Uma aeronave de decolagem e pouso vertical ( ADAV ou VTOL , acrônimo para decolagem e pouso vertical ) é uma aeronave projetada para superar as pistas normalmente necessárias para a decolagem e a aterrissagem . Esta categoria inclui aeronaves com rotor de inclinação (chamadas tiltrotor , híbridas ou conversíveis), mas exclui balões e dirigíveis .
Aviões de decolagem e aterrissagem verticais foram originalmente desenvolvidos pelos militares, que temiam que seus aviões ficassem no solo após um bombardeio na pista. Esse tipo de aeronave pode, sim, ser utilizado com infraestrutura reduzida em solo, como um helicóptero. No quadro naval, é possível construir navios porta-aviões que não necessitarão de pista de pouso , desde que em porta-aviões convencional). No domínio civil, o interesse é sobretudo combinar as vantagens de um helicóptero com as de um avião, permitindo assim a descolagem de uma pequena plataforma e pairando com velocidade de cruzeiro e carga útil superior.
Uma grande lacuna dos ADAVs é que eles têm um consumo de combustível muito alto nas fases de decolagem e pouso, resultando em alcance e carga útil limitados, o que os torna inviáveis como aeronaves civis e limita seu interesse como aeronaves militares. Essas falhas foram parcialmente resolvidas com o conceito de STOVL ( Short Take Off Vertical Landing ), onde a decolagem vertical é substituída por uma decolagem curta.
Se VTOL foram muito na moda nos anos 1960 com muitos projetos em estudo, apenas dois deles resultaram, durante o XX th século , a efetiva colocação em funcionamento:
Mais recentemente apareceram:
Diversas maneiras foram exploradas para tornar possível encurtar ou mesmo eliminar a distância percorrida horizontalmente.
O momento durante o qual o ADAV muda de vôo vertical para vôo horizontal após a decolagem, ou de vôo horizontal para vôo vertical antes do pouso, é chamado de “transição”. A primeira transição é muito delicada porque a sustentação deve ser transferida dos motores para as asas, mas as asas só desempenham seu papel se a velocidade horizontal do avião for suficiente. A mudança, portanto, ocorre gradualmente.
Além do helicóptero, várias abordagens foram tentadas para desenvolver aeronaves de caça práticas com capacidade de decolagem e aterrissagem verticais. Nikola Tesla patenteou o conceito de veículo de decolagem e pouso vertical em 1921.
Se um certo número de engenheiros propostas a partir do fim dos XIX E século dispositivos mais pesados do que o ar capaz de descolar e aterrar verticalmente, alguns desses projectos pode ser considerado como verdadeiro ADAV e nenhum excedeu o palco. Do protótipo. Na verdade, a primeira pesquisa real neste campo foi iniciada pelos alemães durante a Segunda Guerra Mundial , porque então apareceu a necessidade de aviões de caça capazes de passar sem pistas vulneráveis a bombardeios.
Entre os projetos alemães, podemos citar o Focke-Achgelis FA 269 (caçador de bordo com rotor basculante que não ultrapassou a etapa de testes em túnel de vento), o Focke-Wulf Triebflügel , e um estudo de um engenheiro do Heinkel empresa que propôs cinco dispositivos semelhantes e descreveu pela primeira vez todas as fases do voo (incluindo as duas transições vertical / horizontal e depois horizontal / vertical). Novamente, no entanto, nenhum desses projetos atingiu o estágio de protótipo.
Não foi até o início dos anos 1950 que vimos os primeiros testes experimentais de ADAV nos Estados Unidos , com o Convair XFY Pogo e o Lockheed XFV Salmon . Esses projetos foram lançados em 1951 a pedido da Marinha dos Estados Unidos : eram aviões do tipo " tail-sitter " equipados com um turboélice Allison XT-40. O XFY Pogo fez seu primeiro vôo em1 r agosto 1954, apenas em vôo vertical, e fez sua primeira transição para vôo horizontal em 2 de novembro de 1954. O Lockheed XFV fez seu primeiro vôo oficial em16 de junho de 1954, sem contudo poder decolar verticalmente devido à potência insuficiente do motor em relação ao peso da fuselagem. Por fim, diante das dificuldades de pilotagem desses aviões e de sua falta de desempenho contra os jatos que começavam a surgir, a Marinha dos Estados Unidos abandonou esses projetos em 1956.
Em 1947 , a Marinha dos Estados Unidos assinou um contrato com a Ryan Aeronautical Company para um experimento com jato ADAV: o X-13 Vertijet . Bancadas de teste de vôo foram testadas em outubro de 1950 . Em 1953 , por motivos orçamentários, o programa foi assumido pela Força Aérea dos Estados Unidos, que encomendou dois protótipos. Equipado com um trem triciclo provisório que permite uma decolagem clássica, o X-13 fez seu primeiro vôo em10 de dezembro de 1955. No modo ADAV, o X-13 não tinha trem de pouso convencional e foi colocado verticalmente, elevando a plataforma na qual foi instalado. O primeiro voo vertical ocorreu em28 de maio de 1956 e a primeira transição horizontal / vertical em 28 de novembro de 1956. Por fim, foi realizado o primeiro ciclo completo com decolagem vertical, vôo horizontal e pouso vertical em11 de abril de 1957. Os voos de teste continuaram até o final de 1957.
Na França , a empresa Snecma lançou o projeto C-450 Coléoptère em 1952 , utilizando os reatores Atar que havia desenvolvido. Após algumas bancadas de teste de vôo destinadas a validar o funcionamento do reator colocado verticalmente, um protótipo foi construído e fez seu primeiro vôo vertical em17 de abril de 1959. Este protótipo foi, no entanto, destruído em25 de julho de 1959, durante sua primeira tentativa de transição para o vôo horizontal, o que fez com que o programa parasse completamente.
No início da década de 1960 , a pesquisa era direcionada para aviões do tipo " flat-riser " (por exemplo, o Dassault Mirage III V ou o Dornier Do 31 ), mas a ideia era usar o mesmo reator. Com bicos ajustáveis que tornou possível produzir o primeiro ADAV verdadeiramente operacional: o Hawker Siddeley Harrier . O demonstrador Harrier P.1127 começou os testes de voo em 1960 , o primeiro Harrier de produção voou em 1966 e a aeronave entrou em serviço a partir de 1969 . Por sua vez, os soviéticos estavam desenvolvendo o Yakovlev Yak-38 equipado com dois reatores de elevação na frente e um reator de propulsão com bicos direcionáveis na parte traseira: o primeiro ciclo completo do demonstrador ocorreu em 1963 e a produção em série começou em 1975 .
Mais recentemente, o Lockheed F-35B foi projetado para substituir os Harriers da década de 2010 . A fórmula adotada para esta aeronave é, no entanto, mais próxima da do Yak 38 do que da do Harrier, pois está equipada com um elevador de vento na frente e um motor de propulsão com bocal orientável na parte traseira. O protótipo X-35B fez seu primeiro pouso vertical em23 de junho de 2001.
Outra tecnologia foi explorada para ADAVs com o rotor de inclinação (motor de hélice de inclinação) e tilt-jet (motor de jato de inclinação), veja a asa de inclinação se a asa gira ao mesmo tempo que o motor, que são baseados no mesmo princípio : motores que podem ser orientados verticalmente para decolagem ou pouso, ou horizontalmente para vôo normal. Podemos citar os projetos LTV XC-142 (aeronaves de transporte cuja asa era quase verticalmente orientável, primeiro vôo em29 de setembro de 1964) e Canadair CL-84 Dynavert (primeiro voo emMaio de 1965) ambos testados pelo exército americano, mas também pelos projetos alemães do EWR VJ 101 (primeiro vôo emAbril de 1963) e VAK 191B (primeiro voo em10 de setembro de 1971), ambos reativos.
Aqui, novamente, no entanto, poucos projetos foram realmente bem-sucedidos. Depois de muitas dificuldades e 20 anos de trabalho, as primeiras cópias de produção do Boeing V-22 Osprey (aeronave de transporte militar, primeiro voo em19 de março de 1989) foram entregues no final de 2005 . Um projeto semelhante de aeronave de transporte civil é o AgustaWestland AW609 , que fez seu vôo inaugural em6 de março de 2003 e sua primeira conversão de helicóptero para avião em pleno voo em 22 de julho de 2005.
No final da década de 1990 , a UE financiou vários estudos sobre o filtrador VTOL Eurofar
Álbuns Buck Danny S.OS discos voadores! e A Disappeared Prototype apresenta um protótipo de aeronave de decolagem e pouso vertical que se assemelha ao Snecma C450 Coléoptère. O álbum Buck Danny n o 45, os segredos do Mar Negro , apresenta o Yakovlev Yak-38 Forger , o famoso VTOL Soviética, com entre outros uma cena onde um Yak-38 é colocada verticalmente sobre um pequeno navio militar após a decolagem utilizando um trampolim do porta-aviões russo Kusnetsov.
Também encontramos o protótipo francês do Balzac V em uma aventura de Jacques Renne publicada pelas edições Miklo (coleção Heritage). O desenho e o cenário foram realizados por Francis Bergèse, último desenhista e roteirista das aventuras de Buck Danny.
Em 1954, ano em que o exército americano realizou os testes do Convair XFY e do Lockheed XFV , Henri Vernes publicou o quinto volume das aventuras de Bob Morane , Panic in the sky , em que apareceu um ADAV muito semelhante a estes dois protótipos, o que faz a história ficar o mais próxima possível das novidades aeronáuticas da época.