Ameriški borec McDonnell XF-85 Goblin

2024 Avtor: Matthew Elmers | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 22:33

McDonnell XF-85 "Goblin" je reaktivno letalo, ustvarjeno v ZDA kot spremljevalni lovec, ki lahko temelji na bombniku Convair B-36.

XF-85 v letalski bazi Edwards

Prve misli o ustvarjanju strateškega bombnika, ki bi lahko po vzletu z ozemlja Združenih držav pokrile precejšnjo razdaljo do sovražnikovih položajev in se po končani bojni misiji vrnile nazaj, se je leta 1941 pojavila ameriška vojska. Razlogi za pojav teh misli so bili prvi porazi v pacifiški vojni, pa tudi verjetnost, da bo Velika Britanija padla. Tako se je pojavil opis mandata za šestmotorni strateški bombnik B-36. Razvoj stroja je bil tako zamuden, da ni imel časa za sodelovanje v vojni. Ko se je gradnja letala z dosegom približno 9 tisoč km končala, se je izkazalo, da to ne sodi v takrat sprejet koncept uporabe bombniških letal: ni bilo spremljevalnega lovca, ki bi lahko spremljal bombnika ves čas let. Obstoječa letala, pa tudi tista, ki bi lahko bila zasnovana tako, da spremljajo Convair B -36 s hkratnim izstrelitvijo, niso bila primerna: obstoječa bi se - zaradi nezadostnega predvidenega dosega leta - izkazala za zelo težka in ne morejo učinkovito odražati napada prestreznikov. Poleg tega je pilot spremljevalnega lovca, ki je ves čas v stalni napetosti, zelo utrujen, ko se pojavi potreba po zračnem boju. Predstavniki ameriških letalskih sil so menili, da je te težave mogoče rešiti le z nestandardnim pristopom.

Decembra 1942 so ameriške letalske sile objavile natečaj pod oznako "Project MX-472"-spremstvo težkega bombnika z ultra dolgim dosegom. Posebna komisija je dve leti obravnavala številne projekte, vendar je bila izbira ustavljena na projektu lovca tako imenovanega "parazitskega" tipa, ki bi bil večino leta znotraj bombnika, po potrebi pa tudi bi bila izpuščena zunaj. Ta rešitev ni bila povsem nova - dolgo pred Convairjem B -36 so bile zračne ladje podobne zasnove.

Edino podjetje, ki je predstavilo dokaj dobro razvit projekt tovrstnih lovcev, je bil nedavno ustvarjen "McDonnell". Kljub nastalim težavam so inženirji podjetja pod vodstvom Barkleyja, ki je prej delal za Curtiss, v kratkem času predstavili več projektov, ki so ustrezali zahtevam letalskih sil. Predlagane možnosti so se razlikovale po vrstah pritrditve: notranje ali pol vgradno vzmetenje. Do začetka leta 1945 so predstavniki ameriških letalskih sil izbrali projekt, ki je vključeval notranjo prekinitev. V podjetju je avto prejel oznako "Model 27D".

Naročilo za razvoj prototipov (vojaška oznaka XF-85) ameriških letalskih sil je bilo prejeto marca 1947, prvi samostojni let pa je bil 23. avgusta naslednjega leta. Lovec je bil izstreljen iz bombnika Boeing EB-29B. Letalski testi so pokazali, da turbulenca okoli bombnika povzroča resne težave pri nadzoru. Skupaj z dejstvom, da tako miniaturno letalo ni moglo imeti manevriranja in hitrosti lovcev, s katerimi bi trčilo v zraku, je to privedlo do prekinitve razvoja.

Dimenzije prostora za bombo nosilca bombnika (4,88 x 3,0 m) so omejevale tudi dimenzije samega XF-85. Dolžina trupa - 4, 32 m (celotna dolžina letala - 4, 5 m) širina 1, 27 m, višina 2, 0 m. Letalo naj bi bilo opremljeno s štirimi mitraljezi velikega kalibra. Po specifikaciji je bilo mogoče izstreliti in sprejeti borec na nadmorski višini 10-12 tisoč metrov v eni minuti in pol. Trup je popolnoma kovinski polmonokok iz aluminijevih zlitin. Oprema, rezervoarji za gorivo in orožje so bili nameščeni znotraj trupa, saj je bilo krilo tanko, imalo je zložljivo enoto pri samem korenu in zapleteno strukturo. Razpon kril 6, 44 m, pometite vzdolž sprednjega roba 37 stopinj. Letalo ni imelo podvozja - samo pomožni tekači, namenjeni za pristanek v sili. Repna enota je šest ravninska.

Kabina Goblin XF-85 je imela prostornino 0,74 m3. Kljub tako majhnim dimenzijam so v kabini poskrbeli za ogrevanje, pritisk in tesnjenje. Poleg tega je oblikovalcem uspelo "stisniti" visokotlačni sistem za oskrbo s kisikom, pa tudi pločevinko s kisikom, ki jo je pilot lahko zasul po zasilnem izhodu iz letala (to je bilo potrebno, saj je bil praktični strop 15 tisoč metrov). Pilotov reševalni sistem je bil potisni sedež T-4E s 33-stopinjskim nagibom hrbta. Tesnost pilotske kabine je privedla do dejstva, da sta bila po višini nastavljiva pogled na mitraljez in pedala, ne pa stol. Poleg tega je bil izbor pilotov za to letalo določen tudi z majhnimi dimenzijami: višina ne več kot 172 cm, teža (vključno z obleko) - do 90 kg.

Sistem za gorivo je sestavljen iz enega samega 435-litrskega, zaščitenega rezervoarja za gorivo v obliki podkve, ki obdaja motor. Ta prostornina pri polni moči motorja je zagotavljala 20 minut letenja, v načinu križarjenja - 32 minut. Med preskusi je bilo mogoče doseči trajanje leta 1 uro 17 minut. Predvidevalo se je, da bodo v gargrotto na proizvodnih letalih vgradili 95-litrski rezervoar in dva rezervoarja s krilnim predelkom s prostornino 113 litrov. Vsi rezervoarji so bili opremljeni s sistemom za polnjenje inertnega plina. Poleg tega je bilo letalo opremljeno s sistemom za gašenje ogljikovega dioksida.

V sprednji trup je bil nameščen turboreaktivni motor Westinghouse J34-WE-7 (potisk 1361 kg). Ta lokacija je bila izbrana za premik težišča lovca naprej. Zahvaljujoč temu se je ramo repne enote povečalo. Izpušna cev 1320 mm je bila priključena na izhod šobe iz motorja; cev in motor sta bila prekrita s plastjo volne iz steklenih vlaken in aluminijaste folije za zmanjšanje prenosa toplote. Poleg tega je zrak, ki prihaja iz dovoda zraka, pihal izven motorja. Če je hitrost prostega toka presegla 250 km / h, se je turbina motorja samodejno obrnila, kar je omogočilo izključitev drsenja turbopolnilnika pri zagonu z letala nosilca. Za vžig je bil uporabljen akumulator Willard BB 206 / V.

Med zasnovo je bilo obravnavanih več možnosti za pritrditev borca, vključno z uporabo dolgega kabla z zanko na koncu. Lovca, po zajetju katerega, so potegnili v oddelek za bombe. Zaradi ohlapnosti kabla pa je obstajala možnost trka med nosilcem in borcem, ki je bil potegnjen navzgor. Da bi se izognili takšnim situacijam, je bil kot priklopna naprava izbran trden trapez zapletene zasnove, ki je parazitskega lovca oddaljil od trupa nosilca, kar je zmanjšalo tveganje trčenja.

Priključna naprava, ki je bila nameščena na lovcu, je izvlečni jekleni kavelj, opremljen z vzmetnim varnostnim nosilcem. Za ločitev od nosilca je bila glava kljuke zasukana. Čistilni pogon je električen. Sistem vzmetenja je bil zasnovan na podlagi podobne naprave, ki so jo prej uporabljali na zračnih ladjah Makon in Akron. Glava kljuke v iztegnjenem položaju je bila v pilotovem vidnem polju nad sprednjim delom krošnje.

Tesnost kabine se odraža tudi v konfiguraciji armaturne plošče. Na njem je bil nameščen zahtevani minimum instrumentov: navigacija - indikatorji žirokompasa in avtomatskega radijskega kompasa (ARC); akrobatski - indikator hitrosti, merilnik pospeška in višinomer; krmilne naprave motorja - kazalniki temperature turbine, hitrosti turbopolnilnika, tlaka goriva in merilnika goriva. Tam je bil tudi manometer v pilotski kabini. Da si pilot med potiskom ne bi poškodoval nog, je bila armaturna plošča skupaj s streho v kabini odpuščena. Radijsko opremo serijskega "parazitskega" lovca naj bi sestavljali VHF radijska postaja AN / ARC-5 in radijski kompas AN / APN-61. Anteno radijske postaje je bilo načrtovano postaviti na vrh zgornje leve kobilice. Na prototipih ni bilo radijske opreme.

Zaradi požarne varnosti so ožičenje letala umaknili v ognjevarne škatle in rokave. V ohišju za dovod zraka in v obešalnem kavlju so bili priključki za priključitev zunanjega napajalnika.

Sistem za nadzor valjanja ni imel hidravličnih ojačevalnikov. Krilci so običajnega tipa, s trimerji, nastavljivimi med letom, in aerodinamično kompenzacijo. V nasprotju z njim je bil nadzor nad nagibnim kanalom organiziran na zelo poseben način - zaradi različnega odklona štirih krmilnih površin, nameščenih navzkrižno. Zakon odklona krmilnih površin je temeljil na istem principu kot za letala z repom v obliki črke V: pri pedaliranju so se odklonili v različnih smereh, pri ročaju pa v eno smer. Prvotni diferencialni mehanizem je bil nameščen v krmilnem kanalu repnih površin. Krmila so bila opremljena tudi s trimerji, nastavljivimi med letom. Prilagoditev je bila še posebej pomembna, saj se je poravnava borca zelo spremenila, ko je zmanjkalo goriva.

Oborožitev XF-85 Goblin je bila sestavljena iz štirih 12,7 mm lahkih mitraljezov Colt Browning M-3. Strelivo - 300 nabojev na sod. Na prototipih so bili zaboji orožja zaprti s prekrivki. Zagotovljena je bila tudi namestitev mitraljeza kino-fotografija. Načrtovano je bilo, da bodo mitraljeze pozneje zamenjali topovi Ford-Pontiac M-39 kalibra 20 mm. Polnjenje orožja je bilo izvedeno s pnevmatskim sistemom, za katerega je bil zrak odvzet iz kompresorja motorja.

Pred začetkom letalskih preskusov je bil zaradi očitno majhnega ramena in nezadostne navpične površine repa na oba prototipa - pod in nad repnim stožcem - nameščen par dodatnih fiksnih kobil. Ta rešitev je omogočila večjo stabilnost tira. Pod trupom je bila aerodinamična zavora v obliki hidravlično odklonjene lopute. Upravljanje je potekalo z drsnikom, ki se nahaja na dušilki. Pri prekoračitvi hitrosti 900 km / h se je loputa samodejno odklonila. Ko je hitrost padla pod 297 km / h, so bile avtomatske lamele odklonjene. Pogon je preko polžastega pogona, elektromehanski.

Na zahtevo predstavnika letalskih sil so bile na letalo nameščene primitivne pristajalne naprave, ki naj bi ob pristanku na tleh preprečile škodo. Sestavljali so jih močno štrleče vzmetne smuči, upognjene iz jeklenega traku, in dve majhni jekleni peti, nameščeni na koncih krila.

2. junija 1946 so predstavnikom kupca pokazali leseni model lovca in vzmetenje trapeza zanj. 8. junija so letalske sile naročile 2 prototipna letala in jadralno letalo za statične preizkuse. Vsi niso imeli elektronske opreme in orožja. Konec leta 1946 je bil prvi prototip Goblina, zgrajen z veliko skrbjo in v najkrajšem možnem času, dostavljen iz pilotne tovarne McDonnell v St. Louisu v Missouriju v Moffett Field AFB (Kalifornija) za čiščenje v vetru NASA tunel … Vendar je med prevozom prototip doživel velik zastoj - pri nalaganju na prikolico je zaradi slabega vlečenja letalo padlo in padlo na beton z višine treh metrov. Padec je močno poškodoval nos, motor in rezervoar za gorivo. Prvega Goblina so vrnili v St. Louis za prenovo. Preskusi so se nadaljevali na drugem prototipu.

Program izvenkrmnih lovcev McDonnell je med predstavniki strank vzbudil tako veliko zanimanje, da je bilo Convairju naročeno, da vse serijske bombnike B-36 (začenši s 23 stroji) opremi s trapezom za Goblina. Poleg tega naj bi 10% teh bombnikov izdelali v različici "čistih" letalskih nosilcev, ki bi lahko nosili tri ali štiri "parazitske" lovce. Prvo serijo "Goblina" naj bi sestavljalo 100 avtomobilov. Poleg tega je obstajal projekt njegove predelave v prenosno izvidniško letalo (utelešeno je bilo v sistemu FICON, republikanskem izvidniškem letalu F-84F, ki temelji na nosilcu GRB-36). Čiščenje je bilo zaključeno v začetku leta 1948. Glede na njihove rezultate je postalo jasno, da so lamele neučinkovite, v sproščenem stanju pa trnek zmanjša stabilnost tira za 75%. To je zato, ker kavelj z visoko hitrostjo deluje kot križna plošča. Kot odklona lamel se je povečal, trnek je bil pritrjen v sproščenem položaju, vodnjak trnke je bil zaprt s pokrovom. Po dokončanju izboljšav je bil avto dostavljen v letalsko bazo Muroc Dry Lake. Tam ga je že čakal bombnik EB-29 z lastnim imenom "Monstro", preurejen v nosilec.

To letalo je bilo v uporabi, vendar ni sodelovalo v sovražnostih. Ko je bil spremenjen v nosilec XF-85, je letel 180 ur. Glavna sprememba je bila razširitev zadnjega prostora za bombe in namestitev zložljive trapeze McDonnell. Poleg viseče zanke je imela ta oblika dvižni ovratnik, ki je v spuščenem stanju pokrival lok "Goblina" in preprečeval nihanje. Trapez v iztegnjenem položaju se je spustil za 3,2 metra. V zadnjem oddelku za bombo je bila opremljena tudi kontrolna točka s trapezom pod tlakom, v njeni bližini pa "čakalnica" - kraj, kjer je pilot Goblina čakal na signal.

Operater je med odklapljanjem ostal v stiku s pilotom XF-85 "Goblin" z uporabo VHF radia z majhno močjo. Za snemanje in fotografiranje procesa izstrelitve in sprejema "Goblina" na krovu so bile kamere in kamere nameščene na spodnji površini krila nosilca. Rep "Monstra" je bil za večjo vidljivost pobarvan v svetlo rumeno barvo, spodnji in zgornji del krila je bil nanesen s širokimi rumenimi in črnimi črtami. Tako, da med vzletom borec, ki visi pod ležiščem repne bombe v pol vdolbini, ne bi po nesreči zadel površino vzletno-pristajalne steze, se je Monstrova repna podpora podaljšala. Ker očistka nekdanjega bombnika ni bila zadostna, so "Goblina" naložili skozi jamo. Najprej so v jamo na vozičku pripeljali borca, nato je nosilec od zgoraj naletel vanj, spustil trapez in izvedel pobiranje. Edini preizkusni pilot, ki je bil vključen v testni program Goblina, je bil Edwin Skosh, glavni pilot podjetja McDonnell, nekdanji pilot ameriške mornarice.

V začetku junija 1948 je Monstro opravil prve polete z XF-85 Goblin na krovu. Ed Skosh je po prvem vzponu vztrajal pri odmiku in samostojnem letu, dobesedno se je zaljubil v novega lovca in zdi se, da je letalo vzajemno; nobena od številnih izrednih razmer, ki so se zgodile med preskusi, se ni končala tragično. Med prvimi leti je bil motor Goblin preverjen in preizkušen. Poleg tega je bil razvit postopek pred letom: najprej se je "Goblin" spustil na trapez, pilot je moral zapustiti zaprto "čakalnico" skozi zračno zaporo, iti po nezaprti ozki kovinski poti do pilotske kabine borec, ki so ga spet potegnili v predel, je vstopil brez stopnic, zaprl luč in šele potem je bil v relativni varnosti. Razmere v bombnem prostoru B-36 bi bile nekoliko lažje, saj so jih od spodaj zaprle lopute, na Monstru pa jih ni bilo, pot do pilotske kabine iz »čakalnice« pa težka in nevarna.

23. avgusta 1948 je Goblin prvič poletel. Odklapljanje je bilo izvedeno pri hitrosti 320 km / h na nadmorski višini 6,1 km. Pilot je obrnil glavo visečega trnka, XF-85 je med delovanjem motorja potonil 40 metrov. Po tem je borec odšel v aktivni let. Ed Skosh je 10 minut preverjal podatke o letu Goblina v območju hitrosti 290-400 km / h. po tem je poskušal privezati na trapez, vendar neuspešno. Izkazalo se je, da je nadzorni sistem motorja preveč neobčutljiv za natančen nadzor hitrosti. Tudi turbulenca, ki je nastala za spuščenim trapezom, je letalo stisnila navzdol. Poleg tega je bilo pilotu težko določiti razdaljo do ušesa trapeza. Skosh je sam priznal, da je merilnik oči popolnoma odpovedal, včasih pa se mu je zdelo, da je zaprl eno oko. Poskusi krmarjenja s črtami na repu in krilu "Monstra" prav tako niso pomagali. Med drugo vožnjo je zaradi velike razlike v hitrostih »Goblin« z lučko udaril v trapez in ga razbil. Pilot, ki je izgubil čelado in kisikovo masko, se je s skoraj popolnoma izpraznjenim gorivom usedel na pomladno smuč v puščavi. Kilometrina je bila 400 metrov, pri pristanku pa avto ni bil poškodovan. Na podlagi rezultatov tega leta je bilo ugotovljeno, da v kanalu smole ni bilo mogoče nadzorovati.

Za boljše rokovanje so bili povečani okvirji in odmik dvigala. Za dodatno preverjanje sistemov "Monstro" je 11. in 12. oktobra dvakrat dvignil "Goblina" v zrak, ne da bi se ločil od trapeza. Drugi samostojni let je potekal 14. oktobra. Skosh Po ločitvi je na lovcu naredil celotno kaskado evolucije, pri čemer je preveril stopnjo vzpona, manevriranje, stabilnost smeri in značilnosti pospeška. Goblin je bil po svojih letalskih zmogljivostih boljši od vseh borcev tistega časa. Glavna prednost novega lovca je bilo njegovo visoko razmerje med potiskom in maso-približno 0,8 z ½ kapacitete goriva. O takšnem razmerju med potiskom in težo so v štiridesetih letih lahko sanjali, saj so imeli takratni reaktivni motorji veliko maso, nizek potisk in znatno porabo goriva.

Tako je XF-85 Goblin po pospeševanju in vzponu presegel vse svoje sodobnike. Letalo pa je začelo kazati svoj temperament: avto je bilo precej težko leteti, zaradi česar je bil nedostopen za pilote s povprečnimi kvalifikacijami. Poleg tega je stabilnost tudi po dodajanju dveh velikih kobil pod in nad zadnjim trupom trupa ostala nezadostna, ker sta bili obe kobilici v aerodinamični senci trupa, kar je med potopom povzročilo nihanja tipa "nizozemski korak" letalo.

Na koncu drugega leta je skosch uspešno privezal borec na trapez iz prvega pristopa, vendar je ta postopek mogoče primerjati z "rusko ruleto", le po sreči je bil pickup uspešen.

Naslednji dan sta opravila še dva leta. "Goblin" se je obakrat priklopil na "Monstro", vendar je Skosh v poročilu ugotovil, da vrtinčna steza, ki se razteza za spuščenim trapezom, moti pobiranje. 22. oktobra, po letu, je Skosh po treh neuspešnih poskusih pristajanja sedel v puščavo.

Za nevtralizacijo vseh negativnih dejavnikov so bili potrebni teoretično izračunani in premišljeni ukrepi. Drugi prototip "Goblin" na inštitutu v Washingtonu je pihal v vetrovniku. Na podlagi rezultatov čistk je bilo sklenjeno posodobiti oba prototipa v St. Tam so na stroje namestili obloge spodnjega dela kljuke, ki naj bi po izračunih nevtralizirale učinek sproščanja kljuke na stabilnost tira. Dolžina ušesa trnke se je povečala za 150 mm. Na koncih krila so namestili pometane kobilice. Letalo se je konec zime 1948/49 vrnilo v bazo suhega jezera Muroc.

Drugi prototip Goblina je 8. marca 1949 opravil osmi let, nato pa je bil prvi prototip povezan s programom. Med prvim letom je doživel napako - močan stranski veter je privedel do tega, da je letalo pri zagonu zazehalo, odlomilo kljuko in močno poškodovalo trapez, ki ga niso mogli odstraniti. Skosh je kot običajno brez težav pristal v puščavi. Mnenje pilota o nadgrajenem borcu je bilo pozitivno.

Za obnovitev trapeza je trajalo približno mesec dni, 8. aprila pa je XF-85 Goblin opravil zadnji let. Odnos letalskih sil do programa je bil v tem času že precej hladen. Ed Skosh je med letom poskušal iz letala iztisniti največje vrednosti zmogljivosti. Vendar pa je pobiranje spet propadlo in preizkuševalec je moral letalo znova pristati v puščavi. Program XF-85 je bil prekinjen maja 1949. Predstavniki podjetja in testni pilot so zaman trdili, da je prenosni borec med preskusi pokazal manj napak v primerjavi s katerim koli drugim prototipom bojnih letal.

Glavne težave je povzročil neprijeten rešetkast trapez, po katerem so majhno letalo neusmiljeno vrgli v različne smeri. Na proaktivni osnovi je McDonnell letalskim silam hitro predstavil osnutek trapeza s teleskopsko izpušno palico, ki je za kljuko Goblina prijela 20 metrov pod nosilcem zunaj območja turbulenc in jo nato potegnila na glavni oprijem. Poleg tega so se razvijale možnosti za razvoj XF -85 Goblin - letalo z zamahnjenim krilom in hitrostjo M = 0,9 ter transonično letalo z deltoidnim krilom. Vendar ti projekti niso napredovali mimo risb. Znani so tudi drugi poskusi ustvarjanja zračnega "parazitskega" lovca, vendar za razliko od projekta McDonnell niso nastali niti prototipi.

Ko so se pojavili sistemi za polnjenje zraka, takšni lovci niso bili potrebni. Goblin je za program XF-85 porabil 3.211.000 dolarjev, tudi najbolj trmasti skeptiki so morali priznati, da je McDonnell najboljši pri reševanju problema. Šibka točka ni bilo letalo, ampak pogoji za izstrelitev in pristanek lovca. Oba "Goblina" sta za razliko od večine prototipov preživela, verjetno zaradi izvirnega in dobrega videza. Leta 1950 so jih letalski muzeji kupili od podjetja: prvi prototip je kupil zasebni muzej, ki je pozneje letalo prenesel v Muzej ameriških letalskih sil v Daytonu (Ohio), drugi je prišel v letalsko bazo Offut (Nebraska) in je razstavljen v Muzeju strateškega letalskega poveljstva …

Tehnične značilnosti letenja:

Dolžina - 4,53 m;

Višina - 2, 56 m;

Višina z zloženim krilom - 3, 32 m;

Razpon kril - 6, 44 m;

Površina krila - 9, 34 m²;

Teža prazne - 1696 kg;

Normalna vzletna teža - 2194 kg;

Prostornina rezervoarjev za gorivo je 435 litrov;

Tip motorja-1 turboreaktivni motor Westinghouse J34-WE-22;

Neprisilni potisk - 1361 kgf;

Potovalna hitrost - 689 km / h;