Ameerika hävitaja McDonnell XF-85 Goblin

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 22:05

McDonnell XF-85 "Goblin" on reaktiivlennuk, mis loodi USA-s eskorthävitajana ja mille aluseks võib olla pommitaja Convair B-36.

XF-85 Edwardsi lennuväebaasis

Esimesed mõtted strateegilise pommitaja loomisest, mis võiks pärast Ameerika Ühendriikide territooriumilt õhku tõusmist läbida märkimisväärse vahemaa vaenlase positsioonideni ja pärast lahinguülesande täitmist tagasi pöörduda, ilmusid Ameerika sõjaväelased 1941. aastal. Nende mõtete ilmumise põhjused olid Vaikse ookeani sõja esimesed kaotused, samuti Suurbritannia kukkumise tõenäosus. Nii ilmusid kuue mootoriga strateegilise pommitaja B-36 lähteülesanded. Masina arendamine viibis nii palju, et tal polnud aega sõjas osaleda. Kui umbes 9 tuhande km lennuulatusega õhusõiduki ehitus lõppes, selgus, et see ei sobinud tol ajal vastu võetud pommituslennukite kasutamise kontseptsiooniga: puudus eskorthävitaja, kes suudaks pommitajat kogu aeg jälgida lend. Olemasolevad õhusõidukid, aga ka need, mis oleksid võinud olla konstrueeritud samaaegseks stardiks Convair B -36 -ga, ei sobinud: olemasolevad - prognoositud ebapiisava lennuulatuse tõttu - oleksid osutunud väga raskeks ja ei suuda tõhusalt peegeldada ründaja rünnakut. Lisaks on saatelennuki piloot, olles kogu lennu vältel pidevas pinges, selleks ajaks, kui tekib vajadus õhulahingut läbi viia, väga väsinud. USA õhujõudude esindajad leidsid, et neid probleeme saab lahendada ainult mittestandardse lähenemisega.

1942. aasta detsembris kuulutasid USA õhujõud välja konkursi nimega "Project MX-472"-raske ülikõrgpommitaja saatja. Erikomisjon kaalus kahe aasta jooksul mitmeid projekte, kuid valik peatati nn "parasiitide" tüüpi hävitaja projekti puhul, mis enamiku lennust oleks pommitaja sees, ja vajadusel lastakse välja. See lahendus polnud täiesti uus - ammu enne Convair B -36 olid sarnase disainiga õhulaevad.

Ainus ettevõte, kes esitas seda tüüpi hävitajate üsna hästi välja töötatud projekti, oli hiljuti loodud "McDonnell". Hoolimata tekkinud probleemidest esitasid ettevõtte insenerid varem Curtissis töötanud Barkley juhtimisel lühikese aja jooksul mitmeid projekte, mis vastasid õhuväe nõuetele. Kavandatud variandid erinesid kinnitusviiside poolest: sisemine või poolenisti süvistatud vedrustus. 1945. aasta alguseks olid USA õhujõudude esindajad valinud projekti, mis hõlmas sisemist peatamist. Ettevõttes sai auto tähise "Mudel 27D".

Ameerika õhujõududelt saadi tellimus prototüüpide (sõjaline tähistus XF-85) väljatöötamiseks 1947. aasta märtsis ning esimene iseseisev lend toimus järgmise aasta 23. augustil. Hävitaja saadeti õhku pommituslennukilt Boeing EB-29B. Lennutestid on näidanud, et turbulents pommitaja ümber tekitab tõsiseid juhtimisprobleeme. Koos tõsiasjaga, et sellisel miniatuursel õhusõidukil ei olnud õhusõidukite manööverdusvõimet ja kiirust, millega ta pidi õhus kokku põrkama, viis see arengu lõpetamiseni.

Kandepommitaja pommipesa mõõtmed (4,88 x 3,0 m) piirasid ka XF-85 enda mõõtmeid. Kere pikkus - 4, 32 m (lennuki täispikkus - 4, 5 m) laius 1, 27 m, kõrgus 2, 0 m. Lennuk pidi olema varustatud nelja suure kaliibriga kuulipildujaga. Spetsifikatsiooni kohaselt võidakse 10-12 tuhande meetri kõrgusel asuv võitleja lasta ja lapsendada pooleteise minutiga. Kere on alumiiniumisulamitest valmistatud metallist poolmonokokk. Varustus, kütusepaagid ja relvad paigaldati kere sisse, kuna tiib oli õhuke, selle juurest oli voltimisseade ja keerukas struktuur. Tiibade siruulatus 6, 44 m, pühkimine mööda esiserva 37 kraadi. Lennukil puudus maandumisseade - ainult hädamaandumiseks ettenähtud abijooksjad. Sabaüksus on kuue tasapinnaga.

Salongi XF-85 Goblin maht oli 0,74 m3. Vaatamata sellistele väikestele mõõtmetele pakuti kabiinis kuumutamist, survestamist ja tihendamist. Lisaks õnnestus disaineritel "pigistada" kõrgsurvega hapnikusüsteem ja ka hapnikupurk, et piloot saaks pärast lennukist avariiväljapääsu hingata (see oli vajalik, kuna praktiline lagi oli 15 tuhat meetrit)). Piloodi päästesüsteemiks oli 33-kraadise seljakaldega T-4E väljatõmbetool. Kokpiti tihedus tõi kaasa asjaolu, et kuulipilduja sihik ja pedaalid, mitte tool, muudeti reguleeritava kõrgusega. Lisaks määrasid selle lennuki pilootide valiku ka väikesed mõõtmed: kõrgus mitte üle 172 cm, kaal (koos ülikonnaga) - kuni 90 kg.

Kütusesüsteem koosnes ühest 435-liitrisest kaitstud hobuseraua kujulisest kütusepaagist, mis ümbritses mootorit. See maht täisvõimsusel andis 20 minutit lendu, kruiisirežiimis - 32 minutit. Katsete käigus oli võimalik saavutada lennuaeg 1 tund 17 minutit. Eeldati, et tootmislennukite gargotta paigaldatakse 95-liitrine paak ja kaks 113-liitrist mahuti. Kõik paagid olid varustatud inertgaasi täitmissüsteemiga. Lisaks tarniti lennukile süsinikdioksiidi tulekustutussüsteem.

Esikerele paigaldati turboreaktiivmootor Westinghouse J34-WE-7 (tõukejõud 1361 kg). See asukoht valiti võitleja raskuskeskme nihutamiseks ettepoole. Tänu sellele on sabaüksuse õlg suurenenud. Mootori düüsi väljalaskeava külge ühendati 1320 mm väljalasketoru; toru ja mootor kaeti soojusülekande vähendamiseks klaaskiudvilla ja alumiiniumfooliumiga. Lisaks puhus õhu sisselaskeavast tulev õhk väljaspool mootorit. Kui vabavoolu kiirus ületas 250 km / h, pöörles mootoriturbiin automaatselt, mis võimaldas kandelennukist alustades välistada turbolaaduri kerimise. Süütamiseks kasutati Willard BB 206 / V akut.

Projekteerimise käigus kaaluti võitleja kinnitamiseks mitmeid võimalusi, sealhulgas pika kaabli kasutamist, mille lõpus oli silmus. Võitleja, mille tabamise järel, tõmmati pommilahte. Kuid kaabli lõtvuse tõttu oli vedaja ja võitleja kokkupõrke võimalus üles tõmmatud. Selliste olukordade vältimiseks valiti haakeseadmeks keeruka konstruktsiooniga jäik trapets, mis viis parasiitvõitleja vedaja kere küljest eemale, vähendades kokkupõrkeohtu.

Võitlejale paigaldatud haakeseade on sissetõmmatav teraskonks, mis on varustatud vedruga turvaklambriga. Kandurist eemaldumiseks keerati konksu pea ümber. Puhastusseade on elektriline. Vedrustussüsteem kavandati sarnase seadme alusel, mida varem kasutati Makoni ja Akroni õhulaevadel. Pikendatud asendis oleva konksu pea oli piloodi vaateväljas varikatuse esiosa kohal.

Kokpiti tihedus kajastub ka armatuurlaua konfiguratsioonis. Sellele paigaldati nõutav minimaalne instrumentide arv: navigeerimine - gürokompassi ja automaatse raadiokompassi (ARC) indikaatorid; vigursõit - õhukiiruse indikaator, kiirendusmõõtur ja kõrgusemõõtja; mootori juhtimisseadmed - turbiini temperatuuri, turbolaaduri kiiruse, kütuse rõhu ja kütusemõõturi indikaatorid. Seal oli ka kokpiti manomeeter. Et piloot ei saaks väljaviskamise ajal jalgu vigastada, vallandati armatuurlaud koos kokpiti varikatusega tagasi. Seeriaparasiitvõitleja raadioseadmed pidid koosnema raadiojaamast AN / ARC-5 VHF ja raadiokompassist AN / APN-61. Raadiojaama antenn oli kavas paigutada ülemise vasaku kiilu otsa. Prototüüpide peal polnud raadioseadmeid.

Tuleohutuse tagamiseks tõmmati lennuki juhtmestik tulekindlatesse kastidesse ja varrukatesse. Õhu sisselaskekoores ja riputuskonksus olid pistikud välise toiteallika ühendamiseks.

Veeremise juhtimissüsteemil puudusid hüdraulilised võimendid. Aileronid on tavalist tüüpi, trimmerid on reguleeritavad lennu ajal ja aerodünaamiline kompensatsioon. Kontroll pigi kanali üle oli vastupidiselt sellele korraldatud väga omapäraselt - nelja ristisuunas paikneva roolipinna diferentseeritud läbipainde tõttu. Roolipindade läbipainde seadus põhines samal põhimõttel nagu V -kujulise sabaga lennukite puhul: pedaalimisel kaldusid nad eri suundades ja käepidet andes - ühes suunas. Saba pindade juhtkanalisse paigaldati originaalne diferentseerimismehhanism. Roolid olid varustatud ka lennul reguleeritavate trimmeritega. Eriti oluline oli reguleerimine, kuna võitleja joondus muutus kütuse lõppedes palju.

XF-85 Goblini relvastus koosnes neljast 12,7 mm Colt Browning M-3 kergest kuulipildujast. Laskemoon - 300 padrunit tünni kohta. Prototüüpide puhul suleti relvade süvendid ülekatetega. Samuti pakuti kino-foto kuulipilduja paigaldamist. Plaaniti, et kuulipildujad asendatakse hiljem 20 mm kaliibriga Ford-Pontiac M-39 kahuritega. Relva ümberlaadimine viidi läbi pneumaatilise süsteemi abil, mille õhk võeti mootorikompressorist.

Enne lennukatsete algust paigaldati selgelt väikese õla ja ebapiisava vertikaalse sabapiirkonna tõttu mõlemale prototüübile - sabakoonuse alla ja kohale - paar täiendavat fikseeritud kiilu. See lahendus võimaldas suurendada raja stabiilsust. Kere all oli aerodünaamiline pidur, mis oli valmistatud hüdrauliliselt läbipaindelise klapi kujul. Juhtimist teostas gaasipedaalil asuv liugur. Kiiruse 900 km / h ületamisel suunati klapp automaatselt kõrvale. Kui kiirus langes alla 297 km / h, suunati automaatsed liistud kõrvale. Ajam on elektromehaaniline ussülekande kaudu.

Lennuväe esindaja palvel paigaldati lennukile primitiivsed maandumisseadmed, mis maapinnale maandudes pidid kahjustusi vältima. Need koosnesid terasribast painutatud tugevalt väljaulatuvast vedrusuusast ja kahest väikesest terasest kontsast, mis olid paigaldatud tiiva otstesse.

2. juunil 1946 demonstreeriti võitleja puitmudelit ja selle jaoks mõeldud vedrustustrapetsit tellija esindajatele. 8. juunil tellisid õhujõud staatilisteks testideks 2 lennuki prototüüpi ja purilennuki. Kõigil neil puudusid elektroonilised seadmed ja relvad. 1946. aasta lõpus tarniti Goblini esimene prototüüp, mis oli ehitatud suure hoolega ja võimalikult lühikese ajaga, McDonnelli piloottehasest Missouri osariigis St. Louis'ist Moffett Field AFB -le (California), et puhastada see tuules. tunnel … Transpordi ajal sai prototüüp aga suure tagasilöögi - haagisele laadimisel kukkus lennuk halva rippumise tõttu maha ja kukkus kolme meetri kõrguselt betoonile. Kukkumine kahjustas tõsiselt nina, mootorit ja kütusepaaki. Esimene Goblin tagastati St. Louis'i renoveerimiseks. Katsed jätkusid ka teise prototüübi puhul.

McDonnelli päramootoriga hävitusprogramm äratas klientide esindajate seas nii suurt huvi, et Convairile tehti ülesandeks varustada kõik toodetud B-36 pommitajad (alustades 23 masinast) Goblini jaoks trapetsiga. Lisaks pidi 10% nendest pommitajatest olema toodetud "puhaste" lennukikandjate versioonis, mis on võimelised kandma kolme või nelja "parasiitide" hävitajat. "Goblini" esimene seeria pidi koosnema 100 autost. Lisaks oli projekt selle ümberkujundamiseks kaasaskantavaks luurelennukiks (see oli kehastatud FICON-süsteemi, vabariiklaste luurelennuk F-84F, mis põhineb vedajal GRB-36). Puhastused lõpetati 1948. aasta alguses. Nende tulemuste põhjal selgus, et liistud on ebaefektiivsed ja vabastatud olekus vähendab konks rööbastee stabiilsust 75%. Selle põhjuseks on asjaolu, et suure kiirusega avatud konks toimib nagu ristvoolu plaat. Liistude läbipaindenurka suurendati, konks kinnitati vabastatud asendisse, konksu kaev suleti kattega. Pärast täiustuste lõpetamist toimetati auto Muroc Dry Lake'i lennubaasi. Seal ootas teda juba pommitaja EB-29, kandes oma nime "Monstro", mis oli muudetud kandjaks.

See lennuk oli teenistuses, kuid ei osalenud sõjategevuses. Selleks ajaks, kui see XF-85 kandjaks muudeti, oli see lennanud 180 tundi. Peamine muudatus oli tagumise pommiruumi laiendamine ja McDonnelli kokkupandava trapetsi paigaldamine. Lisaks vedrustussilmusele oli sellel konstruktsioonil tõstekaelus, mis langetatud olekus kattis "Goblini" vööri, takistades selle õõtsumist. Pikendatud asendis olev trapets langes 3,2 meetrit alla. Tagumine pommiruum oli varustatud ka survestatud trapetsijuhtimispostiga ja selle lähedal oli "ooteruum" - koht, kus Goblini piloot signaali ootas.

Operaator pidas lahtiühendamise-ülesvõtmise ajal ühendust XF-85 "Goblin" piloodiga, kasutades väikese võimsusega VHF-raadiot. Filmimiseks ja pildistamiseks "Goblini" pardale laskmise ja vastuvõtmise protsessi jaoks paigaldati kaamerad ja kaamerad kandja tiiva alumisele pinnale. Nähtavuse suurendamiseks oli "Monstro" saba värvitud erekollaseks, tiiva põhi ja ülaosa kanti laiade kollaste ja mustade triipudega. Nii et õhkutõusmise ajal poolpõrandasaba sabapommilahe all rippuv võitleja kogemata maandumisraja pinnale ei tabaks, pikendati Monstro sabatuge. Kuna endise pommitaja kliirens oli ebapiisav, laaditi "Goblin" läbi kaevu. Kõigepealt aeti võitleja vankrisse süvendisse, seejärel jooksis kandur sinna ülevalt alla, laskis trapetsiku alla ja viis peale. Ainus Goblini katseprogrammi värvatud katselendur oli endine USA mereväe piloot, McDonnell Company juhtpiloot Edwin Skosh.

1948. aasta juuni alguses tegi Monstro esimesed lennud XF-85 Gobliniga pardal. Pärast esimest tõusu nõudis Ed Skosh irdumist ja iseseisvat lendu, ta armus sõna otseses mõttes uude hävitajasse ja tundub, et lennuk vastas. ükski paljudest katsetes esinenud eriolukordadest ei lõppenud traagiliselt. Esimeste lendude ajal kontrolliti ja testiti Goblini mootorit. Lisaks töötati välja lennueelne protseduur: esiteks laskus "Goblin" trapetsile, piloot pidi õhu luku kaudu suletud "ooteruumist" lahkuma, mööda kinnist kitsast metallteed sõitma võitleja, kes jälle kupeesse tõmmati, ronib ilma treppideta sisse, sulgeb laterna ja alles pärast seda on ta suhteliselt ohutu. Olukord B-36 pommiruumis oleks olnud mõnevõrra lihtsam, sest see oli altpoolt klapidega suletud, kuid Monstrol need puudusid ning tee „ooteruumist” kokpiti oli raske ja ohtlik.

23. augustil 1948 tegi Goblin oma esimese lennu. Lahtiühendamine viidi läbi kiirusega 320 km / h 6,1 km kõrgusel. Piloot pööras riputuskonksu pead, XF-85 vajus 40 meetrit, kui mootor oli režiimis. Pärast seda läks hävitaja aktiivsele lennule. Ed Skosh kontrollis Goblini lennuandmeid 10 minutit kiirusevahemikus 290-400 km / h. pärast seda tegi ta katse trapetsile silduda, kuid see ebaõnnestus. Selgus, et mootori juhtimissüsteem oli kiiruse täpseks reguleerimiseks liiga tundetu. Samuti surus langetatud trapetsi taga tekkinud turbulents lennuki alla. Lisaks oli piloodil raske määrata trapetsi kõrva kaugust. Skosh ise tunnistas, et silmamõõtur ebaõnnestus täielikult ja mõnikord tundus talle, et ta sulges ühe silma. Ei aidanud ka katsed navigeerida "Monstro" saba ja tiiva triipudel. Teisel sõidul tabas "Goblin" suure kiiruste erinevuse tõttu laternaga trapetsit ja purustas selle. Kiiver ja hapnikumaski kaotanud piloot istus kõrbes peaaegu täielikult tühjenenud kütusega kevadsuusale. Läbisõit oli 400 meetrit, maandudes auto viga ei saanud. Selle lennu tulemuste põhjal jõuti järeldusele, et pigi kanalil ei olnud piisavalt juhitavust.

Juhitavuse parandamiseks on suurendatud kaldpinda ja lifti läbipainde. 11. ja 12. oktoobril süsteemide "Monstro" täiendavaks kontrollimiseks tõstis "Goblin" kaks korda õhku ilma trapetsist lahti ühendamata. Teine iseseisev lend toimus 14. oktoobril. Skosh Pärast lahtihaakimist tegi ta hävitajal terve evolutsioonikaskaadi, kontrollides ronimiskiirust, manööverdusvõimet, kursi stabiilsust ja kiirendusomadusi. Goblin oli oma lennuki sooritusvõime poolest kõigist tolleaegsetest võitlejatest parem. Uue hävitaja peamine eelis oli selle kõrge tõukejõu ja kaalu suhe-umbes 0,8 ½ kütusemahuga. 1940. aastatel võis sellisest tõukejõu ja kaalu suhtest vaid unistada, kuna toonastel reaktiivmootoritel oli suur mass, madal tõukejõud ja märkimisväärne kütusekulu.

Seega ületas XF-85 Goblin kiirenduse ja tõusutempo kõiki oma kaasaegseid. Lennuk hakkas aga endast välja näitama: autoga oli üsna raske lennata, mistõttu oli see keskmise kvalifikatsiooniga pilootidele kättesaamatu. Lisaks püsis stabiilsus isegi pärast seda, kui rajale oli lisatud kaks suurt kiilu ahtri kere all ja kohal, ebapiisav, sest mõlemad kiilid olid kere aerodünaamilises varjus, mis põhjustas sukeldumise ajal "Hollandi astme" tüüpi võnkumisi. lennukit.

Teise lennu lõpus sildus skosch edukalt esimesest lähenemisest hävitaja trapetsile, kuid seda protseduuri saab võrrelda "vene ruletiga", ainult tänu õnnele õnnestus pikap.

Järgmisel päeval tegid nad veel kaks lendu. "Goblin" sildus mõlemal korral "Monstro" juurde, kuid Skosh märkis aruandes, et langetatud trapetsiku taga laiuv keeriserada segab pikapi. 22. oktoobril, pärast lendu, istus Skosh pärast 3 ebaõnnestunud dokkimiskatset kõrbes maha.

Kõigi negatiivsete tegurite neutraliseerimiseks oli vaja teoreetiliselt arvutatud ja läbimõeldud meetmeid. Washingtoni instituudi teine prototüüp "Goblin" puhuti tuuletunnelisse. Puhastuste tulemuste põhjal otsustati mõlemad prototüübid moderniseerida St. Seal paigaldati masinatele konksu alumise osa kaitsekatted, mis arvutuste kohaselt pidid neutraliseerima konksu vabastamise mõju rööbastee stabiilsusele. Konksu kõrva pikkust suurendati 150 mm võrra. Pühitud kiilid paigaldati tiiva otstesse. Lennuk naasis Muroc Dry Lake'i baasi 1948./49. Aasta talve lõpus.

Teine Goblini prototüüp tegi oma kaheksanda lennu 8. märtsil 1949, misjärel ühendati esimene prototüüp programmiga. Esimese lennu ajal sai ta rikke - tugev külgtuul tõi kaasa asjaolu, et lennuk haigutas stardis, murdis konksu ja kahjustas tugevalt trapetsi, mida nad ei suutnud eemaldada. Skosh maandus kõrbes probleemideta, nagu tavaliselt. Piloodi arvamus täiustatud hävitaja kohta oli positiivne.

Trapetsi taastamiseks kulus veel umbes kuu aega ja 8. aprillil tegi XF-85 Goblin oma viimase lennu. Õhuväe suhtumine programmi oli sel ajal juba üsna lahe. Ed Skosh üritas lennu ajal lennukist välja pigistada maksimaalseid jõudlusväärtusi. Pikpaat aga ebaõnnestus uuesti ja testija pidi lennuki uuesti kõrbe maandama. XF-85 programm tühistati mais 1949. Asjata väitsid ettevõtte esindajad ja katselendur, et katsetuste ajal näitas kaasaskantav hävitaja vähem vigu võrreldes teiste lahingulennukite prototüüpidega.

Põhilised hädad põhjustas ebamugav sõrestiktrapets, mille järel visati halastamatult eri suundadesse väikelennuk. Ennetavalt esitas McDonnell õhujõududele kiiresti teleskoopilise väljalaskevardaga trapetsitõmbe, mis haaras Goblini konksust 20 meetrit kanduri all väljaspool turbulentsitsooni ja tõmbas selle seejärel põhikäepidemele. Lisaks töötati välja võimalusi XF -85 Goblini arendamiseks - lennuki tiivaga ja kiirusega M = 0,9, samuti deltalihasega transoonilist lennukit. Need projektid ei jõudnud aga joonistest kaugemale. Tuntud on ka teised katsed luua õhus lendavat "parasiitide" hävitajat, kuid erinevalt McDonnelli projektist ei loodud isegi prototüüpe.

Pärast õhutankimissüsteemide ilmumist polnud selliseid võitlejaid vaja. Goblin kulutas programmile XF-85 3 211 000 dollarit ja isegi kõige paanilisemad skeptikud pidid tunnistama, et McDonnell oskas probleemi kõige paremini lahendada. Nõrk koht polnud lennuk, vaid tingimused hävitaja stardiks ja maandumiseks. Mõlemad "Goblinid" jäid erinevalt enamikust prototüüpidest ellu, ilmselt tänu algsele ja heale välimusele. 1950. aastal ostsid need ettevõttelt lennundusmuuseumid: esimese prototüübi omandas eramuuseum, kes viis lennukid hiljem üle Ameerika õhujõudude muuseumisse Daytonis (Ohio), teine aga Offuti lennubaasi (Nebraska) ja on eksponeeritud strateegilise õhukomando muuseumis …

Lennu tehnilised omadused:

Pikkus - 4,53 m;

Kõrgus - 2, 56 m;

Volditud tiivaga kõrgus - 3, 32 m;

Tiivaulatus - 6, 44 m;

Tiiva pindala - 9,34 m²;

Tühimass - 1696 kg;

Tavaline stardimass - 2194 kg;

Kütusepaakide maht on 435 liitrit;

Mootoritüüp-1 turboreaktiivmootor Westinghouse J34-WE-22;

Sundimata tõukejõud - 1361 kgf;

Reisikiirus - 689 km / h;