Самый шумный самолет в истории. Экспериментальный истребитель XF-84H – «Вопящий гром»
К началу 1950-х годов большинство боевых самолетов американских ВВС оснащались реактивными силовыми установками. Турбореактивные двигатели устанавливались на всех создаваемых бомбардировщиках и истребителях, обеспечивая им большую высоту полета и высокую максимальную скорость. Но при этом большой удельный расход топлива приводил к тому, что у реактивных самолетов была относительно небольшая дальность полета, особенно на фоне возрастающих тактико-технических требований.
Чтобы компенсировать этот недостаток, использовалось два основных подхода: дозаправка в воздухе или применение подвесных топливных баков. Однако дозаправка в воздухе пригодная для стратегических бомбардировщиков, для тактической авиации того времени применялась ограниченно и только при перегоночных перелетах. Подвесные топливные баки решали проблему для истребителей-перехватчиков, однако для истребителей бомбардировщиков были не лучшим решением, поскольку занимали место на внешней подвеске, уменьшая таким образом боевую нагрузку.
В морской авиации ситуация была несколько иной. Здесь единственными реактивными самолетами являлись истребители. Патрульные самолеты берегового базирования и палубные штурмовики по старинке оснащались поршневыми двигателями, так как для действующих над морем самолетов, ключевое значение имели продолжительность и дальность полета (а для палубных – еще и меньшая, по сравнению с реактивными самолетами, посадочная скорость винтовых машин).
Однако поршневые двигатели перспективы развития не имели, поэтому специалисты американских ВМС обратили свое внимание на турбовинтовые двигатели, которые имели меньший по сравнению с турбореактивными двигателями расход топлива, но развивавшие большую, чем поршневые моторы, мощность.
Турбовинтовые двигатели также привлекли внимание командования ВВС, которое считало их подходящими для истребителей-бомбардировщиков. Это объясняется тем, что данные самолеты действуют на небольших высотах, для них большая скорость определяющим качеством не была, а вот продолжительность, большая дальность полета и большая боевая нагрузка являлись исключительно важными.
В указанный период в морской авиации наиболее многообещающим считался турбовинтовой двигатель ХТ40 фирмы "Аллисон", который развивал мощность около 6000 л.с. (поздние модификации – более 7000 л.е.). Его планировалось установить на большинство перспективных флотских машин: палубные штурмовики Норт Америкэн XA2J-1 "Сэвидж" и Дуглас XA2D-1 "Скайшарк", патрульную летающую лодку Конвэр XP5Y-1, истребители ВВП Локхид XFV-1 и Конвэр XFY-1 "Пого". ХТ40 – "спарка" двигателей Т-38, приводящих винт через общий редуктор.
ВВС к ХТ40 проявили определенный интерес, и в 1951 году совместно с флотом была инициирована программа строительства турбовинтового истребителя-бомбардировщика имеющего высокие летно-тактические характеристики. Машина должна была сочетать в себе лучшие черты реактивных (высокие скороподъемность и скорость полета) и винтовых (низкая посадочная скорость, большая дальность полета, небольшой пробег и разбег) самолетов. Предполагалось построить 4 прототипа – 3 для ВВС и 1 для флота.
Разработкой турбовинтового истребителя-бомбардировщика занялась компания "Рипаблик Авиэйшн Корпорэйшн". Конструкторская группа работала под руководством Джозефа Фримэна.
Чтобы сэкономить время и средства, в конструкции нового самолета, с фирменным обозначением АР-46, использовали общую аэродинамическую концепцию и узлы строившихся реактивных самолетов – разведчика RF-84F «Тандерфлэш» и истребителя-бомбардировщика F-84F «Тандерстрик».
АР-46 – свободнонесущий одноместный среднеплан цельнометаллической конструкции, имеющий трехстоечное убирающееся шасси с носовой опорой. Пилотская кабина, стреловидное крыло и шасси взяли от F-84F без изменений. Поскольку в носовой части фюзеляжа разместили винт, воздухозаборники двигателя установили в корневых частях консолей крыла – как на RF-84F. Крыло самолета имело щелевые закрылки, предкрылки и элероны.
Существенно переработали хвостовое оперение. Киль в сравнении с F-84F стал выше, изменилась его форма. Цельноповоротный стабилизатор был перенесен на верхушку киля. Это было сделано для того, чтобы вынести его из воздушного завинтового потока. За кабиной пилота установили небольшой аэродинамический треугольный гребень.
Фюзеляж АР-46 спроектировали заново. Его длина, по сравнению с F-84F, была больше. По компоновке он напоминал «Аэрокобру». Турбовинтовой двигатель ХТ40А-1 имевший мощность 5850 л.с. размещался в хвостовой части, а винт приводился шестиметровым валом, проходящим под кабиной пилота.
Трехлопастный винт изменяемого шага разработала фирма "Аэропродактс" – единственная, взявшаяся за это задание. Винт был необычным – диаметр составлял 3,66 метров, а ширина лопастей 1/3 от их длины. Большая скорость вращения стала причиной того, что законцовки лопастей двигались с превышением скорость звука (М=1,18). Вероятно, изделие "Аэропродактс" – первый в мире сверхзвуковой винт.
Двигатель ХТ40 кроме тяги, производимой винтом, обеспечивал дополнительную тягу благодаря реактивной струе. Данный двигатель обладал еще одной интересной особенностью: наличием форсажной камеры. Истребитель фирмы «Рипаблик» стал, таким образом, единственным винтовым самолетом, который был снабжен подобным устройством, хотя, следует отметить, что форсажная камера ни в одном из полетов не включалась.
Максимальный запас топлива размещаемого во внутренних и подвесных, находящихся под консолями крыла баках равнялась 6400 литров. При этом дальность полета могла равняться 3800 км.
По проекту, встроенное вооружение состояло из одного пулемета Т45 калибра 15,24 мм с боекомплектом 1200 патронов (также рассматривался вариант с 3 такими пулеметами). Внешние подвески могли служить для размещения авиабомб и НАР общей массой до 1800 кг.
В мае 1952 года проект и макет самолета АР-46 были показаны представителям военно-воздушных сил и одобрены заказчиком. К тому времени флот потерял к проекту интерес, так как внедрение угловых взлетных палуб и мощных паровых катапульт позволило использовать с авианосцев тяжелые реактивные самолеты, имеющие высокие взлетные и посадочные скорости. Поэтому ограничились созданием всего двух прототипов, договор на постройку которых был подписан 15 декабря 1952 года.
Вначале новому самолету зарезервировали обозначение XF-106, однако вскоре его заменили на XF-84H, так как у конгрессменов было гораздо проще добиться выделения денег на модификацию существующего самолета, а не на создание нового.
В воздух первый прототип XF-84H впервые поднялся 22 июля 1955 года с авиабазы Эдварде. Пилотировал Генри Дж. Биэрдом, летчик-испытатель фирмы "Рипаблик".
Результаты данного и последующих полетов приносили только разочарования. Прежде всего, машину преследовали тех. проблемы, которые были связаны с винтомоторной установкой. Вал винта большой длины сильно вибрировал. Постоянно отказывал механизм изменения шага винта, затрудняя полет или делая его невозможным вообще. Да и сам двигатель ХТ40, по словам самих инженеров «Аллисон», был «...монстром и кошмаром механиков». Достаточно упомянуть тот факт, что на проведение всех предстартовых процедур, в том числе прогрев двигателя и проверка его электрических и гидравлических систем, требовалось 30 минут!
Но, пожалуй, самым неприятным недостатком XF-84H являлся невероятный шум, который производила его винтомоторная установка, и прежде всего – винт. Как уже говорилось, законцовки лопастей двигались со сверхзвуковой скоростью и создавали тем самым ударные волны.
Стандартные защитные наушники, применяемые наземным персоналом, совершенно не помогали, что было неудивительно – звук, производимый винтомоторной установкой, слышали на расстоянии 35 км! Персонал, находящийся на аэродроме на расстоянии в несколько сотен метров от самолета с включенным двигателем испытывал головокружение, недомогание, случались обмороки и приступы эпилепсии. Один из пилотов компании «Рипаблик», выполнил на новом самолете один полет и наотрез отказался участвовать в программе. Остальные полеты были совершены Генри Биэрдом.
Вероятно, XF-84H самый шумный самолет в истории авиации. Ему и прозвище дали подходящее – "Тандерскритш", что переводится как "вопящий гром". Механики, ощутившие акустическое воздействие самолета на себе в полной мере, на этом не останавливались и заявляли, что если машина хотя и не преодолела звуковой барьер, то "шумовой барьер" превысила несомненно.
В рамках программы испытаний выполнили всего двенадцать полетов, из которых одиннадцать завершились из-за неполадок аварийной посадкой, и только один оказался удачным! Из них первый прототип поднимался в воздух восемь раз (включая единственный удачный), второй взлетал лишь четыре раза.
Во время полетов на высоте 3000 метров удалось развить скорость в 837 км/ч, что гораздо ниже того на что рассчитывали конструкторы – 1080 км/ч (а по мнению оптимистов XF-84H смог превысить скорость звука). Несмотря на это XF-84H являлся самым быстрым турбовинтовым самолетом - до того как появился советский Ту-95.
9 октября 1956 года программу официально закрыли. Таким образом, оборвалась одна из "тупиковых ветвей" эволюции боевых самолетов. Успешно эксплуатируемые на транспортных, патрульных самолетах и бомбардировщиках турбовинтовые двигатели для истребителей оказались непригодными. Второй прототип XF-84H был сдан на слом, первый установили у въезда на авиационную базу "Мидоус Филд" возле Барксфилда (штат Калифорния) на бетонном постаменте. В феврале 1999 года передан в Национальный музей американских военно-воздушных сил в Дейтоне (штат Огайо).
Летно-технические характеристики:
Размах крыла – 10,21 м;
Длина – 15,69 м;
Высота – 4,69 м;
Площадь крыла – 30,75 м2;
Масса пустого самолета – 7888 кг;
Нормальная взлетная масса – 10433 кг;
Максимальная взлетная масса – 13472 кг;
Тип двигателя – 1 турбовинтовой двигатель Allison XF-40-A-1;
Мощность – 5850 л.с.;
Максимальная скорость – 1080 км/ч;
Крейсерская скорость – 730 км/ч;
Перегоночная дальность – 3800 км;
Практическая дальность – 1650 км;
Скороподъемность – 883 м/мин;
Практический потолок – 10700 м;
Экипаж – 1 человек.
Вооружение:
- один пулемет Т45 калибра 15,24 мм с боекомплектом 1200 патронов;
- авиабомбы и НАР общей массой до 1800 кг. на внешних подвесках.
Чтобы компенсировать этот недостаток, использовалось два основных подхода: дозаправка в воздухе или применение подвесных топливных баков. Однако дозаправка в воздухе пригодная для стратегических бомбардировщиков, для тактической авиации того времени применялась ограниченно и только при перегоночных перелетах. Подвесные топливные баки решали проблему для истребителей-перехватчиков, однако для истребителей бомбардировщиков были не лучшим решением, поскольку занимали место на внешней подвеске, уменьшая таким образом боевую нагрузку.
В морской авиации ситуация была несколько иной. Здесь единственными реактивными самолетами являлись истребители. Патрульные самолеты берегового базирования и палубные штурмовики по старинке оснащались поршневыми двигателями, так как для действующих над морем самолетов, ключевое значение имели продолжительность и дальность полета (а для палубных – еще и меньшая, по сравнению с реактивными самолетами, посадочная скорость винтовых машин).
Однако поршневые двигатели перспективы развития не имели, поэтому специалисты американских ВМС обратили свое внимание на турбовинтовые двигатели, которые имели меньший по сравнению с турбореактивными двигателями расход топлива, но развивавшие большую, чем поршневые моторы, мощность.
Турбовинтовые двигатели также привлекли внимание командования ВВС, которое считало их подходящими для истребителей-бомбардировщиков. Это объясняется тем, что данные самолеты действуют на небольших высотах, для них большая скорость определяющим качеством не была, а вот продолжительность, большая дальность полета и большая боевая нагрузка являлись исключительно важными.
В указанный период в морской авиации наиболее многообещающим считался турбовинтовой двигатель ХТ40 фирмы "Аллисон", который развивал мощность около 6000 л.с. (поздние модификации – более 7000 л.е.). Его планировалось установить на большинство перспективных флотских машин: палубные штурмовики Норт Америкэн XA2J-1 "Сэвидж" и Дуглас XA2D-1 "Скайшарк", патрульную летающую лодку Конвэр XP5Y-1, истребители ВВП Локхид XFV-1 и Конвэр XFY-1 "Пого". ХТ40 – "спарка" двигателей Т-38, приводящих винт через общий редуктор.
ВВС к ХТ40 проявили определенный интерес, и в 1951 году совместно с флотом была инициирована программа строительства турбовинтового истребителя-бомбардировщика имеющего высокие летно-тактические характеристики. Машина должна была сочетать в себе лучшие черты реактивных (высокие скороподъемность и скорость полета) и винтовых (низкая посадочная скорость, большая дальность полета, небольшой пробег и разбег) самолетов. Предполагалось построить 4 прототипа – 3 для ВВС и 1 для флота.
Разработкой турбовинтового истребителя-бомбардировщика занялась компания "Рипаблик Авиэйшн Корпорэйшн". Конструкторская группа работала под руководством Джозефа Фримэна.
Чтобы сэкономить время и средства, в конструкции нового самолета, с фирменным обозначением АР-46, использовали общую аэродинамическую концепцию и узлы строившихся реактивных самолетов – разведчика RF-84F «Тандерфлэш» и истребителя-бомбардировщика F-84F «Тандерстрик».
АР-46 – свободнонесущий одноместный среднеплан цельнометаллической конструкции, имеющий трехстоечное убирающееся шасси с носовой опорой. Пилотская кабина, стреловидное крыло и шасси взяли от F-84F без изменений. Поскольку в носовой части фюзеляжа разместили винт, воздухозаборники двигателя установили в корневых частях консолей крыла – как на RF-84F. Крыло самолета имело щелевые закрылки, предкрылки и элероны.
Существенно переработали хвостовое оперение. Киль в сравнении с F-84F стал выше, изменилась его форма. Цельноповоротный стабилизатор был перенесен на верхушку киля. Это было сделано для того, чтобы вынести его из воздушного завинтового потока. За кабиной пилота установили небольшой аэродинамический треугольный гребень.
Фюзеляж АР-46 спроектировали заново. Его длина, по сравнению с F-84F, была больше. По компоновке он напоминал «Аэрокобру». Турбовинтовой двигатель ХТ40А-1 имевший мощность 5850 л.с. размещался в хвостовой части, а винт приводился шестиметровым валом, проходящим под кабиной пилота.
Трехлопастный винт изменяемого шага разработала фирма "Аэропродактс" – единственная, взявшаяся за это задание. Винт был необычным – диаметр составлял 3,66 метров, а ширина лопастей 1/3 от их длины. Большая скорость вращения стала причиной того, что законцовки лопастей двигались с превышением скорость звука (М=1,18). Вероятно, изделие "Аэропродактс" – первый в мире сверхзвуковой винт.
Двигатель ХТ40 кроме тяги, производимой винтом, обеспечивал дополнительную тягу благодаря реактивной струе. Данный двигатель обладал еще одной интересной особенностью: наличием форсажной камеры. Истребитель фирмы «Рипаблик» стал, таким образом, единственным винтовым самолетом, который был снабжен подобным устройством, хотя, следует отметить, что форсажная камера ни в одном из полетов не включалась.
Максимальный запас топлива размещаемого во внутренних и подвесных, находящихся под консолями крыла баках равнялась 6400 литров. При этом дальность полета могла равняться 3800 км.
По проекту, встроенное вооружение состояло из одного пулемета Т45 калибра 15,24 мм с боекомплектом 1200 патронов (также рассматривался вариант с 3 такими пулеметами). Внешние подвески могли служить для размещения авиабомб и НАР общей массой до 1800 кг.
В мае 1952 года проект и макет самолета АР-46 были показаны представителям военно-воздушных сил и одобрены заказчиком. К тому времени флот потерял к проекту интерес, так как внедрение угловых взлетных палуб и мощных паровых катапульт позволило использовать с авианосцев тяжелые реактивные самолеты, имеющие высокие взлетные и посадочные скорости. Поэтому ограничились созданием всего двух прототипов, договор на постройку которых был подписан 15 декабря 1952 года.
Вначале новому самолету зарезервировали обозначение XF-106, однако вскоре его заменили на XF-84H, так как у конгрессменов было гораздо проще добиться выделения денег на модификацию существующего самолета, а не на создание нового.
В воздух первый прототип XF-84H впервые поднялся 22 июля 1955 года с авиабазы Эдварде. Пилотировал Генри Дж. Биэрдом, летчик-испытатель фирмы "Рипаблик".
Результаты данного и последующих полетов приносили только разочарования. Прежде всего, машину преследовали тех. проблемы, которые были связаны с винтомоторной установкой. Вал винта большой длины сильно вибрировал. Постоянно отказывал механизм изменения шага винта, затрудняя полет или делая его невозможным вообще. Да и сам двигатель ХТ40, по словам самих инженеров «Аллисон», был «...монстром и кошмаром механиков». Достаточно упомянуть тот факт, что на проведение всех предстартовых процедур, в том числе прогрев двигателя и проверка его электрических и гидравлических систем, требовалось 30 минут!
Но, пожалуй, самым неприятным недостатком XF-84H являлся невероятный шум, который производила его винтомоторная установка, и прежде всего – винт. Как уже говорилось, законцовки лопастей двигались со сверхзвуковой скоростью и создавали тем самым ударные волны.
Стандартные защитные наушники, применяемые наземным персоналом, совершенно не помогали, что было неудивительно – звук, производимый винтомоторной установкой, слышали на расстоянии 35 км! Персонал, находящийся на аэродроме на расстоянии в несколько сотен метров от самолета с включенным двигателем испытывал головокружение, недомогание, случались обмороки и приступы эпилепсии. Один из пилотов компании «Рипаблик», выполнил на новом самолете один полет и наотрез отказался участвовать в программе. Остальные полеты были совершены Генри Биэрдом.
Вероятно, XF-84H самый шумный самолет в истории авиации. Ему и прозвище дали подходящее – "Тандерскритш", что переводится как "вопящий гром". Механики, ощутившие акустическое воздействие самолета на себе в полной мере, на этом не останавливались и заявляли, что если машина хотя и не преодолела звуковой барьер, то "шумовой барьер" превысила несомненно.
В рамках программы испытаний выполнили всего двенадцать полетов, из которых одиннадцать завершились из-за неполадок аварийной посадкой, и только один оказался удачным! Из них первый прототип поднимался в воздух восемь раз (включая единственный удачный), второй взлетал лишь четыре раза.
Во время полетов на высоте 3000 метров удалось развить скорость в 837 км/ч, что гораздо ниже того на что рассчитывали конструкторы – 1080 км/ч (а по мнению оптимистов XF-84H смог превысить скорость звука). Несмотря на это XF-84H являлся самым быстрым турбовинтовым самолетом - до того как появился советский Ту-95.
9 октября 1956 года программу официально закрыли. Таким образом, оборвалась одна из "тупиковых ветвей" эволюции боевых самолетов. Успешно эксплуатируемые на транспортных, патрульных самолетах и бомбардировщиках турбовинтовые двигатели для истребителей оказались непригодными. Второй прототип XF-84H был сдан на слом, первый установили у въезда на авиационную базу "Мидоус Филд" возле Барксфилда (штат Калифорния) на бетонном постаменте. В феврале 1999 года передан в Национальный музей американских военно-воздушных сил в Дейтоне (штат Огайо).
Летно-технические характеристики:
Размах крыла – 10,21 м;
Длина – 15,69 м;
Высота – 4,69 м;
Площадь крыла – 30,75 м2;
Масса пустого самолета – 7888 кг;
Нормальная взлетная масса – 10433 кг;
Максимальная взлетная масса – 13472 кг;
Тип двигателя – 1 турбовинтовой двигатель Allison XF-40-A-1;
Мощность – 5850 л.с.;
Максимальная скорость – 1080 км/ч;
Крейсерская скорость – 730 км/ч;
Перегоночная дальность – 3800 км;
Практическая дальность – 1650 км;
Скороподъемность – 883 м/мин;
Практический потолок – 10700 м;
Экипаж – 1 человек.
Вооружение:
- один пулемет Т45 калибра 15,24 мм с боекомплектом 1200 патронов;
- авиабомбы и НАР общей массой до 1800 кг. на внешних подвесках.
Информация