Una aeronave de despegue y aterrizaje vertical ( ADAV o VTOL , acrónimo de Vertical Take-off and Landing ) es una aeronave diseñada para superar las pistas que normalmente son necesarias para el despegue y aterrizaje . Esta categoría incluye aeronaves de rotor basculante (llamadas rotor basculante , híbridas o convertibles) pero excluye globos y dirigibles .
Los aviones de despegue y aterrizaje verticales fueron desarrollados originalmente por los militares, que temían que sus aviones fueran a tierra después de un bombardeo en la pista. De hecho, este tipo de aeronave se puede utilizar con una infraestructura reducida en tierra, como un helicóptero. En el marco naval, es posible construir barcos portaaviones que no necesitarán una pista de aterrizaje tan larga como en un portaaviones convencional). En el ámbito civil, el interés es sobre todo combinar las ventajas de un helicóptero con las de un avión, permitiendo así despegar desde una pequeña plataforma y planear con una velocidad de crucero y una carga útil superior.
Una de las principales deficiencias de las ADAV es que tienen un consumo de combustible muy alto en las fases de despegue y aterrizaje, lo que resulta en un alcance y carga útil limitados, lo que las hace inviables como aeronaves civiles y limita su interés como aeronaves militares. Estas fallas se han resuelto parcialmente con el concepto de STOVL ( Short Take Off Vertical Landing ), donde el despegue vertical se sustituye por un despegue corto.
Si VTOL estaban muy de moda en los años 1960 con muchos proyectos en estudio, sólo dos de ellos han dado como resultado, durante el XX ° siglo , a la puesta en marcha efectiva:
Más recientemente han aparecido:
Se han explorado varias formas para que sea posible acortar, o incluso eliminar, la distancia recorrida horizontalmente.
El momento durante el cual la ADAV cambia de vuelo vertical a vuelo horizontal después del despegue, o de vuelo horizontal a vuelo vertical antes del aterrizaje, se denomina “transición”. La primera transición es muy delicada porque la sustentación debe transferirse de los motores a las alas, pero las alas solo cumplen su función si la velocidad horizontal del avión es suficiente. Por tanto, el cambio se realiza de forma gradual.
Además del helicóptero, se han intentado varios enfoques para desarrollar aviones de combate prácticos con capacidades de despegue y aterrizaje verticales. Nikola Tesla patentó el concepto de vehículo de despegue y aterrizaje vertical en 1921.
Si un cierto número de ingenieros propuestos a partir de finales de los XIX E siglo aparatos más pesados que el aire capaz de despegar y aterrizar verticalmente, pocos de estos proyectos puede ser considerado como verdadero ADAV y ninguno superó la etapa. Del prototipo. De hecho, la primera investigación real en este campo fue iniciada por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial , porque entonces apareció la necesidad de tener aviones de combate capaces de prescindir de pistas de aterrizaje vulnerables a los bombardeos.
Entre los proyectos alemanes, podemos citar el Focke-Achgelis FA 269 (cazador a bordo con rotor basculante que no pasó de la etapa de pruebas en túnel de viento), el Focke-Wulf Triebflügel y un estudio de un ingeniero de Heinkel. empresa que propuso cinco dispositivos similares y describió por primera vez todas las fases del vuelo (incluidas las dos transiciones vertical / horizontal y luego horizontal / vertical). Una vez más, sin embargo, ninguno de estos proyectos alcanzó la etapa de prototipo.
No fue hasta principios de la década de 1950 que vimos las primeras pruebas experimentales de ADAV en los Estados Unidos , con el Convair XFY Pogo y el Lockheed XFV Salmon . Estos proyectos fueron lanzados en 1951 a pedido de la Marina de los Estados Unidos : eran aviones tipo " tail-sitter " equipados con un turbohélice Allison XT-40. El XFY Pogo realizó su primer vuelo en1 st de agosto de 1954, sólo en vuelo vertical, e hizo su primera transición al vuelo horizontal en 2 de noviembre de 1954. El Lockheed XFV realizó su primer vuelo oficial el16 de junio de 1954, sin sin embargo poder despegar verticalmente debido a la potencia insuficiente del motor en relación con el peso del fuselaje. Finalmente, ante las dificultades de pilotar estos aviones y su falta de desempeño frente a los jets que comenzaban a aparecer, la Marina de los Estados Unidos abandonó estos proyectos en 1956.
En 1947 , la Marina de los EE. UU. Firmó un contrato con la Compañía Aeronáutica Ryan para un experimento con un jet ADAV: el X-13 Vertijet . Los bancos de pruebas de vuelo se probaron a partir de octubre de 1950 . En 1953 , por razones presupuestarias, el programa fue asumido por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, que encargó dos prototipos. Equipado con un tren triciclo provisional que permite un despegue clásico, el X-13 realizó su primer vuelo en10 de diciembre de 1955. En modo ADAV, el X-13 no tenía tren de aterrizaje convencional y se colocó verticalmente levantando la plataforma en la que estaba instalado. El primer vuelo vertical tuvo lugar en28 de mayo de 1956 y la primera transición horizontal / vertical en 28 de noviembre de 1956. Finalmente, el primer ciclo completo con despegue vertical, vuelo horizontal y aterrizaje vertical se llevó a cabo en11 de abril de 1957. Los vuelos de prueba continuaron hasta finales de 1957.
En Francia , la empresa Snecma puso en marcha el proyecto C-450 Coléoptère en 1952 , utilizando los reactores Atar que había desarrollado. Después de unos pocos bancos de pruebas voladores destinados a validar el funcionamiento del reactor colocado verticalmente, se construyó un prototipo y realizó su primer vuelo vertical en17 de abril de 1959. Sin embargo, este prototipo fue destruido en25 de julio de 1959, durante su primer intento de transición al vuelo horizontal, lo que provocó que el programa se detuviera por completo.
A principios de la década de 1960 , la investigación se dirigió hacia aviones tipo " flat-riser " (por ejemplo el Dassault Mirage III V o el Dornier Do 31 ), pero fue la idea de utilizar el mismo reactor. Con toberas ajustables lo que hizo posible producir el primer ADAV verdaderamente operativo: el Hawker Siddeley Harrier . El demostrador Harrier P.1127 comenzó las pruebas de vuelo en 1960 , la primera producción de Harrier voló en 1966 y la aeronave entró en servicio en 1969 . Por su parte, los soviéticos estaban desarrollando el Yakovlev Yak-38 equipado con dos reactores de elevación en la parte delantera y un reactor de propulsión con toberas orientables en la parte trasera: el primer ciclo completo del demostrador tuvo lugar en 1963 y la producción en serie comenzó en 1975 .
Más reciente, el Lockheed F-35B está destinado a reemplazar a los Harriers de la década de 2010 . Sin embargo, la fórmula adoptada para este avión se acerca más a la del Yak 38 que a la del Harrier, ya que está equipado con un ventilador de elevación en la parte delantera y un motor a reacción con una boquilla orientable en la parte trasera. El prototipo X-35B hizo su primer aterrizaje vertical en23 de junio de 2001.
Se ha explorado otra tecnología para ADAV con rotor basculante (motor de hélice basculante) y chorro basculante (motor a reacción basculante), ver ala basculante si el ala gira al mismo tiempo que el motor, que se basan en el mismo principio : motores que pueden orientarse verticalmente para el despegue o aterrizaje, u horizontalmente para el vuelo normal. Podemos citar los proyectos LTV XC-142 (avión de transporte cuyo ala era casi orientable verticalmente, primer vuelo en29 de septiembre de 1964) y Canadair CL-84 Dynavert (primer vuelo enMayo de 1965) ambos probados por el ejército estadounidense, pero también los proyectos alemanes del EWR VJ 101 (primer vuelo enAbril 1963) y VAK 191B (primer vuelo en10 de septiembre de 1971), ambos reactivos.
Aquí también, sin embargo, pocos proyectos han tenido realmente éxito. Después de muchas dificultades y 20 años de trabajo, las primeras unidades de producción del Boeing V-22 Osprey (avión de transporte militar, primer vuelo en19 de marzo de 1989) se entregaron a finales de 2005 . Un proyecto similar de aviones de transporte civil es el AgustaWestland AW609 , que realizó su primer vuelo en6 de marzo de 2003 y su primera conversión de helicóptero a avión en pleno vuelo en 22 de julio de 2005.
A finales de la década de 1990 , la UE financió varios estudios sobre el motor basculante VTOL Eurofar
Álbumes Buck Danny S.OS ¡Platillos voladores! y A Disappeared Prototype presenta un prototipo de avión de despegue y aterrizaje vertical que se asemeja al Snecma C450 Coléoptère. El álbum Buck Danny n. ° 45, The Secrets of the Black Sea , presenta al Yakovlev Yak-38 Forger , el famoso VTOL soviético, con, entre otras, una escena en la que un Yak-38 se posa verticalmente en un pequeño barco militar después de despegar usando un trampolín del portaaviones ruso Kusnetsov.
También encontramos el prototipo francés del Balzac V en una aventura de Jacques Renne publicada por las ediciones Miklo (colección Heritage). El dibujo y el escenario fueron realizados por Francis Bergèse, último dibujante y guionista de Las aventuras de Buck Danny.
En 1954, año en el que el ejército estadounidense realizó las pruebas del Convair XFY y del Lockheed XFV , Henri Vernes publicó el quinto volumen de las aventuras de Bob Morane , Panic in the sky , en el que aparecía un ADAV muy parecido a estos. dos prototipos, lo que hace que la historia se apegue lo más posible a la actualidad aeronáutica de la época.