Aviones secretos aliados de la guerra (Parte 1) - Vought V-173
historia crear
En 1933, el famoso científico aerodinámico estadounidense, Charles Zimmerman, llevó a cabo una serie de experimentos con un ala de alargamiento pequeño. Los estudios teóricos realizados han demostrado la eficacia de este esquema. Según su idea, en los extremos del ala de alargamiento ultra bajo debería haber tornillos que giraran en la dirección opuesta a la dirección de rotación de los vórtices de aire que descienden del ala. Esto hizo posible reducir la resistencia inductiva del sistema de "tornillos de aleta" y construir una máquina con una amplia gama de velocidades. Al mismo tiempo, el uso de hélices de gran diámetro y baja velocidad con capacidad de potencia suficiente permitiría a la máquina tomar un despegue vertical y colgarse en el aire, como un helicóptero de sección transversal, y un bajo arrastre aumentaría la velocidad de vuelo.
El primer modelo tripulado de este esquema con una envergadura del medidor 2 Zimerman construido en el año 1935. El modelo estaba equipado con dos motores enfriados por aire Cleon para 25 hp. Este modelo nunca fue capaz de despegar debido a la incapacidad de lograr la sincronización de la rotación de los tornillos. Después de eso, Zimmerman diseñó un nuevo modelo de motor de goma con una envergadura de medidores 0,5. Este modelo ha volado con éxito. Después de eso, el diseñador logró apoyo en la NASA, donde antes de eso sus diseños fueron rechazados por ser demasiado modernos. En el verano de 1937, el diseñador fue invitado a trabajar para Chance-Vout. Aquí, aprovechando el gran potencial de los laboratorios, Charles Zimmerman pudo construir un electrolito V-162 con una envergadura de un medidor 1. Este electrolito voló con éxito en el hangar.
Al año siguiente, los militares estaban interesados en el desarrollo de 1938 por parte de Zimmerman, y al comienzo de 1939, participó en una competencia para crear un luchador no convencional. Los trabajos bajo esta competencia fueron financiados por la Marina de los Estados Unidos. Fue entonces cuando Zimmerman comenzó a crear un avión ligero V-173. Este avión tenía una estructura de madera bastante complicada, que estaba cubierta con tela. El modelo estaba equipado con motores sincronizados 2-I "Continental" A-80 de potencia 80. Estos motores hicieron girar las enormes hélices de tres palas 2 a través de un reductor, cuyo diámetro era 5,03 m. La envergadura del avión era 7,11 metros, el área del ala era 39,67 metros cuadrados. La longitud total de la aeronave era igual a 8,13. El tren de aterrizaje de la aeronave se hizo no retráctil para facilitar la construcción. Al ritmo que se controló la aeronave con la ayuda de las aletas 2-x con timones, el tono y el giro de la máquina se controlaron con la ayuda de Elevons girando.
Debido al concepto revolucionario que se implementó en el V-173, se decidió vaciar el avión en uno de los túneles de viento más grandes del mundo en ese momento, ubicado en la instalación de pruebas de Langley Field. Las pruebas en la tubería terminaron con éxito en diciembre del año 1941, después de lo cual la aeronave procedió a las pruebas de vuelo. Después de realizar carreras cortas en el aeródromo de la compañía en Stratford, el piloto principal de Chans-Vout, Boone Gayton, levantó el auto en el aire. Ocurrió este noviembre 23 1942 del año.
Con peso de despegue en 1400 kg. La potencia de dos motores 80 fuertes claramente no era suficiente para el auto. Al mismo tiempo, como resultado de una falla del motor, el V-173 realizó aterrizajes forzados varias veces, y una vez en la playa de arena, incluso skapote. Pero cada vez que la resistencia estructural y la baja velocidad de aterrizaje salvaron al avión de daños graves. En este caso, el principal inconveniente del coche, los pilotos de prueba llamaron una mala vista desde la cabina durante el rodaje y durante el despegue. La razón de esto fue un ángulo de estacionamiento demasiado grande en grados 22. El despegue del prototipo V-173 fue solo de 60 m. Y si hubiera un viento de frente en 46 km / h, podría volar verticalmente. La velocidad máxima fue 222 km / h, el techo máximo - 1 524 m.
Paralelamente a esto, se estaba trabajando para crear un luchador, que tenía la designación corporativa VS-315. En junio de 1942, la propuesta técnica para este avión se transfirió a la Oficina de Aeronáutica. El nuevo caza, según el sistema de nombres adoptado por la Marina de los Estados Unidos, recibió la designación XF 5U-1. La característica principal de esta máquina fue la relación entre el aterrizaje y la velocidad máxima de vuelo, aproximadamente 11, mientras que para los aviones, el patrón habitual se caracterizó por un valor igual a 5. El rango de velocidad estimado del caza era de 32 a 740 km / h.
Para lograr las características establecidas de la máquina, fue necesario resolver una serie de problemas. Por ejemplo, a bajas velocidades de vuelo, el ángulo de ataque aumentó considerablemente. Debido a la asimetría del flujo alrededor del prototipo V-173, se observaron vibraciones bastante fuertes que amenazaban la resistencia estructural. Con el fin de deshacerse de ellos, se creó un motor, llamado "hélice descargada". Era una hélice de madera de forma muy compleja. Las cuchillas de forma compleja con un extremo ancho se unieron a las orejas de acero, que a su vez estaban conectadas con una ametralladora de placa cíclica. Con él, puede cambiar el paso cíclico de las palas de la hélice.
La empresa Pratt-Whitney participó en la creación del grupo de hélices para el nuevo caza, que diseñó y fabricó un sincronizador para los motores R-2000-7, un embrague, cinco veces cajas de cambios que permitieron que cualquiera de los motores 2-x se apagara en caso de sobrecalentamiento o daños. Los especialistas de esta compañía también ayudaron a diseñar un sistema de combustible fundamentalmente nuevo, que permitía que los motores fueran abastecidos con combustible durante vuelos largos en ángulos de ataque altos (hasta 90 grados mientras los mantenía en modo helicóptero).
Desafortunadamente, desde la creación del primer prototipo del caza XF5U-1, que se eliminó del hangar en 25 en junio 1945 del año, pasó demasiado tiempo antes del primer vuelo a mediados de enero de 1947. Skimmer, como el luchador XF5U-1 en la compañía fue apodado, completó el programa de prueba de vuelo con honor e incluso estableció el récord de velocidad de esos años, mostrando una velocidad de 811 km / h. Este registro de velocidad de vuelo no oficial perteneció a Richard Burovso, quien lo alcanzó en el posquemador a una altitud de 8808 metros. Además, la aeronave demostró la posibilidad de despegue vertical con un trapecio especial. El avión despegó en un helicóptero con tornillos levantados, así como cualquier helicóptero, podría flotar en el aire.
Sin embargo, a pesar de la singularidad del desarrollo, el proyecto para el caza XF5U-1 se cerró. Las principales razones de esta decisión resultaron ser dos: dificultades financieras en la empresa, y el rechazo del proyecto Skimmer fue la forma más fácil de ahorrar, y el hecho de que aviación Estados Unidos comenzó a rearmarse con la tecnología de los aviones. Según las instrucciones de la Armada en la primavera de 1948, todo el valioso equipo fue retirado de la aeronave, después de lo cual sus cascos fueron aplastados por las excavadoras en chatarra. Al mismo tiempo, el prototipo V-173 fue transferido al museo en el Instituto Smithsonian, donde se almacena de forma segura hasta el día de hoy.
Descripción de la construcción
El caza XF5U-1 en su forma externa prácticamente repitió el V-173 y fue un monoplano de dos kilómetros con un diseño integral y un ala elíptica del perfil simétrico NACA 0015 en todo su alcance. Estructuralmente, el caza consistía en partes principales de 3-x: delantera, media y trasera. En frente de la cabina del piloto, compartimentos con brazos pequeños y tomas de aire con ventiladores de enfriamiento forzado. La parte media del fuselaje del luchador estaba formada por 2-mea power spar frames, entre los que se encontraban los motores, los ejes y las cajas de cambios, los tanques de combustible principales y consumibles, las unidades de tornillo. En la parte inferior del cuadro de potencia delantero montado tren de aterrizaje principal. En la parte trasera del fuselaje del caza albergaba la rueda trasera, los controles principales de la máquina, así como el gancho del freno.
El kit de potencia XF5U-1 se fabricó con aleaciones de aluminio, mientras que el revestimiento de la aeronave se fabricó con un nuevo material compuesto llamado metalita, patentado por Vought y fue un emparedado pegado y formado en un autoclave bastante grande de un emparedado de aluminio fino 2 Hojas, que fueron separadas por una capa de madera ultraligera - balsa. La rigidez y durabilidad del material utilizado para el revestimiento ha permitido una reducción drástica en el número de nervios y marcos que soportan el revestimiento, convirtiendo la estructura en casi monocasco.
La cabina estaba sellada y tenía una linterna cerrada en forma de gota, que era movible. El impulso de su turno fue eléctrico. El asiento del piloto de combate fue catapultado, utilizando la silla JD-1, fabricada por Martin-Baker, Inglaterra. Los principales instrumentos de navegación de vuelo, los instrumentos para controlar la planta de energía y los sistemas de combate estaban ubicados en el panel frontal del tablero de instrumentos. En el panel izquierdo estaban las perillas para controlar el paso cíclico de los tornillos, el motor, los trimmers, el gancho del freno y el chasis. El panel derecho estaba ocupado por el panel de control de la estación de radio y gasolinera.
La planta de energía del caza incluía 2 motores Pratt & Whitney R-2000-2 (D) de dos filas de catorce cilindros con una capacidad de 1600 hp cada uno. En la parte delantera del cárter de cada motor, se fijó una caja de cambios con engranajes cónicos, que transmitía el par a un solo eje transversal de la transmisión de la hélice. Además, se conectó un ventilador de refrigeración del motor a la caja de cambios. En las partes inferior y superior del fuselaje había aletas especiales a través de las cuales salía el aire caliente de escape. Los gases de escape se descargaron debajo de la carrocería del automóvil a través de un tubo de escape y un colector especiales en forma de U. En el caso de que fallara un motor, el piloto podría desconectarlo de la caja de cambios usando el embrague correcto. Las palas de las hélices eran de madera y las propias hélices tenían un paso total y cíclico variable.
El avión estaba equipado con un tren de aterrizaje de tres postes con rueda trasera, el sistema de limpieza es hidráulico. Todos los luchadores del tren de aterrizaje eran de dos ruedas. El gran ángulo de estacionamiento del automóvil hizo que los diseñadores colocaran un gancho de freno en la superficie superior del fuselaje. El sistema de control del caza era mecánico, rígido. En tono y balanceo, se controló utilizando estabilizadores de giro diferenciales diferenciales. Los estabilizadores estaban equipados con compensadores de peso externos y recortadores. La estabilización del caza en la dirección se realizó a expensas de 2-x carinae trapezoidal con los timones que tienen un área grande. En la cola de la aeronave se utilizaron flaps automáticos durante el aterrizaje.
Los prototipos del caza XF5U-1 no montaban armas, pero se pensó que la aeronave de producción estaría armada con seis ametralladoras Browning (municiones 12,7 para municiones por barril) o cuatro pistolas de aire X-NUMX-mm M-400. También debajo del fuselaje podría ubicarse el pilón 20 para instalar tanques de combustible con una capacidad de litros 39 o dos bombas con un peso total de hasta 2 kg. Los bombardeos de buceo o el uso de cohetes no guiados se eliminaron por completo debido al diámetro excesivo de las hélices.
Fuentes de información:
-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
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