Americký bojovník McDonnell XF-85 Goblin

2024 Autor: Matthew Elmers | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 21:59

McDonnell XF-85 „Goblin“je proudový letoun vytvořený v USA jako doprovodný stíhací letoun, který může být založen na bombardéru Convair B-36.

XF-85 na letecké základně Edwards

První myšlenky na vytvoření strategického bombardéru, který by po vzletu z území Spojených států mohl urazit značnou vzdálenost do nepřátelských pozic a po dokončení bojové mise se vrátit zpět, se v roce 1941 objevila americká armáda. Důvodem pro vznik těchto myšlenek byly první porážky ve válce v Pacifiku a také pravděpodobnost, že Velká Británie padne. Tak se objevily referenční podmínky pro šestimotorový strategický bombardér B-36. Vývoj stroje se natolik zpozdil, že neměl čas zúčastnit se války. Když stavba letounu s doletem asi 9 tisíc km skončila, ukázalo se, že to neodpovídalo tehdy přijatému konceptu používání bombardovacích letadel: neexistoval žádný doprovodný stíhač schopný sledovat bombardér po celou dobu let. Stávající letadla, stejně jako ta, která mohla být navržena tak, aby doprovázela letoun Convair B -36 se současným startem, nebyla vhodná: ta stávající - kvůli projektovanému nedostatečnému letovému dosahu - by se ukázala být velmi těžká a neschopný efektivně odrážet útok interceptorů. Kromě toho je pilot doprovodného stíhače, který je po celý let v neustálém napětí, velmi unavený v okamžiku, kdy vyvstane potřeba provést leteckou bitvu. Zástupci amerického letectva se domnívali, že tyto problémy lze vyřešit pouze nestandardním přístupem.

V prosinci 1942 vyhlásilo americké letectvo soutěž pod označením „Projekt MX-472“-doprovod těžkého bombardéru ultra dlouhého doletu. Zvláštní komise na dva roky zvažovala řadu projektů, ale výběr byl zastaven na projektu bojovníka takzvaného „parazitického“typu, který by po většinu letu byl uvnitř bombardéru, a v případě potřeby by byl propuštěn ven. Toto řešení nebylo úplně nové - dlouho před Convairem B -36 existovaly vzducholodě podobného designu.

Jedinou společností, která představila poměrně dobře propracovaný projekt tohoto typu stíhaček, byl nedávno vytvořený „McDonnell“. Navzdory problémům, které vyvstaly, inženýři společnosti pod vedením Barkleye, který dříve pracoval pro Curtiss, v krátké době představili několik projektů, které splňovaly požadavky letectva. Navrhované možnosti se lišily v typech upevnění: vnitřní nebo polozapuštěné zavěšení. Počátkem roku 1945 vybrali zástupci amerického letectva projekt, který zahrnoval vnitřní zavěšení. Ve společnosti získal vůz označení „Model 27D“.

V březnu 1947 byla přijata zakázka na vývoj prototypů (vojenské označení XF-85) od amerického letectva a první nezávislý let se uskutečnil 23. srpna následujícího roku. Stíhačka byla vypuštěna z bombardéru Boeing EB-29B. Letové testy ukázaly, že turbulence kolem bombardéru způsobují vážné problémy s ovládáním. Spolu s tím, že takové miniaturní letadlo nemohlo mít manévrovatelnost a rychlost stíhaček, se kterými se mělo ve vzduchu srazit, to vedlo k ukončení vývoje.

Rozměry pumovnice nosného bombardéru (4,88 x 3,0 m) omezovaly také rozměry samotného XF-85. Délka trupu - 4, 32 m (plná délka letadla - 4, 5 m) šířka 1, 27 m, výška 2, 0 m. Letoun měl být vybaven čtyřmi velkorážnými kulomety. Podle specifikace by bojovník ve výšce 10–12 tisíc metrů mohl být vystřelen a adoptován za jednu a půl minuty. Trup je celokovový semi-monokok vyrobený ze slitin hliníku. Zařízení, palivové nádrže a zbraně byly instalovány uvnitř trupu, protože křídlo bylo tenké, mělo skládací jednotku v samém kořeni a složitou strukturu. Rozpětí křídel 6, 44 m, zatáčka podél náběžné hrany 37 stupňů. Letoun neměl podvozek - pouze pomocné běžce určené pro nouzové přistání. Ocasní jednotka je šestimístná.

Kabina XF-85 Goblin měla objem 0,74 m3. I přes tak malé rozměry bylo v kabině zajištěno topení, natlakování a těsnění. Kromě toho se konstruktérům podařilo „vymáčknout“vysokotlaký systém přívodu kyslíku a také plechovku kyslíku, aby pilot mohl dýchat po nouzovém východu z letadla (to bylo nutné, protože praktický strop byl 15 tisíc metrů). Záchranným systémem pilota bylo vystřelovací sedadlo T-4E se sklonem zad 33 stupňů. Těsnost kokpitu vedla k tomu, že pohled na kulomet a pedály, a ne na židli, byly výškově nastavitelné. Výběr pilotů pro toto letadlo byl navíc určen také malými rozměry: výška ne více než 172 cm, hmotnost (včetně obleku) - až 90 kg.

Palivový systém se skládal z jediné 435 litrové chráněné palivové nádrže ve tvaru podkovy obklopující motor. Tento objem při plném výkonu motoru poskytoval 20 minut letu, v plavebním režimu - 32 minut. Během testů bylo možné dosáhnout doby letu 1 hodina 17 minut. Předpokládalo se, že 95 litrová nádrž a dvě nádrže s křídlem o objemu 113 litrů budou instalovány v gargrottě na produkčních letadlech. Všechny nádrže byly vybaveny systémem plnění inertním plynem. Letoun byl navíc vybaven hasicím systémem na bázi oxidu uhličitého.

Do předního trupu byl instalován proudový motor Westinghouse J34-WE-7 (tah 1361 kg). Toto místo bylo vybráno tak, aby posunulo těžiště stíhače dopředu. Díky tomu se zvětšilo rameno ocasní jednotky. K výstupu trysky z motoru bylo připojeno 1320 mm výfukové potrubí; potrubí a motor byly pokryty vrstvou vlny ze skleněných vláken a hliníkovou fólií, aby se omezil přenos tepla. Kromě toho vzduch vycházející ze sání vzduchu foukal mimo motor. Pokud rychlost volného proudu překročila 250 km / h, motorová turbína se automaticky otáčela, což umožnilo vyloučit rolování turbodmychadla při startu z nosného letadla. K zapalování byl použit akumulátor Willard BB 206 / V.

V průběhu návrhu bylo zvažováno několik možností připevnění stíhačky, včetně použití dlouhého kabelu se smyčkou na konci. Bojovník, po jehož zajetí byl vtažen do pumovnice. Kvůli laxnosti kabelu však existovala možnost střetu nosiče a bojovníka nahoru. Aby se předešlo takovým situacím, byl jako přípojné zařízení zvolen tuhý lichoběžník složité konstrukce, který odnesl parazitického bojovníka z trupu nosiče, čímž se minimalizovalo riziko kolize.

Zařízení pro připojení, které bylo nainstalováno na stíhačce, je zatahovací ocelový hák vybavený pružinovým bezpečnostním držákem. Pro odpojení od nosiče byla hlava háčku otočena. Pohon čištění je elektrický. Systém zavěšení byl navržen na základě podobného zařízení, které se dříve používalo na vzducholodi Makon a Akron. Hlava háku ve vysunuté poloze byla v zorném poli pilota nad přední částí vrchlíku.

Těsnost kokpitu se odráží také v konfiguraci palubní desky. Bylo na něj nainstalováno požadované minimum nástrojů: navigace - indikátory gyrokompasu a automatického radiového kompasu (ARC); akrobatický - ukazatel rychlosti, akcelerometr a výškoměr; zařízení pro ovládání motoru - ukazatele teploty turbíny, otáček turbodmychadla, tlaku paliva a palivoměru. Nechyběl ani tlakoměr v kokpitu. Aby si pilot při vystřelení nezranil nohy, byla přístrojová deska vystřelena zpět společně s vrchlíkem kokpitu. Rádiové vybavení sériového „parazitického“bojovníka mělo sestávat z radiostanice VHF AN / ARC-5 a rádiového kompasu AN / APN-61. Anténa rozhlasové stanice měla být umístěna na špičce levého horního kýlu. Na prototypech nebylo žádné rádiové zařízení.

Aby byla zajištěna požární bezpečnost, kabeláž letadla byla stažena do ohnivzdorných boxů a pouzder. Ve skořepině sání vzduchu a v závěsném háku byly konektory pro připojení externího napájecího zdroje.

Systém ovládání náklonu neměl hydraulické posilovače. Křidélka jsou obvyklého typu s letadly nastavitelnými za letu a aerodynamickou kompenzací. Ovládání nad hřištěm bylo na rozdíl od něj organizováno velmi zvláštním způsobem - kvůli odlišnému vychýlení čtyř ploch řízení umístěných napříč. Zákon o vychýlení řídicích ploch byl založen na stejném principu jako u letadel s ocasem ve tvaru písmene V: při šlapání se vychýlily v různých směrech a když dávaly kliku - v jednom směru. Do ovládacího kanálu ocasních ploch byl instalován originální diferenciační mechanismus. Kormidla byla také vybavena trimry nastavitelnými za letu. Úprava byla obzvláště důležitá, protože zarovnání stíhačky se hodně změnilo, když došlo palivo.

Výzbroj XF-85 Goblin se skládala ze čtyř 12,7mm lehkých kulometů Colt Browning M-3. Munice - 300 nábojů za barel. U prototypů byly střílny zbraní uzavřeny překryvy. Byla také zajištěna instalace kino-fotografického kulometu. Bylo plánováno, že kulomety budou následně nahrazeny děly Ford-Pontiac M-39 ráže 20 mm. Přebíjení zbraně bylo prováděno pomocí pneumatického systému, jehož vzduch byl odebírán z kompresoru motoru.

Před zahájením letových zkoušek byl kvůli jasně malému rameni a nedostatečné svislé ocasní ploše na oba prototypy nainstalován pár dalších pevných kýlů - pod a nad ocasní kužel. Toto řešení umožnilo zvýšit stabilitu stopy. Pod trupem se nacházela aerodynamická brzda vyrobená ve formě hydraulicky vychýlené klapky. Řízení bylo prováděno posuvníkem umístěným na plynu. Při překročení rychlosti 900 km / h se klapka automaticky odklonila. Když rychlost klesla pod 297 km / h, automatické lamely byly odkloněny. Pohon je přes šnekový převod, elektromechanický.

Na žádost zástupce letectva byla do letadla nainstalována primitivní přistávací zařízení, která při přistání na zemi měla zabránit poškození. Skládaly se ze silně vyčnívající pružiny ohnuté z ocelového pásu a dvou malých ocelových podpatků instalovaných na koncích křídla.

Dne 2. června 1946 byl zástupcům zákazníka předveden dřevěný model stíhačky a závěsná hrazda. 8. června si letectvo objednalo 2 prototypy letadel a kluzák na statické zkoušky. Všichni neměli elektronické vybavení a zbraně. Na konci roku 1946 byl z pilotní továrny McDonnell v St. Louis v Missouri dodán první prototyp Goblina, postavený s velkou péčí a v co nejkratším možném čase, do Moffett Field AFB (Kalifornie) za účelem pročištění větrem NASA tunel … Během přepravy však prototyp zaznamenal velkou překážku - při nakládání na přívěs letoun kvůli špatnému závěsu spadl a spadl na beton z výšky tří metrů. Pád vážně poškodil nos, motor a palivovou nádrž. První Goblin byl vrácen do St. Louis k rekonstrukci. Testy pokračovaly na druhém prototypu.

Program přívěsných stíhacích letounů McDonnell vzbudil u zástupců zákazníků tak velký zájem, že Convair dostal pokyn vybavit všechny produkční bombardéry B-36 (počínaje 23 stroji) trapézem pro Goblina. Navíc 10% těchto bombardérů mělo být vyrobeno ve verzi „čistých“letadlových lodí schopných nést tři nebo čtyři „parazitické“stíhačky. První série „Goblin“měla sestávat ze 100 aut. Kromě toho existoval projekt jeho přeměny na přenosný průzkumný letoun (byl ztělesněn v systému FICON, republikánský průzkumný letoun F-84F založený na nosiči GRB-36). Čistky byly dokončeny počátkem roku 1948. Podle jejich výsledků vyšlo najevo, že lamely jsou neúčinné, a v uvolněném stavu hák snižuje stabilitu stopy o 75%. Důvodem je, že vysokorychlostní otevřený jámový hák funguje jako příčná deska. Byl zvýšen úhel vychýlení lamel, hák byl upevněn v uvolněné poloze, studna háčku byla uzavřena kapotáží. Po dokončení vylepšení byl vůz dodán na leteckou základnu Muroc Dry Lake. Tam už na něj čekal bombardér EB-29, nesoucí vlastní jméno „Monstro“, přestavěný na nosič.

Toto letadlo bylo v provozu, ale neúčastnilo se nepřátelských akcí. V době, kdy byl přestavěn na letoun XF-85, měl nalétáno 180 hodin. Hlavní změnou bylo rozšíření zadní pumovnice a instalace skládací hrazdy McDonnell. Kromě závěsné smyčky měl tento design zvedací límec, který ve spuštěném stavu zakryl příď „Goblina“, čímž zabránil jeho houpání. Trapéz ve vysunuté poloze klesl o 3,2 metru. V zadní pumovnici byl také vybaven natlakovaným trapézovým řídicím stanovištěm a v její blízkosti „čekárna“- místo, kde pilot Goblin čekal na signál.

Obsluha udržovala kontakt s pilotem XF-85 „Goblin“pomocí VKV rádia s nízkým výkonem během odpojování. Pro filmování a fotografování procesu vypouštění a přijímání „skřítka“na palubu byly na spodní povrch křídla nosiče nainstalovány kamery a kamery. Ocas "Monstro", aby se zvýšila viditelnost, byl namalován jasně žlutou barvou, spodní a horní část křídla byla aplikována širokými žlutými a černými pruhy. Aby během vzletu stíhačka visící pod ocasní pumovnicí v polozapuštěné poloze náhodou nenarazila na povrch dráhy, byla prodloužena ocasní opěrka Monstro. Protože vůle bývalého bombardéru byla nedostatečná, „Goblin“byl naložen jámou. Nejprve byl do jámy na voze zahnán bojovník, poté do něj shora vběhl nosič, spustil lichoběžník a provedl svoz. Jediným testovacím pilotem přijatým do Goblinova testovacího programu byl Edwin Skosh, hlavní pilot McDonnell Company, bývalý pilot amerického námořnictva.

Na začátku června 1948 uskutečnil Monstro své první lety s Goblinem XF-85 na palubě. Po prvním výstupu Ed Skosh trval na odtržení a nezávislém letu, doslova se zamiloval do nové stíhačky a zdá se, že letadlo opětovalo; žádná z mnoha nouzových situací, které během testů nastaly, neskončila tragicky. Během prvních letů byl Goblinův motor zkontrolován a testován. Kromě toho byla vyvinuta předletová procedura: za prvé, „Goblin“sestoupil na hrazdu, pilot musel opustit zapečetěnou „čekárnu“vzduchovým zámkem, jít neuzavřenou úzkou kovovou cestou do kokpitu bojovník, který byl opět zatažen do kupé, vlezl dovnitř bez štaflí, zavřel lampu a teprve poté byl v relativním bezpečí. Situace v prostoru bomb B-36 by byla o něco jednodušší, protože byla zespodu uzavřena klapkami, ale na Monstru chyběla a cesta do kokpitu z „čekárny“byla obtížná a nebezpečná.

23. srpna 1948 uskutečnil Goblin svůj první let. Odpojení bylo provedeno rychlostí 320 km / h ve výšce 6,1 km. Pilot otočil hlavu závěsného háku, XF-85 se potopil o 40 metrů, když byl motor v režimu. Poté bojovník zahájil aktivní let. Ed Skosh kontroloval Goblinovy letové údaje po dobu 10 minut v rozsahu rychlosti 290-400 km / h. poté se pokusil zakotvit v lichoběžníku, ale neúspěšně. Ukázalo se, že systém řízení motoru byl příliš citlivý na přesné ovládání rychlosti. Rovněž turbulence vytvořené za sníženým lichoběžníkem stlačily letadlo dolů. Pro pilota bylo navíc obtížné určit vzdálenost od ucha lichoběžníku. Sám Skosh přiznal, že měřič očí zcela selhal a někdy se mu zdálo, že zavřel jedno oko. Nepomohly ani pokusy navigovat pruhy na ocase a křídle „Monstra“. Během druhého běhu „Goblin“kvůli velkému rozdílu rychlostí zasáhl lucernu do lichoběžníku a rozbil ho. Pilot, který ztratil přilbu a kyslíkovou masku, si s téměř úplně vyčerpaným palivem sedl na jarní lyži v poušti. Najeto bylo 400 metrů, při přistání nebyl vůz poškozen. Na základě výsledků tohoto letu byl učiněn závěr, že v kanálu náklonu není dostatečná ovladatelnost.

Aby se zlepšila ovladatelnost, byla zvýšena úprava sklonu a vychýlení výškovky. Pro dodatečnou kontrolu systémů „Monstro“11. a 12. října dvakrát „Goblin“zvedl do vzduchu, aniž by se odpojil od lichoběžníku. Druhý nezávislý let se uskutečnil 14. října. Skosh Po odpojení provedl celou kaskádu evoluce na stíhačce, přičemž zkontroloval rychlost stoupání, manévrovatelnost, stabilitu kurzu a charakteristiky zrychlení. Goblin byl svým letovým výkonem lepší než kterýkoli stíhač té doby. Hlavní výhodou nového stíhače byl vysoký poměr tahu k hmotnosti-asi 0,8 s poloviční palivovou kapacitou. O takovém poměru tahu a hmotnosti se dalo ve 40. letech minulého století jen snít, protože tehdejší proudové motory měly velkou hmotnost, nízký tah a značnou spotřebu paliva.

Goblin XF-85 tak překonal všechny své současníky v rychlosti a rychlosti stoupání. Letadlo však začalo projevovat svůj temperament: s autem bylo celkem obtížné létat, což způsobilo, že byl pro piloty s průměrnou kvalifikací nedostupný. Navíc i po přidání dvou velkých kýlů pod a nad zadní část trupu na trati zůstala stabilita nedostatečná, protože oba kýly byly v aerodynamickém stínu trupu, což způsobilo oscilace typu „holandský krok“během ponoru letadlo.

Na konci druhého letu skosch úspěšně ukotvil stíhačku na lichoběžník z prvního přiblížení, ale tento postup lze srovnávat s „ruskou ruletou“, jen díky štěstí bylo vyzvednutí úspěšné.

Další den uskutečnili další dva lety. „Goblin“zakotvil u „Monstra“, ale Skosh ve zprávě poznamenal, že vortexová dráha, která se táhne za sníženým lichoběžníkem, zasahuje do snímače. 22. října po letu se Skosh po 3 neúspěšných pokusech o zakotvení posadil do pouště.

K neutralizaci všech negativních faktorů byla zapotřebí teoreticky vypočítaná a promyšlená opatření. Druhý prototyp „Goblin“ve Washingtonském institutu byl vyhozen ve větrném tunelu. Na základě výsledků čistek bylo rozhodnuto o modernizaci obou prototypů v St. Louis. Tam byly na stroje nainstalovány kapotáže spodní části háku, které podle výpočtů měly neutralizovat vliv uvolnění háku na stabilitu dráhy. Délka ucha háčku byla prodloužena o 150 mm. Na koncích křídla byly instalovány zametané kýly. Letoun se vrátil na základnu Murocského suchého jezera na konci zimy 1948/49.

Druhý prototyp Goblin uskutečnil svůj osmý let 8. března 1949, poté byl k programu připojen první prototyp. Při prvním letu utrpěl poruchu - silný boční vítr vedl k tomu, že letadlo při startu zívalo, odlomilo hák a vážně poškodilo lichoběžník, který nedokázali odstranit. Skosh jako obvykle přistál v poušti bez problémů. Názor pilota na vylepšenou stíhačku byl kladný.

Obnovení lichoběžníku trvalo zhruba měsíc a 8. dubna uskutečnil XF-85 Goblin svůj poslední let. Postoj letectva k programu v této době již byl docela cool. Ed Skosh se během letu pokusil vytlačit z letadla maximální hodnoty výkonu. Vyzvednutí však opět selhalo a tester musel s letadlem znovu přistát v poušti. Program XF-85 byl zrušen v květnu 1949. Marně zástupci společnosti a zkušební pilot tvrdili, že během testů vykazoval přenosný bojovník méně vad ve srovnání s jakýmkoli jiným prototypem bojového letadla.

Hlavní potíže způsobil nepohodlný příhradový lichoběžník, v jehož důsledku bylo malé letadlo nemilosrdně hozeno do různých směrů. Proaktivně McDonnell rychle představil letectvu tahové lichoběžník s teleskopickou výfukovou tyčí, který popadl Goblinův hák 20 metrů pod nosič mimo zónu turbulence a poté jej vytáhl k hlavnímu úchopu. Kromě toho byly rozpracovány možnosti vývoje XF -85 Goblin - letoun se smeteným křídlem a rychlostí M = 0,9, stejně jako transonický letoun s deltoidním křídlem. Tyto projekty však nepokračovaly nad rámec výkresů. Známé jsou i další pokusy o vytvoření vzdušného „parazitického“bojovníka, ale na rozdíl od projektu McDonnell nebyly vytvořeny ani prototypy.

Poté, co se objevily systémy tankování vzduchu, nebylo o takové stíhačky nouze. Goblin utratil 3 211 000 dolarů za program XF-85 a i ti nejzatvrzelejší skeptici museli uznat, že McDonnell byl při řešení problému nejlepší. Slabou stránkou nebylo letadlo, ale podmínky pro start a přistání stíhačky. Oba „Goblini“, na rozdíl od většiny prototypů, přežili, pravděpodobně díky originálu a dobrému vzhledu. V roce 1950 je od společnosti odkoupila letecká muzea: první prototyp získalo soukromé muzeum, které později letadlo převedlo do amerického muzea leteckých sil v Daytonu (Ohio), druhé se dostalo na leteckou základnu Offut (Nebraska) a je vystaven v Muzeu strategického letectva …

Letové technické vlastnosti:

Délka - 4,53 m;

Výška - 2, 56 m;

Výška se složeným křídlem - 3, 32 m;

Rozpětí - 6, 44 m;

Plocha křídla - 9, 34 m²;

Prázdná hmotnost - 1696 kg;

Normální vzletová hmotnost - 2194 kg;

Objem palivových nádrží je 435 litrů;

Typ motoru-1 proudový motor Westinghouse J34-WE-22;

Nevynucený tah - 1361 kgf;

Cestovní rychlost - 689 km / h;