Chance Vought XF5U
Эта статья редактируется участником Panzerschlange. Просьба воздержаться от правок.
 США Страна разработки |
| Chance Vought Разработчик |
| Charles H. Zimmerman Главный конструктор |
| Chance Vought Производитель |
| 2 шт. Выпущено всего |
| 8.74 / 9.93 / 4.54 м. Длина / Размах крыла / Высота |
| 44.13 м2 Площадь крыла |
| 4.87 м. Диаметр несущего винта |
| 5945 / 7585 / 8582 кг. Масса (пустого/норм./макс.) |
| звездообразный, воздушного охлаждения, Pratt & Whitney R-2000-7 Twin Wasp Тип |
| 2 шт. Количество |
| 1350 л.с. Максимальная мощность |
| 1007 кгс Максимальная тяга |
| Скорость полета |
| 775 км/ч . . . максимальная (на высоте) |
| 584 км/ч . . . максимальная (у земли) |
| 15.24 м/с Макс. скороподъемность |
| 10510 м. Потолок |
| 1 Количество человек |
стрелково-пушечное
- 6 х 12.7-мм пулемета, 400 патронов на ствол или 4 х 20-мм пушки.
бомбовое
- 2 х точки подвеса бомб массой до 454 килограмм или топливных баков емкостью до 567 литров.
Содержание
История создания
История Chance Vought XF5U начинается в 1933 году, когда NACA (National Advisory Committee for Aeronautics - Национальный консультативный комитет по аэронавтике) объявил конкурс на создание легкого гражданского самолета. И одним из тех, кто заявил свой проект для участия в конкурсе, был сотрудник NACA - Charles H. Zimmerman. А проект его был более чем необычным - самолет с круглым крылом (дископлан), двигателями противоположенного вращения на законцовках этих крыльев, высокой скоростью полета и даже возможностью зависать на одном месте как вертолет. В итоге, его проект был отклонен с формулировкой "слишком передовой"...
Но Charles H. Zimmerman не пал духом, а продолжил разрабатывать идею дископлана. Причем трудились он над своим проектом в нерабочее время. Была даже построена деревянная модель с размахом крыла в 2 метра и оснащенная двумя французами двигателями Cleone мощностью в 25 л.с. Руководство NACA оценило рвение своего сотрудника и поспособствовало ему в поиске заказчика среди частных авиакорпораций. Поиски увенчались успехом и в 1937 году Charles H. Zimmerman был принят на работу в фирму Chance Vought, где и продолжил работу над своим дископланом.
В 1938 году Charles H. Zimmerman попробовал заинтересовать Армию США проектом самолета-разведчика (V-170) и ударного бомбардировщика (V-172), но безуспешно. В дальнейшем была построена летающая модель на радиоуправлении V-162. И ее полеты под крышей ангара, таки смогли заинтересовать ВМС США, которые в 1939 году выделили деньги на постройку полноценного летающего прототипа, получившего индекс V-173.
V-173 имел сложную деревянную конструкцию, обтянутую тканью. Два синхронизированных двигателя Continental A-80 по 80 л.с. вращали через редукторы огромные трехлопастные винты диаметром по 5,05 метра. Размах крыла 7,1 м, его площадь 39,66 квадратных метра, длина машины 8,16 м, вес самолета бы 1383.45 кг. Шасси для простоты сделали неубирающимся, с резиновой амортизацией. По курсу самолет управлялся посредством двух килей с рулями направления, а по крену и тангажу - с помощью цельно-поворотных элевонов. В декабре 1941 года было решено перед началом летных испытаний продуть V-173 в одной из самых больших аэродинамических труб в мире, расположенной в Langley Field.
Первый полет V-173 состоялся 23 ноября 1942 года. Столь длительная задержка между постройкой самолета и первым полетом была вызвана загруженностью фирмы Chance Vought запуском в серию истребителя F4U Corsair, потому проект V-173 имел низкий приоритет. За штурвалом самолета находился летчик-испытатель Boone Guyton. Полет продлился 13 минут. После посадки Boone Guyton обратил внимание на чрезмерную нагрузку на ручку управления. В дальнейшем эту проблему устранили установкой весовых компенсаторов и подбором шага винтов в зависимости от режима работы двигателей. Также у самолета была проблема с очень сильной вибрацией винто-моторной группы, которую так и не удалось устранить до конца. Еще одной проблемой признали плохой обзор из кабины вперед при рулежке и на взлете. Причина этого был очень большой стояночный угол. Для исправления этого недостатка подняли пилотское кресло и сделали иллюминатор для обзора вниз-вперед.
Кроме Boone Guyton в испытаниях V-173 участвовал целый ряд летчиков-испытателей, в том числе знаменитый Charles Lindbergh. Всего самолет налетал более 130 часов и совершил около 190 полетов. Самолет развивал скорость до 222 км\час и поднимался на высоту до 1500 метров. Разбег при взлете составлял всего 61 метр. При встречном ветре скоростью в 46 км/ч он поднимался в воздух без разбега по взлетной полосе. Посадочная скорость была 80 км\час. Пилоты так же обращали внимание на великолепную маневренность V-173. За свою необычную форму самолет получил прозвища Flying Pancake (Летающий Блинчик) и Zimmers Skimmer (Шумовка Циммермана). За время испытаний V-173 три раза совершал вынужденные посадки, но без серьезных последствий для конструкции и пилотов. Самолет совершил свой последний тестовый полет 31 марта 1947 года. V-173 не был отправлен на слом и в данный момент находится в экспозиции музея Frontiers of Flight Museum, города Даллас, штат Техас.
Еще в сентябре 1941 года, задолго до первого полета V-173, ВМС США заказали фирме Chance Vought постройку 2 полноценных истребителей на основе дизайна V-173 и одного деревянного макета для продувке в аэродинамической трубе. Один экземпляр должен был проходить наземные испытания, другой предназначался для летных тестов. Фирменное обозначение у этого проекта было VS-315. В июне 1942 года была завершена разработка документации и самолету присвоили официальный индекс XF5U.
Производство
Фирма Chance Vought не спешила с постройкой самолета, а военные не подгоняли. Скорей всего все понимали, что самолет уж слишком необычный и особо не верили в успех проекта... Но как бы там ни было, 7 июня 1943 года был готов деревянный макет.
Chance Vought XF5U-1 существенно отличался от своего прародителя V-173. Основным отличием было два мощных двигателя Pratt & Whitney R-2000-7 Twin Wasp мощностью 1350 л. с. Для их эффективного охлаждения в крыле были предусмотрены два больших круглых воздухозаборника - располагавшиеся в них вентиляторы нагнетали воздух в двигательные отсеки. Отработанный воздух выходил через регулируемые створки на верхней и нижней поверхностях крыла.
И еще немного о двигателях Chance Vought XF5U-1. В большинстве источников пишут о двигателях Pratt & Whitney R-2000-7 Twin Wasp. Но в оригинальных документах, например "Airplane Characteristics & Performance XF5U-1", упоминается двигатель Pratt & Whitney ХR-2000-2 (turbo). Но есть документы с упоминаем двигателя Pratt & Whitney R-2000-7. Несмотря на тщательные поиски, не удалось в открытых источниках найти спецификации двигателя XR-2000-2 или хотя бы упоминания о его существовании… Если ориентироваться на данные "Airplane Characteristics & Performance XF5U-1", то можно предположить, что двигатель XR-2000-2 был прототипом серийных R-2000 Twin Wasp и скорей всего на построенных Chance Vought XF5U-1 стояли Pratt & Whitney R-2000-7.
Размещение пилота в кокпите Chance Vought XF5U-1 было более рациональным, чем в V-173 - теперь он располагался в выступающем спереди фюзеляжа отсеке цилиндрического сечения, который закрывался каплевидным фонарем. Для улучшения обзора вниз в полу кабины предусматривалось остекление.
Воздушные винты Chance Vought XF5U-1 имели меньший диаметр, чем у V-173, что позволило снизить стояночный угол самолета до 18 градусов (у V-173 было 22 градуса). Поскольку самолет проектировался для базирования на палубе авианосца, то его оснастили тормозным крюком. Обязательным требованием к палубному самолету было наличие встроенных подножек или лестницы для посадки пилота в кабину - использование приставных лестниц, как на V-173, на качающейся палубе авианосца категорически запрещалось. Для Chance Vought XF5U-1 проектирование подобных устройств оказалось достаточно сложной задачей, поскольку его кабина находился на высоте более трех метров над землей. Однако было найдено очередное оригинальное решение. Чтобы сесть в кабину Chance Vought XF5U-1, летчик должен был обойти машину сзади и по "спине" самолета, ставя ноги в специальные уступы, подняться в кабину.
Одной из многих уникальных особенностей самолета были его огромные винты. Конструкторам надо было решить проблему, которая заключалась в том, что лопасти испытывали большую нагрузку, вызванную несимметричным обтеканием воздушным потоком винта на больших углах атаки. Это могло привести к сильной вибрации угрожавшей целостности конструкции самолета. С этой особенностью пришлось столкнуться при испытаниях V-173. Для этого пришлось придумать довольно хитрое решение. Благодаря автомату перекоса пилот мог наклонять диск вращающегося пропеллера в любую сторону на угол до 10 градусов, снижая тем самым нагрузку на лопасти и отклоняя вектор тяги винта. Подобная система ранее использовалась только на вертолетах. Кроме этого, подобное решение должно было обеспечить потрясающую маневренность в воздушном бою.
Также пришлось поломать голову над проблемой передачи крутящего момента от двигателей на винты и синхронизации их вращения. Решили ее с помощью установки специально разработанного редуктора и длинных валов квадратного сечения.
В начале 1944 года начали строительство первого из двух заказных Chance Vought XF5U-1, а 17 июля 1944 года для упрощения финансирования и контроля, программы по летным испытаниям V-173 и постройке истребителей Chance Vought XF5U-1, объединили в один проект.
Описание конструкции
Фюзеляж, крыло и оперение
Chance Vought XF5U-1 представлял собой двухкилевой моноплан интегральной компоновки с эллиптическим крылом симметричного профиля NACA 0015 по всему размаху. Конструктивно самолет состоял из трех основных частей: передней, средней и задней.
В передней находилась кабина летчика, воздухозаборники с вентиляторами принудительного охлаждения двигателей и отсеки со стрелковым вооружением. Средняя часть фюзеляжа была образована двумя силовыми шпангоутами-лонжеронами, между которыми располагались двигатели, топливные баки, валы и редукторы привода винтов.
В нижней ее части к переднему силовому шпангоуту крепились основные стойки шасси. В задней части находились основные органы управления самолетом, хвостовое колесо и тормозной крюк. Силовой набор конструкции изготавливался из алюминиевых сплавов, а обшивка из нового композиционного материала - "Metalite". Он представлял собой два спрессованных алюминиевых листа, между которыми был слой сверхлегкого дерева - бальзы. Прочность и жесткость этого материала дала возможность фирме Chance Vought радикально уменьшить число подкрепляющих обшивку Chance Vought XF5U-1 шпангоутов и нервюр, сделав конструкцию почти монококовой. Также этот материал использовался при производстве первого серийного палубного истребителя ВМС США Chance Vought F6U Pirate.
Система управления самолетом механическая, жесткая. По крену и тангажу машина управлялась с помощью дифференциально отклоняемых цельноповоротных стабилизаторов. Стабилизаторы оснащены триммерами и внешними весовыми компенсаторами. Стабилизация летательного аппарата по направлению обеспечивается двумя трапециевидными килями с рулями направления большой площади. В хвостовой части самолета были установлены автоматические закрылки, используемые при посадке для парирования "экранного эффекта".
Шасси
Шасси самолета трехстоечные с хвостовым колесом. Все три шасси были двухколесными. Система уборки и выпуска шасси гидравлическая, пирамидального типа. Большой стояночный угол самолета заставил конструкторов закрепить тормозной крюк в весьма необычном месте - на верхней поверхности задней части фюзеляжа.
Силовая установка
Силовая установка состояла из двух 14-цилиндровых двухрядных двигателей Pratt & Whitney R-2000-7 Twin Wasp мощностью по 1350 л.с. На передней части картера каждого двигателя закреплялся редуктор с коническими шестернями, которые передавали вращающий момент на единый поперечный вал привода винтов. Кроме этого, к редуктору подключали вентилятор охлаждения двигателя. В случае отказа одного из двигателей летчик мог отключить его от редуктора, воспользовавшись соответствующей муфтой сцепления. Винты самолета были с изменяемым общим и циклическим шагом. Лопасти винта деревянные.
Вооружение и оборудование
Вооружение Chance Vought XF5U должно было состоять из 6 пулеметов калибра 12.7 мм. Боезапас по 400 патронов на ствол. Они должны были располагаться по бокам от кабины в "корне" крыла, по три штуки с каждой стороны. Также была возможность установить вместо пулеметов 4 пушки калибра 20 мм. Под фюзеляжем планировалось установить два бомбодержателя для подвески бомб до 454 кг или топливных баков емкостью до 567 л.
Модификации
V-173 – прототип для отработки и проверки жизнеспособности идеи "дископлана". Построен 1 экземпляр.
XF5U-1 – прототип серийного палубного истребителя. Построено 2 экземпляра.
Эксплуатация
В средине 1945 года первый экземпляр был почти готов для летных испытаний. Оставалось только дождаться когда фирма Hamilton Standard завершит постройку уникальных воздушных винтов. Но над проектом стали сгущаться тучи… После окончания Второй мировой войны, военный бюджет США был сильно сокращен и многие военный проекты были закрыты. К тому времени на разработку Chance Vought XF5U уже было потрачено 250 миллионов долларов, а до окончания проекта и запуска самолета в серию было еще очень далеко. И совсем не факт, что летные испытания завершились бы успешно. И самое главное – военными были нужны реактивные самолеты. Время поршневых истребителей закончилось.
В 1946 году финансирование разработки Chance Vought XF5U было резко сокращено. Недостаток средств привел к задержке в поставках воздушных винтов. Пришлось установить на самолет винт от истребителя Chance Vought F4U Corsair, что позволило провести наземные испытания двигателей и систем управления. Заказанные воздушные винты в конечном итоге таки были доставлены и установлены на Chance Vought XF5U-1. Пробные запуски двигателей на земле и пробежки самолета по взлетному полю, показали наличие сильных вибраций винтомоторной группы. В целях безопасности было принято решение провести летные испытания XF5U на песчаном озере Muroc (в окрестностях авиабазы Edwards), расположенном в пустыне Мохаве, штата Калифорния. Местные природные условия позволяли в случае неполадок экстренно посадить самолет прямо на дно высохшего озера. И наблюдать за полетами было намного удобней. Для реализации этой идеи, фирма Chance Vought базировавшаяся в городке Страдфорд, штат Коннектикут на восточном побережье США, запросила у ВМС США корабыль для транспортировки самолета через Панамский канал в штат Калифорнию, расположенный на западном побережье США.
Но вместо этого, ВМС США окончательно закрыли проект. Случилось это 17 марта 1947 года. Оба построенных экземпляра Chance Vought XF5U-1 было приказано утилизировать. С Chance Vought XF5U-1 построенным для статических тестов проблем не возникло, он и так был практически уничтожен входе этих тестов и рабочие просто разрезали его на части с помощью газовых резаков. А вот со вторым экземпляром Chance Vought XF5U-1, который планировали поднять воздух, приключилась небольшая детективная история...
Сняв с этого самолета двигатели и приборы, его разбили на части при помощи крана с подвешенной чугунной гирей. Все что осталось от самолета, продали местному скупщику металлолома. Но через несколько дней после этого грустно события, ВМС США прислали фирме Chance Vought письмо, где потребовали вернуть серебряные пластина стоимостью в 6000 долларов, которые использовались в конструкции редуктора двигателей. Сотрудники фирмы спешно отправилась на свалку и начались рыться в остатках самолета. Но поиски не дали результата и серебряные пластины не были обнаружены. Пришлось откупиться от ВМС США чеком на сумму в 6000 долларов. Но серебряные пластины не исчезли бесследно. Оказывается, они были найдены скупщиками металлолома, которым фирма Chance Vought продала остатки Chance Vought XF5U-1. Скупщики тут же помчались к меcтному ювелиру, а он в свою очередь, тут же "настучал" в полицию и ФБР на "подозрительных типов" принесших ему целую кучу серебра. Парней взяли под арест. Они сообщили, что вполне законно купили все это у фирме Chance Vought. Там потвердели, что все так и было... Скупщиков металлолома пришлось отпустить на свободу.
См. также
Литература и источники информации
- Ginter, Steve. Chance Vought V-173 and XF5U-1 Flying Pancakes (Naval Fighters Number Twenty-one). Simi Valley, CA: Steve Ginter Publishing, 1992. ISBN 0-942612-21-3.
- XF5U Standard Aircraft Characteristics. Washington, DC: Naval Historical Center at the U.S. Navy Yard. Retrieved: 25 July 2009.
