Опытный истребитель Vought XF5U Skimmer (США)

Самолёт Vought XF5U Skimmer («Шумовка») — экспериментальный истребитель вертикального взлета и посадки (СВВП), разработанный на базе проекта СВВП южноамериканского конструктора Ч.Циммермана по заказу флота США. 1-ые проекты самолётов вертикального взлета и посадки с воздушными винтами, совершающих взлет и посадку при вертикальном положении фюзеляжа, начали разрабатываться сначала 30-х годов в США и позже во Франции и Германии. В 1936 г. в США в Государственном совещательном комитете по аэронавтике NASA под управлением Ч.Циммермана был проведен большой объем исследовательских работ моделей СВВП и были разработаны способы расчета воздушных винтов на разных режимах полета. Уникальный проект СВВП с вертикальным положением фюзеляжа был предложен Ч.Циммерманом ещё в 1933 г. и оформлен в патентной заявке в 1938 г.

Особенностью его сборки является внедрение крыла очень малого удлинения (к=1), практически круглой формы в плане с 2-мя винтами огромного поперечника, установленными с перекрытием в гондолах на концах крыла. Винты крутятся в стороны, обратные направлению вращения сходящих с концов крыла вихрей; вращение винтов предполагалось синхронизировать при помощи механической коробки. Для доказательства осуществимости собственного проекта Ч. Циммерман в 1935 г. выстроил пилотируемую модель СВВП с 2-мя ПД мощью по 25 л.с. Модель имела размах крыла 2 м, летчик размещался лежа. Вращение винтов не было синхронизировано, мощи движков было недостаточно, и модель не смогла оторваться от земли. В это время велась предстоящая доработка проекта СВВП Ч. Циммермана, которым заинтересовалось командование флота США, предполагая использовать его в качестве палубного истребителя с вертикальным взлетом и посадкой. «С хоть каким караваном транспортных судов нереально посылать авианосец, но нужно разрешить делему отражения воздушных налетов, - заявили представители флота. - Для этого нужен истребитель, который может взмывать с маленький палубы транспортного судна и садиться на нее же. Такие воздушные суда сумеют также взлететь с палубы легких крейсеров».

Сначала 1939 г. министерство обороны США провело конкурс проектов палубного истребителя, отдав предпочтение проекту компании «Vought», в которую перебежал Ч. Циммерман. После проведения испытаний масштабных резиномоторных моделей в аэродинамических трубах компанией «Vought» был построен в 1941 г. экспериментальный самолет Vought V-173, выполненный из дерева и являющийся летающей моделью палубного истребителя. Самолет V-173 имел такие же размеры, как и истребитель, но отличался существенно наименьшей взлетной массой и был обеспечен 2-мя ПД общей мощью 160 л.с. Из-за необыкновенной сборки СВВП и особенностей его аэродинамической схемы было решено провести тесты в аэродинамической трубе НИЦ им.Лэнгли.

Экспериментальный самолет Vought V-173 начал проходить летные тесты в 1942 г., они длилось до 1947 г. 1-ый полет был выполнен 23 ноября 1942 г. (летчик-испытатель Бун Гайтон). Ограниченная мощность установленных на самолете поршневых движков, даже при использовании большущих трехлопастных винтов поперечником 5,03 м, не могла обеспечить вертикальный взлет, но давала возможность летать с малой скоростью - всего 56 км/ч. При взлетной массе 1365 кг создаваемая обоими винтами наибольшая тяга не превосходила 910 кг, что не обеспечивало вертикальный взлет, потому для взлета с разбегом самолет был обеспечен особым шасси с длинноватыми главными опорами, при помощи которых при взлете фюзеляж занимал положение под углом -40° к ВПП, что позволяло совершать взлет с маленьким разбегом, всего 60 м, и посадку с очень малым пробегом.

Во время летных испытаний в 1942-1947 гг. было выполнено 210 полетов и были продемонстрированы достаточно удовлетворительные свойства маневренности при малых скоростях полета. При встречном ветре 46 км/ч самолет мог подниматься вертикально, в полетах достигалась скорость 222 км/ч и высота 1524 м. На самолете также летали известные летчики Чарльз Линдберг и Ричард Буровз. Полеты проводились в обстановке большой секретности. За собственный необыкновенный вид самолет V-173 получил заглавие "Flying Flapjack" (летающий блинчик). В 1943 г. ВМС США заключили договор с компанией «Vought» на постройку опытнейшего палубного истребителя цельнометаллической конструкции, получившего обозначение Vought XF5U-1 и заглавие «Skimmer», что по-английски (skimmer) значит «шумовка», за собственный внешний облик, напоминавший шумовку. Постройка первого опытнейшего самолета Vought XF5U Skimmer была завершена 25 июня 1945 г.

Для опытнейшего палубного истребителя Vought XF5U Skimmer при установке на нем 2-ух поршневых движков Pratt & Whitney R-2000-7 взлетной мощью по 1350 л.с. предполагалось получить очень огромную скороподъемность и спектр скоростей полета от 65 до 675 км/ч, а при форсировании движков впрыском воды - до 750 км/ч. При использовании ТВД заместо ПД ожидалось расширение спектра скоростей от 0 до 900 км/ч. Большой спектр скоростей полета самолета Vought XF5U Skimmer и его способность летать на режиме висения должны были облегчить взлет и посадку на палубу авианосца, обеспечить действенное внедрение для морской разведки и поправки артиллерийского огня, также для спасательных операций на море.

Опытнейший истребитель Vought XF5U Skimmer после окончания постройки начал проходить наземные тесты, совершая рулежки на летной базе флота в Калифорнии. 1-ый полет был совершен в январе 1947 г. (летчик-испытатель Бун Гайтон). В следующих полетах была достигнута рекордная для тех пор скорость - 811 км/ч на высоте 8800 м (летчик-испытатель Ричард Буровз). Была продемонстрирована возможность вертикального взлета и полета на режиме висения при уменьшенной взлетной массе. Все же командование флота США в 1948 г. аннулировало заказ на этот самолет и закончило финансирование его разработки. Это было обосновано тем, что опытнейший истребитель Vought XF5U Skimmer с установленными на нем ПД из-за их недостаточной мощи и соответственно малой энерговооруженности в принципе не мог совершать с расчетной взлетной массой вертикальный взлет и посадку, которые могли производиться только при установке на самолет ТВД. Отсутствие в США в это время ТВД такового класса мощи принудило командование флота отрешиться от предстоящей разработки этого самолета и использовать приобретенный опыт для начала новейшей программки палубных истребителей с ТВД. Оба построенных опытнейших самолета Vought XF5U Skimmer (2-ой употреблялся только для статических испытаний) были разобраны, а экспериментальный самолет Vought V-173 был передан в Смитсонианский государственный авиакосмический музей в Вашингтоне.

Самолет Vought XF5U Skimmer выполнен по схеме летающего крыла с 2-мя ПД и трехопорным шасси и имел цельнометаллическую конструкцию. Крыло практически круглое в плане, с симметричным профилем NACA 0015, толщина которого позволяла расположить в крыле движки, топливные баки, оборудование и вооружение. Кабина летчика имеет обыденную сборку: летчик размещается сидя, а фонарь кабины существенно выступает за обводы крыла. Силовая установка состояла из 2-ух звездообразных поршневых движков воздушного остывания Pratt & Whitney R-2000-7 мощью по 1350 л.с, расположенных в обтекателях, выступавших за обводы крыла, и снабженных круглыми воздухопоглотителями с вентиляторами в носке крыла. 2-ой опытнейший самолет предполагалось обеспечить более сильными ПД XR-2000-2 с турбокомпрессорами конторы «Райт».

Воздушные винты сначало были установлены трехлопастные огромного поперечника (Д=4,5 м), вынесенные вперед на длинноватых гондолах, расположенных па концах крыла (экспериментальный самолет V-173 тоже имел трехлопастные винты несколько большего поперечника). Позднее были установлены разработанные специально для самолета четырехлопастные винты - «разгруженные пропеллеры», имевшие трапециевидные в плане древесные лопасти с широким комлем, которые крепились к металлической втулке. Лопасти винтов имели обыденное управление общим шагом и управление повторяющимся шагом при помощи автомата перекоса, как у вертолета. Разработка винтов была осуществлена известной компанией «Гамильтон Стандарт», производящей воздушные винты. На переходных режимах полета винты могут работать на режимах косой обдувки, когда на лопасти будут действовать знакопеременные нагрузки. Б связи с этим крепление лопастей к втулке предусматривало не считая обыденных осевых шарниров, обеспечивающих изменение шага, дополнительно горизонтальные шарниры, как у несущих винтов вертолетов.

Шасси убирающееся, трехопорное, с хвостовой опорой. Главные опоры имеют по два колеса и убираются в крыло. Шасси экспериментального самолета тоже трехопорное, но неубирающееся и закрыто обтекателями. База шасси 5,7 м, колея 6,3 м. Система коробки с муфтами свободного хода обеспечивала привод во вращение обоих винтов от 2-ух либо 1-го (в случае необходимости) мотора. Двухступенчатые редукторы обеспечивали уменьшение скорости вращения винтов до 540 об/мин (o)R= 128 м/с). Система коробки была сделана компанией «Pratt & Whitney».

Управление Vought XF5U Skimmer. На самолетных режимах полета продольное и поперечное управление осуществляется с помощью элевонов, расположенных с обеих сторон крыла. Вертикальное оперение изготовлено двухкилевым, чтоб оно размещалось в струе от винтов и обеспечивало путное управление. На вертикальных режимах полета самолет управляется при помощи повторяющегося управления шагом винтов, как вертолет двухвинтовой поперечной схемы.

Вооружение должно было состоять из 6 пулеметов калибром 12,7 мм конторы «Кольт-Браунинг» с боезапасом но 200 патронов, установленных в корневой части крыла по краям кабины. На серийных воздушных судах предполагалось 4 пулемёта поменять пушками М-39 калибром 20 мм конторы «Форд Понтиак». Под крылом были расположены два держателя для авиационных бомб либо ПТБ.

Свойства самолета Vought XF5U Skimmer Размеры: размах крыла 7,11 м длина 8,13 м высота 4,4 м площадь крыла 39,67 м2 Движки 2 ПД Pratt & Whitney R-2000-7 взлетная мощность 2х 1350 л.с. наибольшая мощность 2x1100 л.с. Массы и нагрузки (расчетные): взлетная масса 8435 кг Летные данные (расчетные): наибольшая скорость 675 км/ч малая 65 км/ч

Источник: dogswar.ru