Američki lovac McDonnell XF-85 Goblin

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 21:57

McDonnell XF-85 "Goblin" je mlazni avion nastao u SAD-u kao lovac za pratnju koji može biti zasnovan na bombarderu Convair B-36.

XF-85 u vazduhoplovnoj bazi Edwards

Prve misli o stvaranju strateškog bombardera koji bi, polijetajući s teritorija Sjedinjenih Država, mogao pokriti znatnu udaljenost do neprijateljskih položaja, a nakon što je izvršio borbenu misiju, vratiti se nazad, američka vojska pojavila se 1941. godine. Razlozi za pojavu ovih misli bili su prvi porazi u Pacifičkom ratu, kao i vjerovatnoća da će Velika Britanija pasti. Tako su se pojavili projektni zadaci za šestomotorni strateški bombarder B-36. Razvoj stroja toliko je kasnio da nije imao vremena za sudjelovanje u ratu. Kada je izgradnja zrakoplova s dometom od oko 9 tisuća km privedena kraju, pokazalo se da se to ne uklapa u koncept korištenja bombarderskih zrakoplova koji je usvojen u to vrijeme: nije postojao lovac u pratnji koji je u stanju pratiti bombarder cijelo vrijeme let. Postojeći zrakoplovi, kao i oni koji su mogli biti projektirani da prate Convair B -36 s istovremenim lansiranjem, nisu bili prikladni: postojeći bi se - zbog nedovoljnog doleta leta, prema projekcijama - pokazali vrlo teškim i nesposobni da efektivno odraze napad presretača. Osim toga, pilot lovca u pratnji, koji je tijekom cijelog leta u stalnoj napetosti, vrlo je umoran u trenutku kada se pojavi potreba za vođenjem zračne bitke. Predstavnici američkih zračnih snaga smatrali su da se ti problemi mogu riješiti samo nestandardnim pristupom.

U decembru 1942. godine, američko ratno vazduhoplovstvo objavilo je konkurs pod nazivom "Projekat MX-472"-pratnja teškog bombardera velikog dometa. Posebna komisija dvije godine razmatrala je brojne projekte, ali je izbor zaustavljen na projektu lovca takozvanog "parazitskog" tipa, koji bi veći dio leta bio unutar bombardera, a po potrebi i bi bili pušteni napolje. Ovo rješenje nije bilo potpuno novo - mnogo prije Convaira B -36 postojali su zračni brodovi sličnog dizajna.

Jedina kompanija koja je predstavila prilično dobro razvijen projekat ove vrste lovaca bio je nedavno stvoreni "McDonnell". Unatoč problemima koji su nastali, inženjeri kompanije, pod vodstvom Barkleyja, koji je prethodno radio za Curtiss, u kratkom su vremenu predstavili nekoliko projekata koji su zadovoljili zahtjeve Vazduhoplovstva. Predložene opcije razlikovale su se po vrstama pričvršćivanja: unutarnji ili poluuvučeni ovjes. Do početka 1945. godine, predstavnici američkih zračnih snaga odabrali su projekt koji je uključivao unutarnju suspenziju. U kompaniji je automobil dobio oznaku "Model 27D".

Naredba za razvoj prototipova (vojna oznaka XF-85) od američkih zračnih snaga zaprimljena je u ožujku 1947. godine, a prvi nezavisni let obavljen je 23. kolovoza sljedeće godine. Lovac je lansiran iz bombardera Boeing EB-29B. Letni testovi pokazali su da turbulencije oko bombardera stvaraju ozbiljne probleme u upravljanju. Zajedno s činjenicom da takav minijaturni zrakoplov nije mogao imati upravljivost i brzinu lovaca s kojima se trebao sudariti u zraku, to je dovelo do prekida razvoja.

Dimenzije ležišta za bombu nosača bombardera (4,88 x 3,0 m) također su ograničavale dimenzije samog XF-85. Dužina trupa - 4, 32 m (puna dužina aviona - 4, 5 m) širina 1,27 m, visina 2, 0 m. Avion je trebao biti opremljen sa četiri mitraljeza velikog kalibra. Prema specifikaciji, lovac na visini od 10-12 hiljada metara mogao se ispaliti i usvojiti za jednu i pol minutu. Trup je potpuno metalni polu-monokok izrađen od legura aluminija. Oprema, rezervoari za gorivo i oružje ugrađeni su u trup, budući da je krilo bilo tanko, imalo je sklopivu jedinicu u samom korijenu i složenu strukturu. Raspon krila 6, 44 m, pomeranje uz prednju ivicu 37 stepeni. Avion nije imao stajni trap - samo pomoćne trkače namijenjene za hitno slijetanje. Repna jedinica je šest ravnina.

Kabina Goblin XF-85 imala je zapreminu od 0,74 m3. Uprkos tako malim dimenzijama, u kabini je bilo omogućeno grijanje, pritisak i brtvljenje. Osim toga, dizajneri su uspjeli "istisnuti" sistem za opskrbu kisikom pod visokim tlakom, kao i limenku kisika koju je pilot mogao udisati nakon hitnog izlaska iz zrakoplova (to je bilo potrebno, budući da je praktični strop bio 15 tisuća metara). Pilotski sistem za spašavanje bilo je sjedalo za izbacivanje T-4E sa nagibom od 33 stepena unazad. Čvrstoća kokpita dovela je do činjenice da su nišan i pedale mitraljeza, a ne stolica, napravljeni po visini. Osim toga, odabir pilota za ovaj zrakoplov određen je i malim dimenzijama: visina ne veća od 172 cm, težina (uključujući odijelo) - do 90 kg.

Sistem goriva sastojao se od jednog rezervoara za gorivo u obliku potkovice od 435 litara koji je okruživao motor. Ova zapremina pri punoj snazi motora osigurala je 20 minuta leta, u načinu krstarenja - 32 minute. Tokom testova bilo je moguće postići trajanje leta od 1 sata 17 minuta. Pretpostavljalo se da će u gargrottu na proizvodnim avionima biti ugrađen spremnik od 95 litara i dva spremnika s krilnim odjeljcima, svaki kapaciteta 113 litara. Svi rezervoari su opremljeni sistemom za punjenje inertnim gasom. Osim toga, avion je opremljen sistemom za gašenje požara ugljen -dioksidom.

U prednji dio trupa ugrađen je Westinghouse J34-WE-7 turboreaktivni motor (potisak 1361 kg). Ova lokacija je odabrana za pomicanje težišta borca prema naprijed. Zahvaljujući tome, rame repne jedinice se povećalo. Izduvna cijev od 1320 mm bila je spojena na izlaz mlaznice iz motora; cijev i motor prekriveni su slojem vune od stakloplastike i aluminijske folije radi smanjenja prijenosa topline. Osim toga, zrak koji je dolazio iz usisnog otpuha zraka izduvao se izvan motora. Ako je brzina slobodnog toka prešla 250 km / h, turbina motora se automatski rotira, što je omogućilo isključenje pomicanja turbopunjača pri kretanju iz aviona -nosača. Za paljenje je korišten akumulator Willard BB 206 / V.

Tijekom dizajna razmatrano je nekoliko mogućnosti za pričvršćivanje lovca, uključujući upotrebu dugog kabela s petljom na kraju. Borac je nakon zauzimanja uvučen u ležište za bombe. Međutim, zbog labavosti kabela, postojala je mogućnost sudara između nosača i izvlačenja lovca. Kako bi se izbjegle takve situacije, kao spojni uređaj odabran je kruti trapez složenog dizajna, koji je parazitskog borca udaljio od trupa nosača, minimizirajući rizik od sudara.

Uređaj za spajanje koji je instaliran na lovcu je čelična kuka koja se uvlači opremljena sigurnosnom konzolom s oprugom. Za odvajanje od nosača, glava kuke je rotirana. Pogon za čišćenje je električni. Sistem ovjesa dizajniran je na osnovu sličnog uređaja koji se ranije koristio na vazdušnim brodovima Makon i Akron. Glava kuke u ispruženom položaju bila je u vidnom polju pilota iznad prednje strane nadstrešnice.

Zategnutost kokpita odražava se i na konfiguraciju nadzorne ploče. Na njemu je instaliran potreban minimum instrumenata: navigacija - indikatori žirokompasa i automatskog radio kompasa (ARC); akrobatski - pokazivač brzine, akcelerometar i visinomjer; uređaji za upravljanje motorom - pokazatelji temperature turbine, brzine turbopunjača, pritiska goriva i mjerača goriva. Tu je bio i manometar u kabini. Kako pilot ne bi ozlijedio noge tijekom izbacivanja, instrument ploča je otpuštena zajedno s nadstrešnicom u kabini. Radio-oprema serijskog "parazitskog" lovca trebala se sastojati od VHF radio stanice AN / ARC-5 i radio kompasa AN / APN-61. Planirano je da se antena radio stanice postavi na vrh gornje lijeve kobilice. Na prototipima nije bilo radio opreme.

Kako bi se osigurala požarna sigurnost, ožičenje zrakoplova uvučeno je u vatrootporne kutije i čaure. U školjci za usis zraka i u kuki za ovjes bili su konektori za spajanje vanjskog izvora napajanja.

Sistem za upravljanje kotrljanjem nije imao hidraulične pojačivače. Krilci su uobičajenog tipa, s trimerima podesivim u letu i aerodinamičkom kompenzacijom. Za razliku od njega, kontrola nad nagibnim kanalom bila je organizirana na vrlo osebujan način - zbog različitog otklona četiri upravljačke površine postavljene poprečno. Zakon skretanja upravljačkih površina temeljio se na istom principu kao i za zrakoplove s repom u obliku slova V: pri pedaliranju su se skretali u različitim smjerovima, a pri davanju ručke - u jednom smjeru. Originalni mehanizam za diferenciranje instaliran je u upravljačkom kanalu repnih površina. Kormila su takođe bila opremljena trimerima podesivim u letu. Prilagođavanje je bilo posebno važno jer se poravnanje lovca dosta promijenilo kako je nestalo goriva.

Naoružanje Goblina XF-85 sastojalo se od četiri laka mitraljeza Colt Browning M-3 kalibra 12,7 mm. Municija - 300 metaka po cijevi. Na prototipovima, okviri oružja bili su zatvoreni prekrivačima. Omogućeno je i postavljanje minobacača za kino-fotografije. Planirano je da se mitraljezi naknadno zamijene topovima Ford-Pontiac M-39 kalibra 20 mm. Ponovno punjenje oružja izvršeno je pomoću pneumatskog sistema, za koji se zrak uzimao iz kompresora motora.

Prije početka letačkih ispitivanja, zbog jasno malog ramena i nedovoljne vertikalne površine repa, na oba prototipa - ispod i iznad repnog konusa - ugrađeno je par dodatnih fiksnih kobilica. Ovo rješenje omogućilo je povećanje stabilnosti kolosijeka. Ispod trupa nalazila se aerodinamička kočnica izrađena u obliku hidraulički otklonjenog preklopa. Upravljanje se vrši klizačem koji se nalazi na gasu. Kada je prekoračio brzinu od 900 km / h, zaklopka se automatski odbila. Kada je brzina pala ispod 297 km / h, automatske lamele su skrenute. Pogon je pužni, elektromehanički.

Na zahtjev predstavnika zračnih snaga u avion su ugrađeni primitivni uređaji za slijetanje koji su prilikom slijetanja na tlo trebali spriječiti oštećenja. Sastojali su se od snažno izbočene opružne skije savijene od čelične trake i dvije male čelične štikle instalirane na krajevima krila.

Dana 2. juna 1946. predstavnicima kupca demonstriran je drveni model lovca i ovjesni trapez za njega. Zračne snage su 8. juna naručile 2 prototipna aviona i jedrilicu za statička ispitivanja. Svi oni nisu imali elektronsku opremu i oružje. Krajem 1946. prvi prototip Goblina, izgrađen s velikom pažnjom i u najkraćem mogućem roku, isporučen je iz pilot postrojenja McDonnell u St. tunel … Međutim, tokom transporta prototip je pretrpio veliki zastoj - prilikom utovara na prikolicu, zbog lošeg proklizavanja, avion je pao i pao na beton sa visine od tri metra. Pad je ozbiljno oštetio nos, motor i spremnik goriva. Prvi Goblin vraćen je u St. Louis na obnovu. Ispitivanja su nastavljena na drugom prototipu.

Program vanbrodskih lovaca McDonnell izazvao je toliko veliko zanimanje predstavnika kupaca da je Convair dobio upute da sve proizvodne bombardere B-36 (počevši od 23 mašine) opremi trapezom za Goblina. Osim toga, 10% ovih bombardera trebalo je biti proizvedeno u verziji "čistih" nosača aviona koji mogu nositi tri ili četiri "parazitska" lovca. Prva serija "Goblina" trebala se sastojati od 100 automobila. Osim toga, postojao je i projekat pretvaranja u prenosivi izviđački avion (utjelovljen je u sistemu FICON, republičkom izviđačkom avionu F-84F zasnovanom na nosaču GRB-36). Čistke su završene početkom 1948. Prema njihovim rezultatima, postalo je jasno da su letvice neučinkovite, a u otpuštenom stanju udica smanjuje stabilnost kolosijeka za 75%. To je zato što kuka s velikom brzinom na otvorenom jami djeluje kao ploča s poprečnim protokom. Ugao skretanja letvica je povećan, kuka je fiksirana u oslobođenom položaju, bunar udice zatvoren je oplatom. Nakon dovršenja poboljšanja, automobil je isporučen u zračnu bazu Muroc Dry Lake. Tamo ga je već čekao bombarder EB-29, s vlastitim imenom "Monstro", pretvoren u nosač.

Ovaj avion je bio u službi, ali nije učestvovao u neprijateljstvima. Do trenutka kada je pretvoren u nosač XF-85, leteo je 180 sati. Glavna izmjena bilo je proširenje stražnje bombe i postavljanje sklopivog trapeza McDonnell. Osim ovjesne petlje, ovaj dizajn je imao i ogrlicu za podizanje, koja je u spuštenom stanju prekrivala pramac "Goblina", sprječavajući njegovo ljuljanje. Trapez u produženom položaju spustio se za 3,2 metra. U stražnjem odjeljku za bombe bilo je opremljeno i kontrolno mjesto za trapeze pod pritiskom, a u blizini "čekaonica" - mjesto gdje je pilot Goblina čekao signal.

Operater je održavao vezu s pilotom XF-85 "Goblin" koristeći VHF radio male snage tokom odvajanja. Za snimanje i fotografiranje procesa lansiranja i primanja "Goblina" na brod, kamere i kamere su postavljene na donjoj površini krila nosača. Rep "Monstra", radi veće vidljivosti, obojen je u svijetlo žutu boju, dno i vrh krila naneseni su širokim žutim i crnim prugama. Tako da tijekom polijetanja lovac, koji visi ispod ležišta repne bombe u poluuvučenom položaju, nije slučajno udario u površinu piste, Monstrov repni nosač je produžen. Budući da je razmak bivšeg bombardera bio nedovoljan, "Goblin" je ukrcan kroz jamu. Prvo je u jamu na kolicima ubačen lovac, zatim je nosač naletio odozgo, spustio trapez i izvršio preuzimanje. Jedini pilot pilot angažovan u programu testiranja Goblina bio je Edwin Skosh, glavni pilot kompanije McDonnell, bivši pilot američke mornarice.

Početkom juna 1948. Monstro je napravio prve letove sa XF-85 Goblinom na brodu. Nakon prvog uspona, Ed Skosh je insistirao na odredu i samostalnom letu, doslovno se zaljubio u novog lovca, a čini se da je avion uzvratio; nijedna od mnogih hitnih situacija koje su se dogodile tokom ispitivanja nije završila tragično. Tijekom prvih letova provjeren je i testiran motor Goblina. Osim toga, razvijen je postupak pred let: prvo se "Goblin" spustio na trapez, pilot je morao napustiti zapečaćenu "čekaonicu" kroz zračnu bravu, otići nezaključanom uskom metalnom stazom do kokpita borac, koji je ponovo uvučen u odjeljak, ušao je unutra bez stepenica, zatvorio fenjer i tek nakon toga bio u relativnoj sigurnosti. Situacija u odjeljku za bombe B-36 bila bi nešto lakša, jer je odozdo zatvaran zatvaračima, ali oni nisu bili prisutni na Monstru, a put do kokpita iz “čekaonice” bio je težak i opasan.

23. avgusta 1948. Goblin je obavio prvi let. Odvajanje je izvedeno brzinom od 320 km / h na nadmorskoj visini od 6,1 km. Pilot je okrenuo glavu viseće kuke, XF-85 je potonuo 40 metara dok je motor bio u režimu rada. Nakon toga, lovac je krenuo u aktivni let. Ed Skosh je 10 minuta provjeravao podatke o letu Goblina u rasponu brzina od 290-400 km / h. nakon toga je pokušao privezati se za trapez, ali bezuspješno. Ispostavilo se da je sistem upravljanja motorom previše neosetljiv za preciznu kontrolu brzine. Također, turbulencija stvorena iza spuštenog trapeza potisnula je avion prema dolje. Osim toga, pilotu je bilo teško odrediti udaljenost do uha trapeza. Sam Skosh je priznao da je mjerač oka potpuno otkazao, a ponekad mu se činilo da je zatvorio jedno oko. Pokušaji kretanja prugama na repu i krilu "Monstra" također nisu pomogli. Tokom druge vožnje, zbog velike razlike u brzinama, "Goblin" je fenjerom udario u trapez i razbio ga. Pilot, koji je izgubio kacigu i masku s kisikom, sjeo je na proljetnu skiju u pustinji s gotovo potpuno iscrpljenim gorivom. Kilometraža je bila 400 metara, pri slijetanju automobil nije oštećen. Na osnovu rezultata ovog leta zaključeno je da nema dovoljno kontrole u parcelu.

Kako bi se poboljšalo rukovanje, povećana je visina nagiba i ugib lifta. Za dodatnu provjeru sistema "Monstro" 11. i 12. oktobra, dva puta je dizao "Goblina" u zrak bez odvajanja od trapeza. Drugi nezavisni let održan je 14. oktobra. Skosh Nakon odvajanja, napravio je čitavu kaskadu evolucije na lovcu, provjeravajući brzinu uspona, upravljivost, stabilnost kursa i karakteristike ubrzanja. Goblin je bio superiorniji od bilo kojeg lovca tog vremena po svojim letnim performansama. Glavna prednost novog lovca bio je njegov visoki omjer potiska i težine-oko 0,8 s ½ kapaciteta goriva. O takvom omjeru potiska i težine u 1940-im godinama moglo se samo sanjati, budući da su tadašnji mlazni motori imali veliku masu, mali potisak i značajnu potrošnju goriva.

Tako je XF-85 Goblin nadmašio sve svoje suvremenike u ubrzanju i usponu. Međutim, avion je počeo pokazivati svoju narav: automobil je bio prilično težak za let, što ga je učinilo nedostupnim za pilote sa prosječnim kvalifikacijama. Osim toga, čak i nakon dodavanja dvije velike kobilice ispod i iznad stražnjeg trupa trupa, stabilnost je ostala nedovoljna jer su obje kobilice bile u aerodinamičkoj sjeni trupa, što je uzrokovalo oscilacije tipa "nizozemski korak" tijekom zarona avion.

Na kraju drugog leta, skosch je uspješno privezao lovca na trapez iz prvog prilaza, ali se ovaj postupak može usporediti s "ruskim ruletom", samo zahvaljujući sreći preuzimanje je bilo uspješno.

Sutradan su obavili još dva leta. "Goblin" je oba puta pristao do "Monstra", ali Skosh je u izvještaju primijetio da vrtložna traka, koja se proteže iza spuštenog trapeza, ometa preuzimanje. 22. oktobra, nakon leta, Skosh je, nakon 3 neuspješna pokušaja pristajanja, sjeo u pustinju.

Za neutraliziranje svih negativnih faktora bile su potrebne teoretski proračunate i dobro osmišljene mjere. Drugi prototip "Goblina" na Vašingtonskom institutu eksplodirao je u aerotunelu. Na temelju rezultata čistki, odlučeno je modernizirati oba prototipa u St. Tamo su na strojeve ugrađeni oplate donjeg dijela udice koje su prema proračunima trebale neutralizirati učinak otpuštanja kuke na stabilnost kolosijeka. Dužina uha udice povećana je za 150 mm. Na krajevima krila ugrađene su pometene kobilice. Avion se vratio u bazu Muroc Dry Lake krajem zime 1948/49.

Drugi prototip Goblina napravio je osmi let 8. marta 1949. godine, nakon čega je prvi prototip povezan sa programom. Tijekom prvog leta doživio je neuspjeh - jak bočni vjetar doveo je do toga da je avion zinuo pri lansiranju, odlomio udicu i ozbiljno oštetio trapez koji nisu mogli ukloniti. Skosh je bez problema sletio u pustinju, kao i obično. Mišljenje pilota o nadograđenom lovcu bilo je pozitivno.

Bilo je potrebno još oko mjesec dana da se obnovi trapez, a 8. aprila je XF-85 Goblin izvršio posljednji let. Odnos zračnih snaga prema programu u to vrijeme već je bio prilično hladan. Ed Skosh je pokušao istisnuti maksimalne vrijednosti performansi iz aviona tokom leta. Međutim, preuzimanje opet nije uspjelo i tester je morao ponovo sletjeti u pustinju. Program XF-85 otkazan je u maju 1949. godine. Uzalud su predstavnici kompanije i pilot -ispitivač tvrdili da je tokom testiranja prenosivi lovac pokazao manje nedostataka u odnosu na bilo koji drugi prototip borbenog aviona.

Glavne nevolje uzrokovao je nezgodan rešetkasti trapez, nakon čega je mali avion nemilosrdno bačen u različitim smjerovima. Na proaktivnoj osnovi, McDonnell je brzo predstavio zračnim snagama nacrtni trapezij s teleskopskom ispušnom šipkom, koja je uhvatila udicu Goblina 20 metara ispod nosača izvan zone turbulencije, a zatim je povukla na glavni držač. Osim toga, razrađivale su se mogućnosti razvoja XF -85 Goblin - zrakoplov sa zakrivljenim krilom i brzinom M = 0,9, kao i transonični zrakoplov s deltoidnim krilom. Međutim, ti projekti nisu napredovali dalje od crteža. Poznati su i drugi pokušaji stvaranja zračnog "parazitskog" lovca, ali za razliku od projekta McDonnell, čak ni prototipovi nisu stvoreni.

Nakon što su se pojavili sustavi za punjenje goriva, nije bilo potrebe za takvim lovcima. Goblin je potrošio 3.211.000 dolara na program XF-85, pa čak i najtvrdokorniji skeptici morali su priznati da je McDonnell najbolji u rješavanju problema. Slaba točka nije bio avion, već uvjeti za lansiranje i slijetanje lovca. Oba "Goblina", za razliku od većine prototipova, preživjela su, vjerovatno zbog originalnog i dobrog izgleda. 1950. od kompanije su ih kupili zračni muzeji: prvi prototip nabavio je privatni muzej, koji je kasnije prenio zrakoplove u Muzej američkih zračnih snaga u Daytonu (Ohio), drugi je stigao u zračnu bazu Offut (Nebraska) i je izložen u Muzeju strateške zračne komande …

Tehničke karakteristike leta:

Dužina - 4,53 m;

Visina - 2,56 m;

Visina sa sklopljenim krilom - 3, 32 m;

Raspon krila - 6, 44 m;

Površina krila - 9, 34 m²;

Težina prazna - 1696 kg;

Normalna težina pri polijetanju - 2194 kg;

Zapremina rezervoara za gorivo je 435 litara;

Tip motora-1 turboreaktivni motor Westinghouse J34-WE-22;

Potisak bez pritiska - 1361 kgf;

Krstareća brzina - 689 km / h;