تيب جيت

خلال القرن العشرين، بحث النمساوي لودفيج فيتجنشتاين استخدام النفاثات الطرفية لتشغيل مروحة الطائرة أثناء دراسته هندسة الطيران في جامعة مانشستر بالمملكة المتحدة. تطلّب مفهوم فيتجنشتاين دفع الهواء والغاز على طول أذرع المروحة إلى غرف الاحتراق في نهاية كل شفرة، حيث تخضع هذه الغازات للضغط بفعل قوة الطرد المركزي الناتجة عن دوران الأذرع، مما يولّد حرارة كافية للاشتعال. ^{[ 5 ]} في عام 1911، تمكّن فيتجنشتاين من الحصول على براءة اختراع متعلقة بعمله في مجال النفاثات الطرفية. ^{[ 6 ]}

على الرغم من حداثة الفكرة نسبيًا، إلا أن تحقيق الخطوة التالية المتمثلة في التطبيق العملي أثبت صعوبته البالغة، ويعود ذلك في معظمه إلى بدائية تصاميم المراوح في ذلك العصر وعدم توافقها مع التغييرات التصميمية اللازمة لتطبيق محركات فيتغنشتاين النفاثة الطرفية. وقد استغرق الأمر سنوات عديدة قبل تطوير تصميم شفرة يدعم هذا الابتكار. كانت مراوح تلك الفترة تُصنع عادةً من الخشب، بينما تتكون شفرات المراوح الحديثة عادةً من مواد مركبة أو صفائح فولاذية مضغوطة ؛ حيث تُصنع الأخيرة على شكل نصفين منفصلين قبل لحامهما معًا، مما يُعطي الشفرة تجويفًا داخليًا، وبالتالي مسارًا مثاليًا لتوجيه الهواء والغاز اللازمين للنفث الطرفي. ^{[ 5 ]} وقد زاد من إحباط التقدم في تطوير المروحة النفاثة افتقار فيتغنشتاين للخبرة العملية في مجال الآلات. ^{[ 7 ]} وفي نهاية المطاف، فقد اهتمامه بالطيران وتوقف عن عمله الهندسي. واشتهر فيتغنشتاين لاحقًا بأعماله كفيلسوف . ^{[ 8 ]}

خلال عشرينيات القرن العشرين، صمّم المهندس الإيطالي فيتوريو إيساكو وبنى عدة طائرات مروحية غير تقليدية عُرفت باسم " هيليكوجير" . في عام ١٩٢٩، أنتجت شركة إس إي سوندرز المحدودة البريطانية لصناعة الطائرات طائرة "هيليكوجير كي ١١٧١" ، وسُلّمت إلى المؤسسة الملكية للطائرات في فارنبورو براً، حيث خضعت لاختبارات محدودة قبل إنهاء البرنامج. ^{[ ٩ ] [ ١٠ ]} على الرغم من أن "هيليكوجير" لم تستخدم محركات نفاثة طرفية، بل كانت تعمل بمحركات مكبسية مثبتة في نهايتي الجناح الدوار، فقد توقع إيساكو إمكانية استبدال هذه المحركات بمحركات نفاثة. ^{[ ١١ ]}

ومن الرواد الآخرين في مجال النفاثات الطرفية المهندس الروسي الأمريكي يوجين مايكل غلوهاريف ، مخترع نفاثة الضغط غلوهاريف . ^{[ 12 ]}

خلال الحرب العالمية الثانية ، اقترح المهندس الألماني فريدريش فون دوبلهوف تزويد المروحية بمحركات نفاثة مثبتة على أطراف الدوار. تم تطوير فكرته، وفي عام 1943، أصبحت المروحية WNF 342 V1 أول مروحية تعمل بمحرك نفاث طرفي؛ حيث استخدمت محركًا مكبسيًا تقليديًا لتشغيل مروحة صغيرة الحجم، بالإضافة إلى ضاغط هواء لتوفير الهواء (الذي يُخلط لاحقًا بالوقود) عبر قنوات في رأس الدوار وشفرات الدوار المجوفة إلى غرف الاحتراق الموجودة على أطراف الدوار. ^{[ 13 ]} إلى جانب استخدام ألمانيا التجريبي للمروحية WNF 342، حصلت الولايات المتحدة على نموذجين أوليين منها مع اقتراب نهاية الحرب. ^{[ 14 ]}

بعد ذلك، انضم دوبلهوف إلى شركة ماكدونيل الأمريكية لصناعة الطائرات ، التي طورت وحلّقت طائرة ماكدونيل XV-1 ، وهي طائرة جيروسكوبية مركبة تجريبية ، خلال أوائل الخمسينيات. صُنفت هذه الطائرة الدوارة كطائرة قابلة للتحويل ؛ وكان نظام الدفع يعمل بمحرك شعاعي واحد من طراز R-975 من صنع شركة كونتيننتال، والذي كان يُشغل زوجًا من ضواغط الهواء لتغذية الهواء عالي الضغط عبر أنابيب في شفرات الدوار إلى غرفة احتراق على كل طرف من أطراف الدوار الثلاثة، حيث يقوم موقد بإشعال الوقود لزيادة قوة الدفع، مما يدفع الدوارات ويسمح للطائرة بالطيران بطريقة مشابهة للمروحية التقليدية. ^{[ 15 ]} ومع ذلك، أثناء الطيران الأفقي، كانت الضواغط مفصولة عن المحرك، الذي كان يُشغل بدلاً من ذلك مروحة دافعة ثنائية الشفرات؛ أثناء الطيران الأمامي، كان الجناح يوفر 80% من قوة الرفع، بينما تولّد الدوّار الرئيسي النسبة المتبقية، حيث كان يدور تلقائيًا بنحو 50% من سرعة دورانه عند تزويده بالطاقة مباشرةً. ^{[ 16 ] [ 17 ]} أُلغي مشروع XV-1 نظرًا لتعقيده غير المناسب والتطورات السريعة التي حققتها المروحيات التقليدية. ^{[ 18 ]}

يُنسب الفضل للمهندس أوغست ستيبان في إنتاج محركات الدفع النفاث الطرفية التي استخدمتها شركة فيري للطيران البريطانية لتصنيع الطائرات . بعد الحرب العالمية الثانية، حرصت فيري للطيران على استكشاف الطائرات ذات الأجنحة الدوارة، فطورت طائرة فيري إف بي-1 جيروداين وفقًا للمواصفات E.16/47 . ^{[ 19 ]} وتم تعديل طائرة إف بي-1 الثانية لدراسة دوار يعمل بمحرك نفاث طرفي مقترن بزوج من المراوح المثبتة على أجنحة قصيرة؛ وأُعيد تسميتها لاحقًا إلى جيت جيروداين . ^{[ 20 ]} كما طورت الشركة طائرة فيري ألترا لايت هليكوبتر ، وهي مركبة صغيرة الحجم ذات مقعدين متجاورين، تستخدم محركات دفع نفاثة طرفية تعمل بمحرك توربيني نفاث واحد من نوع توربوميكا بالوست . ^{[ 21 ]} وقد فازت هذه الطائرة بعقد من وزارة التموين لتوريد أربع طائرات قادرة على إجراء اختبارات الطيران؛ وتم عرض قدرات طائرة ألترا لايت لاحقًا في العديد من التدريبات العسكرية والعروض الجوية، وحتى في البحر. ^{[ 21 ]} ومع ذلك، أصبح الجيش البريطاني أكثر تركيزًا على منافسه ساوندرز-رو سكيتر ، ويزعم أن ذلك يعود إلى اهتمام الحكومة الألمانية بالأخير. ^{[ 22 ]}

انطلاقًا من مواصفات شركة الخطوط الجوية البريطانية الأوروبية (BEA) لطائرة مروحية لنقل الركاب، والتي عُرفت باسم "حافلة BEA" ، ^{[ 23 ]} شرعت شركة فيري في تطوير طائرة فيري روتوداين . في 6 نوفمبر 1957، نفّذ النموذج الأولي لطائرة روتوداين رحلته الأولى ، بقيادة كبير طياري اختبار المروحيات، قائد السرب دبليو. رون جيلاتلي، ومساعده، الملازم أول جون جي بي مورتون، كطيار ثانٍ. ^{[ 24 ] [ 25 ]} في 10 أبريل 1958، نجحت طائرة روتوداين في أول انتقال لها من الطيران العمودي إلى الأفقي، ثم العودة إلى الطيران العمودي. ^{[ 25 ] [ 26 ]} في 5 يناير 1959، سجّلت طائرة روتوداين رقمًا قياسيًا عالميًا في السرعة ضمن فئة الطائرات القابلة للتحويل، حيث بلغت سرعتها 190.9  ميلًا في الساعة (307.2  كم/ساعة)، على مسار مغلق طوله 60 ميلًا (100  كم). ^{[ 27 ] [ 28 ]}

أعلنت كل من شركة الخطوط الجوية البريطانية الأوروبية (BEA) وسلاح الجو الملكي البريطاني (RAF) اهتمامهما علنًا بطائرة روتوداين، حيث قدم الأخير طلبًا أوليًا لها. ^{[ 29 ]} وورد أن تصميم روتوداين Z الأكبر حجمًا كان من الممكن تطويره لاستيعاب ما يصل إلى 75 راكبًا، وعند تجهيزه بمحركات رولز رويس تاين ، كان من المتوقع أن تصل سرعته إلى 200  عقدة (370  كم/ساعة). وكان بإمكانه حمل ما يقرب من 8  أطنان (7  أطنان مترية) من البضائع؛ وكان من الممكن أن تشمل الشحنات العديد من مركبات الجيش البريطاني وهيكل طائرة مقاتلة سليم داخل هيكله. ^{[ 30 ]} وعلى الرغم من إنجاز جزء كبير من أعمال التطوير، أعلنت الحكومة البريطانية أنها لن تقدم أي دعم إضافي لروتوداين لأسباب اقتصادية. وبناءً على ذلك، في 26 فبراير 1962، تم إنهاء التمويل الرسمي لروتوداين. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

كانت شركة سود-أويست الفرنسية لصناعة الطائرات أول شركة تحقق الإنتاج الكمي لمروحية تعمل بنظام الدفع النفاث الطرفي . ^{[ 33 ]} بعد أن طورت الشركة في البداية مروحية سود-أويست أرييل المزودة بنظام الدفع النفاث الطرفي لأغراض تجريبية بحتة، امتلكت ثقة كافية للمضي قدمًا في إنتاج مروحية قياسية، وهي سود-أويست جين . ^{[ 34 ]} تم بناء نموذج أولي بمقعد واحد، يحمل الرمز SO1220 ، ليكون بمثابة منصة اختبار جوية لمفهوم دفع المروحية. ^{[ 35 ] [ 36 ]} شجع الجيش الفرنسي على بناء دفعة كبيرة من 22 مروحية قبل الإنتاج لأغراض التقييم. حلقت أول مروحية منها في 23 سبتمبر 1954. حصل الجيش الأمريكي على ثلاث مروحيات من طراز ما قبل الإنتاج ، وأطلق عليها اسم YHO-1 ، لإجراء تجاربه الخاصة؛ ووفقًا لمؤلف الطيران ستانلي إس. ماكجوان، لم يكن لدى الجيش الأمريكي اهتمام كبير بهذا النوع من المروحيات. ^{[ 37 ]} وفقًا للمؤلف واين موتزا، وجد الجيش الأمريكي أن طائرة YHO-1 منصة أسلحة ممتازة، لكنه اضطر إلى التخلي عن اهتمامه بها بسبب المعارضة السياسية لشراء طائرة مروحية مصممة في الخارج. ^{[ 38 ]}

إضافةً إلى الجيش الفرنسي، طلبت عشر دول أخرى هذا النوع من الطائرات، منها ست طائرات مروحية اشتراها الجيش الألماني . ^{[ 37 ]} توقف إنتاج طائرة "جين" في منتصف الستينيات، حيث بلغ إجمالي عدد الطائرات المصنعة 178 طائرة، ليحل محلها فعليًا طائرة "أيروسباسيال ألوت 2" الأكثر تقليدية ونجاحًا . ^{[ 34 ] [ 39 ]} بيعت بعض طائرات "جين" لشركات مدنية، حيث جُهزت في كثير من الأحيان لأغراض زراعية ، بتزويدها بخزانات مواد كيميائية وأنابيب رش. ^{[ 37 ]} في أواخر الخمسينيات، كانت شركة "سود أفياسيون" تدرس نسخة محسّنة من طائرة "جين"، أُطلق عليها مبدئيًا اسم "جين 3" أو "سوبر جين" . كان من المتوقع أن تعتمد "سوبر جين" محرك " توربوميكا بالوست 4" الأحدث، إلى جانب تعديلات أخرى لزيادة قوتها وقدرتها على التحمل مقارنةً بالنموذج الأصلي. ^{[ 33 ] [ 40 ]}

يخرج الهواء المضغوط في المحركات النفاثة ذات الأطراف الباردة عادةً عند درجات حرارة عالية جدًا بسبب تأثيرات التسخين بالضغط، ولكن يُشار إليها باسم المحركات النفاثة "الباردة" لتمييزها عن المحركات النفاثة التي تحرق الوقود لتسخين الهواء من أجل قوة دفع أكبر؛ على غرار الفرق بين العادم "البارد" و"الساخن" في طائرة هارير "النفاثة القافزة" ، والتي تستخدم هواءً "باردًا" يتم تسخينه إلى عدة مئات من الدرجات عن طريق الضغط داخل ضاغط الضغط المنخفض لمحرك بيغاسوس .

• Avimech Dragonfly DF-1 - طائرة هليكوبتر أمريكية تعمل ببيروكسيد الهيدروجين
• دورنير دو 32 - مروحية ألمانية خفيفة للغاية ذات طرف نفاث، حلقت لأول مرة في 29 يونيو 1962: تم بناء 4 منها.
• دورنير دو 132 - مشروع طائرة هليكوبتر ألمانية ذات نفاثة طرفية، تم إلغاؤه في عام 1969.
• فيات 7002 - طائرة هليكوبتر إيطالية ذات محرك نفاث طرفي، حلقت لأول مرة في عام 1961، وتم بناء واحدة فقط منها.
• استخدمت طائرة بيرسيفال P.74 ضواغط ثانوية لمزج عادم التوربين مع المزيد من الهواء لزيادة تدفق الهواء عند أطراف الأجنحة. لم تُنتج المحركات طاقة كافية، ولذلك لم تُحلّق الطائرة قط. وأُلغي أي تقدم إضافي في تصميمها باستخدام محركات أكثر قوة.
• سود-أويست أرييل - طائرة هليكوبتر فرنسية تعمل بمحرك نفاث طرفي، حلقت لأول مرة في عام 1947؛ تم بناء ثلاثة نماذج أولية.
• سود-أويست جين - طائرة هليكوبتر فرنسية تعمل بمحرك نفاث طرفي، حلقت لأول مرة في عام 1953؛ تم بناء 178 طائرة.
• VFW-Fokker H3 - مروحية ألمانية مركبة ذات محرك نفاث طرفي؛ تم بناء اثنتين منها وتشغيلهما. ^{[ 41 ]}

تُعدّ المحركات النفاثة ذات الطرف الساخن في هذا السياق نوعًا من محركات الصواريخ البسيطة التي تعمل بضغط الهواء ، حيث يتم تزويدها بالوقود والمؤكسد وخلطهما وإشعالهما. وعادةً ما يكون المؤكسد المستخدم هنا هو الهواء المضغوط في مكان آخر من الطائرة، والذي يتم توجيهه عبر الدوار إلى دافع الطرف مع الوقود.

• دوبلهوف WNF 342 - مروحية ألمانية من الحرب العالمية الثانية مزودة بنظام دفع دوار نفاث طرفي.
• طائرة الهليكوبتر الخفيفة للغاية من فيري - حلقت لأول مرة في عام 1955. تم بناء أربع طائرات للاستخدام العسكري ولكن قلة الاهتمام أدت إلى تركيز فيري على مشروع روتوداين الأكبر.
• طائرة فيري جيت جيروداين - طائرة جيروسكوبية مركبة تجريبية بريطانية تعمل بمحرك نفاث طرفي ، توفر بيانات لطائرة فيري روتوداين. حلقت لأول مرة عام 1954.
• فيري روتوداين - طائرة جيروسكوبية مركبة بريطانية مزودة بدوار يعمل بنظام الاحتراق النفاث الطرفي (يُحرق الهواء المضغوط والوقود في غرف الاحتراق الطرفية) للإقلاع والهبوط العمودي. تصميم طائرة ركاب قصيرة المدى تتسع لـ 48 راكبًا. حلقت لأول مرة عام 1957. أُلغي المشروع بسبب مخاوف تتعلق بضوضاء الاحتراق النفاث الطرفي أثناء الخدمة.
• هيوز XH-17 - رافعة طائرة أمريكية تعمل بمحرك نفاث طرفي (أكبر دوار من أي نوع على طائرة هليكوبتر)، تم إلغاؤها بسبب التصميم غير الفعال (المدى حوالي 40 ميلاً (64 كم) )  
• ماكدونيل XV-1 - طائرة جيروسكوبية مركبة تجريبية أمريكية. تنافست مع طائرة بيل XV-3 ذات الدوار المائل. حلقت في عام 1954، ولكن تم إلغاء الرحلة بسبب عدم تفوقها الكافي على المروحيات المعاصرة.

• هيلر YH-32 هورنت - مروحية نفاثة أمريكية، حلقت لأول مرة عام 1950، "سيارة جيب نفاثة" كانت تتمتع بقدرة رفع جيدة ولكنها كانت ضعيفة في جوانب أخرى.
• Mil V-7 - مروحية سوفيتية نفاثة
• Focke-Wulf Fw Triebflügel تصميم اعتراضي ألماني في الحرب العالمية الثانية، باستخدام محركات نفاثة - لم يتم تصنيعه
• H-3 Kolibrie تصميم هولندي في الخمسينيات من القرن الماضي بواسطة Nederlandse Helikopter Industrie ؛ 11 بنيت.

• سيارة جيب نفاثة من طراز XH-26 تابعة لشركة American Helicopter

• هيلر إير توغ

(ملاحظة: يتم تزويد غرف الاحتراق بالوقود والمؤكسد عند أطراف الدوار.)

• مركبة روتون الصاروخية الدوارة ATV - مفهوم صاروخي أمريكي قابل لإعادة الاستخدام، تم تصميمه في الأصل بدوار يعمل بمحرك نفاث في طرف الصاروخ.

• طائرة سيكورسكي XV-2 ، وهي طائرة قابلة للتحويل تستخدم دوارًا أحادي الشفرة قابلًا للإيقاف مع ثقل موازن لتوفير الاستقرار، ^{[ 42 ]} بينما يقوم نظام دفع نفاث طرفي بتشغيل الدوار. يتم سحب الدوار إلى داخل جسم الطائرة العلوي عند التوقف، ثم تطير XV-2 كطائرة تقليدية بأجنحة دلتا . ^{[ 43 ]} تم إلغاء المشروع قبل اكتمال بنائه.