Lennutehnoloogia arendamise käigus pakuti sageli välja julgeid ja ebatavalisi ideid, mis tähendavad lennukite tavapäraste skeemide tagasilükkamist. Viiekümnendate alguses tõid vertikaalse õhkutõusmise ja maandumisega tehnoloogia loomise katsed kaasa Tailsitteri klassi lennukite tekkimise. Selle kontseptsiooni taga olevate ebatavaliste ideede testimine oli kavandatud kahe Lockheedi ja Convairi pilootprojekti kaudu. Viimane esitas katsetamiseks lennuki Convair XFY-1 Pogo.
Tailsitter tüüpi õhusõiduki idee ("Sitting on the tail") tekkis vedajapõhiste lennukite kasutamise kogemuse analüüsi ja hulga uute uuringute tulemusena. Kõigi eeliste jaoks vajasid vedajapõhised hävitajad ja pommitajad suurt lennukikandjalaeva ega saanud määratluse kohaselt ilma selleta töötada. Veel neljakümnendate lõpus pakuti välja algne idee, mis võimaldas võitleja paigutada peaaegu igale laevale. Tehti ettepanek töötada välja ja ehitada vertikaalse stardiga lahingulennuk.
Prototüüp Convair XFY-1 testimise ajal. Foto 456fis.org
Nagu uue kontseptsiooni autorid ette kujutasid, pidi kandevlaeva maapinnal või tekil olema paljulubav "sabaheitja" vertikaalselt. See võimaldas tal ilma jooksuta õhku tõusta ja seejärel "nagu lennuk" horisontaallennule üle minna. Enne maandumist oli vastavalt vaja naasta uuesti vertikaalse lennu juurde. Ilma suure lennuraja või piloodikabiinita oleks sellise õhusõiduki aluseks tohutu hulk laevu, millel oleks piisavalt vaba ruumi. Seetõttu pakkus see mereväele suurt huvi.
Paljutõotava lahingu "sabaaja" loomise programm käivitati 1948. aastal. Selle esimestel etappidel tegelesid teadusorganisatsioonid teoreetiliste arvutuste ja eksperimentidega, mille tulemused võimaldasid peagi alustada täieõiguslike projektide loomisega. Uue tehnoloogia väljatöötamine usaldati kahele juhtivale lennukitootjale - Lockheedile ja Convairile. Neil oli laialdane kogemus lennutehnoloogia, sealhulgas ebatavaliste skeemide loomisel. Koos oma kogemustega pidid töövõtjad kasutama hiljutistest uuringutest kogutud andmeid.
Masina skeem. Joonis Airwar.ru
Esialgu seisid töövõtjad üsna raske ülesande ees. Nad pidid välja töötama sabasõidukid, mis sobivad relvajõududes praktiliseks kasutamiseks. Lisaks kavatses mereväe juhtkond võrrelda kahte saadud proovi ja valida kõige edukam. See auto kavatseti tootmisse viia ja vägedesse saata. Sellest hoolimata selgus peagi, et sellist lähenemist uue sõjatehnika loomisel ei saa praktikas rakendada. Esiteks nõuti testide käigus uute originaalsete ideede katsetamist, nende väljavaadete hindamist ja alles pärast seda täieõigusliku lahingumasina loomist.
Sellega seoses said Lockheed ja Convair 1950. aastal uue ülesande. Nüüd nõuti neilt eksperimentaalsete lennukite loomist, mida saaks kasutada Tailsitteri kontseptsiooni testimiseks. Projekti selle etapi soodsa lõpuleviimisega oli võimalik ette võtta lahingumasinate loomine.
Testide ettevalmistamine angaaris. Foto 456fis.org
19. aprillil 1951 sõlmis USA merevägi prototüüpide ehitamise lepingud. Vastavalt sõlmitud lepingule pidi Convair ehitama ja esitama katsetamiseks kaks prototüüpi. Seejärel otsustas ettevõte ennetavalt ehitada kolm masinat, mis pidid läbima erinevat tüüpi katseid. Projekt Convair sai selles etapis ametliku nimetuse XFY-1, mis on moodustatud vastavalt laevastiku lennundusseadmete nimetamisreeglitele. Nimetuse esimene täht näitas projekti eksperimentaalset iseloomu, täht "F" seostas õhusõidukit hävitajatega ja täht "Y" tähistas ettevõtet Convair. Vastavalt sellele näitas üksus, et see oli esimene projekt oma reas.
Kavandatud operatsioon mereväe laevadel ja muud nõuded viisid õhusõiduki ebatavalise konstruktsiooni moodustamiseni. "Tailsitter" Convair XFV-1 pidi üldiselt sarnanema olemasolevate lennukitega, kuid peamised tehnilised lahendused andsid talle ebatavalise välimuse. Projektis tehti ettepanek ehitada keskmise tasapinnaga turbopropeller, millel on suur pühkitud tiib, ilma horisontaalse sabata. Samal ajal tuli kasutada suurt kiilu ja kõhuharja. Nõutava tõukejõu saamiseks kasutati kahte suure läbimõõduga propellerit. Selle tulemusena oli auto äratuntav.
Lend rihma otsas. Foto 456fis.org
Sabata õhusõiduk sai originaalse kerekonstruktsiooni. Sellel seadmel oli voolujooneline kuju, millel oli muutuv ristlõikepindala. Vahetult vurri ja sõukruvi rummu taga suurenes kere kõrgus märkimisväärselt, säilitades samal ajal algse laiuse. Kere ülemine osa moodustas selgelt väljendunud "küüru", mis oli vajalik piloodi salongi mahutamiseks. Laterna taga oli lühike gargar, millel asusid kiilukinnitused. Kasutati väga originaalset kere paigutust. Ninaosa anti mootori reduktori ja koaksiaalkruvide rummu alla. Mootor asus käigukasti taga põhja kohal. Piloodi kabiin asus selle kohal. Kere kere sabaruumides oli osa kütusepaakidest, samuti mootori pikk väljalasketoru. Viimane oli välja pandud kere sabaosas.
Lennuki jaoks töötati välja uus suure pühkimise tiib, mille juureosa hõivas suurema osa kere külgedest. Elevonid asetati väikese pühkimise lõpuservale. Tiib sai konteinerite otsad, milles olid täiendavad kütusepaagid. Kasutatud tiiva kuju võimaldas saada piiratud mõõtmetega maksimaalse võimaliku ala.
Kogenud lennuk transpordikärul. Foto Airwar.ru
Convair Tailsitteri iseloomulik tunnus on suur kiil ja kõhuharja. Tänu suure tiiva kasutamisele oli võimalik loobuda klassikalise disaini stabilisaatoritest. Stabiilsuse ja juhitavuse vertikaalsel stardirežiimil ning suuna stabiilsuse horisontaalsel lennul pidi tagama ennekõike vertikaalne saba. Kasutati kahte püsttasapinda, millel oli pühkiv esiserv ja ümar ots. Kiilu ja harja tagumisel serval olid roolid. Mõlemad tasapinnad olid masina pikitelje suhtes sümmeetrilised. Antud juhul oli aga kere kere asümmeetrilise konstruktsiooni tõttu selle kohal väljaulatuv kiil väiksema alaga ja erineva kujuga juureosaga.
Tänu oma iseloomulikule positsioonile parklas või õhkutõusmise ajal sai "sabas istuv" lennuk originaalse teliku. Tiiva tiivaotste-konteinerite lähedal ja vertikaalse sabaotste lähedal asusid torukujulised korpused, milles olid fikseeritud telikud. Rämpspostiga lennuk sai neljapunktilise maandumissüsteemi amortisaatorite ja väikeste ratastega. Rattaratastega riiulid võimaldasid lennukil võtta vertikaalse asendi ja pukseerimisel manööverdada.
Kabiini sisustus. Foto Airwar.ru
Lennuki kere keskosas, otse kokpiti all, oli turbopropellermootor Allison YT40-A-6 võimsusega 5100 hj. Atmosfäärilise õhu juurdevool mootorile viidi läbi kahe sisselaskeseadme abil, mis olid paigutatud külgedele tiiva serva ette. Põhjas oli radiaatorite õhuvõtuava. Mootori düüsiseadme külge kinnitati toru, mis jõudis kere sabani ja eemaldas väljast reaktiivsed gaasid. Lennuk oli varustatud kahe koaksiaalse kolme labaga propelleriga läbimõõduga 4,88 m, mille on välja töötanud Curtiss-Wright. Terad paigaldati suhteliselt keeruka konstruktsiooni ühisele puksile. Propelleri ajam oli varustatud hüdraulilise piduriga.
Üks piloot, kes oli kabiinis, pidi masinat juhtima. Tema töökoht oli varustatud suure armatuurlauaga näidikupaneeliga ja mitme paneeliga, millel oli mitmesuguseid seadmeid. Juhtimine pidi toimuma standardsete hävitajasüsteemide abil: lennukid ja mootori juhtimispulgad ning kaks pedaali. Kabiin sai ebatavaliste kinnitusvahenditega väljatõmmatava istme. Mugavamaks töötamiseks erinevates režiimides võib tool laias sektoris liikuda. Ebaõnnestunud maandumise korral võis piloot lennukist lahkuda ja laskuda maapinnale, kasutades kokpitisse kinnitatud 25-jalga (7,6 m) köit. Suur ala latern kaitses pilooti sissetuleva voo eest. Selle koostises oli fikseeritud visiir ja põhiosa, libistades tagasi.
Katselendur James F. Coleman. Foto USA merevägi
Katselennuk ei vajanud relva, kuid see küsimus oli alles väljatöötamisel. Säilitades olemasolevad mõõtmed ja kaalu parameetrid, võis Convair XFY-1 kanda kuni nelja 20 mm automaatkahurit või mitukümmend juhitavat raketti. Muude vabade mahtude puudumise tõttu tehti ettepanek paigaldada need tiiva otstesse konteineritesse.
Hoolimata kõigist jõupingutustest suuruse vähendamiseks osutus paljutõotav rätsepalennuk üsna suureks. Sõiduki pikkus ulatus 10, 66 m-ni, tiibade siruulatus oli 8, 43 m. Vertikaalne sabaulatus oli umbes 7 m. Tühja õhusõiduki mass oli 5,33 tonni, maksimaalne õhkutõusmine määrati tasemel 7, 37 tonni. Lennuk peaks ületama 980 km / h. Plaaniti saavutada kõrge ronimisomadused: selleks pidid kruvid täitma koormakandjate funktsioone.
Katselendur John Knebel. Foto Thetartanterror.blogspot.fr
Spetsiaalse šassiiga õhusõiduki transportimiseks on välja töötatud spetsiaalne veetav pöördvanker. Nelja rattaga raamil oli kaks hüdrosilindritega õõtsuvat tala. Talade vabades otstes, kasutades oma hingesid ja eraldi ajameid, fikseeriti väiksemad hoidmisseadmed. Lennukit laadides toodi viimased selle keskosa alla ja ühendati sellega lukkudega. Hüdraulika võimaldas masina horisontaalasendisse viia ja eraldi traktori abil käru soovitud asendisse viia. Õhkutõusmiseks valmistati lennuk üles püstiasendisse, misjärel see lahti haakiti ja seisis oma ratastel.
1953. aasta lõpus alustas Convair katseseadmete ehitamist. Otsustati ulatusliku testimisprogrammi raames ehitada kolm identset masinat, mis on mõeldud erinevate probleemide lahendamiseks. Esimene purilennuk oleks pidanud olema varustatud propelleriga juhitava rühma, kütusesüsteemi ja juhtseadistega. Selline prototüüp oli ette nähtud elektrijaama eelkontrolliks. Kolmas proov saadeti staatiliseks testimiseks. Kontrolliti maas, rihmaga õhku ja vabale lendamisele järgnes teine kogenud sabasitter.
Ettevalmistused õhkutõusmiseks, mootor töötab. Foto Airwar.ru
Pärast mootori töö kontrollimist esimesel prototüübil saadi luba järgnevateks katseteks koos seadmete maapealse katsetamise ja sellele järgneva õhku tõusmisega. Nende kontrollide toimumiskohaks valiti Moffetti lennuväli (California), nimelt üks selle libisemisradadest, mis oli omal ajal ehitatud õhulaevadele. Ligi 60 m kõrguse paadikuuri katuse all oli kraana-tala, millest pidi saama turvaseade. Kogenud XFY-1 lendudeks ettevalmistamisel lammutasid arendusettevõtte spetsialistid propelleri rummu, mille all oli spetsiaalne kinnituskonstruktsioon. Viimase abil tuleks lennuk riputada kraana-tala konksu külge. Trossi valides ja vabastades saaks kraanaoperaator vältida lennuki kukkumist.
29. aprillil 1954 pidi lennuk esimest korda õhku tõusma. Prototüübi käitamise eest vastutas piloot James F. Coleman. Insener Bob McGreary juhtis noolekraanat ja jälgis vaba kaabli pikkust. Olles mootori vajaliku võimsuseni viinud, suutis katselendur autot maast lahti tõsta, kuid kohe pärast seda algasid probleemid. Õhku sattudes hakkas lennuk pidurdamatult ümber pikitelje pöörlema. Tänu kraanaoperaatori õigeaegsele reageerimisele päästeti masin kukkumisest. Pärast esimese katselennu lõppu istus auto mõningate raskustega maha.
Auto on parklas. Foto Airwar.ru
Tõenäoliselt sai just selles etapis šassii vedrude amortisatsiooni iseärasuste tõttu hüüdnimi Pogo (Pogo -stickist - spordimürsk "Grasshopper"). Hiljem sai projekti mitteametlik nimi laialt tuntuks ja seda kasutatakse nüüd sama sageli kui kliendi määratud ametlikku tähist.
Lennuk näitas oma võimet vertikaalselt tõusta ja maanduda, kuid kontrollimatu pöörlemine nendes režiimides ei võimaldanud realiseerida kõiki esialgse skeemi eeliseid. Oli vaja välja selgitada selliste probleemide põhjused ja need kõrvaldada. Selleks kleebiti lennukikere välispinnad üle "siidniitidega", mille vaatlemine võimaldas tuvastada aerodünaamilisi probleeme. Sellised testid andsid kiiresti tulemusi. Selgus, et isegi olemasolev suur paadikuur polnud katsesõiduki jaoks piisavalt suur. Propellerite õhuvool tabas konstruktsiooni põrandat, liikus külgedele, peegeldus seintelt ja naasis tagasi. Just arvukad keerised takistasid sabasilindril nõutavat asendit hoidmast.
Convair XFY-1 Pogo teeb vertikaalse õhkutõusu, 30. november 1954. Foto: USA merevägi
Testijad võtsid seda asjaolu arvesse, kuid olid siiski sunnitud jätkama katsetamist suletud struktuuris. Prototüüpmasin vajas veel kindlustust, mida sai teostada ainult paadikuuri kraana. Selliste seadmete paigaldamine avatud alale ei olnud võimalik. Sellistes rasketes tingimustes J. F. Coleman läbis mitukümmend katselendu kogupikkusega umbes 60 tundi. Masina ebastabiilse käitumise tõttu esimestel katsetel ja järgnevatel lendudel ei sulgenud katselendur kunagi lampi. See tekitas mõningaid ebamugavusi, kuid Coleman pidas neid lennuki kiirelt lahkumise eest vastuvõetavaks hinnaks.
1954. aasta keskel viidi prototüüp tasuta lendude jaoks avatud alale. Selliste testide esimesel päeval suutis katselendur ronida 6 m kõrgusele ja seejärel ületada 45 m lati. Masina juhtimine polnud kuigi lihtne, kuid seinte ja katuse puudumine avaldas positiivset mõju seadmete omadustele. Seda ära kasutades saab J. F. Coleman jätkas vertikaalseid lende arvukate õhkutõusmiste, helikopterimanöövrite ja sellele järgneva maandumisega.
Helikopteri lend. Foto USA merevägi
Peagi viidi kogenud "rätsepatöötaja" üle Brown Fieldile (California), kus katsetused pidid jätkuma sõjaväeosakonna esindajate järelevalve all. Uues kohas sooritati veel 70 vertikaalset lendu, misjärel otsustati prototüüpi katsetada mööduvates režiimides ja horisontaallennul.
2. novembril 1954 startis kogenud XFY-1 esimest korda vertikaalselt ja pärast ronimist lülitus horisontaallennule. Pärast seda viidi auto püstiasendisse ja istutati. Lend kestis 21 minutit, millest 7 olid lennukitaolised. Selliste kontrollide algus võimaldas kindlaks teha horisontaalse lennu tegelikud omadused. Niisiis leiti, et isegi minimaalse mootori tõukejõu korral arendab sabaheitmislennuk kiirust üle 480 km / h. Lennuk ei olnud varustatud õhupiduritega, mis tegi kiiruse reguleerimise keeruliseks. Seetõttu edestas ta korduvalt tahtmatult teda saatvat tagavaralennukit.
Tasapinnaline lend. Foto Airwar.ru
Pärast arvutatud omaduste kinnitamist näitas prototüüp teatud puudusi. Esiteks leiti, et XFY-1 on raske kontrollida, eriti mööduvates tingimustes. Turvaliseks maandumiseks on kogenud piloot J. F. Coleman pidi auto umbes 300 m kõrgusel püstiasendisse viima ja seejärel õrnalt maapinnale laskma. Laskumise viimased meetrid olid seotud eriliste raskustega, kuna arvukad keerised segasid maandumist ja lisaks ei suutnud pilood oma piloodikabiinist olukorda korralikult jälgida. Selle probleemi osaliseks lahendamiseks sai prototüüp ühes katseetapis raadio kõrgusemõõtja koos valgushäiretega: rohelised ja oranžid lambid näitasid normaalset laskumist ja punane märgiti ohutu vertikaalkiiruse ületamist.
J. F. Coleman lendas ühe Pogoga kuni 1955. aasta keskpaigani. Kogenud piloodil õnnestus omandada kõik sellise masina juhtimise peenused keerulistes režiimides. Samal ajal sai selgeks, et lahinguüksuste tavalised piloodid ei suuda tõenäoliselt õppida sellist tehnikat juhtima. Pealegi olid sellised ülesanded isegi professionaalsetele testijatele võimatu. Nii pidi 1955. aasta mai keskel katsetustega liituma piloot John Knebel. Oma esimesel lennul ilma hoiatuseta ei suutnud ta autot paigal hoida ja kukkus peaaegu alla. Pärast seda määrati kõik uued lennud ainult Colemanile.
Tagantvaade. Foto Airwar.ru
16. juunil 1955 J. F. Coleman saatis kogenud Tailsitteri viimast korda tasuta lennule. Pärast seda saadeti auto testitulemusi uurides, projekti vormistades jne angaari. Järgmise aasta kevadel otsustati mereväe poolt läbi viia uued katsed, milleks õppima läksid kaks merelennunduslendurit. Siiski ei saanud nad kunagi tööga liituda.
Katselendude ajal suutis ainus lennumudel Convair XFY-1 Pogo suurema osa ressursist välja arendada. Järgmise kontrolli käigus leiti käigukasti õlist kiipe. Auto vajas remonti ja restaureerimist enne uusi katsetusi. Küll aga pidas klient lennuki kapitaalremonti mittevajalikuks. Algne projekt ei pakkunud talle enam huvi, mistõttu muutus prototüübi taastamine kergesti mõttetuks.
Värvuselt "Pogo". Foto Airwar.ru
Olles uurinud kahe Lockheedi ja Convairi pilootprojekti edu, on USA mereväe juhtkond teinud järeldused sabas istuvate lennukite praktilise kasu kohta. Sellel tehnikal oli märgatavaid eeliseid nii lennukite kui helikopterite ees, kuid samal ajal ei puudunud see iseloomulikest puudustest. Prototüübi "Pogo" testid näitasid, et sellist masinat on väga raske lennata ja maandumiskohtadel nõudlik. Sellise tehnika juhtimist ei suutnud keskmine piloot vaevalt valdada. Lisaks oli laeva kiiktekil maandumine praktiliselt võimatu.
Ebatavalised projektid pakkusid tehnilist ja teaduslikku huvi. Need näitasid põhimõttelist võimalust luua mittestandardseid vertikaalseid õhkutõusmislennukeid. Samal ajal oli nendel arengutel teatud positiivsete ja negatiivsete omaduste suhe. Selliste seadmete seeriatootmisel, kasutamisel ja massilisel arendamisel polnud mõtet.
Eksperimentaalne masin näitusena, august 1957. Foto Wikimedia Commons
1956. aastal suleti XFY-1 projekt reaalsete väljavaadete puudumise tõttu. Esimene ja kolmas prototüüp, mis olid ette nähtud maapealseteks ja staatilisteks katseteks, demonteeriti kui mittevajalikud. Ainus lendav Pogo oli mõnda aega Norfolki õhuväebaasis (California). Hiljem annetati see Smithsoniani institutsiooni riiklikule õhu- ja kosmosemuuseumile. Unikaalset varustust hoitakse Suitelandi linna (Maryland) muuseumi filiaalis.
Katseprojekti Convair XFY-1 sulgemine viis lõpule lennukitega Tailsitter, mida on alates neljakümnendate lõpust tehtud Ameerika Ühendriikide mereväe korraldusel. Kaks projekti näitasid põhilist võimalust ebatavalise välimusega seadmete väljatöötamiseks ja ehitamiseks, kuid samal ajal demonstreerisid selle toimimise liigset keerukust. Algselt oli planeeritud, et kahe projekti tulemuseks on kandjapõhise hävitaja teke, kuid hiljem muutusid need arengud eksperimentaalseks. Kaks projekti lahendasid sarnase probleemi edukalt.
