Американски изтребител McDonnell XF-85 Goblin

2024 Автор: Matthew Elmers | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 21:55

McDonnell XF-85 "Goblin" е реактивен самолет, създаден в САЩ като ескортен изтребител, способен да се базира на бомбардировача Convair B-36.

XF-85 във военновъздушната база Едуардс

Първите мисли за създаване на стратегически бомбардировач, който би могъл, след като излезе от територията на САЩ, да измине значително разстояние до вражеските позиции и след като изпълни бойна мисия, да се върне обратно, американската армия се появи през 1941 г. Причините за появата на тези мисли бяха първите поражения в Тихоокеанската война, както и вероятността Великобритания да падне. Така се появява техническото задание за шестмоторния стратегически бомбардировач В-36. Развитието на машината се забави толкова много, че нямаше време да участва във войната. Когато строителството на самолет с обсег от около 9 хиляди км приключи, се оказа, че това не се вписва в приетата по онова време концепция за използване на самолети -бомбардировачи: няма изтребител -ескорт, способен да следва бомбардировача през цялото време Полетът. Съществуващите самолети, както и тези, които биха могли да бъдат проектирани да придружават Convair B -36 с едновременно изстрелване, не бяха подходящи: съществуващите - поради недостатъчен обхват на полета, прогнозирано - щяха да се окажат много тежки и неспособни ефективно да отразят атаката на прихващача. Освен това пилотът на ескортния изтребител, който е в постоянно напрежение през целия полет, е много уморен от времето, когато възникне необходимостта от провеждане на въздушна битка. Представители на ВВС на САЩ смятат, че тези проблеми могат да бъдат решени само с нестандартен подход.

През декември 1942 г. ВВС на САЩ обявиха конкурс под наименованието "Проект MX-472"-ескорт на тежък бомбардировач със свръх далечина. Специална комисия в продължение на две години разглеждаше редица проекти, но изборът беше спрян по проекта на изтребител от т. Нар. „Паразитен“тип, който през по-голямата част от полета щеше да бъде вътре в бомбардировача и, ако е необходимо, ще бъде пуснат навън. Това решение не беше съвсем ново - много преди Convair B -36 имаше дирижабли с подобен дизайн.

Единствената компания, която представи доста добре разработен проект от този тип изтребители, беше наскоро създаденият "McDonnell". Въпреки възникналите проблеми, инженерите на компанията, под ръководството на Barkley, който преди това е работил за Curtiss, за кратко време представиха няколко проекта, отговарящи на изискванията на ВВС. Предложените опции се различават по типовете закрепване: вътрешно или полувградено окачване. До началото на 1945 г. представители на ВВС на САЩ са избрали проект, който включва вътрешно спиране. В компанията колата получи обозначението "Модел 27D".

Поръчка за разработване на прототипи (военно обозначение XF-85) от американските ВВС е получена през март 1947 г., а първият независим полет се осъществява на 23 август следващата година. Изтребителят е изстрелян от бомбардировач Boeing EB-29B. Летните тестове показаха, че турбуленцията около бомбардировача създава сериозни проблеми с управлението. В съчетание с факта, че такъв миниатюрен самолет не може да има маневреност и скорост на изтребители, с които е трябвало да се сблъска във въздуха, това води до прекратяване на разработката.

Размерите на бомбения отсек на бомбардировача-носител (4,88 х 3,0 м) също ограничават размерите на самия XF-85. Дължина на фюзелажа - 4, 32 м (пълна дължина на самолета - 4, 5 м) ширина 1, 27 м, височина 2, 0 м. Самолетът трябваше да бъде оборудван с четири картечници с голям калибър. Според спецификацията изтребител на височина 10-12 хиляди метра може да бъде изстрелян и приет за една минута и половина. Фюзелажът е изцяло метален полумонокок, изработен от алуминиеви сплави. Оборудване, резервоари за гориво и оръжия бяха монтирани във фюзелажа, тъй като крилото беше тънко, имаше сгъваем блок в самия корен и сложна структура. Размах на крилата 6, 44 м, преместете по предния ръб 37 градуса. Самолетът нямаше колесници - само спомагателни бегачи, предназначени за аварийно кацане. Опашната единица е шест плоскост.

Кабината на Гоблин XF-85 имаше обем от 0,74 м3. Въпреки толкова малки размери, в кабината бяха осигурени отопление, налягане и запечатване. Освен това дизайнерите успяха да „изстискат“система за подаване на кислород под високо налягане, както и кутия с кислород, за да може пилотът да диша след авариен изход от самолета (това беше необходимо, тъй като практичният таван беше 15 хиляди метра). Спасителната система на пилота беше изхвърляща седалка Т-4Е с 33-градусов наклон назад. Стегнатостта на пилотската кабина доведе до факта, че прицелът и педалите на картечницата, а не столът, бяха направени регулируеми по височина. Освен това изборът на пилоти за този самолет също се определя от малките размери: височина не повече от 172 см, тегло (включително костюма) - до 90 кг.

Горивната система се състоеше от един 435 литров резервоар за гориво под формата на подкова, обграждащ двигателя. Този обем при пълна мощност на двигателя осигурява 20 минути полет, в режим круиз - 32 минути. По време на тестовете беше възможно да се постигне продължителност на полета от 1 час 17 минути. Предполагаше се, че 95-литров резервоар и два резервоара с крило с вместимост 113 литра всеки ще бъдат инсталирани в гаргротата на серийни самолети. Всички резервоари бяха оборудвани със система за пълнене на инертен газ. Освен това самолетът беше снабден със система за гасене на въглероден диоксид.

В предния фюзелаж е монтиран турбореактивен двигател Westinghouse J34-WE-7 (тяга 1361 кг). Това място е избрано да измести центъра на тежестта на изтребителя напред. Благодарение на това рамото на опашната единица се е увеличило. 1320-мм изпускателна тръба беше свързана към изхода на дюзата от двигателя; тръбата и моторът бяха покрити със слой от фибростъкло вълна и алуминиево фолио за намаляване на топлопреминаването. Освен това въздухът, идващ от всмукателния въздух, издухва извън двигателя. Ако скоростта на свободния поток надвишава 250 км / ч, турбината на двигателя се завърта автоматично, което дава възможност да се изключи превъртането на турбокомпресора при потегляне от самолета -носител. Акумулаторът Willard BB 206 / V е използван за запалване.

В хода на проектирането бяха разгледани няколко варианта за прикачване на боец, включително използването на дълъг кабел с контур в края. Боецът, след завземането на който, беше привлечен в бомбоотсека. Поради слабостта на кабела обаче имаше възможност за сблъсък между превозвача и изтребителя. За да се избегнат подобни ситуации, като устройство за свързване е избран твърд трапец със сложен дизайн, който отвежда паразитния изтребител от фюзелажа на превозвача, свеждайки до минимум риска от сблъсък.

Свързващото устройство, инсталирано на изтребителя, е прибираща се стоманена кука, снабдена с пружинна предпазна скоба. За да се отдели от носача, главата на куката беше завъртяна. Почистващото устройство е електрическо. Системата за окачване е проектирана на базата на подобно устройство, използвано преди това на дирижабли Makon и Akron. Главата на куката в разгънато положение беше в полезрението на пилота над предната част на сенника.

Плътността на пилотската кабина се отразява и в конфигурацията на таблото. На него беше инсталиран необходимия минимум инструменти: навигация - индикатори за жирокомпас и автоматичен радиокомпас (ARC); пилотаж - индикатор на скоростта, акселерометър и висотомер; устройства за управление на двигателя - индикатори за температурата на турбината, оборотите на турбокомпресора, налягането на горивото и манометъра на горивото. Имаше и манометър в пилотската кабина. За да не наранява краката си по време на изхвърлянето, арматурното табло беше изстреляно заедно с навеса на пилотската кабина. Радиооборудването на серийния „паразитен“изтребител трябваше да се състои от УКВ радиостанция AN / ARC-5 и радиокомпас AN / APN-61. Антената на радиостанцията беше планирана да бъде поставена на върха на горния ляв кил. На прототипите нямаше радиооборудване.

За да се осигури пожарна безопасност, окабеляването на самолета беше прибрано в огнеупорни кутии и ръкави. В корпуса на всмукателния въздух и в куката за окачване имаше съединители за свързване на външно захранване.

Системата за управление на ролките нямаше хидравлични усилватели. Елероните са от обичайния тип, с тримери, регулируеми по време на полет и аеродинамична компенсация. За разлика от него, контролът над канала за наклон беше организиран по много особен начин - поради диференцираното отклонение на четири кормилни повърхности, разположени напречно. Законът за отклонение на кормилните повърхности се основаваше на същия принцип като за самолети с V -образна опашка: когато въртят педалите, те се отклоняват в различни посоки, а когато дават дръжка - в една посока. Оригинален диференциращ механизъм е инсталиран в контролния канал на опашните повърхности. Кормилата също бяха оборудвани с тримери, регулируеми по време на полет. Настройката беше особено важна, тъй като подреждането на изтребителя се промени много, тъй като горивото свърши.

Въоръжението на XF-85 Goblin се състоеше от четири 12,7-милиметрови картечници Colt Browning M-3. Боеприпаси - 300 патрона на цев. При прототипите амбразурите на оръжията бяха затворени с наслагвания. Осигурено е и монтирането на кино-фото картечница. Планира се впоследствие картечниците да бъдат заменени с оръдия Ford-Pontiac M-39 с калибър 20 мм. Презареждането на оръжието беше извършено с помощта на пневматична система, въздухът за която беше взет от компресора на двигателя.

Преди началото на полетните изпитания, поради очевидно малко рамо и недостатъчна вертикална площ на опашката, на двата прототипа - под и над опашния конус, бяха монтирани двойка допълнителни неподвижни кили. Това решение направи възможно увеличаването на стабилността на коловоза. Под фюзелажа имаше аеродинамична спирачка, направена под формата на хидравлично отклонена клапа. Контролът се осъществява от плъзгач, разположен на дросела. При надвишаване на скоростта от 900 км / ч клапанът се отклонява автоматично. Когато скоростта спадна под 297 км / ч, автоматичните ламели бяха отклонени. Задвижването е чрез червячна предавка, електромеханична.

По искане на представител на ВВС на самолета са монтирани примитивни устройства за кацане, които при кацане на земята е трябвало да предотвратят щети. Те се състоят от силно изпъкнали пружинни ски, огънати от стоманена лента, и две малки стоманени токчета, монтирани в краищата на крилото.

На 2 юни 1946 г. дървеният модел на изтребителя и окачването трапец за него бяха демонстрирани на представителите на клиента. На 8 юни ВВС поръчаха 2 прототипа самолета и планер за статични тестове. Всички те нямаха електронно оборудване и оръжие. В края на 1946 г. първият прототип на Гоблин, построен с много внимание и в най -кратки срокове, беше доставен от пилотния завод на Макдонел в Сейнт Луис, Мисури до Moffett Field AFB (Калифорния) за продухване при вятър на НАСА тунел … Въпреки това, по време на транспортирането, прототипът претърпя голямо неуспех - при натоварване на ремарке, поради лошо прашка, самолетът падна и падна върху бетона от височина от три метра. Падането сериозно повреди носа, двигателя и резервоара за гориво. Първият Гоблин е върнат в Сейнт Луис за ремонт. Тестовете продължиха на втория прототип.

Програмата за извънбордови изтребители McDonnell предизвика толкова голям интерес сред представителите на клиентите, че Convair беше инструктирано да оборудва всички серийни бомбардировачи B-36 (започвайки с 23 машини) с трапец за Гоблина. Освен това 10% от тези бомбардировачи трябваше да бъдат произведени във версията на „чисти“самолетоносачи, способни да носят три или четири „паразитни“изтребителя. Първата серия "Гоблин" трябваше да се състои от 100 автомобила. Освен това имаше проект за превръщането му в преносим разузнавателен самолет (той беше въплътен в системата FICON, републиканския разузнавателен самолет F-84F на базата на носителя GRB-36). Чистките са завършени в началото на 1948 г. Според техните резултати стана ясно, че ламелите са неефективни, а в освободено състояние куката намалява стабилността на коловоза със 75%. Това е така, защото високоскоростната кука с открита яма действа като плоча с напречен поток. Ъгълът на отклонение на ламелите беше увеличен, куката беше фиксирана в освободено положение, кладенецът на куката беше затворен с обтекател. След приключване на подобренията, колата е доставена на авиобазата Muroc Dry Lake. Там вече го очакваше бомбардировачът EB-29, носещ собственото си име „Монстро“, преобразуван в носител.

Този самолет е бил на въоръжение, но не е участвал във военни действия. По времето, когато е преобразуван в носител XF-85, той е летял 180 часа. Основната промяна беше разширяването на задния бомбен отсек и инсталирането на сгъваема трапеция McDonnell. В допълнение към окачващия контур, този дизайн имаше повдигаща яка, която в спуснато състояние покриваше носа на "Гоблин", предотвратявайки неговото люлеене. Трапецът в разгънато положение се спусна с 3,2 метра. В задната част на бомбата също беше оборудван контролен пункт с трапец под налягане, а близо до него „чакалня“- мястото, където пилотът на Гоблин изчака сигнала.

Операторът поддържа връзка с пилота на XF-85 „Гоблин“, използвайки УКВ радиоприемник с ниска мощност по време на разкачването. За заснемане и заснемане на процеса на изстрелване и приемане на „Гоблин“на борда, камери и камери бяха инсталирани на долната повърхност на крилото на превозвача. Опашката на "Монстро", за да се увеличи видимостта, беше боядисана в ярко жълто, дъното и горната част на крилото бяха приложени с широки жълти и черни ивици. За да може по време на излитането изтребителят, висящ под опашката в полувдлъбнато положение, да не удари случайно повърхността на пистата, опашката на Монстро беше удължена. Тъй като просветът на бившия бомбардировач беше недостатъчен, „Гоблинът“беше натоварен през ямата. Първо боец беше забит в ямата на каруца, след това превозвачът се втурна в него отгоре, спусна трапеца и извърши пикапа. Единственият пилот -изпитател, назначен в тестовата програма на Гоблин, беше Едуин Скош, главен пилот на компанията McDonnell, бивш пилот на ВМС на САЩ.

В началото на юни 1948 г. Монстро прави първите си полети с XF-85 Goblin на борда. След първото изкачване Ед Скош настоява за откъсване и независим полет, той буквално се влюбва в нов изтребител и изглежда, че самолетът му отвръща; нито една от многото извънредни ситуации, възникнали по време на тестовете, не завърши трагично. По време на първите полети двигателят на Гоблин беше проверен и тестван. Освен това беше разработена предполетна процедура: първо „Гоблините“се спуснаха по трапеца, пилотът трябваше да напусне запечатаната „чакалня“през въздушната брава, да мине по незатворена тясна метална пътека до кабината на боец, който отново беше изтеглен в отделението, се качи вътре без стълби, затвори фенера и едва след това беше в относителна безопасност. Ситуацията в бомбеното отделение на В-36 щеше да бъде малко по-лесна, тъй като беше затворена отдолу с клапани, но те липсваха на Монстро, а пътят към пилотската кабина от „чакалнята“беше труден и опасен.

На 23 август 1948 г. Гоблинът направи първия си полет. Разкачването е извършено със скорост 320 км / ч на височина 6,1 км. Пилотът завъртя главата на висящата кука, XF-85 потъна на 40 метра, докато двигателят беше в режим на работа. След това изтребителят влезе в активен полет. Ед Скош провери полетните данни на Гоблин за 10 минути в диапазона на скоростта 290-400 км / ч. след това той направи опит да акостира към трапеца, но беше неуспешен. Оказа се, че системата за управление на двигателя е твърде нечувствителна за точен контрол на скоростта. Също така, турбуленцията, създадена зад спуснатия трапец, притисна самолета надолу. Освен това за пилота беше трудно да определи разстоянието до ухото на трапеца. Самият Скош призна, че измервателят на очите се е провалил напълно и понякога му се струваше, че е затворил едното око. Опитите за навигация в ивиците на опашката и крилото на "Монстро" също не помогнаха. По време на второто бягане, поради голямата разлика в скоростите, "Гоблинът" удари трапеца с фенер и го разби. Пилотът, който загуби шлема и кислородната маска, седна на пролетна ски в пустинята с почти напълно изчерпано гориво. Пробегът беше 400 метра, при кацане колата не беше повредена. Въз основа на резултатите от този полет се стигна до заключението, че в канала за терена няма достатъчно контрол.

За да се подобри манипулацията, таванът и отклонението на асансьора са увеличени. За допълнителна проверка на системите "Монстро" на 11 и 12 октомври два пъти вдигнаха "Гоблина" във въздуха, без да се откачат от трапеца. Вторият независим полет се състоя на 14 октомври. Скош След разкачването, той направи цяла каскада от еволюция на изтребителя, като провери скоростта на изкачване, маневреност, стабилност на курса и характеристики на ускорение. Гоблинът превъзхождаше всеки изтребител от онова време по отношение на своите летателни характеристики. Основното предимство на новия изтребител беше неговото високо съотношение тяга / тегло-около 0,8 с ½ капацитет на горивото. Човек може само да си мечтае за такова съотношение тяга към тегло през 40-те години на миналия век, тъй като тогавашните реактивни двигатели имаха голяма маса, ниска тяга и значителен разход на гориво.

По този начин XF-85 Goblin надмина всички свои съвременници по ускорение и скорост на изкачване. Самолетът обаче започна да проявява нрава си: колата беше доста трудна за летене, което я направи недостъпна за пилоти със средна квалификация. В допълнение, дори след добавянето на два големи кила под и над задния фюзелаж на курса, стабилността остана недостатъчна, тъй като и двата кила бяха в аеродинамичната сянка на фюзелажа, което предизвика колебания от типа „холандска стъпка“по време на гмуркането на самолета.

В края на втория полет skosch успешно акостира изтребителя към трапеца от първия подход, но тази процедура може да се сравни с "руската рулетка", само благодарение на късмета пикапът беше успешен.

На следващия ден те направиха още два полета. „Гоблин“и двата пъти се е прикрепил към „Монстро“, но Скош отбелязва в доклада, че вихровата писта, която се простира зад спуснатия трапец, пречи на пикапа. На 22 октомври, след полета, Скош, след 3 неуспешни опита за акостиране, седна в пустинята.

За неутрализиране на всички негативни фактори бяха необходими теоретично изчислени и добре обмислени мерки. Вторият прототип "Гоблин" във Вашингтонския институт беше взривен във въздушна тунел. Въз основа на резултатите от чистките е решено да се модернизират двата прототипа в Сейнт Луис. Там на машините бяха монтирани обтекатели на долната част на куката, които според изчисленията трябваше да неутрализират ефекта от освобождаването на куката върху стабилността на коловоза. Дължината на ухото на куката е увеличена със 150 мм. В краищата на крилото бяха монтирани пометени кили. Самолетът се върна в базата Сухо езеро Мурок в края на зимата на 1948/49 г.

Вторият прототип на Гоблин направи осмия си полет на 8 март 1949 г., след което първият прототип беше свързан с програмата. По време на първия полет той претърпява провал - силен страничен вятър доведе до факта, че самолетът се прозява при изстрелването, откъсва куката и сериозно поврежда трапеца, който те не могат да отстранят. Скошът кацна в пустинята без проблеми, както обикновено. Мнението на пилота за модернизирания изтребител беше положително.

За възстановяването на трапеца отне още около месец и на 8 април XF-85 Goblin направи последния си полет. Отношението на военновъздушните сили към програмата по това време вече беше доста хладно. Ед Скош се опита да изтръгне максималните стойности на производителността от самолета по време на полета. Пикапът обаче отново се провали и изпитателят трябваше отново да кацне самолета в пустинята. Програмата XF-85 беше отменена през май 1949 г. Напразно представителите на компанията и пилотът -изпитател твърдяха, че по време на изпитанията преносимият изтребител е показал по -малко недостатъци в сравнение с всеки друг прототип на боен самолет.

Основните неприятности бяха причинени от неудобен фермен трапец, вследствие на който малък самолет бе безмилостно хвърлен в различни посоки. На проактивна основа Макдонел бързо представи на военновъздушните сили един трапец на теглене с телескопичен изпускателен прът, който грабна куката на Гоблина на 20 метра под носача извън зоната на турбуленцията и след това я издърпа към основната хватка. Освен това се разработват варианти за разработването на XF -85 Goblin - самолет със замахнато крило и скорост M = 0,9, както и трансзвуков самолет с делтоидно крило. Тези проекти обаче не напредват извън чертежите. Известни са и други опити за създаване на въздушно -паразитен изтребител, но за разлика от проекта McDonnell, дори прототипи не са създадени.

След като се появиха системи за зареждане с въздух, нямаше нужда от такива изтребители. Гоблин похарчи $ 3 211 000 за програмата XF-85 и дори най-твърдите скептици трябваше да признаят, че Макдонел е най-добрият в справянето с проблема. Слабото място не беше самолетът, а условията за изстрелване и кацане на изтребителя. И двата „Гоблини“, за разлика от повечето прототипи, оцеляха, вероятно поради оригиналния и добър външен вид. През 1950 г. те са закупени от компанията от авиационните музеи: първият прототип е придобит от частен музей, който по -късно прехвърля самолета в Музея на американските военновъздушни сили в Дейтън (Охайо), вторият стига до авиобаза Offut (Небраска) и е изложен в Музея на стратегическото въздушно командване …

Технически характеристики на полета:

Дължина - 4,53 м;

Височина - 2, 56 м;

Височина със сгънато крило - 3, 32 м;

Размах на крилата - 6, 44 м;

Площ на крилото - 9, 34 m²;

Празно тегло - 1696 кг;

Нормално излетно тегло - 2194 кг;

Обемът на резервоарите за гориво е 435 литра;

Тип двигател-1 турбореактивен двигател Westinghouse J34-WE-22;

Непринудена тяга - 1361 кгс;

Крейсерска скорост - 689 км / ч;