Экспериментальный турбовинтовой истребитель-бомбардировщик Republic XF-84H
Republic XF-84H — это экспериментальный турбовинтовой истребитель-бомбардировщик, который был создан в США в первой половине 1950-х годов. Самолет был спроектирован авиастроительной корпорацией Republic Aviation Corporation. Всего было построено два экспериментальных самолета данного типа. Первый полет состоялся 22 июля 1955 года. При создании самолета использовались аэродинамическая концепция и некоторые элементы конструкции серийно производимой машины Republic F-84F Thunderstreak.
Republic XF-84H стал самым быстрым в мире однодвигательным самолетом с пропеллером, но так и остался лишь экспериментальной разработкой. Помимо высокой скорости полета, которая, однако, так и не стала сверхзвуковой, самолет отличился еще одной особенностью — он был чрезвычайно громким в прямом смысле этого слова. Создаваемый взлетающим самолетом шум оказывал на организм человека сильное воздействие негативного характера, находиться вблизи самолета было тяжело даже в специальных противошумных наушниках.
Это чудо инженерной мысли, которое вошло в историю еще и не самым обычным внешним видом, было создано компанией Republic Aviation Corporation, основанной в 1931 году. Штаб-квартира компании располагалась в Фармингдэйле, Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк. Первоначально компания называлась Seversky Aircraft Company. Открыл ее эмигрант из России, известный летчик Александр Николаевич Прокофьев-Северский. Из России он вынужден был эмигрировать в 1918 году. В 1939 году компания была реорганизована, получив название Republic Aviation Corporation. При этом в ней традиционно работало много русских и грузинских эмигрантов, включая ведущего конструктора Александра Михайловича Картвели. Самыми известными самолетами компании были P-47 Thunderbolt, F-84 Thunderjet и F-105 Thunderchief, которые были созданы Картвели. Как нетрудно заметить, в названии самолетов компании всего присутствовало слово thunder — «гром». Экспериментальному самолету XF-84H корпорации Republic Aviation это слово подошло бы лучше всего на свете.
В 1965 году компания Republic Aviation Corporation была окончательно поглощена другой американской компанией Fairchild Aircraft. Но традиция с названием самолетов осталось прежней и продолжает жить и сегодня. Она нашла свое отражение в известном штурмовике Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II.
Но вернемся в начало 1950-х годов прошлого века, когда большая часть боевых самолетов ВВС США уже была реактивными. Стоит отметить, что турбореактивные двигатели середины XX века уже обеспечивали самолетам довольно приличную максимальную скорость и высоту полета, но вот экономичностью они явно не выделялись. ТРД тех лет имели очень большой удельный расход топлива, поэтому боевые реактивные самолеты не могли похвастаться большой дальностью полета. Одновременно с этим тактико-технические требования американских военных к новым боевым самолетам только возрастали.
Решить имеющуюся проблему можно было двумя основными способами — использованием ПТБ — подвесных топливных баков или дозаправкой самолетов в воздухе. При этом дозаправка в небе подходила только для стратегических бомбардировщиков, в то время как для тактической авиации такая дозаправка обычно применялась лишь при перегоночных перелетах и то в очень ограниченных масштабах. ПТБ действительно позволяли уменьшить остроту проблемы, к примеру, для истребителей-перехватчиков. Но такое решение не годилось для истребителей-бомбардировщиков, так как подвесные топливные баки занимали место на узлах внешней подвески, снижая боевую нагрузку, а значит и боевые возможности самолетов.
Одновременно с этим в американской морской авиации преобладали самолеты, оборудованные поршневыми двигателями. Единственными самолетами с реактивными двигателями здесь оставались истребители. Палубные штурмовики и патрульные машины берегового базирования оснащались поршневыми силовыми установками, так как для авиации, действующей над морем, дальность и продолжительность полета имели ключевое значение. Для палубной авиации очень важным критерием была и меньшая посадочная скорость винтовых самолетов в сравнении с реактивными.
В этих реалиях в США, стремясь увеличить боевой радиус и боевую нагрузку авиации, ВМС и ВВС совместно инициировали работы по разработке нового истребителя-бомбардировщика с турбовинтовым двигателем. Всего планировалось построить 4 прототипа: 3 для ВВС и один — для флота. Турбовинтовые двигатели (ТВД) были выбраны неслучайно. Они имели меньший расход топлива по сравнению с имеющимися на тот момент ТРД и при этом развивали большую мощность, чем обыкновенные поршневые моторы. В ВВС считали ТВД идеальными для истребителей-бомбардировщиков, для которых высокая скорость полета не была определяющим качеством их эффективности. Куда важнее была дальность полета и его продолжительность, а значит и возможное время нахождения над целью.
На тот момент времени самым перспективным виделся двигатель ХТ40 производства компании Allison, который развивал мощность порядка 6000 л.с. Именно этот двигатель планировалось устанавливать на большинство перспективных самолетов морской авиации: палубные штурмовики, патрульные летающие лодки, самолеты вертикального взлета и посадки. Интерес к данному двигателю проявляли и в ВВС.
Republic F-84F Thunderstreak
За разработку самолета, который удовлетворил бы всех заказчиков, взялась компания Republic Aviation Corporation. Конструкторскую группу компании возглавил Джозеф Фримен. Первоначально самолет получил обозначение AP-46. Проект нового самолета был представлен заказчику и получил одобрение в мае 1952 года. Однако к этому времени ВМС США потеряли к проекту интерес. Это произошло после того, как американские авианосцы получили мощные паровые катапульты, а также началось внедрение угловых взлетных палуб. Это позволило эксплуатировать с авианосцев более тяжелые реактивные самолеты. Заказ на новый экспериментальный самолет урезали до двух экземпляров. Контракт на их постройку был заключен 15 декабря 1952 года. Для новой модели компанией Republic Aviation было зарезервировано обозначение XF-106, но его решено было сменить на XF-84H. Замена была необходима, так как получить финансирование на модернизацию уже существующей машины было гораздо проще, чем на новую модель самолета. Всего удалось собрать два прототипа, которые получили заводские номера 51-17059 и 51-17060. Новый истребитель-бомбардировщик должен был объединить в себе скорость полета реактивного самолета с экономичностью и дальностью турбовинтового самолета.
XF-84H представлял собой одноместный свободнонесущий моноплан с переднерасположенным крылом стреловидной формы. При этом крыло, шасси, кабина пилота были без изменений взяты с серийного истребителя-бомбардировщика Republic F-84F Thunderstreak. Крыло было оборудовано щелевыми закрылками, элеронами и предкрылками. В корневой его части располагались воздухозаборники двигателя. Фюзеляж пришлось проектировать заново, он был заметно длиннее, чем фюзеляж серийного самолета F-84F. Сразу за кабиной летчика был установлен аэродинамический гребень треугольной формы.
Двигатель экспериментального самолета был расположен в хвостовой части фюзеляжа. Поэтому вращающийся момент передавался на находящийся в передней части воздушный винт при помощи вала длиной 6 метров. Этот вал проходил непосредственно под кабиной летчика. Дополнительная тяга создавалась за счет реактивной струи от ТВД. Интересной особенностью выбранного ТВД было наличие у него форсажной камеры. Это был единственный в мире винтовой самолет, оснащенный таким устройством, которое, правда, не было использовано ни в одном из полетов.
Воздушный винт имел диаметр 3,66 метра, при этом ширина его лопастей доходила до 1/3 от их длины. Скорость их вращения была такова, что законцовки лопастей превышали скорость звука, достигая скорости М=1,18. Скорее всего, Allison ХТ40 был первым в мире двигателем со сверхзвуковым винтом.
Киль экспериментального самолета XF-84H был выше и имел несколько другую форму по сравнению с серийной моделью. Цельноповоротный стабилизатор был вынесен в верхнюю часть киля, так как здесь он не попадал в зону воздушного потока от работающего винта. Шасси самолета было трехопорным, с передней стойкой.
Первый полет экспериментальный самолет XF-84H совершил 22 июля 1955 года, машину поднял в воздух летчик-испытатель компании Republic Aviation Генри Дж. Биэрд. Взлет был произведен с авиабазы Эдвардс. В рамках непродолжительной программы испытаний было выполнено всего 12 полетов. При этом лишь один из них был признан полностью удачным, а 11 оставшихся завершались совершением аварийной посадки. На первом прототипе экспериментального истребителя-бомбардировщика было совершено 8 полетов (в том числе единственный удачный), на втором — 4 полета.
Самолеты вызывали большое количество нареканий, их преследователи различные технические проблемы, связанные главным образом с винтомоторной установкой. Так очень часто происходили отказы системы изменения шага винта, что сильно затрудняло полет или делало его невозможным. Фиксировалась очень сильная вибрация шестиметрового вала, который шел от двигателя к винту. Еще одной проблемой стал очень сильный шум. Скорость вращения воздушного винта была настолько большой, что законцовки лопастей преодолевали скорость звука, а это создавало шум, который можно было услышать за 35 километров. Да и сам турбовинтовой двигатель ХТ40, по утверждению инженеров компании «Аллисон», был просто кошмаром механиков. Достаточно сказать лишь о том, что на проведение всех необходимых предстартовых процедур, включая проверку электрических и гидравлических систем, а также прогрев двигателя, уходило около 30 минут.
Но все же самым ярким из недостатков самолета был невероятный шум, производимый его винтомоторной установкой, в первую очередь винтами. Находиться вблизи самолета было невозможно даже в противошумных наушниках. Персонал аэродрома даже на удалении в сотни метров от самолета мог чувствовать недомогание, головокружение, были зафиксированы случаи обмороков и даже приступ эпилепсии. Один из летчиков компании Republic Aviation наотрез отказался от полетов на данной машине, совершив всего один полет.
Существует большая вероятность того, что экспериментальный самолет XF-84H являлся самым шумным в истории. По некоторым данным, в полете он выдавал целых 135 дБ, при том, что уровень шума более 120 дБ уже считается опасным для человека. Самолет прозвали «вопящим громом», а механики, в полной мере ощутившие на себе его акустическое воздействие, язвительно отмечали, что пусть он и не преодолел звуковой барьер, но уж точно преодолел «шумовой». Стоит отметить, что расчетная скорость экспериментального самолета должна была составить 1080 км/ч, однако на практике удалось развить максимальную скорость в 837 км/ч, что само по себе было достаточно хорошим показателем.
С момента первого полета до момента закрытия программы не прошло и трех месяцев, работы над экспериментальным самолетом XF-84H были полностью прекращены 9 октября 1956 года. После закрытия программы прототип под номером 51-17060 отправился на слом, а самолет с номером 51-17059 сохранился до наших дней. В 1999 году этот самолет был передан в Национальный музей ВВС США, расположенный на авиабазе Райт-Паттерсон в штате Огайо, где его можно увидеть и сегодня.
Летно-технические характеристики XF-84H:
Габаритные размеры: длина — 15,69 м, высота — 4,69 м, размах крыла — 10,21 м, площадь крыла — 30,75 м2.
Масса пустого самолета — 7888 кг.
Нормальная взлетная масса — 10 433 кг.
Максимальная взлетная масса — 13 432 кг.
Силовая установка — ТВД Allison XT-40-A-1 мощностью 6000 л.с.
Максимальная скорость полета — 837 км/ч.
Практическая дальность — 1650 км.
Практический потолок — 10 700 м.
Экипаж — 1 человек.
Источники информации:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/xf84h.html
http://aviadejavu.ru/Site/Crafts/Craft30789.htm
http://alternathistory.com/repablik-xf-84h-vopyashchii-grom-ssha-1952-g
http://ru.rfwiki.org/wiki/Republic_Aviation
Материалы из открытых источников
Информация