Skimmer Chance Vout XF5U-1
Este curioso avión, diseñado por la compañía Chance-Vout de United Aircraft, se mostró por primera vez al público en junio de 1946. Todos los que lo vieron al menos una vez, sin decir una palabra, le pusieron divertidos apodos: "sartén voladora", "skimmer" ("skimmer"), "panqueque", "tarta a medio hornear", "platillo volador", etc. Pero a pesar de su apariencia verdaderamente extraña, la Chance Vout XF5U-1 era una máquina formidable. historia es eso
En 1933, un destacado científico aerodinámico estadounidense Charles Zimmerman llevó a cabo una serie de experimentos con un ala de baja relación de aspecto. Los estudios teóricos han demostrado la eficacia de este esquema. En los extremos del ala de relación de aspecto ultrabaja, se suponía que debía colocar hélices que giraran en la dirección opuesta a la dirección de rotación de los vórtices que descienden del ala. Entonces la resistencia inductiva del sistema de "alas-hélices" caería y la calidad aerodinámica aumentaría de 1 a 4, es decir, sería posible construir un avión con un enorme rango de velocidades. Las hélices de baja velocidad y gran diámetro con suficiente potencia / peso le permitirán colgar como un helicóptero transversal y realizar un despegue vertical, mientras que una baja resistencia le dará una velocidad de avión. En 1935, Zimmermann construyó un modelo tripulado con una luz de 2 my lo equipó con 2 × 25 hp. Motores Kleon refrigerados por aire. El piloto tenía que acostarse dentro del fuselaje, el ala. Pero el modelo no despegó del suelo por la imposibilidad de sincronizar la rotación de los tornillos. Luego, Zimmermann construyó un modelo de motor de goma de medio metro de luz. Ella voló con éxito. Después del apoyo de la NASA, que previamente había rechazado los inventos de Zimmermann por considerarlos demasiado modernos, el diseñador fue invitado en el verano de 1937 a trabajar para la empresa Chance Vote (CEO Eugene Wilson). Aquí, aprovechando el gran potencial de los laboratorios, Charles construyó un modelo: un electrolito V-162 de ancho. Hizo varios vuelos exitosos en el hangar.
A finales de abril de 1938, Zimmermann patentó su avión, diseñado para dos pasajeros y un piloto. El departamento militar se interesó por sus desarrollos. A principios de 1939, como parte de una competencia para un caza de un esquema poco convencional, en la que, además de Chance-Vouth, participaron las firmas Curtiss y Northrop, Charles comenzó a desarrollar y construir un motor ligero análogo al V-173. El trabajo fue financiado por la Marina de los Estados Unidos. El V-173 tenía una intrincada estructura de madera cubierta de tela. Dos motores Continental A-80 sincronizados de 80 hp Giran a través de cajas de cambios enormes hélices de tres palas con un diámetro de 5,03 metros. Envergadura 7,11 m, su área 39,67 m2, la longitud de la máquina es de 8,13 M. Por simplicidad, el chasis se hizo fijo, con goma amortiguadora. El perfil del ala se eligió simétrico, NASA - 0015. El avión se controló por medio de dos quillas con timones, y en balanceo y cabeceo, con la ayuda de elevones totalmente rotativos. Debido a la naturaleza revolucionaria del concepto V-173, se decidió volarlo en uno de los túneles de viento más grandes del mundo, en las instalaciones de pruebas de Langley Field, antes del inicio de las pruebas de vuelo. Todo se completó con éxito en diciembre de 1941. Comenzaron las pruebas de vuelo.
Después de viajes cortos y salidas en el aeródromo de la empresa en Stratford, Connecticut, el piloto principal de Boone Guyton voló el V-23 el 1942 de noviembre de 173. El primer vuelo de 13 minutos mostró que la carga en el mango, especialmente en el canal del rollo, era excesivamente alta. Este inconveniente se eliminó instalando compensadores de peso, seleccionando el paso de los tornillos en función del modo de funcionamiento de los motores. El avión se volvió obediente en control. Guyton afirmó que el palo se desvía 45 grados en ambas direcciones en el canal de tono sin un esfuerzo excesivo. A pesar del secreto del programa, el V-173 voló mucho fuera del aeródromo de Stratford, convirtiéndose en "suyo" en los cielos de Connecticut. Con un peso de vuelo de 1400 kg, la potencia es de 160 CV. el coche claramente no era suficiente. Varias veces, como resultado de una falla del motor, el V-173 realizó aterrizajes forzosos. Una vez en una playa de arena salté (las ruedas de diámetro pequeño estaban enterradas en el suelo). Pero cada vez una velocidad de aterrizaje muy baja y una resistencia estructural lo salvaron de daños graves.
La principal desventaja del V-173 Guyton y los famosos pilotos Richard "Rick" Burove y Charles Lindbergh, quienes se unieron a él en el proceso de prueba, reconocieron la poca visibilidad desde la cabina hacia adelante durante el rodaje y durante el despegue. La razón de esto es un ángulo de estacionamiento muy grande, 2215. Luego levantaron el asiento del piloto, hicieron un ojo de buey para una vista hacia abajo y hacia adelante. Pero esto tampoco ayudó mucho. La carrera de despegue de la aeronave fue de solo 60 metros. Con un viento en contra de 46 km / h, se elevó verticalmente en el aire. El techo del automóvil es de 1524 m, la velocidad máxima es de 222 km / h. En paralelo con el diseño y las pruebas del V-173, Chance Vout comenzó a diseñar un caza. El contrato para su desarrollo se recibió de la Armada el 16 de septiembre de 1941, un día después de dar el consentimiento para purgar el V-173 en la tubería Langley Field. Este proyecto tenía la designación de marca VS-315. Después de la finalización exitosa de las purgas del V-173 (19 de enero de 1942), la Oficina de Aeronáutica de la Marina de los EE. UU. Solicitó una propuesta técnica de la firma para la construcción de dos prototipos y un modelo de purga de 1/3 de tamaño real.
En mayo de 1942, se completó el trabajo sobre la propuesta técnica. El joven y talentoso ingeniero Eugene "Pike" Greenwood se unió al equipo de Zimmerman. Fue el responsable del diseño de la nueva estructura de la aeronave. En junio se presentó la propuesta técnica a la Oficina de Aeronáutica, y se nombró a la futura aeronave según el sistema adoptado por la Armada: XF5U-1. Su característica principal era la relación entre la velocidad máxima y la de aterrizaje - alrededor de 11, según el esquema habitual - 5. El rango de velocidad estimado es de 32 a 740 km / h. Para lograr estas características, hubo que resolver muchos problemas. Por ejemplo, a bajas velocidades de vuelo, el ángulo de ataque aumentó considerablemente. Debido a la asimetría del flujo, se notaron vibraciones muy fuertes en la V-173, que amenazaron la resistencia de la estructura. Para deshacerse de este régimen, la firma Chance-Vout, en colaboración con la firma Hamilton Standard (que fabricaba hélices), desarrolló un sistema de propulsión llamado "hélice balanceada". Las palas de madera de una forma muy compleja, con una culata ancha, se unieron a orejetas de acero conectadas al plato cíclico. Con su ayuda, fue posible cambiar el paso cíclico de las palas.
La empresa Pratt-Whitney también participó en la creación del grupo de motores de hélice. Ella diseñó y fabricó un sincronizador para motores R-2000-7, cajas de cambios de cinco tiempos, embragues que permitieron que cualquiera de los dos motores se apagara en caso de daño o sobrecalentamiento. Los especialistas también ayudaron a diseñar un sistema de combustible fundamentalmente nuevo que permitía que los motores funcionaran durante un vuelo largo en ángulos altos: ataques (hasta 90╟ mientras se desplazaba en modo de helicóptero). Externamente, el XF5U-1 casi repite el V-173. Lo mismo se mantuvo y el sistema de control. La góndola y el alerón del piloto, el fuselaje de una estructura semi-monocasco, estaban hechos de metalita (un panel de balsa y lámina de aluminio de dos capas) de un peso muy resistente y bastante ligero. Los motores, empotrados en el ala - el fuselaje, tenían buen acceso. Se planificó la instalación de ametralladoras 6 de calibre "Colt-Browning" 12,7 mm con un suministro de cartuchos para PC 200. en el cañón, cuatro de los cuales en máquinas de producción querían reemplazar el Ford-Pontiac M-20А con pistolas 39-mm, que aún estaban en desarrollo en ese momento. El diseño de madera del XF5U-1 cayó en la comisión de maquetas del 7 Navy June 1943. Tenía tornillos de tres palas. Después de las alteraciones causadas por los comentarios de la comisión, el contrato para la producción de prototipos sometidos nuevamente a consideración por alguna razón desconocida se firmó solo el 15 de julio del año 1944. Se decidió equipar el primer prototipo con los motores Pratt-Whitney R-2000-7 (1100 hp - potencia máxima, 1350 hp - en la bomba de inyección con inyección de agua), el segundo - XR-2000-2, con los generadores de turbina Wright. Armamento en el primer prototipo no fue instalado. El primer prototipo del XF5U-1 se lanzó fuera del hangar 25 June 1945. En ese momento, la empresa recibió permiso para realizar pruebas de vuelo en el bien equipado sitio de prueba Murok Dry Lake (California). Anteriormente, en marzo de 24, apeló a la Armada con una solicitud para continuar financiando el proyecto, ya que el préstamo asignado a XF5U-1 ya se había desperdiciado. Para ahorrar dinero, el programa de prueba de vuelo se cortó, en particular, la parte de vuelo y las pruebas estáticas.
Temporalmente equipado con hélices de 4 palas similares a las utilizadas en el caza Corsair F4U-4 (modelo Hamilton Hydromatic), el XF5U-1 se dirigió con éxito. La segunda instancia se usó para pruebas estáticas. Después de instalar "hélices descargadas" en el primer prototipo, Bun Gaitan finalmente levantó el avión en el aire a mediados de enero de 1947. Skimmer, como llamaron al automóvil de la compañía, aprobó el programa de prueba de vuelo con gran éxito, alcanzando una velocidad récord de 811 km / h para ese momento. Este registro no oficial perteneció a Richard Burovs. Alcanzó velocidades a una altitud de 8808 m en modo postquemador. Se demostraron las posibilidades de despegue vertical desde un trapecio especial "en helicóptero", con tornillos, y flotando también en "helicóptero". El Skimmer estaba preparado para su envío por mar a través del Canal de Panamá a California, pero el programa se cerró repentinamente. Había dos razones principales: dificultades financieras en la empresa, y el rechazo de Skimmer era la forma más fácil de ahorrar dinero, y el hecho de que el rearme ya estaba en marcha. flota Tecnología de jet estadounidense. En la primavera de 1948, de acuerdo con las instrucciones de la Armada, todo el valioso equipo fue retirado de la aeronave, y los cascos fueron convertidos en chatarra por las excavadoras. Aproximadamente al mismo tiempo, el V-173 fue transferido al museo de la Institución Smithsonian, donde se almacena hasta el día de hoy.
El diseño del avión
El caza XF5U-1 era un monoplano de configuración integral de dos motores con un ala elíptica del perfil simétrico NACA 0015 en todo su alcance.
Estructuralmente, el avión constaba de tres partes principales: la delantera, la media y la trasera. En la parte delantera había una cabina de pilotos, tomas de aire con ventiladores de enfriamiento forzado de motores y compartimentos con brazos pequeños. La parte media del fuselaje estaba formada por dos bastidores de potencia, entre los que se encontraban los motores, los tanques principales y consumibles, los ejes y los engranajes de los tornillos. En su parte inferior, el tren de aterrizaje principal estaba sujeto al cuadro de potencia delantero. En la parte trasera estaban los controles principales del avión, la rueda trasera y el gancho del freno.
El conjunto de potencia de la estructura estaba hecho de aleaciones de aluminio, y el revestimiento del nuevo material compuesto era metalizado, patentado por Vought y representaba un emparedado pegado y se formaba en un autoclave grande a partir de dos láminas de aluminio delgadas separadas por una capa de madera ultraligera: balsa. La resistencia y rigidez del material obtenido permitieron reducir radicalmente el número de bastidores y nervios que refuerzan la carcasa del avión, haciendo que la estructura sea casi monocasco.
Cabina de pilotaje hermética, cerrada con forma de gota deslizante de luz. El accionamiento de la parte móvil de la linterna es eléctrico. Asiento del piloto: expulsión, como JD-1, producido por la compañía británica Martin-Baker. En el panel frontal del panel de instrumentos se encontraban los principales instrumentos de vuelo y navegación, instrumentos para monitorear los sistemas de la aeronave y la central eléctrica. En el panel izquierdo se ubicaban los mandos de los controles del motor, el paso cíclico de los tornillos, las pestañas de ajuste, el chasis y el gancho del freno. El panel derecho estaba ocupado por una estación de servicio y un panel de control de la estación de radio.
La planta de energía constaba de dos motores Pratt & Whitney R-14-2000 (D) Twin Wasp de 2 cilindros y dos filas 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 del propulsor. Además, se conectó un ventilador de refrigeración del motor a la caja de cambios. El aire caliente de escape salía a través de aletas ajustables en las superficies inferior y superior del fuselaje. Los gases de escape se descargaron a través de un colector y un tubo de escape en forma de U debajo del fuselaje. En caso de avería de uno de los motores, el piloto podría desconectarlo de la caja de cambios mediante el embrague adecuado. Hélices de aeronaves: con paso general y cíclico variable. Las palas de la hélice son de madera.
Tren de aterrizaje de aviones triciclo con rueda trasera. Todos los bastidores son de dos ruedas. Sistema de limpieza hidráulica. El gran ángulo de estacionamiento de la aeronave obligó a los diseñadores a fijar el gancho de freno en la superficie superior del fuselaje. El mecanismo de liberación y limpieza del gancho es de tipo hidráulico, piramidal.
El sistema de control de la aeronave es mecánico, rígido. Por balanceo y inclinación, la máquina se controló utilizando estabilizadores versátiles de desviación diferencial. Los estabilizadores están equipados con trimmers y compensadores de peso externos. La estabilización de la aeronave en la dirección es proporcionada por dos quillas trapezoidales con timones de un área grande. En la cola de la aeronave se instalaron flaps automáticos, utilizados al aterrizar para parrying.
El equipo de radio del caza consistía en una estación de radio de onda corta y una brújula de radio. Las antenas de estos dispositivos estaban bajo el fuselaje. En los prototipos no se instaló el armamento XF5U-1. Se suponía que las máquinas seriales armarían seis ametralladoras Browning 12,7-mm con munición 400 para municiones o cuatro cañones M-20 de X-NUMX-mm. Bajo el fuselaje, se podrían instalar dos torres de protección para bombas colgantes con un peso total de hasta 39 kg o tanques de combustible con una capacidad de 454 l. El uso de cohetes no guiados o de bombardeos en picado se descartó por completo debido al gran diámetro de las hélices.
información