«Пират»-неудачник
Истребитель VOUGHT F6U PIRAT. Появление в конце войны боевых реактивных самолетов в японии и Германии вынудило руководство ВМС США начать программу по перевооружению палубной авиации новой техникой. В первой половине 40-ых годов XX века трем ведущим авиационным компаниям: McDonnel, Vought и North American было предложено создать эскизные проекты реактивных истребителей для обеспечения ПВО авианосца в радиусе пяти километров.
Кроме этого непростого задания авиастроители были загружены срочными заказами управления ВМС США, которое торопилось перевооружить авиацию флота еще до вторжения в Японию, запланированного на 1945 год. Любая из компаний в рвении создать лучший самолет использовала в собственных проектах самые новые технические ответы Наиболее передовым из трех предложенных был проект истребителя V-340 компании Vought.
Договор на постройку трех опытных образцов этого самолета и 65 серийных автомобилей под обозначением F6U был подписан 29 декабря 1944 года. По традиции компании, применяющей в заглавиях собственных самолетов пиратскую лексику, истребителю присвоили гордое имя PIRATE.
При создании F6U самая серьёзной проблемой было обеспечение его минимального лобового сопротивления.
С целью уменьшения миделя фюзеляжа конструкторы выбрали турбореактивный двигатель с осевым компрессором Mod 24С компании Westinghouse, что разрабатывался с 1944 года по заказу флота. В то время, когда эксперты компании Vought начали подготовку к постройке первого примера, компания Westinghouse приступила к производству этого ТРД с назначенным массой 250 и ресурсом часов 530 кг под обозначением J34-WE-22.
Сопло выходило под маленькую хвостовую балку, на которой крепилось хвостовое оперение хорошей схемы, а маленькие воздухозаборники NACA ламинарного типа размещались под корневыми частями крыла. Само же крыло было спроектировано прямым, с ламинарным суперкрити-ческим профилем NACA 65-212 с относительной толщиной 12 процентов.
Самый яркой изюминкой истребителя PIRAT стало использование в конструкции нового прочного и легкого материала, запатентованного компанией Vought и воображавшего собой необычный сандвич из двух алюминиевых страниц, между которыми прокладывался слой сверхлегкого дерева — бальзы. Слои склеивались и формовались в громадном автоклаве. Композитный материал взял наименование metallit.
Его жёсткость и прочность позволили радикально уменьшить число подкрепляющих обшивку нервюр и самолёта шпангоутов, сделав конструкцию практически монококовой.
Панелями из металлита обшивалась фактически вся поверхность планера, причем панели крепились заклепками с потайными головками. Высокая точность изготовления таких панелей разрешила свести к минимуму зазоры между страницами обшивки.
Так, по окончании полировки и покраски самолет поражал кроме того экспертов чистотой собственных аэродинамических форм и смотрелся так, как будто бы его зацело отлили из металла. Если сравнивать с самолетом XFJ-1 FURY, созданным компанией North American, металпитовая конструкция F6U давала выигрыш в массе автомобили около тонны.
Первый опытный образец истреби гели Pirat XF6U-1 в полете
Маленькая закругленная носовая часть истребителя F6U снабжала пилоту красивый обзор вперед и вниз, что крайне важно при посадке на палубу. В первый раз на самолетах компании Vought F6U имел трехстоечное шасси с носовым колесом.
При проектировании автомобили громадное внимание уделялось понижению упрочнений летчика, прилагаемых к органам управления. Для этого на элеронах установили внутреннюю аэродинамическую компенсацию, не имеющую выступающих подробностей и не портящую картину обтекания крыла.
Рули высоты оснастили сервокомпенсаторами и триммерами. Комплекс этих ответов разрешил снизить все возможные упрочнения на ручке управления до 4,5 кгс.
Продувки в аэродинамической трубе подтвердили расчетные характеристики, но на протяжении изучений не рассматривались поведение автомобили на трансзвуковых скоростях и явления, связанные со сжимаемостью воздуха.
Разработчики решили поступить несложнее, они поставили на самолет автоматические воздушные тормоза с гидравлическим приводом, каковые ограничивали скорость полета и не допускали выхода самолета на неисследованные режимы.
PIRAT отличался замечательным встроенным оружием, складывающимся из четырех 20-мм пушек с боезапасом 150 снарядов на ствол, расположенных под кабиной летчика; стволы пушек выходили в носовую часть фюзеляжа.
Тут же внизу пребывали воздухозаборники Возможность попадания в них пороховых газов при стрельбе была довольно большая. Это предположение подтвердилось уже в первых огневых опробованиях. Но тратить время на устранение для того чтобы большого недочёта не стали. Управление компании желало как возможно стремительнее поднять истребитель в атмосферу, а доработать конструкцию возможно было и позже, на протяжении подготовки серийного производства.
Более важные опасения проектировщиков приводило к расположению сопла двигателя ниже строительной горизонтали самолета, что имело возможность повлечь изменение угла тангажа при трансформации тяги. Для проверки поведения автомобили была создана модель F6U в масштабе 1:7. Газовую струю из сопла имитировали шесть компрессоров, нагнетавших воздушное пространство в один подсоединенный к модели шланг. Продувки проводились в аэродинамической трубе малых скоростей United Aircraft Research Division в Хартфорде.
Аэродинамические опыты продемонстрировали, что в четырех разных режимах моделируемого полета сопло не формирует какого-либо момента по тангажу и его необыкновенное (реданное) размещение покинули без трансформаций.
Первый умелый экземпляр XF6U-1 с заводским номером 33532 собрали летом 1946 года на заводе компании в Стратфорде (штат Коннектикут). По окончании наземных опробований машину разобрали, упаковали в коробки и перевезли грузовиками на авиабазу Мюрок в Калифорнию и снова собрали.
2 октября 1946 года летчик-испытатель Бун Гайтон поднял новый истребитель в атмосферу. Первый полет чуть было не закончился аварией. В воздухе у XF6U-1 PIRAT остановился двигатель. К счастью, летчику удалось спланировать и совершить вынужденную посадку на огромное высохшее озеро Розамонд, поверхность которого употреблялась в Мюроке в качестве ВПП.
«Виноватой» в остановке двигателя была новая совокупность смазки с маслораспы-лителем, которую создала компания Westinghouse.
Все 23 литра масла, залитые в маслобак самолета, были использованы менее чем за час — приблизительно столько времени ушло на газовку. взлёт и пробные пробежки. В то время, когда же масло закончилось, двигатель . Заменить турбореактивный двигатель выяснилось нечем, и летные опробования было нужно прервать.
Следующий полет состоялся лишь через 45 дней. По окончании третьего полета на авиабазе Мюрок начались проливные дожди.
В случае если отыскать в памяти, что база пребывала в пустыне Мохаве, в 160 км северо-восточнее Лос-Анджелеса, то возможно себе представить, как редкое это явление для тех мест. Жёсткая поверхность дна высохшего озера превратилась в грязь. Полеты были прекращены.
На протяжении вынужденного простоя бригада испытателей занималась изучением материалов объективного контроля Во второй половине 40-ых годов двадцатого века эти материалы добывались примитивным фоторегистратором, воображавшим собой ящик с комплектом авиационных устройств, фотопулеметом и лампой подсветки. Последний непрерывно снимал на пленку показания стрелок устройств.
Установленные в регистраторе устройства дублировали указатели, стоящие в кабине летчика: приборной скорости, скороподъемности. барометрической высоты, температуры воздуха, ряда и расхода топлива вторых серьёзных параметров работы ТРД.
К сожалению, анализ этих данных мало сказал о летных качествах автомобили. Угловые скорости, положение рулей, линейные ускорения, перегрузка и другие серьёзные параметры не фиксировались.
Кроме того на определение числа М полета приходилось тратить много времени в отыскивании отношения приборной скорости к скорости звука в данных условиях посредством логарифмической линейки.
Через пара недель дно озера высохло и полеты возобновились. В десятом полете, в то время, когда самолет уже летал на предельных скоростях, соответствующих числу М = 0,8, летчик почувствовал резкие удары на педалях управления.
Информация, полученная в последующих вылетах со скоростями, лежащими в пределах от М = 0,76 до М = 0,8, не разрешила установить закономерность между скоростью полёта и появлением ударов Созванный консилиум аэродинамиков пришел к единодушному точке зрения о том, что «виноваты» в ударах по рулям местные скачки уплотнения, появляющиеся в месте киля и соединения стабилизатора. Это были именно те явления сжимаемости, каковые не рассматривались при проектировании истребителя.
Палубный истребитель F6U PIRAT:
1 — капот приборного отсека; 2 — козырек фонаря кабины пшюта; 3 — сдвижная часть фонаря; 4 — противофлаттерный груз; 5 — хвостовой АНО; 6 — ПВД; 7 — жаровая труба; 8 — выпускное устройство; 9 — выдвижная подножка в убранном положении; 10 — верхняя подножка; 11 — 20-мм пушки М3; 12 — крышка закабинного приборного отсека; 13 — штыревая антенна; 14 — киль увеличенной площади; 15 — модифицированный ПВД; 16 — тормозной щиток; 17 — дополнительные шайбы путевой устойчивости; 18 — люк отсска оружия; 19 — дополнительные шайбы путевой устойчивости; 20 — крыльевой АНО; 21 — антенна высотомера; 22 —капот в открытом положении; 23 — катапультное кресло; 24 — сдвижная часть фонаря в открытом положении; 25 — посадочная фара; 26 — АНО; 27 — крышка заливной горловины концевого топливного бака; 28 — концевой крыльевой топливный бак; 29 — руль направления; 30 — триммер рули направления; 31 — тормозной гак в выпущенном положении; 32 — колесо главной стойки шасси; 33 — створка ниши уборки носовой стойки шасси; 34 — подножка в выдвинутом положении; 35 — носовая стойка шасси; 36 — элерон; 37 — крышка заливной горловины фюзеляжных топливных баков; 38 — триммер элерона; 39 — триммер руля высоты; 40 — руль высоты; 41 — хвостовое оперение второго умелого экземпляра (вид сверчу); 42 — хвостовое оперение первого умелого экземпляра (вид сверху); 43 — обтекатель штока цилиндра выпуска посадочного щитка; 44 створка главной стойки шасси; 45 — воздухозаборник; 46 — иллюминатор ФКП; 47 — створки ниши уборки передней стойки шасси (в закрытом положении); 48 — посадочный гак в убранном положении; 49 — посадочный щиток; 50 — створка ниши уборки колеса главной стойки шасси; 51 — хвостовое оперение первого умелого экземпляра (вид снизу); 52 — стойка главного шасси
На перепроектирование хвостовой части у компании не хватало ни времени, ни средств. В этом случае единственным и самоё простым решением проблемы стала установка торпедообразного обтекателя на месте сочленения горизонтальных и вертикальных поверхностей хвостового оперения, что и было сделано на втором умелом примере, строящемся на заводе в Стратфорде.
Послевоенное сокращение армейских затрат затронуло и заказ флота на F6U PIRAT.
Число серийных самолетов уменьшили до 30 единиц. Соответствующие трансформации к договору были подписаны 5 февраля 1947 года.
В апреле 1947 года компания Vought закончила строительство второго XF6U-1 с заводским номером 33533, и он своим ходом улетел в Мюрок. Перелет проходил с четырьмя промежуточными посадками, на аэропортах подскока его ожидали технические команды компании для подготовки к предстоящему полету.
Вторым, не меньше большим недочётом, найденным на протяжении летных опробований, стали недостаточная склонность и путёвая устойчивость летательного аппарата к медлительно затухающим колебаниям по рысканию Летчики говорили, что машина неадекватно реагирует на положение рулей. На третьем умелом примере данный недочёт был устранен, для чего было нужно расширить площадь киля.
Добавленные секции не только улучшили устойчивость, но и увеличили локальное критическое число М территории стыковки стабилизатора. Это разрешило убрать переднюю часть торпедообразного обтекателя.
В осеннюю пору 1947 года первые два умелых примера перегнали в летно-испытательный центр на базе ВМС США Патаксент Ривер для оценки их качеств морскими пилотами. Ведущим летчиком от ВМС прописали Пола Тайера.
Кстати, потом он стал главой фирмы Vought, а в то время, когда эта компания вошла в концерн LTV. П Тайер занял пост управляющего делами и помощника генерального директора.
Отзывы всех военных летчиков довольно летных черт F6U PIRAT были нелестными И вправду — они были очень плохими по большей части из-за тяги двигателя и низкой приёмистости J34-WE-22.
Именно в это время ВМС начали сертификацию турбореактивных двигателей в соответствии с новыми требованиями, каковые предусматривали повышение времени их опробований на боевых режимах в 2,5 раза. Новые требования предусматривали кроме этого уменьшение времени разгона от режима малого газа до большого в шесть раз по сравнению со ветхими техническими условиями.
На фоне этих ужесточенных требований недочёты силовой установки F6U имели возможность поставить крест на всех работах по доводке истребителя.
Первым сертифицированным турбореактивным двигателем стал Westinghouse J34-WE-30 и его модификация с форсажной камерой от компании Solar — J34-WE-30A. Тяга форсированного варианта достигала 1900 кгс (на 540 кге больше, чем у WE-22). Конечно, что эксперты Vought решили установить новый двигатель на собственный самолет.
Во второй половине 40-ых годов XX века умелые автомобили XF6U-1 были возвращены на завод в Стратфорде для замены силовой установки.
Повышение длины двигателя повлекло за собой важные трансформации конструкции самолета. Учитывая повышенную температуру, хвостовую часть автомобили зашили алюминиевыми страницами, каковые для изучения температурного режима были окрашены термочувствительной краской.
Для компенсации изменившейся центровки и возросшей взлетной массы было нужно увеличивать площадь крыла, для чего были установлены громадные, практически на четверть размаха, треугольные зализы на задней кромке. не забывая о проблемах с путевой устойчивостью, конструкторы поставили на горизонтальном оперении маленькие круглые вертикальные поверхности.
Самолет оснастили форсажной камерой, не смотря на то, что установка ее была операцией условной, потому, что на применение камеры налагались твёрдые ограничения. По инструкции, летчику разрешалось включать ее всего на две-три 60 секунд при наборе и взлёте высоты до 9000 м, теми же двумя-тремя минутами ограничивалось время включения камеры и в воздушном бою. При трудящемся форсаже расход горючего возрастал на 30%.
Однако PIRAT стал первым в мире серийным истребителем с форсажной камерой Чёрта самолета улучшились При включении форсажа скорость полета вырастала на 80 км/ч. По окончании доработок из обозначений самолетов изъяли букву «X» и воображали их армейским как предсерийные образцы истребителя F6U-1.
Летные опробования F6U PIRAT в окончательном виде проходили в морском испытательном центре.
В одном из плановых полетов перед П.Тайером поставили задачу успехи большой скорости при подключенном форсаже на высоте 3658 м Встав в атмосферу, летчик забрал курс на восток и, отдалившись от базы на 48 км, включил форсажную камеру. Фактически сразу после этого, по словам Тайера, в зоне размещения двигателя раздался сильный взрыв. На самолете отказали часть и гидросистема устройств в кабине, но он слушался рулей.
Тайер не растерялся и, доложив об обстановке на борту начальнику полетов, начал планировать в сторону аэропорта. С самолета сопровождения F8F Bearcat сказали, что на F6U нет видимых признаков и повреждений пожара Услышав доклад об отказе указателя скорости, летчик F8F подлетел прикасаясь к Тайеру и. летя с ним крыло в крыло, стал по радио информировать на F6U PIRAT показания собственного прибора, без которых посадить поврежденную машину было бы нереально.
Проверка гидросистемы уборки шасси на серийном примере истребителя F6U
Посадка с убранным шасси прошла на уникальность удачно, Тайер наряду с этим не взял ни одной царапины. Действительно, самолет восстановлению уже не подлежал. Спасение автомобили разрешило совершенно верно установить обстоятельство летного происшествия.
Оказалось, что части разрушившегося переднего подшипника вала турбины попали в компрессор и, круша все на своем пути, пролетели целый воздушный тракт двигателя. Оторванные лопатки пробили фюзеляж, перебили трубки гидросистемы и дюритовый шланг указателя скорости. Лишь по чистой случайности осколки не задели проводку управления.
В данной аварии прочная металлитовая конструкция истребителя продемонстрировала себя с наилучшей стороны.
Во второй половине 40-ых годов XX века опробования F6U PIRAT закончились, и реактивный истребитель был официально принят на вооружение флота. Поставки серийных самолетов задержал переезд компании Vought на новую производственную базу рядом от Далласа, в штат Техас. Новый завод ранее принадлежал компании North American, которая по окончании войны сворачивала массовое производство Р-51 MUSTANG.
Компании Vought было нужно перевезти более чем 7200 т грузов автомобильным транспортом на расстояние более 2200 км. В один момент с грузом на новую территорию переехало около 13 тысяч сотрудников компании «Великое переселение» завершилось лишь в апреле 1949 года.
Вместе с оборудованием были перевезены и первые три серийные F6U-1.
Их собрали и удостоверились в надежности уже в Далласе. Взлетная полоса нового завода была через чур маленькой и, пока ее удлиняли, облет новых автомобилей было нужно проводить в соседнем Ардморе. Первый полет серийного самолета состоялся 29 июня 1949 года.
Темп выпуска F6U-1 составлял один самолет в неделю. В соответствии с заказом было выстроено 30 автомобилей с заводскими номерами с 122478 по 122507.
Последняя серийная машина вышла из цеха в феврале 1950 года. Один самолет с заводским номером 122483 был модифицирован в разведчик с обозначением F6U-1P.
В первой половине 50-ых годов двадцатого века с летчиком-испытателем ВМС Ченом Чендлером, что облетывал серийные истребители, случился курьезный случай. Наблюдатели, пребывавшие на контрольно-диспетчерском пункте аэропорта, смотрели за взлетом FбU.
Внезапно, вместо того дабы медлено оторваться от полосы, он быстро — практически вертикально — взмыл вверх Некое время Чендлер не отвечал на запросы по радио. Наконец, в наушниках раздалось: «Уфф..», по окончании чего истребитель выровнялся и отправился на посадку. Мокрый от пота Чендлер вылез из кабины и поведал, что на протяжении разбега он подал РУД вперед, включил форсаж, а перчатка, надетая на левую руку, застряла между РУДом и маховичком триммера.
Пробуя высвободить застрявший громадный палец, пилот непроизвольно дернул руку и крутнул маховичок триммера. Незначительного его поворота выяснилось достаточно для установки рулей на кабрирование, и машина устремилась свечой вверх. К счастью, прижатому перегрузкой и растерянному Чендлеру удалось скоро прийти в себя и посадить самолет.
Карьера реактивного истребителя F6U PIRAT в ВМС не сложилась. На фоне принятых на вооружение истребителей F2H (1949 год), F7U (1950 год) и F9F (1949 год) его вычисляли морально устаревшей машиной и применяли только в тренировочных либо исследовательских целях. Средний налет на один самолет из 30 выстроенных составлял 945 часов. Наряду с этим направляться учесть, что настоящий налет у некоторых автомобилей составлял всего шесть часов.
Получается, что эти самолеты поднимались в атмосферу лишь при облете на заводе и для перелета на авиационную базу приписки. Больше всех летали истребители, принадлежавшие к исследовательской эскадрилье VX-3, размещенной на базе Патаксент Ривер.
Описание конструкции истребителя F6U PIRAT
Самолет-истребитель F6U-1 Pirate воображал собой моноплан с низкорасположенным крылом и однокилевым хвостовым оперением Для увеличения продольной устойчивости крыло устанавливалось с маленьким хорошим поперечным V, а на горизонтальном оперении имелись две дополнительные вертикальные поверхности.
Фюзеляж самолета круглого сечения конструктивно делился на три части.
В передней части размещалась кабина летчика, оборудованная катапультируемым креслом JD-1 производства британской компании Martin-Baker. Кабина закрывалась каплевидным фонарем сдвижного типа. Под полом кабины устанавливались четыре пушки и коробки с снарядами. установка и Обслуживание орудий патронных коробок осуществлялись через широкие прямоугольные лючки, расположенные с обеих сторон фюзеляжа.
Скругленная и маленькая носовая часть перед кабиной летчика делилась горизонтальной перегородкой на две части: верхнюю и нижнюю. В верхней находились фотопулемет и радиооборудование, а нижняя была занята передней и стволами орудий стойкой шасси. Порты пушек закрывались каплевидными обтекателями.
За кабиной летчика размещался протек-тированный топливный бак, заправочная горловина которого пребывала сверху, сходу за фонарем.
Емкость топливного бака составляла 1211 л.
Базой фюзеляжа являлась его средняя часть с массивным силовым шпангоутом, к которому крепились основной лонжерон крыла, посадочный установки гак и узлы двигателя. Передняя и средняя части обшивались панелями из металлита. По окончании покраски поверхность полировалась до зеркального блеска.
В хвостовой части фюзеляжа, обшитой дюралюминиевыми панелями, пребывала двухрежимная форсажная камера Solar model А-103В. закрытая металлическим кожухом. Между кожухом и камерой прогонялся наружный воздушное пространство для охлаждения стенок камеры. Воздушное пространство поступал от двух конформных воздухозаборников в нижней части фюзеляжа. Именно поэтому температура наружной алюминиевой обшивки не превышала 600°С.
В верхней части, над двигателем и форсажной камерой, проходила силовая балка, к которой крепился киль. Средняя и хвостовая части разделялись противопожарной перегородкой.
Крыло самолета трапециевидное, прямое, с профилем NACA 65212; оборудовалось закрылками и элеронами. В корневой части его имелись громадные зализы треугольной формы в плане.
К законцовкам крыла имели возможность крепиться дополнительные топливные баки емкостью по 530 л. В передней части каждого бака пребывала посадочная фара. Законцовки крыла имели особенный аэродинамический профиль, формирующий воздушный поток, отбрасывающий концевые топливные баки при отделении их от самолета в стороны.
Хвостовое оперение складывалось из киля громадной площади и горизонтальных стабилизаторов с рулями высоты.
Для снижения усилий и облегчения балансировки рули высоты оборудовались триммерами с управлением от маховичка на левом борту кабины летчика. На верхней части киля закреплялся приемник воздушного давления.
Шасси самолета трехстоечное, с управляемым носовым колесом.
По окончании посадки на палубу авианосца передняя стойка имела возможность сокращаться. Наряду с этим хвостовая часть самолета поднималась вверх. В таком положении пилот имел возможность рулить по палубе, применяя ТРД, не опасаясь за судьбу технического персонала, стоящего сзади самолета на палубе.
На серийных самолетах F6U-1 стоял двигатель Westinghouse J34-WE-30A со статической тягой 1360 кгс. При включении форсажа тяга возрастала до 1900 кгс.
В то время, когда в западной литературе показывают тягу двигателя, то приводят, в большинстве случаев, стендовые характеристики; у двигателя, установленного на самолет, тяга будет меньше. Для F6U такое уменьшение тяги составляло целых 12 процентов. Двигатель J34 имел 11-ступенчатый осевой компрессор, кольцевую камеру сгорания и двухступенчатую турбину.
Воздухозаборники двигателя находились на нижней поверхности корневой части крыла.
Самолет был оснащен воздушными тормозами с гидравлическим приводом, каковые машинально выпускались при достижении критической скорости полета, соответствующей числу М = 0,8.
Оружие F6U складывалось из четырех 20-мм пушек М-3 с боезапасом 150 снарядов на ствол.
Радиооборудование включало в себя радиостанцию, радиополукомпас и используемую в первый раз в Соединенных Штатах совокупность опознавания «собственный-чужой» АРХ-1 IIF.
Летно-техинческие характеристики самолета F6U-1 PIRAT
Протяженность самолета, м…………………………….11,48
Размах крыла, м……………………………….10,1*
Высота, м………………………………………….3,95
Площадь крыла. м:……………………………18,91
Масса безлюдного, кг……………………………….3320
Большая взлетная масса…………..5942**
Большая скорость полета, км/ч….959***
Посадочная скорость, км/ч…………………158
Скороподъемность, м/с………………………43
Практический потолок, м…………………….14 110
Большая дальность полета, км…..1851
*Не учитывая топливных баков. **С полным боезапасом, летчиком, горючим во внутренних и подвесных баках ***С включенной форсажной камерой.
Н.
ОКОЛЕЛОВ, А. ЧЕЧИН