Экспериментальный истребитель Convair XFY-1 Pogo (США)

Первым построенным за рубежом самолетом, который мог совершать вертикальный взлёт и посадку, и летать на режиме висения, являлся экспериментальный самолёт Convair XFY-1 Pogo. Этот СВВП разрабатывался и строился по заказу флота США в качестве палубного вертикально взлетающего истребителя. Неувязкой сотворения вертикально взлетающих истребителей, которые могли бы базироваться на палубе боевых кораблей либо транспортных судов, флот США начал заниматься еще во время 2-ой мировой войны в связи с необходимостью обеспечения охраны судов, идущих без конвоя. В 1950 г. флотом США был проведен конкурс на проект вертикально взлетающего палубного истребителя, для которого были заданы последующие требования: возможность вертикального взлета и посадки; наибольшая скорость более 800 км/ч; обычная взлетная масса менее 9000 кг; перегоночная дальность без боевой нагрузки с припасом горючего во внутренних баках 1500 км.

После конкурса конторы «Convair» и «Lockheed», представившие наилучшие проекты, получили договоры по 10 млн. долл. на постройку каждого из 2-ух экспериментальных опытнейших истребителей. Проектирование и постройка самолетов велись в обстановке строжайшей секретности, и исключительно в начале 1954 г., когда была завершена постройка самолётов и свершилась их демонстрация представителям флота и печати, были размещены их фото и сведения об их конструкции и предполагаемых свойствах. Странички забугорных авиационных журналов тех пор отражали маркетинговую шумиху, поднятую в печати в связи с постройкой первых боевых СВВП. Их возникновение рассматривалось как техно революция, которая должна коренным образом поменять тактические способности военной авиации. Утверждалось, что в дальнейшем все истребители будут вертикально взлетающими и что с возникновением вертикально взлетающих самолетов начинается новенькая эпоха в развитии авиации.

Вертикально взлетающие воздушные суда Convair XFY-1 Pogo и Lockheed XFV-1 были спроектированы под схожую силовую установку: на них были установлены схожие ТВД и соосные воздушные винты. 2-ой общей особенностью обоих самолетов было вертикальное положение фюзеляжа при стоянке, что определило особые требования к расположению шасси и кабины летчика и к обеспечению обычной работы всех систем при изменении положения фюзеляжа. В то же время по аэродинамической сборке воздушные суда существенно отличались друг от друга. Самолет конторы «Lockheed» был забракован флотом, и его тесты были прекращены. Самолет компании «Convair». получивший обозначение Convair XFY-1 Pogo, удачно проходил летные тесты. Этот экспериментальный самолет по конструкции и чертам приближался к истребителям тех пор.

Во время разработки самолёта Convair XFY-1 Pogo в 1949 г. в NASA были проведены тесты его модели, выполненной в масштабе 1:4. Модель имела электропривод винтов от электродвигателей при помощи кабеля, подвешиваемого к модели. На модели имелось также управление шагом винтов, рулями и элевонами; сигналы управления передавались по кабелю. Управлялась модель оператором, находившимся в специальной кабине с защитой. Поначалу на модели были исследованы вертикальные режимы полета, воздействие ветра, свойства стойкости и маневренности при вертикальном взлете и посадке. Потом большая часть программки испытаний была посвящена режиму перехода от вертикального полета к горизонтальному и назад. Тесты модели проявили, что более комфортным является постепенный переход от вертикального режима полета к горизонтальному, который фактически быть может выполнен на одной высоте, чем переход «свечкой», когда летчик набирал вертикально огромную высоту, потом вводил машину в пикирование и, набрав скорость, выходил на горизонтальный полет. Более применимой оказалась также и посадка с постепенным переходом от горизонтального полета к вертикальному с повышением угла атаки крыла, чем переход «свечкой», когда летчик, сделав «свечку», приводит самолет в вертикальное положение, заставляя его зависнуть, а потом понижаться хвостом вниз. Указывалось, что при посадке с переходом «свечкой» требуется иметь потолок вертикального подъема по последней мере 1000 м, в то время как постепенный переход от горизонтального полета к вертикальному зависанию перед посадкой можно выполнить и на высоте 150 м. Это событие в особенности становилось принципиальным при горячей погоде, когда из-за уменьшения плотности воздуха уменьшалась тяга воздушных винтов. При испытаниях было установлено, что при переходном режиме на углах атаки от 40° до 50° наблюдалась некая неустойчивость модели. Были исследованы также свойства самолета в горизонтальном полете, также свойства стойкости в полете с большой скоростью и продуктивность управления, также взаимовлияние винтов. Свойства горизонтального полета исследовались в критериях, соответственных числам М до 0,92. За ранее проведенные тесты модели оказали огромную помощь в разработке программки летных испытаний самолета.

Для перемещения и обслуживания самолета Convair XFY-1 Pogo на стоянке, были спроектированы и сделаны особые телеги с подъемниками и стремянками. Самолет, установленный на телеге, мог поменять положение из вертикального в горизонтальное и напротив, что позволяло также провести обучение летчиков управлению самолетом. Для того чтоб летчик мог попасть в кабину вертикально стоящего самолета, на телегах были установлены особые стремянки. Отмечалось, что доступ в кабину вертикально стоящего самолета очень затруднен. Особенностью перехода от 1-го режима к другому для СВВП, угол наклона фюзеляжа которых при переходе меняется на 90°, является изменение положения осей координат. Связанная система осей меняет свое положение относительно земных осей таким образом, что только поперечная ось остается постоянной, тогда при использовании одних и тех же рулей па обоих режимах, что типично для винтообразных самолетов с рулями, расположенными в потоке от винта, поперечное управление при вертикальном взлете будет соответствовать путному при горизонтальном полете, и напротив. Постоянным сохраняется только продольное управление, которое и является более принципиальным при переходе. Потому нужно было производить либо перекладку рулей, что являлось очень сложной задачей, либо создавать специальную подготовку летчиков, что и производилось для построенных вертикально взлетающих самолетов.

Летные тесты самолета Convair XFY-1 Pogo начались с испытаний вертикальных режимов, при этом 1-ые тесты проводились на привязи в дирижабельном эллинге высотой 57 м на авиационной базе ВВС в Моффет-Филде. Примененная для этих испытаний привязная система позволяла самолету маневрировать в границах конуса с углом раствора в 60°. На перекрытиях эллинга была установлена лебедка привязной системы с приводом от электродвигателя мощью 50 л. с. Два троса подвески самолета поперечником 22 мм крепились к шарнирной уздечке на втулке винта, с которой был снят кок, и вертикально подымалиь к лебедке. Не считая того, для предупреждения боковых передвижений три других троса от лебедки проходили через ролики на стенке эллинга и в полу, а потом закреплялись на концах крыла и вертикального оперения самолета. Система тросов была также снабжена противовесами для исключения способности попадания их под винты при взлете самолета на тяге винтов, когда лебедка выключалась. Привязная система была спроектирована из расчета подъема самолета со скоростью до 50 м/с и понижения со скоростью 1,5-3 м/с. Тесты на привязи (было совершено более 250 полетов) проявили, что самолет, по словам летчика-испытателя, «обладает обычной чувствительностью управления».

После испытаний на привязи началась подготовка к свободным полетам, и 1-ый вертикальный свободный полет был совершен 2 августа 1954 г. на авиационной базе флота в Моффет-Филде. Во время следующих 70 полетов самолет Convair XFY-1 Pogo подымался вертикально на высоту 50-60 м и передвигался горизонтально, подобно вертолету. 1-ый переходный полет состоялся 2 ноября 1954 г. на воздушной базе ВВС в Сан-Диего, переход был выполнен на высоте 50 м. Переходный полет был повторен 4 ноября 1954 г. при двухстах представителях прессы, переход был совершен на высоте 30 м и занял 17 секунд.

Управление самолетом Convair XFY-1 Pogo, по отзыву летчика-испытателя С.Колимэна, производилось последующим образом. Для вертикального подъема летчик увеличивал шаг винтов сразу с повышением мощи, и самолет вертикально подымался до высоты 60 м. На этой высоте летчик уменьшал шаг винтов и мощность до того времени, пока самолет не зависал при вертикальном положении фюзеляжа. Для перехода к горизонтальному полету летчик отклонял ручку вперед, и самолет наклонялся носом вниз и начинал передвигаться горизонтально. По мере роста наклона самолета скорость его увеличивалась и он переходил к горизонтальному полету. При переходе к вертикальной посадке с режима горизонтального полета летчик брал ручку на себя, увеличивая при всем этом мощность мотора, и самолет равномерно подымался носом ввысь, пока не занимал вертикальное положение. Когда самолет зависал в вертикальном положении, используя тягу винтов, летчик уменьшал их шаг и мощность движков, и самолет вертикально снижался со скоростью 1,5 м/с. На вертикальных режимах обзор из кабины ухудшался, потому применялось особое зеркало обзора нижней полусферы, как на автомобиле. Ограниченный обзор понизу при посадке, по замечанию летчика-испытателя, «может быть сравнен с обзором из автомобиля при заезде задом в гараж».

Для исследования срывных режимов, которые появлялись при переходе, верхние поверхности крыльев и фюзеляжа и верхняя килевая поверхность были оклеены шелковинками, которые разрешали найти начало срыва потока зрительно, с парящего рядом самолета либо вертолета. Тесты проявили, что опасность срывных режимов при переходе отсутствует. По заявлению летчика-испытателя, на самолете Convair XFY-1 Pogo «летать было менее тяжело, чем на любом другом нынешнем истребителе, а взлет и посадка требуют меньше внимания, чем на высокоскоростном истребителе, поведение самолета па режиме висения совсем удовлетворительное». Летчик указывал также на то, что на режиме висения самолету требуется только 2/3 располагаемой мощи. Ветер со скоростью около 8 м/с, по его словам, не оказывал воздействия на взлет, висение либо посадку. По своим чертам самолет Convair XFY-1 Pogo, как было установлено при испытаниях, не мог представлять энтузиазма как боевая машина, но его предполагалось использовать для обучения летчиков технике пилотирования, чтоб приготовить их к полетам на реактивных СВВП, которые будут совершать взлет с вертикальным положением фюзеляжа.

Самолет Convair XFY-1 Pogo выполнен по бесхвостовой схеме с треугольным крылом, одним ТВД с соосными воздушными винтами и четырехопорным шасси. Фюзеляж самолета очень маленький, бочкообразной формы, отличался маленьким удлинением. В носовой части располагалась одноместная кабина. Сидение летчика крепилось шарнирно и могло отклоняться на 45°. При горизонтальном полете летчик посиживает в обыкновенном положении; при вертикальном взлете и понижении сидение отклоняется так, что летчик посиживает в наклонном положении под углом 45° к вертикали. Наклон сидения управляется летчиком. Из кабины обеспечивается неплохой обзор при горизонтальном полете и несколько ужаснее при вертикальном взлете и посадке.

Компания «Конвэр», имевшая значимый опыт разработки самолетов с треугольными крыльями применила на самолете Convair XFY-1 Pogo треугольное крыло малого удлинения, в корневых частях которого размещены воздухопоглотители для мотора. Крыло имело угол стреловидности по фронтальной кромке 60°. На концах крыла размещены топливные баки. Под фюзеляжем располагался доп воздухозаборник для подвода охлаждающего воздуха к масляному радиатору. Оперение только вертикальное, состоявшее из 2-ух огромных килевых поверхностей с рулями направления. Шасси имело четыре неубирающиеся опоры с маленькими колесами, которые были установлены на концах крыла и килевых поверхностей. Была предусмотрена возможность аварийной посадки «на фюзеляж», зачем за ранее сбрасывалась нижняя килевая поверхность.

На самолете Convair XFY-1 Pogo установлен ТВД Allison YT40-A-16 и соосные трехлопастные винты Curtiss-Wright «Турбоэлектрик» с полыми железными лопастями. Движок Allison YT40-A-16 обладал большой мощью и маленьким удельным весом, что в особенности принципиально для вертикально взлетающих самолетов и что, фактически, определило выбор этого мотора. Beртикальное положение самолета при стоянке и поворот фюзеляжа па 90° при переходе к горизонтальному полету востребовали модификации маслосистемы и системы подачи горючего для обеспечения работы мотора на всех режимах. Установка на самолете Convair XFY-1 Pogo соосных винтов дозволила обойти разворачивающего момента, который в особенности тяжело было бы восполнить при вертикальном взлете и посадке, также убрала воздействие гироскопического эффекта крутящихся масс винтов. Управление самолетом на всех режимах производилось элевонами и рулями направления, расположенными в потоке соосных воздушных винтов.

Свойства самолёта Convair XFY-1 Pogo Размеры: размах крыла 7,82 м длина самолета 10,1 м поперечник винта 4,88 м площадь крыла 9,7 м2 Движки 1 ТВД Allison YT40-A-16 мощность мотора 5260 л. с. наибольшая тяга развиваемая винтом при взлете 9000 кгс Массы и нагрузки: взлетная масса 6800 кг отношение тяги к весу 1,32 удельная нагрузка на крыло 221 кгс/м2 Летные данные (расчетные): наибольшая скорость 885 км/ч вертикальная скороподъемность у земли 30 м/сек Вооружение Пушки: 4 x 20 мм Ракеты: 48 x 2,75 в (70 мм) Mk-4