Împingere direcțională

Un AV-8B Harrier II, care aterizează pe nava de atac amfibie USS Nassau

Tracțiunea direcțională sau vectorială este capacitatea unui avion sau a unui alt vehicul de a direcționa propulsia motorului său într-o altă direcție decât cea paralelă cu axa sa longitudinală. Acest sistem a fost inițial conceput pentru a îndeplini specificațiile de proiectare pentru un avion militar VTOL sau STOL . Mai târziu a devenit clar că utilizarea unei forțe vectoriale în timpul luptei a permis aeronavei să efectueze diverse manevre nepermise aeronavelor echipate cu motoare convenționale.

Majoritatea avioanelor actuale cu tracțiune vectorială au turboventilatoare instalate cu duze rotative sau dispozitive pentru a devia fluxul de aer la temperaturi foarte ridicate. Această metodă poate fi capabilă să devieze împingerea până la 90 de grade în raport cu axa aeronavei. Dimensionarea motorului trebuie evaluată mai mult pentru decolare verticală decât pentru faza de zbor, în timpul căreia greutatea totală este cu siguranță redusă și direcționarea este facilitată de inerție, exploatând suprafețele mobile ale eleronelor, elevatoarelor și cârmei. Postcombustibilul este greu de încorporat și este impracticabil în timpul decolării, datorită jetului de aer atât de incandescent încât să lase trasee carbonizate pe pavajul pistei, iar acest lucru, pe de altă parte, face la fel de dificilă atingerea vitezei supersonice.

Propulsia direcțională este, de asemenea, utilizată ca mecanism de control pentru dirijabile , în special dirijabile moderne non-rigide. În acest caz, cea mai mare parte a încărcăturii este transportată de flotabilitate, iar forța vectorială este utilizată pentru a controla mișcarea aeronavei. În orice caz, proiectele recent propuse, cum ar fi Project WALRUS , văd o parte semnificativă din greutatea aeronavei susținută și de forța generată de motoare, precum și de dinamica fluidelor . Primul exemplu de aplicare în acest domeniu a fost realizat de Enrico Forlanini cu dirijabilul Omnia Dir în anii treizeci .

Un al doilea tip de împingere vectorială provine în schimb din duze de împingere a fluidului. Acestea deviază linia de propulsie prin expulzarea aerului comprimat prin evacuare și reușind, în acest caz, să aducă o schimbare a traiectoriei până la 15 grade. În prezent testat, acest tip de duză este de preferat din diverse motive, începând cu greutatea redusă, pentru a ajunge în cele din urmă la o simplitate mecanică mai mare (absența suprafețelor mobile) și la reducerea secțiunii radar .

Aeronava rotor înclinarea sau tiltrotor atinge vectorizarea de împingere prin rotirea gondolei în care este adăpostit turbopropulsoare. Complexitățile mecanice ale acestei soluții sunt multe și includ eforturile de torsiune transferate de la motoarele mobile la întreaga celulă. Majoritatea modelelor de rotor înclinabil sunt echipate cu 2 motoare, câte una pe fiecare parte și acest lucru poate genera, în cazul în care rotațiile nu sunt sincronizate corect, traiectorii elicoidale foarte periculoase, astfel încât să fie dificil de contracarat și recuperat.

Un SUV V-22 Osprey tiltrotor, în timpul testării

Cel mai cunoscut exemplu de tracțiune vectorială este motorul cu jet Rolls-Royce Pegasus care echipează Hawker-Siddeley Harrier (cu variante construite de McDonnell Douglas ) și, contrar credinței obișnuite, nu a fost aplicat împotriva luptătorilor argentinieni în timpul războiului Falklands .

Recent, fiul acestei tehnologii, Lockheed Martin F-35 a fost dezvoltat. Deși această aeronavă încorporează turboventilatoare convenționale echipate cu un post-arzător ( Pratt & Whitney F135 sau F136 ) care facilitează funcționarea supersonică, versiunile US Marine Corps și British RAF au, de asemenea, un ventilator instalat vertical acționat de un arbore cotit . Cu funcția specifică de a fi utilizat în timpul aterizări. Eșapamentele acestui ventilator sunt deviate de o duză direcțională flancată împreună de forța motorului primar.

Rachetele sau avioanele cu propulsie de rachetă folosesc, de asemenea, împingere direcțională. Multe rachete folosesc această tehnică deoarece, pentru a impune o schimbare de direcție la viteze de pornire scăzute, altfel ar fi necesare aripioare direcționale excesiv extinse și acest lucru ar afecta penetrarea aerodinamică la viteze de croazieră foarte mari, fără a lua în considerare faptul că altitudinile de funcționare ale multor rachete au o rarefiere a aerului astfel încât să facă inutilă aceste drifturi. Printre numeroasele exemple de rachete și rachete care utilizează forța vectorială se numără S-300P (SA-10), rachete aer-sol , AIM-132 ASRAAM și AA-11 Archer , rachete aer-aer , RT -23 (SS-24), rachetă balistică și UGM-27 Polaris, rachetă balistică nucleară.