Americký bojovník McDonnell XF-85 Goblin

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 22:32

McDonnell XF-85 „Goblin“je prúdové lietadlo vytvorené v USA ako eskortná stíhačka, ktorá môže byť založená na bombardéri Convair B-36.

XF-85 na leteckej základni Edwards

Prvé úvahy o vytvorení strategického bombardéra, ktorý by po vzlete z územia USA dokázal prekonať značnú vzdialenosť od nepriateľských pozícií a po dokončení bojovej misie sa vrátiť späť, sa v roku 1941 objavila americká armáda. Dôvodom, prečo sa tieto myšlienky objavili, boli prvé porážky vo vojne v Pacifiku, ako aj pravdepodobnosť, že Veľká Británia padne. Tak sa objavili referenčné podmienky pre šesťmotorový strategický bombardér B-36. Vývoj stroja sa natoľko oneskoril, že sa nestihol zúčastniť vojny. Keď sa skončila konštrukcia lietadla s dosahom asi 9 tisíc km, ukázalo sa, že to nezapadalo do vtedy prijatého konceptu používania bombardovacích lietadiel: neexistoval žiadny sprievodný stíhač schopný sledovať bombardér v celom rozsahu. let. Existujúce lietadlá, ako aj tie, ktoré by mohli byť navrhnuté tak, aby sprevádzali Convair B -36 so súčasným štartom, neboli vhodné: existujúce lietadlá - vzhľadom na predpokladaný nedostatočný letový dosah - by sa ukázali byť veľmi ťažké a neschopný efektívne odrážať útok interceptorov. Pilot sprievodného stíhača je navyše počas celého letu v neustálom napätí a v čase, keď vzniká potreba viesť vzdušný súboj, je veľmi unavený. Predstavitelia amerického letectva sa domnievali, že tieto problémy je možné vyriešiť iba neštandardným prístupom.

V decembri 1942 americké vojenské letectvo vyhlásilo súťaž pod označením „Projekt MX-472“-sprievod ťažkého bombardéra ultra dlhého doletu. Špeciálna komisia na dva roky zvažovala niekoľko projektov, ale výber bol zastavený na projekte bojovníka takzvaného „parazitického“typu, ktorý by väčšinu letu bol vo vnútri bombardéra, a v prípade potreby bol by prepustený von. Toto riešenie nebolo úplne nové - dlho pred Convairom B -36 existovali vzducholode podobného dizajnu.

Jedinou spoločnosťou, ktorá predstavila celkom dobre rozvinutý projekt tohto typu stíhačiek, bol nedávno vytvorený „McDonnell“. Napriek problémom, ktoré nastali, inžinieri spoločnosti pod vedením Barkleyho, ktorý predtým pracoval pre Curtiss, v krátkom čase predstavili niekoľko projektov, ktoré spĺňali požiadavky letectva. Navrhované možnosti sa líšili v typoch upevnenia: vnútorné alebo polozapustené zavesenie. Začiatkom roku 1945 si zástupcovia amerického letectva vybrali projekt, ktorý zahŕňal vnútorné zavesenie. V spoločnosti dostalo auto označenie „Model 27D“.

V marci 1947 bola prijatá objednávka na vývoj prototypov (vojenské označenie XF-85) od amerického letectva a prvý nezávislý let sa uskutočnil 23. augusta nasledujúceho roku. Stíhačka bola odpálená z bombardéra Boeing EB-29B. Letové testy ukázali, že turbulencie okolo bombardéra spôsobujú vážne problémy s ovládaním. Spolu so skutočnosťou, že také miniatúrne lietadlo nemohlo mať manévrovateľnosť a rýchlosť stíhačiek, s ktorými sa malo vo vzduchu zraziť, to viedlo k ukončeniu vývoja.

Rozmery pumovnice nosného bombardéra (4,88 x 3,0 m) obmedzovali aj rozmery samotného XF-85. Dĺžka trupu - 4, 32 m (plná dĺžka lietadla - 4, 5 m) šírka 1, 27 m, výška 2, 0 m. Lietadlo malo byť vybavené štyrmi guľometmi veľkého kalibru. Podľa špecifikácie bolo možné stíhačku vo výške 10-12 000 metrov vyhodiť a adoptovať za jeden a pol minúty. Trup je celokovový semi-monokok vyrobený zo zliatin hliníka. Vnútri trupu bolo nainštalované vybavenie, palivové nádrže a zbrane, pretože krídlo bolo tenké, v úplnom koreni mal skladaciu jednotku a zložitú štruktúru. Rozpätie krídel 6, 44 m, zákruta po nábežnej hrane 37 stupňov. Lietadlo nemalo podvozok - iba pomocné bežce určené na núdzové pristátie. Chvostová jednotka je šesťplošná.

Kabína XF-85 Goblin mala objem 0,74 m3. Napriek takým malým rozmerom bolo v kabíne zabezpečené vykurovanie, natlakovanie a tesnenie. Okrem toho sa konštruktérom podarilo „stlačiť“vysokotlakový systém prívodu kyslíka, ako aj plechovku kyslíka, aby pilot mohol dýchať po núdzovom východe z lietadla (bolo to nevyhnutné, pretože praktický strop bol 15 000 metrov). Záchranným systémom pilota bolo vystreľovacie sedadlo T-4E s 33-stupňovým sklonom chrbta. Tesnosť kokpitu viedla k tomu, že pohľad na guľomet a pedále, a nie na stoličku, boli výškovo nastaviteľné. Výber pilotov pre toto lietadlo bol navyše určený aj malými rozmermi: výška nie viac ako 172 cm, hmotnosť (vrátane obleku) - až 90 kg.

Palivový systém pozostával z jednej 435-litrovej chránenej palivovej nádrže v tvare podkovy, ktorá obopínala motor. Tento objem pri plnom výkone motora poskytoval 20 minút letu, v cestovnom režime - 32 minút. Počas testov bolo možné dosiahnuť dobu letu 1 hodinu 17 minút. Predpokladalo sa, že do gargrotty bude v sériových lietadlách nainštalovaná 95-litrová nádrž a dve nádrže s krídlami s objemom 113 litrov. Všetky nádrže boli vybavené systémom plnenia inertným plynom. Lietadlo bolo navyše vybavené hasiacim systémom s oxidom uhličitým.

Do predného trupu bol nainštalovaný prúdový motor Westinghouse J34-WE-7 (ťah 1361 kg). Toto miesto bolo vybrané na posun ťažiska bojovníka dopredu. Vďaka tomu sa zväčšilo rameno chvostovej jednotky. K výstupu dýzy z motora bolo pripojené 1320 mm výfukové potrubie; rúra a motor boli pokryté vrstvou vlny zo sklenených vlákien a hliníkovou fóliou, aby sa znížil prenos tepla. Okrem toho vzduch vychádzajúci z nasávania vzduchu fúkal mimo motora. Ak rýchlosť voľného prúdu prekročila 250 km / h, motorová turbína sa automaticky otáčala, čo umožnilo vylúčiť rolovanie turbodúchadla pri štarte z nosného lietadla. Na zapálenie bol použitý akumulátor Willard BB 206 / V.

V priebehu návrhu sa zvažovalo niekoľko možností pripevnenia stíhačky, vrátane použitia dlhého kábla so slučkou na konci. Bojovník, po ktorého zajatí bol vtiahnutý do pumovnice. Vzhľadom na laxnosť kábla však existovala možnosť strhnutia nosiča a stíhačky nahor. Aby sa predišlo takýmto situáciám, bol ako závesné zariadenie zvolený tuhý lichobežník komplexnej konštrukcie, ktorý parazitného bojovníka odniesol z trupu nosiča, čím sa minimalizovalo riziko kolízie.

Pripojovacie zariadenie, ktoré bolo nainštalované na stíhačke, je zaťahovací oceľový hák vybavený pružinovým bezpečnostným držiakom. Na odpojenie od nosiča bola hlava háčika otočená. Pohon čistenia je elektrický. Systém zavesenia bol navrhnutý na základe podobného zariadenia, aké sa predtým používalo na vzducholodi Makon a Akron. Hlava háku vo vysunutej polohe bola v zornom poli pilota nad prednou časťou baldachýnu.

Tesnosť kokpitu sa prejavuje aj v konfigurácii palubnej dosky. Bolo na ňom nainštalované požadované minimum nástrojov: navigácia - indikátory gyrokompasu a automatického rádiového kompasu (ARC); akrobatický - indikátor rýchlosti, akcelerometer a výškomer; zariadenia na ovládanie motora - ukazovatele teploty turbíny, otáčok turbodúchadla, tlaku paliva a palivomera. Nechýbal ani tlakomer v kokpite. Aby si pilot pri vyhadzovaní nezranil nohy, bola prístrojová doska vystrelená späť spolu s vrchlíkom kokpitu. Rádiové zariadenie sériového „parazitického“bojovníka malo pozostávať z rádiovej stanice VHF AN / ARC-5 a rádiového kompasu AN / APN-61. Anténa rozhlasovej stanice mala byť umiestnená na špičke ľavého horného kýlu. Na prototypoch nebolo žiadne rádiové zariadenie.

Aby bola zaistená požiarna bezpečnosť, vedenie lietadla bolo stiahnuté do protipožiarnych boxov a rukávov. V škrupine nasávania vzduchu a v závesnom háku boli konektory na pripojenie externého zdroja napájania.

Systém riadenia valcov nemal hydraulické posilňovače. Krídelká sú obvyklého typu s trimrami nastaviteľnými za letu a aerodynamickou kompenzáciou. Ovládanie nad ihriskom bolo na rozdiel od neho organizované veľmi zvláštnym spôsobom - kvôli odlišnému vychýleniu štyroch riadiacich plôch umiestnených priečne. Zákon o vychýlení riadiacich plôch bol založený na rovnakom princípe ako pre lietadlá s chvostom v tvare písmena V: pri šliapaní do pedálov sa vychyľovali v rôznych smeroch a pri podávaní kľučky - v jednom smere. V riadiacom kanáli chvostových plôch bol nainštalovaný originálny diferenciačný mechanizmus. Kormidlá boli tiež vybavené trimrami nastaviteľnými za letu. Úprava bola obzvlášť dôležitá, pretože vyrovnanie bojovníka sa s dochádzaním paliva veľmi zmenilo.

Výzbroj Goblina XF-85 pozostávala zo štyroch 12,7 mm ľahkých guľometov Colt Browning M-3. Munícia - 300 nábojov za barel. Na prototypoch boli strelné zbrane uzavreté prekrytím. Zabezpečená bola aj inštalácia kino-fotografického guľometu. Počítalo sa s tým, že guľomety budú následne nahradené kanónmi Ford-Pontiac M-39 kalibru 20 mm. Nabíjanie zbrane sa uskutočňovalo pomocou pneumatického systému, ktorého vzduch bol odoberaný z kompresora motora.

Pred začiatkom letových skúšok bola kvôli jasne malému ramenu a nedostatočnej zvislej chvostovej oblasti na oboch prototypoch - pod a nad chvostový kužeľ - nainštalovaná dvojica dodatočných pevných kíl. Toto riešenie umožnilo zvýšiť stabilitu trate. Pod trupom sa nachádzala aerodynamická brzda vyrobená vo forme hydraulicky vychýlenej klapky. Ovládanie sa uskutočňovalo posúvačom umiestneným na škrtiacej klapke. Pri prekročení rýchlosti 900 km / h sa klapka automaticky odklonila. Keď rýchlosť klesla pod 297 km / h, automatické lamely boli odklonené. Pohon je cez závitovkový prevod, elektromechanický.

Na žiadosť zástupcu letectva boli do lietadla nainštalované primitívne pristávacie zariadenia, ktoré pri pristátí na zemi mali zabrániť poškodeniu. Skladali sa zo silne vyčnievajúcej pružiny ohnutej z oceľového pásu a dvoch malých oceľových pätiek inštalovaných na koncoch krídla.

Dňa 2. júna 1946 bol zástupcom zákazníka predvádzaný drevený model stíhačky a závesná trapéza. Dňa 8. júna si vojenské letectvo objednalo 2 prototypy lietadiel a vetroň na statické skúšky. Všetci nemali elektronické vybavenie a zbrane. Koncom roku 1946 bol z pilotnej továrne McDonnell v St. Louis v Missouri dodaný prvý prototyp škriatka, postavený s veľkou starostlivosťou a v čo najkratšom možnom čase, do Moffett Field AFB (Kalifornia) na čistenie vetrom NASA. tunel … Počas prepravy však prototyp utrpel veľkú prekážku - pri nakladaní na príves kvôli zlému zaveseniu lietadlo spadlo a spadlo na betón z výšky troch metrov. Pád vážne poškodil nos, motor a palivovú nádrž. Prvý Goblin bol vrátený do St. Louis na renováciu. Testy pokračovali na druhom prototype.

Program prívesných stíhačiek McDonnell vyvolal u zástupcov zákazníkov taký veľký záujem, že Convair dostal pokyn vybaviť všetky výrobné bombardéry B-36 (počnúc 23 strojmi) trapézom pre škriatka. Navyše 10% týchto bombardérov malo byť vyrobených vo verzii „čistých“lietadlových lodí schopných niesť tri alebo štyri „parazitické“stíhačky. Prvá séria „Goblina“mala pozostávať zo 100 automobilov. Okrem toho existoval projekt jeho premeny na prenosné prieskumné lietadlo (bolo stelesnené v systéme FICON, republikánske prieskumné lietadlo F-84F založené na nosiči GRB-36). Čistky boli dokončené začiatkom roku 1948. Podľa ich výsledkov vysvitlo, že lamely sú neúčinné a v uvoľnenom stave háčik znižuje stabilitu stopy o 75%. Dôvodom je, že vysokorýchlostný otvorený hák funguje ako priečna doska. Uhol vychýlenia lamiel bol zvýšený, háčik bol upevnený v uvoľnenej polohe, jamka háčika bola uzavretá kapotážou. Po dokončení vylepšení bolo auto dodané na leteckú základňu Muroc Dry Lake. Tam ho už čakal bombardér EB-29, nesúci vlastný názov „Monstro“, prerobený na nosič.

Toto lietadlo bolo v prevádzke, ale nezúčastnilo sa na nepriateľských akciách. V čase, keď bol prestavaný na nosič XF-85, mal nalietané 180 hodín. Hlavnou zmenou bolo rozšírenie zadnej pumovnice a inštalácia skladacej hrazdy McDonnell. Okrem závesnej slučky mal tento dizajn aj zdvíhací golier, ktorý v spustenom stave zakrýval luk „škriatka“a bránil jeho hojdaniu. Trapéz v predĺženej polohe klesol o 3,2 metra. V zadnej časti pumovnice bol tiež vybavený tlakovým trapézovým riadiacim stanovišťom a v jeho blízkosti „čakáreň“- miesto, kde pilot škriatka čakal na signál.

Obsluha udržovala kontakt s pilotom XF-85 „Goblin“pomocou VHF rádia s nízkym výkonom počas odpájania. Na filmovanie a fotografovanie postupu spustenia a prijatia „škriatka“na palubu boli na spodný povrch krídla nosiča nainštalované kamery a fotoaparáty. Chvost „Monstro“, na zvýšenie viditeľnosti, bol natretý žiarivo žltou farbou, spodná a vrchná časť krídla boli nanesené širokými žltými a čiernymi pruhmi. Aby počas štartu stíhačka visiaca pod chvostovou pumovnicou v polozapustenej polohe omylom nenarazila na povrch dráhy, bola predĺžená opierka chvosta Monstra. Pretože vôľa bývalého bombardéra bola nedostatočná, „škriatok“bol naložený cez jamu. Najprv bol bojovník do jamy zahnaný na koči, potom doň zhora vbehol nosič, spustil lichobežník a vykonal vyzdvihnutie. Jediným testovacím pilotom prijatým do Goblinovho testovacieho programu bol Edwin Skosh, hlavný pilot spoločnosti McDonnell Company, bývalý pilot amerického námorníctva.

Začiatkom júna 1948 uskutočnilo Monstro prvé lety s Goblinom XF-85 na palube. Po prvom výstupe Ed Skosh trval na odlúčení a nezávislom lete, do nového bojovníka sa doslova zamiloval a zdá sa, že lietadlo mu to opätovalo; žiadna z mnohých núdzových situácií, ktoré počas testov nastali, neskončila tragicky. Pri prvých letoch bol Goblinov motor skontrolovaný a testovaný. Okrem toho bol vyvinutý postup pred letom: po prvé, „škriatok“zostúpil na hrazdu, pilot musel opustiť zapečatenú „čakáreň“cez vzduchový zámok, ísť neuzavretou úzkou kovovou cestou do kokpitu bojovník, ktorý bol opäť vtiahnutý do kupé, vliezol dovnútra bez akéhokoľvek rebríka, zatvoril lampu a až potom bol v relatívnom bezpečí. Situácia v priestore pre bomby B-36 by bola o niečo jednoduchšia, pretože bola zospodu uzavretá klapkami, ale v Monstre chýbali a cesta do kokpitu z „čakárne“bola náročná a nebezpečná.

23. augusta 1948 Goblin uskutočnil svoj prvý let. Odpojenie sa uskutočnilo pri rýchlosti 320 km / h vo výške 6,1 km. Pilot otočil hlavu závesného háku, XF-85 sa potopil o 40 metrov, keď bol motor v režime. Potom bojovník začal aktívny let. Ed Skosh kontroloval Goblinove letové údaje 10 minút v rozsahu rýchlosti 290-400 km / h. potom sa pokúsil zakotviť v lichobežníku, ale bolo to neúspešné. Ukázalo sa, že systém riadenia motora bol príliš citlivý na presné ovládanie rýchlosti. Turbulencie vytvorené za spusteným lichobežníkom stlačili lietadlo nadol. Okrem toho bolo pre pilota ťažké určiť vzdialenosť od ucha lichobežníka. Sám Skosh priznal, že očný meter úplne zlyhal a niekedy sa mu zdalo, že zavrel jedno oko. Nepomohli ani pokusy navigovať po pruhoch na chvoste a krídle „Monstra“. Počas druhej jazdy „škriatok“kvôli veľkému rozdielu rýchlostí trafil lampou do lichobežníka a rozbil ho. Pilot, ktorý prišiel o prilbu a kyslíkovú masku, si sadol na jarnú lyžovačku v púšti s takmer úplne vyčerpaným palivom. Najazdených bolo 400 metrov, pričom pri pristávaní nebolo auto poškodené. Na základe výsledkov tohto letu sa dospelo k záveru, že v kanáli výšky tónu nie je dostatočná ovládateľnosť.

Aby sa zlepšila ovládateľnosť, boli zvýšené úpravy výšky tónu a odklonu výškovky. Na dodatočnú kontrolu systémov „Monstro“11. a 12. októbra dvakrát „Goblin“zdvihol do vzduchu bez toho, aby sa odpojil od lichobežníka. Druhý nezávislý let sa uskutočnil 14. októbra. Skosh Po odpojení urobil na stíhačke celú kaskádu evolúcie, pričom skontroloval rýchlosť stúpania, manévrovateľnosť, stabilitu kurzu a charakteristiky zrýchlenia. Goblin bol svojim letovým výkonom nadradený akémukoľvek bojovníkovi tej doby. Hlavnou výhodou nového stíhača bol vysoký pomer ťahu k hmotnosti-asi 0,8 s polovičnou kapacitou paliva. O takom pomere ťahu a hmotnosti sa dalo v štyridsiatych rokoch minulého storočia len snívať, pretože vtedajšie prúdové motory mali veľkú hmotnosť, nízky ťah a značnú spotrebu paliva.

XF-85 Goblin teda prekonal všetkých súčasníkov v akcelerácii a rýchlosti stúpania. Lietadlo však začalo prejavovať svoju temperament: s autom sa lietalo dosť ťažko, čo ho robilo nedostupným pre pilotov s priemernou kvalifikáciou. Navyše, aj po pridaní dvoch veľkých kíl pod a nad zadný trup trate na trati, stabilita zostala nedostatočná, pretože oba kýly boli v aerodynamickom tieni trupu, čo spôsobovalo oscilácie typu „holandský krok“počas ponoru lietadlo.

Na konci druhého letu skosch úspešne ukotvil stíhačku na lichobežník z prvého priblíženia, ale tento postup sa dá porovnať s „ruskou ruletou“, len vďaka šťastiu bolo vyzdvihnutie úspešné.

Nasledujúci deň vykonali ďalšie dva lety. „Goblin“zakotvil pri „Monstro“, ale Skosh v správe poznamenal, že vírivá dráha, ktorá sa tiahne za spusteným lichobežníkom, zasahuje do snímača. 22. októbra po lete si Skosh po 3 neúspešných pokusoch o pristátie sadol do púšte.

Na neutralizáciu všetkých negatívnych faktorov boli potrebné teoreticky vypočítané a premyslené opatrenia. Druhý prototyp „Goblin“vo Washingtonovom inštitúte bol vyhodený do vzduchu vo veternom tuneli. Na základe výsledkov čistiek bolo rozhodnuté o modernizácii oboch prototypov v St. Tam boli na stroje nainštalované kapotáže spodnej časti háku, ktoré podľa výpočtov mali neutralizovať vplyv uvoľnenia háku na stabilitu trate. Dĺžka háčika sa predĺžila o 150 mm. Na koncoch krídla boli nainštalované strmé kýly. Koncom zimy 1948/49 sa lietadlo vrátilo na základňu Murocského suchého jazera.

Druhý prototyp Goblina uskutočnil svoj ôsmy let 8. marca 1949, potom bol k programu pripojený prvý prototyp. Pri prvom lete utrpel poruchu - silný bočný vietor viedol k tomu, že lietadlo pri štarte zívalo, odlomilo háčik a vážne poškodilo lichobežník, ktorý nedokázali odstrániť. Skosh ako vždy bez problémov pristál v púšti. Názor pilota na vylepšenú stíhačku bol pozitívny.

Obnovenie lichobežníka trvalo zhruba mesiac a 8. apríla uskutočnil XF-85 Goblin posledný let. Postoj letectva k programu v tejto dobe už bol celkom chladný. Ed Skosh sa počas letu pokúsil vytlačiť z lietadla maximálne hodnoty výkonu. Vyzdvihnutie však opäť zlyhalo a tester musel s lietadlom opäť pristáť v púšti. Program XF-85 bol zrušený v máji 1949. Darmo zástupcovia spoločnosti a testovací pilot tvrdili, že počas testov prenosný bojovník vykazoval menej chýb v porovnaní s akýmkoľvek iným prototypom bojového lietadla.

Hlavné problémy spôsobil nepohodlný priehradový lichobežník, v dôsledku ktorého bolo malé lietadlo nemilosrdne odhodené rôznymi smermi. Proaktívne McDonnell rýchlo predstavil letectvu ťahané lichobežník s teleskopickou výfukovou tyčou, ktorý chytil Goblinov háčik 20 metrov pod nosič mimo zóny turbulencie a potom ho vytiahol k hlavnému úchopu. Okrem toho sa pripravovali aj možnosti vývoja XF -85 Goblin - lietadlo so zdvihnutým krídlom a rýchlosťou M = 0,9, ako aj transonické lietadlo s deltoidným krídlom. Tieto projekty však neprekročili rámec výkresov. Známe sú aj ďalšie pokusy o vytvorenie vzdušného „parazitického“bojovníka, ale na rozdiel od projektu McDonnell neboli vytvorené ani prototypy.

Potom, čo sa objavili systémy tankovania vzduchu, o takéto stíhačky nebola núdza. Goblin vynaložil na program XF-85 3 211 000 dolárov a aj tí najzarytejší skeptici museli uznať, že McDonnell bol pri riešení problému najlepší. Slabou stránkou nebolo lietadlo, ale podmienky pre štart a pristátie stíhačky. Obaja „škriatkovia“, na rozdiel od väčšiny prototypov, prežili, pravdepodobne kvôli originálu a dobrému vzhľadu. V roku 1950 ich od spoločnosti kúpili letecké múzeá: prvý prototyp získalo súkromné múzeum, ktoré neskôr lietadlo prenieslo do amerického múzea leteckých síl v Daytone (Ohio), druhé sa dostalo na leteckú základňu Offut (Nebraska) a je vystavený v Múzeu strategického letectva …

Letové technické vlastnosti:

Dĺžka - 4,53 m;

Výška - 2, 56 m;

Výška so zloženým krídlom - 3, 32 m;

Rozpätie krídel - 6, 44 m;

Plocha krídla - 9, 34 m²;

Prázdna hmotnosť - 1696 kg;

Normálna vzletová hmotnosť - 2194 kg;

Objem palivových nádrží je 435 litrov;

Typ motora-1 prúdový motor Westinghouse J34-WE-22;

Nevynútený ťah - 1361 kgf;

Cestovná rýchlosť - 689 km / h;