Przegląd wojskowy

Tajne samoloty alianckie (część 1) – Vought V-173

11
W latach czterdziestych amerykański inżynier Charles Zimmerman (nie mylić ze swoim niemieckim imiennikiem) zaprojektował samolot, który jest wyjątkowy pod względem aerodynamicznej konstrukcji, która wciąż imponuje nie tylko niezwykłym wyglądem i unikalnym projektem aerodynamicznym, ale także charakterystyką lotu . Ze względu na swój niepowtarzalny wygląd samolot otrzymał wiele pseudonimów, wśród których są m.in. „Latający Naleśnik”, „Latający Spadochron”, „Zimmerman Skimmer”. Dziś z całą pewnością można powiedzieć, że samolot ten, wraz z niemieckim Fi-1940, stał się jednym z pierwszych pojazdów pionowego/krótkiego startu i lądowania.

Historia kreacja

W 1933 roku słynny amerykański naukowiec aerodynamiki Charles Zimmerman przeprowadził serię eksperymentów ze skrzydłem o małym wydłużeniu. Przeprowadzone badania teoretyczne wykazały skuteczność tego schematu. Zgodnie z jego pomysłem, na końcach skrzydła o ultramałych wydłużeniach powinny znajdować się śmigła, które obracałyby się w kierunku przeciwnym do kierunku wirowania wirów powietrznych opadających ze skrzydła. Umożliwiło to zmniejszenie oporów indukcyjnych układu „skrzydło-śmigło” i zbudowanie maszyny o dużym zakresie prędkości. Jednocześnie użycie wolnoobrotowych śmigieł o dużej średnicy, przy odpowiednim zasilaniu, pozwoliłoby maszynie wystartować pionowo i zawisnąć w powietrzu, jak śmigłowiec poprzeczny, a niski opór zwiększyłby lot prędkość.

Pierwszy załogowy model według tego schematu o rozpiętości skrzydeł 2 metry zbudował Zimerman w 1935 roku. Model był wyposażony w dwa chłodzone powietrzem silniki Cleona o mocy 25 KM każdy. Model ten nigdy nie był w stanie oderwać się od ziemi ze względu na niemożność osiągnięcia synchronizacji obrotów śmigieł. Następnie Zimmerman zaprojektował nowy model z gumowym silnikiem o rozpiętości skrzydeł 0,5 metra. Ten model latał z powodzeniem. Następnie projektant uzyskał wsparcie w NASA, gdzie wcześniej jego rozwiązania były odrzucane jako zbyt nowoczesne. Latem 1937 roku projektant został powołany do pracy w firmie Chance-Vout. Tutaj, wykorzystując ogromny potencjał laboratoriów, Charles Zimmerman zbudował samolot elektryczny V-162 o rozpiętości skrzydeł 1 metra. Ten elektryczny samolot z powodzeniem latał w hangarze.
Tajne samoloty alianckie (część 1) – Vought V-173

W następnym roku 1938 rozwój Zimmermana zainteresował wojsko, a na początku 1939 wziął udział w konkursie na stworzenie niekonwencjonalnego myśliwca. Prace w ramach tego konkursu sfinansowała Marynarka Wojenna USA. Właśnie wtedy Zimmerman zaczął tworzyć lekki samolot V-173. Ten samolot miał dość złożoną drewnianą konstrukcję, która była pokryta tkaniną. Model wyposażono w 2 zsynchronizowane silniki Continental A-80 o mocy 80 KM każdy. Silniki te poprzez skrzynię biegów obracały 2 ogromne śmigła trójłopatowe, których średnica wynosiła 5,03 m. Rozpiętość skrzydeł samolotu wynosiła 7,11 metra, powierzchnia skrzydła wynosiła 39,67 metra kwadratowego. m. Całkowita długość samolotu wynosiła 8,13 m. Podwozie samolotu zostało wykonane jako nie chowane, aby ułatwić projektowanie. Na trasie samolotem sterowano za pomocą 2 kili ze sterami, w pitch and roll samochód był kontrolowany za pomocą ruchomych elevonów.

Ze względu na rewolucyjną koncepcję, która została wdrożona w V-173, postanowiono wysadzić samolot w jednym z największych tuneli aerodynamicznych ówczesnego świata, znajdującym się na obiekcie testowym Langley Field. Testy w tubie zakończyły się pomyślnie w grudniu 1941 roku, po czym samolot przeszedł do prób w locie. Po wykonaniu krótkich przejazdów na lotnisku firmy w Stratford, główny pilot Chance-Vote, Boone Guyton, uniósł samochód w powietrze. Stało się to 23 listopada 1942 r.

O masie startowej 1400 kg. moc dwóch 80-konnych silników wyraźnie nie wystarczała samochodowi. W tym samym czasie, w wyniku awarii silnika, V-173 kilkakrotnie lądował awaryjnie, a raz na piaszczystej plaży nawet zboczył z drogi. Jednak za każdym razem wytrzymałość konstrukcji i niska prędkość lądowania uchroniły samolot przed poważnymi uszkodzeniami. Jednocześnie piloci testowi nazwali główną wadą samochodu słaby widok z kokpitu podczas kołowania i startu. Powodem tego był zbyt duży kąt parkowania wynoszący 22 stopnie. Rozbieg startowy prototypu V-173 wynosił zaledwie 60 m, a przy wietrze czołowym 46 km/h mógł wystartować pionowo. Maksymalna prędkość wynosiła 222 km/h, maksymalny pułap 1 m.

Równolegle trwały prace nad stworzeniem myśliwca, który miał oznaczenie firmowe VS-315. Do czerwca 1942 roku do Biura Aeronautyki złożono propozycję techniczną tego samolotu. Nowy myśliwiec, zgodnie z systemem nazewnictwa przyjętym przez US Navy, otrzymał oznaczenie XF 5U-1. Główną cechą tej maszyny był stosunek prędkości lądowania do maksymalnej prędkości lotu – około 11, podczas gdy dla samolotów konwencjonalnych wartość ta wynosiła 5. Szacowany zakres prędkości myśliwca miał wynosić od 32 do 740 km/h.

Aby osiągnąć deklarowane cechy maszyny, konieczne było rozwiązanie szeregu problemów. Na przykład przy niskich prędkościach lotu znacznie wzrósł kąt natarcia. Ze względu na asymetrię przepływu na prototypie V-173 odnotowano dość silne drgania, które zagrażały wytrzymałości konstrukcji. Aby się ich pozbyć, stworzono pędnik, zwany „nieobciążonym śmigłem”. Było to śmigło drewniane o bardzo skomplikowanym kształcie. Ostrza o skomplikowanym kształcie z szeroką kolbą zostały przymocowane do stalowych uszy, które z kolei połączono z tarczą skośną. Z jego pomocą można było zmieniać cykliczny skok łopat śmigła.

Firma Pratt-Whitney brała udział w tworzeniu grupy śmigieł do nowego myśliwca, która zaprojektowała i wyprodukowała synchronizator do silników R-2000-7, sprzęgła, pięciokrotne skrzynie biegów, które pozwalały na wyłączenie dowolnego z 2 silników w przypadku przegrzania lub uszkodzenia. Specjaliści tej firmy pomogli również zaprojektować całkowicie nowy układ paliwowy, który umożliwił zaopatrywanie silników w paliwo podczas długiego lotu pod dużymi kątami natarcia (do 90 stopni podczas zawisu jak helikopter).

Niestety, od powstania pierwszego prototypu myśliwca XF5U-1, który wyjechał z hangaru 25 czerwca 1945 roku, do pierwszego lotu w połowie stycznia 1947 roku minęło zbyt dużo czasu. „Skimmer”, jak nazywano w firmie myśliwiec XF5U-1, z honorem ukończył program testów w locie, a nawet ustanowił rekord prędkości tamtych lat, pokazując prędkość 811 km/h. Ten nieoficjalny rekord prędkości lotu należał do Richarda Burovsa, który osiągnął go w dopalaczu na wysokości 8808 metrów. Ponadto samolot zademonstrował możliwość pionowego startu ze specjalnego trapezu. Samolot wystartował jak helikopter z podniesionymi śmigłami, jak każdy helikopter mógł zawisnąć w powietrzu.

Jednak pomimo wyjątkowości rozwoju projekt myśliwca XF5U-1 został zamknięty. Były dwa główne powody tej decyzji: trudności finansowe w firmie oraz porzucenie projektu Skimmer było najłatwiejszym sposobem na zaoszczędzenie pieniędzy oraz fakt, że lotnictwo Stany Zjednoczone zaczęły ponownie wyposażać się w technologię odrzutową. Zgodnie z instrukcjami Marynarki Wojennej wiosną 1948 roku z samolotów usunięto cały cenny sprzęt, po czym ich kadłuby zostały zmiażdżone przez buldożery na złom. W tym samym czasie prototyp V-173 został przeniesiony do muzeum w Smithsonian Institution, gdzie jest bezpiecznie przechowywany do dziś.

Opis projektu

Myśliwiec XF5U-1 w zewnętrznej formie prawie powtórzył V-173 i był dwukilowym jednopłatem o integralnym układzie i eliptycznym skrzydle o symetrycznym profilu NACA 0015 na całej rozpiętości. Strukturalnie myśliwiec składał się z 3 głównych części: przedniej, środkowej i tylnej. W przedniej części znajdował się kokpit, schowki na broń strzelecką oraz wloty powietrza z wentylatorami do wymuszonego chłodzenia silników. Środkowa część kadłuba myśliwca składała się z 2 ram-drążków mocy, pomiędzy którymi znajdowały się silniki, wały i skrzynie biegów, główne i jednorazowe zbiorniki paliwa, napędy śmigieł. W dolnej części podwozie główne zostało zamontowane do przedniej ramy napędowej. W tylnej części kadłuba myśliwca mieściło się koło ogonowe, główne elementy sterujące maszyny, a także hak hamulcowy.

Zespół napędowy konstrukcji XF5U-1 został wykonany ze stopów aluminium, natomiast poszycie samolotu zostało wykonane z nowego materiału kompozytowego zwanego metalitem, który został opatentowany przez Vought i był przekładką z 2 cienkich blach aluminiowych sklejonych i autoklawowanych w dość dużym autoklaw arkusze, które zostały oddzielone warstwą ultralekkiego drewna - balsy. Sztywność i wytrzymałość zastosowanego materiału poszyciowego pozwoliła radykalnie zmniejszyć liczbę żeber i ram wzmacniających poszycie maszyny, czyniąc konstrukcję niemal jednolitą.

Kokpit był ciśnieniowy i miał ruchomy daszek w kształcie łzy. Jego napęd zmiany biegów był elektryczny. Fotel pilota myśliwca był fotelem katapultowanym, wykorzystano fotel JD-1, wyprodukowany przez brytyjską firmę Martin-Baker. Główne przyrządy pilotażowe i nawigacyjne, urządzenia sterujące elektrownią i systemami myśliwskimi znajdowały się na przednim panelu deski rozdzielczej. Na lewym panelu znajdowały się pokrętła sterujące cyklicznym skokiem śmigieł, silnika, trymerów, haka hamulcowego i podwozia. Prawy panel zajmował panel sterowania radiostacji i stacji benzynowej.

Elektrownia myśliwca obejmowała 2 czternastocylindrowe dwurzędowe silniki Pratt & Whitney R-2000-2 (D) o mocy 1600 KM każdy. Skrzynia biegów z zębatkami stożkowymi została zamontowana z przodu skrzyni korbowej każdego silnika, która przekazywała moment obrotowy na pojedynczy poprzeczny wał napędowy śruby napędowej. Dodatkowo do skrzyni biegów podłączono wentylator chłodzący silnik. Na dolnej i górnej części kadłuba znajdowały się specjalne klapy, przez które uciekało wydmuchiwane gorące powietrze. Spaliny były odprowadzane pod nadwoziem przez specjalną rurę wydechową i kolektor w kształcie litery U. W przypadku awarii jednego silnika pilot mógł odłączyć go od skrzyni biegów za pomocą odpowiedniego sprzęgła. Łopaty śmigieł były drewniane, a same śmigła miały zmienny skok całkowity i cykliczny.

Samolot był wyposażony w trójkołowe podwozie z kołem ogonowym, system czyszczenia był hydrauliczny. Całe podwozie myśliwca było dwukołowe. Duży kąt postoju samochodu wymusił na projektantach umieszczenie haka hamulcowego na górnej powierzchni kadłuba. System sterowania myśliwcem był mechaniczny, sztywny. W skoku i przechyle kontrolowano go za pomocą odchylanych w różny sposób stabilizatorów poruszających się we wszystkich kierunkach. Stabilizatory zostały wyposażone w zewnętrzne kompensatory ciężaru i trymery. Stabilizacja myśliwca w kierunku została przeprowadzona dzięki 2 trapezowym płetwom ze sterami o dużej powierzchni. W części ogonowej samolotu znajdowały się automatyczne klapy używane podczas lądowania.

Uzbrojenia nie montowano w prototypach myśliwca XF5U-1, ale przewidywano, że samoloty produkcyjne będą uzbrojone w sześć karabinów maszynowych Browning kal. 12,7 mm (amunicja na 400 pocisków na lufę) lub cztery działka powietrzne M-20 kal. 39 mm. Również pod kadłubem mogły znajdować się 2 pylony do montażu zbiorników paliwa o pojemności 568 litrów lub dwóch bomb o łącznej masie do 454 kg. Bombardowanie nurkowe lub użycie rakiet niekierowanych zostało całkowicie wykluczone ze względu na zbyt dużą średnicę śmigieł.

Źródła informacji:

-http://warplanefuns.ru/planes-main/amerika-main/item/33-f5u.html
-http://www.airwar.ru/enc/fighter/f5u.html
-http://www.aviarmor.net/aww2/aircraft_exp/usa/Vought%20V-173.htm
Autor:
11 komentarzy
Ad

Subskrybuj nasz kanał Telegram, regularnie dodatkowe informacje o operacji specjalnej na Ukrainie, duża ilość informacji, filmy, coś, co nie mieści się na stronie: https://t.me/topwar_official

informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. Biały
    Biały 9 sierpnia 2012 08:57
    +3
    Stąd wyrastają historie o UFO
  2. Civil
    Civil 9 sierpnia 2012 09:00
    +1
    samolot był spóźniony na wojnę lub skomplikowany technicznie z niejasnym zastosowaniem bojowym
  3. 8 firma
    8 firma 9 sierpnia 2012 09:46
    +2
    Kierunek nie jest ślepym zaułkiem, tuż przed czasem. Zdarza się...
    1. USNik
      USNik 9 sierpnia 2012 16:16
      +2
      Kierunek nie jest ślepym zaułkiem, tuż przed czasem. Zdarza się...

      Masz na myśli wyprzedzenie? Czy chcesz powiedzieć, że w XXI (21.) wieku takie jednostki będą latać partiami? Amerykanie nie odrzucili tego programu na próżno. Jaka jest zaleta koncepcji takiego samolotu? Zgadza się, pionowy lub krótki start i lądowanie. Ale z tego aparatu nie można zrobić ani myśliwca, ani samolotu transportowego, jak na samolot cywilny to bardzo sprytne sterowanie, zginęłyby setki… Tak więc okazał się tylko ciekawym projektem inżynieryjnym.
  4. Zerstore
    Zerstore 9 sierpnia 2012 10:06
    +3
    Okazało się, że ciekawy samochód z Zimmermmana. Ale to nie jest dla mnie do końca jasne: „a same śruby miały zmienny skok całkowity i cykliczny”. Cóż, ogólny krok jest jasny. Ale cykliczny… Oto 2 pytania:
    1) Dlaczego? Teoretycznie otrzymujemy kontrolowany wektor ciągu.
    2) Ale jak to jest tam realizowane? Lub jeszcze jedna dźwignia sterująca - wtedy ręce pilota nie wystarczą. Lub złożony system sterowania - od RUS po lotnisko kontrolowane. powierzchnie (jak w normalnym samolocie) i tarcze sterujące. Ale wtedy narażamy się na zbyt ostre sterowanie samolotem.

    Schemat układu XF5U
  5. Zerstore
    Zerstore 9 sierpnia 2012 10:26
    +4
    Oto rysunki.

    V173

    XF5U

    XF5U
  6. borysst64
    borysst64 9 sierpnia 2012 10:29
    +2
    Nie leciałbym z taką pasją!!
  7. Brat Sarych
    Brat Sarych 9 sierpnia 2012 16:43
    0
    Moim zdaniem czysta perwersja...
    I nie latałbym - ale nie wpadnę w tę pasję, wrzucą ją do rzeki (kreskówka o Złotym Pierścieniu) ...
  8. Senja
    Senja 9 sierpnia 2012 16:52
    +2
    Pieprzone gówno, nie samolot)
    1. Zerstore
      Zerstore 10 sierpnia 2012 10:12
      0
      Daj spokój. Ciekawy i piękny samochód.
  9. alex86
    alex86 9 sierpnia 2012 21:09
    0
    Ale co za fantazja! I poleciał! A przed Ospreyem wciąż było ...
  10. Alex
    Alex 18 lutego 2014 16:03
    +1
    Kolejny wynalazek ze względu na inwencję...