"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"

"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"


Этот любопытный самолет, спроектированный отделением концерна «Юнайтед Эйркрафт», фирмой Чанс-Воут, был впервые показан публике в июне 1946 года. Все, кто видел его хоть раз, не сговариваясь, давали ему веселые прозвища: «летающая сковородка», «шумовка» («скиммер»), «блинчик», «недопеченный пирожок», «летающее блюдце» и так далее. Но, несмотря на действительно странный внешний вид, Чанс-Воут XF5U-1 был грозной машиной. История ее такова.

В 1933 году видный американский ученый — аэродинамик Чарльз Циммерман провел серию опытов с крылом малого удлинения. Теоретические исследования показали эффективность данной схемы. На концах крыла сверхмалого удлинения предполагалось ставить винты, крутящиеся в сторону, противоположную направлению вращения сходящих с крыла вихрей. Тогда индуктивное сопротивление системы «крыло — винты» падало бы, а аэродинамическое качество возрастало с 1 до 4, то есть можно было построить самолет с огромным диапазоном скоростей. Низкооборотные винты большого диаметра при достаточной энерговооруженности позволят висеть, как вертолету поперечной схемы, и совершать вертикальный взлет, а низкое лобовое сопротивление даст самолетную скорость. В 1935 году Циммерман построил пилотируемую модель с размахом 2 м. Оснастил ее 2×25 л.с. двигателями «Клеон» воздушного охлаждения. Пилот должен был лежать внутри фюзеляжа — крыла. Но модель не оторвалась от земли из-за невозможности синхронизировать вращение винтов. Тогда Циммерман построил резиномоторную модель полуметрового размаха. Она успешно летала. После поддержки в НАСА, где до этого отвергали изобретения Циммермана, как чересчур современные, конструктора летом 1937 года пригласили работать на фирму Чанс-Воут (генеральный директор Юджин Уилсон). Здесь, пользуясь большим потенциалом лабораторий, Чарльз построил модель — электролет V-162 метрового размаха. Он совершил ряд успешных полетов в ангаре.


"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"


В конце апреля 1938-го Циммерман запатентовал свой самолет, рассчитанный на двух пассажиров и пилота. Его разработками заинтересовалось военное ведомство. В начале 1939 года в рамках конкурса на истребитель нетрадиционной схемы, в котором, кроме Чанс-Воута, приняли участие фирмы Кертисс и Нортроп, Чарльз занялся разработкой и постройкой легкомоторного аналога V-173. Работа финансировалась ВМС США. V-173 имел сложную деревянную конструкцию, обтянутую тканью. Два синхронизированных двигателя Континентал А-80 по 80 л.с. вращали через редукторы огромные трехлопастные винты диаметром по 5,03 метра. Размах крыла 7,11 м, его площадь 39,67 м2, длина машины 8,13 м. Шасси для простоты сделали неубирающимся, с резиновой амортизацией. Профиль крыла выбрали симметричным, НАСА — 0015. По курсу самолет управлялся посредством двух килей с рулями направления, а по крену и тангажу — с помощью цельно-поворотных элевонов. Из-за революционности концепции V-173 было решено перед началом летных испытаний продуть его в одной из самых больших аэродинамических труб в мире, на испытательном комплексе Лэнгли-Филд. Все успешно завершилось в декабре 1941 года. Начались летные испытания.

"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"


После коротких пробежек и подлетов на аэродроме фирмы в г. Стратфорде (штат Коннектикут), шеф-пилот фирмы Бун Гайтон 23 ноября 1942 года поднял V-173 в воздух. Первый 13-минутный полет показал, что нагрузка на ручку, особенно в канале крена чрезмерно велика. Этот недостаток устранили установкой весовых компенсаторов, подбором шага винтов в зависимости от режима работы двигателей. Самолет стал послушным в управлении. Гайтон констатировал, что ручка без чрезмерных усилий отклоняется в канале тангажа на 45 градусов в обе стороны. Несмотря на секретность программы, V-173 много летал и за пределами Стратфордского аэродрома, став «своим» в небе Коннектикута. При полетном весе 1400 кг мощности 160 л.с. машине явно не хватало. Несколько раз в результате отказа двигателя V-173 совершал вынужденные посадки. Однажды на песчаном пляже скапотировал, (колеса малого диаметра зарылись в грунт). Но всякий раз очень малая посадочная скорость и прочность конструкции спасали его от серьезных поломок.

"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"


Основным недостатком V-173 Гайтон и присоединившиеся к нему в процессе испытаний знаменитые летчики Ричард «Рик» Бурове и Чарльз Линдберг признали плохой обзор из кабины вперед при рулежке и на взлете. Причина этого — очень большой стояночный угол, 2215. Тогда подняли пилотское кресло, сделали иллюминатор для обзора вниз-вперед. Но и это мало помогло. Разбег самолета составил всего 60 метров. При встречном ветре 46 км/ч он поднимался в воздух вертикально. Потолок машины — 1524 м, максимальная скорость — 222 км/ч. Параллельно с конструированием и испытаниями V-173 фирма Чанс-Воут начала проектировать истребитель. Контракт на его разработку получила от ВМС 16 сентября 1941 года, через день после дачи согласия на продувки V-173 в трубе Лэнгли-Филд. Этот проект имел фирменное обозначение VS-315. После успешного завершения продувок V-173 (19 января 1942 года) Бюро по аэронавтике ВМС США запросило у фирмы техническое предложение о постройке двух опытных образцов и продувочной модели в 1/3 натуральной величины.

К маю 1942-го работа над техническим предложением была завершена. В команду Циммермана пришел молодой талантливый инженер Юджин «Пайк» Гринвуд. Он отвечал за проектирование конструкции нового самолета. В июне техническое предложение передали в Бюро по аэронавтике, будущий самолет получил наименование по системе, принятой в ВМС: XF5U-1. Основной его особенностью стало соотношение между максимальной и посадочной скоростью — около 11, по обычной схеме — 5. Расчетный диапазон скоростей от 32 до 740 км/ч. Для достижения таких характеристик следовало решить множество проблем. Например, на малых скоростях полета угол атаки сильно возрастал. Из-за несимметричности обтекания еще на V-173 отмечали очень сильные вибрации, грозившие прочности конструкции. Чтобы отделаться от этого режима, фирма Чанс-Воут, сотрудничавшая с фирмой Гамильтон Стандард (она производила воздушные винты), разработала движитель под названием «разгруженный пропеллер». Деревянные лопасти очень сложной формы, с широким комлем крепились к стальным проушинам, связанным с автоматом перекоса. С его помощью можно было менять циклический шаг лопастей.

"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"


В создании винтомоторной группы приняла также участие фирма Пратт-Уитни. Ею были спроектированы и изготовлены синхронизатор для двигателей R-2000-7, пятикратные редукторы, муфты сцепления, позволявшие любому из двух моторов выключаться в случае повреждения или перегрева. Специалисты помогли также сконструировать принципиально новую топливную систему, позволявшую питать двигатели при длительном полете на больших углах - атаки (до 90╟ при висении по-вертолетному). По внешней форме XF5U-1 практически повторял V-173. Той же осталась и система управления. Гондола пилота и крыло - фюзеляж полумонококовой конструкции были выполнены из металита (двухслойной панели из бальзы и алюминиевого листа) весьма прочного и достаточно легкого. Двигатели, утопленные в крыле - фюзеляже, имели хороший доступ. Планировалось установить 6 пулеметов "Кольт-Браунинг" калибром 12,7 мм с запасом патронов по 200 шт. на ствол, четыре из которых на серийных машинах хотели заменить на 20-мм пушки "Форд - Понтиак М-39А", к тому времени находившимися еще в стадии разработки. Деревянный макет XF5U-1 попал на макетную комиссию ВМС 7 июня 1943 года. Он имел трехлопастные винты. После переделок, вызванных замечаниями комиссии, вновь представленный к рассмотрению контракт на изготовление опытных образцов по непонятным причинам подписали лишь 15 июля 1944 года. Первый прототип решили оснастить двигателями Пратт-Уитни R-2000-7 (1100 л.с. - мощность на максимале, 1350 л.с. - на форсаже с впрыском воды), второй - XR-2000-2, с турбогенераторами фирмы Райт. Вооружение на первом прототипе не устанавливалось. Первый прототип XF5U-1 был выкачен из ангара 25 июня 1945 года. К этому времени фирма получила разрешение на проведение летных испытаний на хорошо оборудованном полигоне Мурок Драй Лейк (Калифорния). Ранее, 24 марта, она обратилась к ВМС с просьбой продолжить финансирование проекта, так как кредит, выделенный на XF5U-1, был уже растрачен. Для экономии средств урезали программу летных испытаний, в частности, ее полетную часть и статические испытания.

Временно оборудованный 4-лопастными винтами, аналогичными применяемым на истребителе F4U-4 "Корсар" (модель "Хайдроматик" фирмы Гамильтон), XF5U-1 успешно рулил. Второй экземпляр использовался для статических испытаний. После установки на первый прототип "разгруженных пропеллеров" Бун Гайтан, наконец, поднял самолет в воздух в середине января 1947 года. "Скиммер", как прозвали машину на фирме, с честью прошел программу летных испытаний, достигнув рекордной для того времени скорости в 811 км/ч. Этот неофициальный рекорд принадлежал Ричарду Буровсу. Скорости он достиг на высоте 8808 м на форсажном режиме. Были продемонстрированы возможности вертикального взлета со специальной трапеции "по-вертолетному", винтами вверх, висение также "по-вертолетному". "Скиммер" подготовили для перевозки морем через Панамский канал в Калифорнию, но программу внезапно закрыли. Основных причин оказалось две: финансовые затруднения на фирме, причем отказ от "Скиммера" стал самым простым способом сэкономить деньги, и тот факт, что уже шло перевооружение флота США на реактивную технику. Весной 1948 года согласно инструкции ВМС с самолетов сняли все ценное оборудование, а корпуса превратили бульдозерами в металлолом. V-173 примерно в это же время передали в музей при Смитсониановском институте, где он хранится по сей день.

"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"


Конструкция самолета

Истребитель 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, основной и расходные 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 - металита, запатентованного фирмой Vought и представляющего собой склеенный и сформованный в большом автоклаве сандвич из двух тонких алюминиевых листов, разделенных слоем сверхлегкого дерева - бальзы. Прочность и жесткость полученного материала дала возможность радикально уменьшить число подкрепляющих обшивку самолета шпангоутов и нервюр, сделав конструкцию почти монококовой.

Кабина летчика герметичная, закрытая каплевидным сдвижным фонарем. Привод сдвижной части фонаря электрический. Сиденье летчика - катапультируемое, типа JD-1, производства английской фирмы Martin-Baker. На передней панели приборной доски находились основные пилотажно-навигационные приборы, приборы контроля систем самолета и силовой установки. На левой панели располагались ручки управления двигателем, циклическим шагом винтов, триммерами, шасси и тормозным крюком. Правая панель была занята АЗС и панелью управления радиостанцией.

Силовая установка состояла из двух 14-цилиндровых двухрядных двигателей Pratt & Whitney R-2000-2(D) Twin Wasp мощностью по 1600 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. Отработанный горячий воздух выходил через регулируемые створки на нижней и верхней поверхностях фюзеляжа. Выхлопные газы через коллектор и U-образную выхлопную трубу выводились под фюзеляж. В случае отказа одного из двигателей летчик мог отключить его от редуктора, воспользовавшись соответствующей муфтой сцепления. Винты самолета - с изменяемым общим и циклическим шагом. Лопасти винта - деревянные.

Шасси самолета трехстоечные с хвостовым колесом. Все стойки шасси двухколесные. Система уборки гидравлическая. Большой стояночный угол самолета вынудил конструкторов закрепить тормозной крюк на верхней поверхности фюзеляжа. Механизм выпуска и уборки крюка гидравлический, пирамидального типа.

"Чанс-Воут" XF5U-1 "Скиммер"


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 .

Радиооборудование истребителя состояло из коротковолновой радиостанции и радиокомпаса. Антенны этих устройств находились под фюзеляжем. На опытные образцы XF5U-1 вооружение не устанавливалось. Серийные машины предусматривалось вооружать шестью 12,7-мм пулеметами Browning с боезапасом по 400 патронов или четырьмя 20-мм пушками М-39. Под фюзеляжем могли устанавливаться два пилона для подвески бомб общей массой до 454 кг или топливных баков емкостью 568 л. Использование неуправляемых ракет или бомбометание с пикирования полностью исключалось из-за большого диаметра винтов.


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 16
  1. Владимирец 20 марта 2013 09:43
    Интересно, как технический эксперимент, но не видно реальных задач для него. Статье +.
    1. Zerstorer 20 марта 2013 15:50
      Цитата: Владимирец
      Интересно, как технический эксперимент, но не видно реальных задач для него.

      Это один из самых быстрых поршневых истребителей. И при этом XF5U имел великолепные взлетно посадочные и маневренные характеристики.
  2. Iraclius 20 марта 2013 11:47
    Очень интересная статья. Однозначно плюс.
    достигнув рекордной для того времени скорости в 811 км/ч.

    belay
    Машина намного опередила время, а сама идея находит применение только сейчас, пусть и в сильно переработанном виде.


    v-22 osprey же! yes
    1. Владимирец 20 марта 2013 15:06
      Цитата: Iraclius
      Машина намного опередила время, а сама идея находит применение только сейчас, пусть и в сильно переработанном виде.

      Может и опередила, только ценность того же Оспри сколь сильно раскручена амеиканцами, столь сильно же и преувеличена, ИМХО.
      1. Iraclius 20 марта 2013 15:13
        А я про ценность ни слова и не сказал.
        Я написал, что наработки даже по такой спорной машине не пропали всуе и в этом американцам не откажешь - молодцы!
        У V-22 тоже хватает своих проблем, но американцы пока могут себе позволить разработку и доводку до ума таких машин.
        А где наши же СВВП и конвертопланы? Як-36 и так и не построенный Ми-30. Печальное состояние транспортной вертолётной авиации... И это при том, что наша школа была пионером в этой области. Вот о чём речь.
        1. Владимирец 20 марта 2013 16:33
          Цитата: Iraclius
          А где наши же СВВП и конвертопланы?

          От СВВП даже наши заклятые друзья отказываются, а про конвертопланы один вопрос: а зачем они нам (или амерам)?
          Цитата: Iraclius
          У V-22 тоже хватает своих проблем, но американцы пока могут себе позволить разработку и доводку до ума таких машин.

          Плохая и сложная в управлении машина, причём за серьёзные деньги.
          Цитата: Iraclius
          Печальное состояние транспортной вертолётной авиации...

          А что печального в нашей транспортной вертолётной авиации? Замены МИ-6 нет?
          В общем то я Вам - не ставил, но вопросы возникли. wink
          1. Iraclius 20 марта 2013 16:54
            Да при чём здесь минусы? lol Я за виртуальными плюсиками гоняюсь, что ли?
            Истина - вот самое главное.
            Цитата: Владимирец
            От СВВП даже наши заклятые друзья отказываются, а про конвертопланы один вопрос: а зачем они нам (или амерам)?

            Не обижайтесь, но, знаете, мне это напоминает ту ветку, где автор на полном серьёзе пытается убедить читателей, что суперавианосец Нимиц - шлак и ему пора на переплавку. smile
            Если коротко, то основным преимуществом конвертопланов перед вертолетами является экономичность полета (в самолетном режиме).
            Разработки таких ЛА ведутся в ряде стран. Например, англо-итальянский конвертоплан AgustaWestland AW609 готов появиться на рынке в 2016 году.
            То, что касается СВВП, то в войне за Фолкленды они себя неплохо проявили.
            Не везде же есть подготовленные ВВП.
            Цитата: Владимирец
            Замены МИ-6 нет?

            Просветите, если есть .
            Современное состояние вертолетного парка в Российской
            Федерации
            В I квартале 2012 г. российский парк насчитывал 2266
            вертолетов
            Основу вертолетного парка составляют:
            Ми-8 - 899 шт.
            Ми-2 - 485 шт.
            Ми-26/МИ-26Т - 128 шт.
            Ка-26 - 61 шт.
            Ка-32 - 48 шт.


            Для справки:
            ИНОСТРАННЫЕ ВЕРТОЛЕТЫ
            Robinson R44 - 232 шт.
            Eurocopter более 60 вертолетов
            разной модификации.
            AS350 - 23 шт.
            EC135 -14 шт.
            AS355 -12 шт.
            EC120 -13 шт.
            Bell
            Bell-407 -18 шт.
            Bell-429 - 2 шт.


            Такими темпами мы скоро всё потеряем. Сухая статистика. request
            1. Владимирец 20 марта 2013 17:00
              Цитата: Iraclius
              Если коротко, то основным преимуществом конвертопланов перед вертолетами является экономичность полета (в самолетном режиме).

              Некритично, если учитывать стоимость конвертоплана.
              Цитата: Iraclius
              То, что касается СВВП, то в войне за Фолкленды они себя неплохо проявили.

              Ну право! Вы бы ещё Трафальгарскую битву вспомнили.
              Цитата: Iraclius
              Просветите, если есть .

              Я и спросил, Вы МИ-6 имели ввиду. Да, согласен, вертолёта такого класса нет, но это не такое уж печальное состояние тарнспортной авиации.
              1. Iraclius 20 марта 2013 17:13
                Владимирец, Вас послушать, то нашей стране ничего не нужно.
                Зачем тогда вообще развиваться? Помяните мои слова, что когда доведут конвертопланы до ума, до начнётся эпопея по запоздалой разработке их у нас или закупке за рубежом.

                Ну, и ещё немного "радостной" статистики, "подтверждающей" Ваше благодушие.
                Наибольшее количество новой отечественной авиатехники поставлялось в вертолетный парк. За 2007-2010 годы было поставлено около 100 вертолетов, что составило 24% от общего количества поступивших в парк вертолетов. На данном сегменте российская авиатехника уступает рынок зарубежным производителям, предложение которых характеризуется многообразием типоразмеров вертолетов. В 2012 году из 121 поступившего в парк вертолета было только 2 новых российских вертолета и 105 зарубежных вертолетов, в основном легких.


                hi

                Я понимаю, что некоторые товарищи на форуме любят гыгыкать над американцами, когда самим нечем крыть, но за Вами я такого не замечал. Будем же объективными - наш вертолётный парк быстро катится в ..., а конвертопланов и СВВП просто не существует.
                1. Владимирец 20 марта 2013 19:26
                  Цитата: Iraclius
                  Владимирец, Вас послушать, то нашей стране ничего не нужно.

                  Ну зачем Вы так, я этого не говорил.
                  Цитата: Iraclius
                  Будем же объективными - наш вертолётный парк быстро катится в ...

                  Да я с этим и не спорю, он и в СССР парк в разных классах разнообразием не отличался. Я просто не понимаю Вашей эйфории от конвертопланов.
                  1. Iraclius 20 марта 2013 19:33
                    Цитата: Владимирец
                    Я просто не понимаю Вашей эйфории от конвертопланов.

                    А никакой эйфории нет. Честно скажу, что есть здоровая зависть к странам, которые могут себе позволить новые разработки в области авиации.
                    Есть одобрение того, что сырые наработки находят применение и в новой технике. Есть понимание того, что все проблемы конвертопланов - детские болезни роста.
                    Не можем позволить себе такие машины, то надо строить новые транспортные вертолёты, потому-что потребность в них в нашей стране огромная. Нет же, покупаем за рубежом. Вот за это горько.
    2. Zerstorer 20 марта 2013 15:44
      Ничего общего с Оспреем нет. Концепция XF5U была в другом. Основная идея состояла в том, чтобы уменьшить индуктивное сопротивление крыла малого удлинения (удлинение крыла XF5U близко к единице).
      1. Iraclius 20 марта 2013 15:51
        Цитата: Zerstorer
        Концепция XF5U
        была в том, чтобы исследовать элементы конструкции СВВП для винтовых истребителей. То, что вы пишете касается исключительно особенностей оригинальной конструкции фюзеляжа и движителей.
  3. Рустам 20 марта 2013 13:53
    хороший самолет
  4. Iraclius 20 марта 2013 14:51
    Мой совет всем "знатокам", которые налепили минусов, хотя бы иногда читать и книги, а не только сидеть, вылупившись в свои посты.
    В начале 1947 г. ВМФ и ВВС США начали программы по изучению возможностей создания самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП), а 1950 г. ВМФ открыл конкурс на разработку истребителя, взлетающего с хвоста, прототипом которого был выбран немецкий самолет времен войны Не "Lerche".
    Сюда же относятся и многие другие машины, в т.ч. XFY-1, Х-13, 1G (этот уже с поворотными винтами), XV-3, XV-15, Х-19 и многие другие.
    XF5U-1 точно также, как и V-173 был предназначен для изучения возможности применения принципов, заложенных в СВВП,в истребительной авиации. Позже доработанные находки нашли применение в V-22.
    Минусуйте дальше, грамотеи. lol
    1. Zerstorer 20 марта 2013 15:49
      Ну я тебя не минусовал. А по поводу XF5U, то планировался не вертикальный а укороченный взлет.
  5. Iraclius 20 марта 2013 15:51
    Цитата: Zerstorer
    Концепция XF5U
    была в том, чтобы исследовать элементы конструкции СВВП для винтовых истребителей. То, что вы пишете касается исключительно особенностей оригинальной конструкции фюзеляжа и движителей.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня