Luptător american McDonnell XF-85 Goblin

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 22:31

McDonnell XF-85 „Goblin” este un avion cu reacție creat în SUA ca un luptător de escortă capabil să se bazeze pe bombardierul Convair B-36.

XF-85 la baza forțelor aeriene Edwards

Primele gânduri despre crearea unui bombardier strategic care ar putea, după ce a decolat de pe teritoriul Statelor Unite, să acopere o distanță considerabilă de pozițiile inamice și, după finalizarea unei misiuni de luptă, să se întoarcă înapoi, armata americană a apărut în 1941. Motivele apariției acestor gânduri au fost primele înfrângeri în războiul din Pacific, precum și probabilitatea ca Marea Britanie să cadă. Așa au apărut termenii de referință pentru bombardierul strategic cu șase motoare B-36. Dezvoltarea mașinii a fost întârziată atât de mult încât nu a avut timp să ia parte la război. Când s-a încheiat construcția unei aeronave cu o rază de acțiune de aproximativ 9 mii km, s-a dovedit că aceasta nu se încadra în conceptul de utilizare a avioanelor de bombardier adoptate la acea vreme: nu exista un luptător de escortă capabil să urmărească bombardierul pe tot parcursul zborul. Avioanele existente, precum și cele care ar fi putut fi proiectate să însoțească Convair B-36 cu o lansare simultană, nu erau potrivite: cele existente - din cauza razei de zbor insuficiente, proiectate - s-ar fi dovedit a fi foarte grele și incapabil să reflecte efectiv atacul interceptorului. În plus, pilotul luptătorului de escortă, aflat într-o tensiune constantă pe tot parcursul zborului, este foarte obosit de momentul în care apare nevoia de a desfășura o bătălie aeriană. Reprezentanții Forțelor Aeriene ale SUA au considerat că aceste probleme nu pot fi rezolvate decât cu o abordare nestandardizată.

În decembrie 1942, Forțele Aeriene ale SUA au anunțat o competiție sub denumirea „Proiectul MX-472” - escortă a unui bombardier greu cu rază lungă de acțiune. O comisie specială timp de doi ani a luat în considerare o serie de proiecte, dar alegerea a fost oprită pentru proiectul unui luptător de așa-numitul tip „parazit”, care pentru cea mai mare parte a zborului ar fi în interiorul bombardierului și, dacă este necesar, ar fi eliberat afară. Această soluție nu era complet nouă - cu mult înainte de Convair B-36 existau dirijabile cu un design similar.

Singura companie care a prezentat un proiect destul de bine dezvoltat al acestui tip de luptător a fost recent creatul „McDonnell”. În ciuda problemelor apărute, inginerii companiei, sub conducerea lui Barkley, care anterior lucra pentru Curtiss, au prezentat în scurt timp mai multe proiecte care îndeplineau cerințele Forțelor Aeriene. Opțiunile propuse diferă în ceea ce privește tipurile de fixare: suspensie internă sau semi-încastrată. La începutul anului 1945, reprezentanții forțelor aeriene americane au ales un proiect care includea o suspendare internă. În cadrul companiei, mașina a primit denumirea „Model 27D”.

Un ordin pentru dezvoltarea prototipurilor (denumirea militară XF-85) de la Forțele Aeriene Americane a fost primit în martie 1947, iar primul zbor independent a avut loc pe 23 august anul următor. Luptătorul a fost lansat de la un bombardier Boeing EB-29B. Testele de zbor au arătat că turbulențele din jurul bombardierului creează probleme severe de control. Împreună cu faptul că un astfel de avion în miniatură nu putea avea manevrabilitatea și viteza luptătorilor cu care urma să se ciocnească în aer, acest lucru a dus la încetarea dezvoltării.

Dimensiunile locașului bombei bombardierului de transport (4,88 x 3,0 m) au limitat, de asemenea, dimensiunile XF-85 în sine. Lungimea fuselajului - 4, 32 m (lungimea totală a aeronavei - 4, 5 m) lățimea 1, 27 m, înălțimea 2, 0 m. Avionul urma să fie echipat cu patru mitraliere de calibru mare. Conform caietului de sarcini, un luptător la o altitudine de 10-12 mii de metri ar putea fi tras și adoptat într-un minut și jumătate. Fuzelajul este un semi-monococ din metal, realizat din aliaje de aluminiu. Echipamentele, rezervoarele de combustibil și armele au fost instalate în interiorul fuselajului, deoarece aripa era subțire, avea o unitate rabatabilă chiar la rădăcină și o structură complexă. Anvergură 6, 44 m, măturați de-a lungul marginii anterioare la 37 de grade. Aeronava nu avea tren de aterizare - doar alergători auxiliari destinați unei aterizări de urgență. Unitatea de coadă este în șase planuri.

Cabina XF-85 Goblin avea un volum de 0,74 m3. În ciuda unor dimensiuni atât de mici, încălzirea, presurizarea și etanșarea au fost prevăzute în cabină. În plus, proiectanții au reușit să „stoarcă” un sistem de alimentare cu oxigen de înaltă presiune, precum și o cutie de oxigen pentru ca pilotul să respire după o ieșire de urgență din aeronavă (acest lucru era necesar, deoarece plafonul practic era de 15 mii de metri). Sistemul de salvare al pilotului a fost un scaun de ejecție T-4E cu o înclinație de spate de 33 de grade. Etanșeitatea cabinei a dus la faptul că vederea și pedalele mitralierei, și nu scaunul, au fost reglate în înălțime. În plus, selecția piloților pentru această aeronavă a fost determinată și de dimensiunile reduse: înălțimea nu mai mare de 172 cm, greutatea (inclusiv costumul) - până la 90 kg.

Sistemul de alimentare cu combustibil consta dintr-un singur rezervor de combustibil protejat în formă de potcoavă de 435 litri care înconjoară motorul. Acest volum la putere maximă a motorului a asigurat 20 de minute de zbor, în modul croazieră - 32 de minute. În timpul testelor, a fost posibil să se atingă o durată de zbor de 1 oră și 17 minute. S-a presupus că un tanc de 95 de litri și două rezervoare cu compartiment de aripi cu o capacitate de 113 litri fiecare vor fi instalate în gargrotta pe aeronavele de producție. Toate rezervoarele au fost echipate cu un sistem de umplere cu gaz inert. În plus, aeronava a fost alimentată cu un sistem de stingere a incendiilor cu dioxid de carbon.

În fuzelajul din față a fost instalat un motor cu turbojet Westinghouse J34-WE-7 (forță de 1361 kg). Această locație a fost aleasă pentru a deplasa centrul de greutate al luptătorului înainte. Datorită acestui fapt, umărul unității de coadă a crescut. O țeavă de evacuare de 1320 mm a fost conectată la ieșirea duzei de la motor; conducta și motorul au fost acoperite cu un strat de lână din fibră de sticlă și folie de aluminiu pentru a reduce transferul de căldură. În plus, aerul provenit de la admisia de aer a suflat în afara motorului. Dacă viteza freestream a depășit 250 km / h, turbina motorului s-a rotit automat, ceea ce a făcut posibilă excluderea derulării turbocompresorului la pornirea de la avionul de transport. Acumulatorul Willard BB 206 / V a fost folosit pentru aprindere.

Pe parcursul proiectării, au fost luate în considerare mai multe opțiuni pentru atașarea unui luptător, inclusiv utilizarea unui cablu lung cu o buclă la sfârșit. Luptătorul, după capturarea acestuia, a fost atras în golful bombei. Cu toate acestea, din cauza laxității cablului, a existat posibilitatea unei coliziuni între purtător și luptător să fie trasă în sus. Pentru a evita astfel de situații, un trapez rigid cu design complex a fost ales ca dispozitiv de conectare, care a îndepărtat luptătorul parazit de fuselajul purtătorului, minimizând riscul de coliziune.

Dispozitivul de conectare care a fost instalat pe luptător este un cârlig retractabil din oțel echipat cu un suport de siguranță cu arc. Pentru a se desprinde de suport, capul cârligului a fost rotit. Unitatea de curățare este electrică. Sistemul de suspensie a fost proiectat pe baza unui dispozitiv similar folosit anterior pe aeronavele Makon și Akron. Capul cârligului în poziția extinsă se afla în câmpul vizual al pilotului deasupra părții frontale a baldachinului.

Etanșeitatea cabinei se reflectă și în configurația tabloului de bord. Pe acesta a fost instalat minimul necesar de instrumente: navigație - indicatori ai unei girocompasi și a unei busole radio automate (ARC); aerobatic - indicator de viteză, accelerometru și altimetru; dispozitive de comandă a motorului - indicatori de temperatură a turbinei, viteza turbocompresorului, presiunea combustibilului și indicatorul de combustibil. Exista și un manometru al cabinei de pilotaj. Pentru ca pilotul să nu-și rănească picioarele în timpul ejecției, tabloul de bord a fost tras înapoi împreună cu baldachinul cabinei. Echipamentul radio al luptătorului serial „parazit” trebuia să fie format dintr-un post de radio VHF AN / ARC-5 și o busolă radio AN / APN-61. Antena stației de radio a fost planificată să fie plasată în vârful chilei din stânga sus. Nu existau echipamente radio pe prototipuri.

Pentru a asigura siguranța la incendiu, cablajul aeronavei a fost retras în cutii și manșoane ignifuge. În carcasa de admisie a aerului și în cârligul suspensiei erau conectori pentru conectarea unei surse de alimentare externe.

Sistemul de control al rolelor nu avea amplificatoare hidraulice. Eleronele sunt de tipul obișnuit, cu tăietoare reglabile în zbor și compensare aerodinamică. Contrastul asupra canalului de pitch, spre deosebire de acesta, a fost organizat într-un mod foarte particular - datorită devierii diferențiate a celor patru suprafețe de direcție situate transversal. Legea devierii suprafețelor de direcție s-a bazat pe același principiu ca și pentru aeronavele cu coadă în formă de V: atunci când pedalau, acestea deviau în direcții diferite și când dădeau un mâner - într-o singură direcție. Un mecanism de diferențiere original a fost instalat în canalul de control al suprafețelor cozii. Cârmele au fost, de asemenea, echipate cu tăietoare reglabile în zbor. Reglarea a fost deosebit de importantă, deoarece alinierea luptătorului s-a schimbat foarte mult pe măsură ce combustibilul s-a epuizat.

Armamentul XF-85 Goblin era format din patru mitraliere ușoare de 12,7 mm Colt Browning M-3. Muniție - 300 de runde pe baril. Pe prototipuri, ambrazurile armelor erau închise cu suprapuneri. A fost prevăzută și instalarea unei mitraliere cinematografice. S-a planificat ca mitralierele să fie ulterior înlocuite cu tunuri Ford-Pontiac M-39 de calibru 20 mm. Reîncărcarea armei a fost efectuată folosind un sistem pneumatic, aerul pentru care a fost preluat din compresorul motorului.

Înainte de începerea testelor de zbor, din cauza unui umăr clar mic și a unei zone de coadă verticale insuficiente, a fost instalată o pereche de chile fixe suplimentare pe ambele prototipuri - sub și deasupra conului de coadă. Această soluție a făcut posibilă creșterea stabilității căii. Sub fuzelaj se afla o frână aerodinamică realizată sub forma unei clapete deviate hidraulic. Controlul a fost efectuat de un glisor situat pe clapetă. La depășirea vitezei de 900 km / h, clapeta a fost deviată automat. Când viteza a scăzut sub 297 km / h, lamelele automate au fost deviate. Unitatea se face printr-un angrenaj melcat, electromecanic.

La cererea unui reprezentant al forței aeriene, în avion au fost instalate dispozitive de aterizare primitive care, atunci când aterizau la sol, trebuiau să prevină deteriorarea. Ele constau dintr-un arc de schi cu arcuri puternic proeminent îndoit de o bandă de oțel și două tocuri mici de oțel instalate la capetele aripii.

La 2 iunie 1946, modelul din lemn al luptătorului și trapezul de suspensie pentru acesta au fost demonstrați reprezentanților clientului. Pe 8 iunie, Forțele Aeriene au comandat 2 prototipuri de aeronave și un planor pentru teste statice. Toți nu aveau echipamente electronice și arme. La sfârșitul anului 1946, primul prototip al Goblinului, construit cu mare grijă și în cel mai scurt timp posibil, a fost livrat de la uzina pilot McDonnell din St. tunel … Cu toate acestea, în timpul transportului, prototipul a suferit un mare obstacol - la încărcarea pe remorcă, din cauza slingingului slab, avionul a căzut și a căzut pe beton de la o înălțime de trei metri. Căderea a deteriorat grav nasul, motorul și rezervorul de combustibil. Primul Goblin a fost returnat la St. Louis pentru renovare. Testele au continuat pe al doilea prototip.

Programul de luptă fordboard McDonnell a trezit un interes atât de mare în rândul reprezentanților clienților, încât Convair a fost instruit să echipeze toate bombardierele de producție B-36 (începând cu 23 de mașini) cu un trapez pentru Goblin. În plus, 10% dintre aceste bombardiere urmau să fie produse în versiunea portavioanelor „curate” capabile să transporte trei sau patru avioane de luptă „parazite”. Prima serie de „Goblin” trebuia să fie formată din 100 de mașini. În plus, a existat un proiect de transformare a acestuia într-o aeronavă de recunoaștere portabilă (a fost întruchipată în sistemul FICON, aeronava de recunoaștere republicană F-84F bazată pe transportatorul GRB-36). Purjările au fost finalizate la începutul anului 1948. Potrivit rezultatelor lor, a devenit clar că lamelele sunt ineficiente, iar în starea de eliberare, cârligul reduce stabilitatea căii cu 75%. Acest lucru se datorează faptului că cârligul cu carieră deschisă de mare viteză acționează ca o placă cu flux transversal. Unghiul de deviere a lamelelor a fost mărit, cârligul a fost fixat în poziția de eliberare, fântâna cârligului a fost închisă cu un carenaj. După finalizarea îmbunătățirilor, mașina a fost livrată la baza aeriană Muroc Dry Lake. Acolo era deja așteptat de bombardierul EB-29, purtând propriul nume „Monstro”, transformat în transportator.

Această aeronavă era în serviciu, dar nu a luat parte la ostilități. În momentul în care a fost transformat în purtător XF-85, acesta a zburat 180 de ore. Principala modificare a fost extinderea compartimentului pentru bombe din spate și instalarea trapezului pliant McDonnell. Pe lângă bucla de suspensie, acest design avea un guler de ridicare, care în starea coborâtă acoperea arcul „Goblin”, împiedicându-l să se balanseze. Trapezul în poziție extinsă a coborât cu 3,2 metri. În compartimentul pentru bombe din spate era, de asemenea, echipat cu un post de control al trapezului presurizat, iar lângă el o „sală de așteptare” - locul în care pilotul Goblin aștepta semnalul.

Operatorul a păstrat legătura cu pilotul XF-85 „Goblin” folosind un radio VHF de putere redusă în timpul decuplării. Pentru filmarea și fotografierea procesului de lansare și primire a "Goblin" la bord, camerele și camerele au fost instalate pe suprafața inferioară a aripii purtătorului. Coada „Monstro”, pentru a spori vizibilitatea, a fost vopsită în galben strălucitor, partea inferioară și partea superioară a aripii au fost aplicate cu dungi largi galbene și negre. Astfel, în timpul decolării, luptătorul, care atârnă sub golul bombei de coadă într-o poziție semi-încastrată, nu lovește accidental suprafața pistei, suportul cozii Monstro a fost prelungit. Deoarece clearance-ul fostului bombardier a fost insuficient, „Goblin” a fost încărcat prin groapă. În primul rând, un luptător a fost condus în groapă pe o căruță, apoi transportatorul a intrat în ea de sus, a coborât trapezul și a efectuat ridicarea. Singurul pilot de testare recrutat în programul de testare al Goblin-ului a fost Edwin Skosh, pilot-șef al companiei McDonnell, fost pilot al marinei SUA.

La începutul lunii iunie 1948, Monstro a efectuat primele zboruri cu XF-85 Goblin la bord. După prima ascensiune, Ed Skosh a insistat asupra unui detașament și a unui zbor independent, s-a îndrăgostit literalmente de un nou luptător și se pare că avionul a reciprocizat; niciuna dintre numeroasele situații de urgență care au avut loc în timpul testelor nu s-a încheiat tragic. În timpul primelor zboruri, motorul Goblin a fost verificat și testat. În plus, a fost dezvoltată o procedură de pre-zbor: mai întâi, „Goblin” a coborât pe trapez, pilotul a trebuit să părăsească „camera de așteptare” sigilată prin blocajul de aer, să meargă de-a lungul unei căi metalice înguste neînchise până la cabina de pilotaj a luptător, care a fost din nou tras în compartiment, se urcă în interior fără nici o scară, închide felinarul și abia după aceea se afla în relativă siguranță. Situația din compartimentul cu bombe al B-36 ar fi fost oarecum mai ușoară, deoarece era închisă de jos prin clapete, dar erau absenți pe Monstro, iar calea către cabina de pilotaj din „sala de așteptare” era dificilă și periculoasă..

La 23 august 1948, Goblin-ul și-a făcut primul zbor. Decuplarea a fost efectuată la o viteză de 320 km / h la o altitudine de 6,1 km. Pilotul a întors capul cârligului suspendat, XF-85 s-a scufundat 40 de metri în timp ce motorul era pornit. După aceea, luptătorul a intrat în zbor activ. Ed Skosh a verificat datele de zbor ale Goblinului timp de 10 minute în intervalul de viteză de 290-400 km / h. după aceea, a încercat să acosteze la trapez, dar nu a reușit. S-a dovedit că sistemul de control al motorului era prea insensibil pentru un control precis al vitezei. De asemenea, turbulențele create în spatele trapezului coborât au strâns avionul în jos. În plus, a fost dificil pentru pilot să determine distanța până la urechea trapezului. Skosh însuși a recunoscut că contorul de ochi a eșuat complet și, uneori, i se părea că a închis un ochi. Încercările de a naviga pe dungile de pe coadă și aripa „Monstro”, de asemenea, nu au ajutat. În timpul celei de-a doua runde, datorită diferenței mari de viteză, „Goblin” a lovit trapezul cu un felinar și l-a spart. Pilotul, care și-a pierdut casca și masca de oxigen, s-a așezat pe un schi de primăvară în deșert cu combustibil aproape complet epuizat. Kilometrajul a fost de 400 de metri, în timp ce aterizarea mașinii nu a fost deteriorată. Pe baza rezultatelor acestui zbor, s-a ajuns la concluzia că nu exista o controlabilitate suficientă în canalul de pitch.

Pentru a îmbunătăți manevrabilitatea, tăierea pasului și devierea ascensorului au fost mărite. Pentru o verificare suplimentară a sistemelor „Monstro” pe 11 și 12 octombrie, a ridicat de două ori „Goblin” în aer fără a se decupla de trapez. Al doilea zbor independent a avut loc pe 14 octombrie. Skosh După decuplare, a făcut o întreagă cascadă de evoluție asupra luptătorului, verificând rata de urcare, manevrabilitatea, stabilitatea cursului și caracteristicile de accelerație. Goblin a fost superior oricărui luptător de atunci în ceea ce privește performanțele sale de zbor. Principalul avantaj al noului luptător a fost raportul său ridicat de presiune / greutate - aproximativ 0,8 cu capacitate de combustibil ½. Se putea visa doar la un astfel de raport forță-greutate în anii 1940, deoarece motoarele cu reacție de atunci aveau o masă mare, o tracțiune redusă și un consum semnificativ de combustibil.

Astfel, XF-85 Goblin și-a depășit toți contemporanii în accelerație și viteză de urcare. Cu toate acestea, avionul a început să-și arate temperamentul: mașina era destul de dificil de pilotat, ceea ce o făcea inaccesibilă piloților cu calificări medii. În plus, chiar și după adăugarea a două chile mari sub și deasupra fuselajului de la pupa pe traseu, stabilitatea a rămas insuficientă, deoarece ambele chile se aflau în umbra aerodinamică a fuselajului, ceea ce a provocat oscilații de tip „pas olandez” în timpul scufundării de Aeronava.

La sfârșitul celui de-al doilea zbor, skosch-ul a ancorat cu succes luptătorul în trapez de la prima abordare, dar această procedură poate fi comparată cu „ruleta rusă”, numai datorită norocului, pickup-ul a avut succes.

A doua zi, au mai făcut încă două zboruri. „Goblin” a acostat de două ori la „Monstro”, dar Skosh a remarcat în raport că pista vortex, care se întinde în spatele trapezului coborât, interferează cu pickup-ul. Pe 22 octombrie, după zbor, Skosh, după 3 încercări nereușite de andocare, s-a așezat în deșert.

Pentru a neutraliza toți factorii negativi, au fost necesare măsuri calculate teoretic și bine gândite. Al doilea prototip „Goblin” de la Washington Institute a fost suflat într-un tunel de vânt. Pe baza rezultatelor purjărilor, sa decis modernizarea ambelor prototipuri în St. Louis. Acolo, pe mașini au fost instalate carenaje ale părții inferioare a cârligului, care, conform calculelor, ar fi trebuit să neutralizeze efectul eliberării cârligului asupra stabilității căii. Lungimea urechii cârligului a fost mărită cu 150 mm. Au fost instalate chile măturate la capetele aripii. Aeronava s-a întors la baza Muroc Dry Lake la sfârșitul iernii 1948/49.

Al doilea prototip Goblin și-a făcut al optulea zbor pe 8 martie 1949, după care primul prototip a fost conectat la program. În timpul primului zbor, a suferit un eșec - un vânt puternic lateral a dus la faptul că avionul a căscat la lansare, a rupt cârligul și a deteriorat grav trapezul, pe care nu l-au putut îndepărta. Skosh a aterizat în deșert fără probleme, ca de obicei. Opinia pilotului despre luptătorul modernizat a fost pozitivă.

A fost nevoie de aproximativ o lună mai mult pentru a restabili trapezul, iar pe 8 aprilie, XF-85 Goblin și-a făcut ultimul zbor. Atitudinea forțelor aeriene față de program în acest moment era deja destul de rece. Ed Skosh a încercat să scoată valorile maxime de performanță din avion în timpul zborului. Cu toate acestea, pickup-ul a eșuat din nou, iar testerul a trebuit să aterizeze din nou avionul în deșert. Programul XF-85 a fost anulat în mai 1949. În zadar, reprezentanții companiei și pilotul de testare au susținut că în timpul testelor, luptătorul portabil a prezentat mai puține defecte în comparație cu orice alt prototip de avion de luptă.

Principalele probleme au fost cauzate de un trapez incomod, în urma căruia un avion mic a fost aruncat fără milă în direcții diferite. Pe o bază proactivă, McDonnell i-a prezentat rapid Forțelor Aeriene un trapez de tracțiune cu o tijă de evacuare telescopică, care a apucat cârligul Goblin la 20 de metri sub suportul din afara zonei de turbulență și apoi l-a tras la mânerul principal. În plus, au fost elaborate opțiuni pentru dezvoltarea XF-85 Goblin - un avion cu o aripă măturată și o viteză de M = 0,9, precum și un avion transonic cu o aripă deltoidă. Cu toate acestea, aceste proiecte nu au progresat dincolo de desene. Sunt cunoscute și alte încercări de a crea un luptător „parazit” în aer, dar spre deosebire de proiectul McDonnell, nici măcar prototipuri nu au fost create.

După apariția sistemelor de alimentare cu aer, nu a mai fost nevoie de astfel de luptători. Goblin a cheltuit 3.211.000 de dolari pe programul XF-85 și chiar și cei mai sceptici sceptici au trebuit să admită că McDonnell a fost cel mai bun în rezolvarea problemei. Punctul slab nu era avionul, ci condițiile pentru lansarea și aterizarea luptătorului. Ambii „Goblins”, spre deosebire de majoritatea prototipurilor, au supraviețuit, probabil datorită aspectului original și bun. În 1950, au fost cumpărate de la companie de muzeele de aviație: primul prototip a fost achiziționat de un muzeu privat, care a transferat ulterior avionul la Muzeul Forțelor Aeriene Americane din Dayton (Ohio), al doilea a ajuns la baza aeriană Offut (Nebraska) și este expus la Muzeul Comandamentului Strategic Aerian …

Caracteristici tehnice de zbor:

Lungime - 4,53 m;

Înălțime - 2, 56 m;

Înălțime cu aripă pliată - 3, 32 m;

Anvergură - 6, 44 m;

Suprafața aripii - 9, 34 m²;

Greutate goală - 1696 kg;

Greutate normală la decolare - 2194 kg;

Volumul rezervoarelor de combustibil este de 435 litri;

Tipul motorului - 1 motor turboreactor Westinghouse J34-WE-22;

Impingere neforțată - 1361 kgf;

Viteza de croazieră - 689 km / h;