporte tático VTOL, e por isso em 1962 foi contratada pelo Ministério da Defesa Alemão para o desenvolvimento de uma aeronave para responder à especificação da NATO, que deveria ser capaz de transportar 36 tropas totalmente equipados, ou um camião de três toneladas.

O trabalho preliminar da Dornier, passara pela modificação de um avião de transporte ligeiro bimotor Dornier Do 27, numa aeronave STOL (Short take-off and landing), o Dornier Do 29, com os propulsores a hélice Lycoming O-480 numa configuração de impulsão, que podiam ser inclinados para baixo até um ângulo de 90 graus, sendo os motores acoplados de modo que o impulso simétrico pudesse ser mantido em caso de falha de um deles. 

Primeira plataforma de testes do programa Do 31
Os projetos VJ 101 e VAK 191B, estavam ainda apenas em papel e por isso a Dornier teve que elaborar o seu projeto de início.

O Dornier Do 31 foi projetado, com asas com uma nacela de grandes dimensões na ponta, para um conjunto de quatro motores de elevação (liftjets) Rolls-Royce RB.162, montados verticalmente, e outra a meio para um turbofan de propulsão vetorial Bristol-Siddeley Pegasus, que possuía quatro bicos de exaustão laterais giratórios que forneciam impulso horizontal e vertical. 

Perante o projeto o governo alemão (RFA) autorizou o inicio do desenvolvimento, que previa a construção de três plataformas de teste de sistemas de voo e demonstração tecnológica, e três protótipos Dornier Do 31.

Segunda Plataforma de testes do programa Do 31
A primeira plataforma de teste, que iniciou os testes de voo em abril de 1964, era uma simples estrutura em forma de cruz com um motor de elevação RB.108 na ponta e outro ao meio da estrutura representativa de cada asa, destinava-se a investigar as questões de controlo e estabilidade.

A segunda plataforma de testes era uma grande estrutura para voo flutuante, já com alguma semelhança ao design pretendido para o Do 31, nomeadamente no que se refere ao layout dos motores e aparência exterior da fuselagem. Possuía dois motores Pegasus 5 sob as asas e uma nacela na ponta de cada uma, com três motores de elevação RB.162. A fuselagem tinha a forma de um charuto com a frente envidraçada, uma armação metálica exposta para a cauda e um trem de pouso fixo. Após uma longa série de testes em terra fixa a uma estrutura telescópica, a grande plataforma realizou seu primeiro voo livre em fevereiro de 1967.

Dornier Do 31, E-1, GSG e E-3 na fábrica
O primeiro protótipo, o Do 31E-1 realizou o primeiro voo apenas alguns dias depois nesse mesmo mês de fevereiro de 1967, mas ainda sem as nacelas de motores de elevação da ponta das asas. O voo foi realizado usando apenas os dois motores Bristol-Siddeley Pegasus 5

O segundo protótipo Do 31E-2 destinava-se apenas a testes estáticos, mas o terceiro, concluído algum tempo depois estava totalmente funcional realizando o primeiro voo convencional em julho de 1967. Durante o resto do ano a máquina foi concluída e testada para em janeiro de 1968 realizar a primeira descolagem e aterragem verticais com transição de voo vertical para horizontal e vice-versa

O Do 31 tinha uma fuselagem típica de um avião de transporte tático da sua classe (25 toneladas), em forma de charuto com a parte da frente achatada e envidraçada que dava boa visibilidade ao piloto, uma rampa de carga na parte traseira e uma porta airstair dobrável no lado esquerdo da fuselagem para acesso da tripulação, que dispunha também de escotilhas de emergência acima do cockpit. A área de carga tinha capacidade para 36 tropas totalmente equipadas ou até três toneladas e meia de carga.

Dornier Do 31E-3 em voo vertical
O trem de aterragem era um triciclo de rodas duplas retrateis para trás, sob o nariz e sob as nacelas dos motores principais. As asa em posição alta, eram retas com um ligeiro enflechamento à frente e empenagem tinha uma configuração convencional com os estabilizadores horizontais enflechados. 

O que tornava o Do 31 verdadeiramente único era o arranjo dos motores. A aeronave possuía um total de dez, um Bristol-Siddeley Pegasus 5, com um impulso de 69 kN, numa nacela por baixo de cada asa, , e quatro motores de elevação RB.162 de 19,6 kN de impulso na grande nacela da ponta de cada asa. Os bicos de exaustão dos motores de elevação RB.162 podiam ser ligeiramente vectorizados num ângulo de cerca e 15 graus para a frente ou para trás e um sistema de controlo, garantia que se um motor de elevação de um lado de falhasse, o seu equivalente do lado oposto seria desligado para manter o equilíbrio e um jato dirigido (Puffer) na cauda garantia o controlo de inclinação. Os casulos dos motores de elevação podiam ser removidos das asas passando o Do 31 a funcionar exclusivamente com os motores principais, não garantindo neste caso a descolagem e aterragem verticais.

Dornier Do 31E-3 em transição de voo
Até meados de 1969, foram realizados cerca de 200 testes, que incluíram 110 descolagens e aterragens verticais, tendo nesse ano sido apresentada no Paris Air Show, e registado 3 recordes mundiais de velocidade na sua classe.

Apesar de todos os objetivos de desenvolvimento terem sido atingidos pelo programa Dornier Do 31, tecnologicamente um grande sucesso, os testes de voo mostraram também os limites de uma aeronave com as suas características. O arrasto e peso excessivo resultante do grande número de motores, a autonomia limitada, o custo muito mais elevado de construção e manutenção e uma capacidade de carga útil mais limitada, tornavam o conceito pouco interessante quando comparado com as aeronaves de transporte convencionais.

Havia também a perceção de que as instalações necessárias para operar um grande transporte VTOL eram comparáveis ​​aos de um aeródromo convencional, a ideia de, por exemplo, voar a partir do topo dos edifícios mostrou ser impraticável após análise, e os militares da Força Aérea Alemã perderam o interesse no programa ao mesmo tempo que a especificação NMBR-4 da NATO não conduziria a nada.

Dornier Do 31E-3
O último voo do Dornier Do 31 em público ocorreu em 4 de Maio 1970 na feira de Hannover, embora os testes tenham continuado até 1971. 

No início de 1968, a NASA havia adquirido uma participação no programa, vendo o Do 31 como a base para um jato de transporte de passageiros que poderia aliviar o congestionamento dos aeroportos, tendo o acordo de colaboração formal sido assinado no início de 1969.

A NASA construiria um simulador de voo para treinar pilotos mas o programa não teria continuação.

Durante este período a Dornier trabalhara paralelamente no projeto Do 231, um derivado para transporte de 100 passageiros, que na realidade parecia um híbrido com tinha poucas semelhanças ao Do 31, mais parecido com um jato de transporte de passageiros médio, com asas enflechadas e com um total de doze motores, dois principais sob as asa e dez de elevação dois no nariz, dois na cauda e quatro num grande casulo em cada asa. O Do 231 não passou do papel.

Dornier Do 31E-1 no Deutsches Museum Flugwerft
O Do 31 provou nas avaliações ser suficientemente bom, mas a análise de seus custos operacionais mostrou-se dolorosamente pouco competitiva com as aeronaves convencionais o que levou ao encerramento do programa em abril de 1970. 

O Dornier Do 31, ainda é, a única aeronave de transporte a jato de descolagem vertical até hoje construída e comprovadamente capaz, podendo hoje vista (Do 31E-3) no Deutsches Museum Flugwerft em Schleissheim junto e ao VAK 191B.


DESENHOS

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PERFIL
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FONTES
REVISÕES E RECURSOS ADICIONAIS


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  • Publicação e Revisões
# Publicado em 2018-04-25 #
  • Recursos Adicionais
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Teste de voo do VJ 101C X1


Teste de voo do VFW-Fokker VAK 191B



Jatos VTOL da Luftwaffe - VJ101 and VAK191

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Conceitos VJ 101 e VJ 101B

Conceito Advanced Vertical Strike (AVS)


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