Nazadnje smo si ogledali projekte letal v obliki diska, ki so nastali v nacistični Nemčiji. Nobeden od njih ni dosegel bolj ali manj rafiniranega stanja. Najuspešnejša zasnova, letalo AS-6, je uspelo opraviti letalske preizkušnje in celo poskusiti vzlet. Kljub temu je bilo vse to doseženo na račun več nesreč. Posledično Nemčija, ki je vložila veliko denarja, nikoli ni prejela niti enega letala nestandardne okrogle oblike. Nekaj let pred Nemci so podobne projekte začeli ameriški inženirji. In iz različnih razlogov so se »diski« iz ZDA izkazali za veliko uspešnejše od nemških, čeprav tudi niso šli v množično proizvodnjo.
"Palačinke" Zimmermanna
Od vseh ameriških inženirjev je Charles Zimmerman dosegel prvi uspeh na področju letal v obliki diska. Treba je opozoriti, da je zamisel o oblikovanju krila v načrtu obstajala že prej. Le prejšnje zamisli so ostale na stopnjah zamisli ali predhodnih skic videza letala. Leta 1933 se je Zimmerman zaposlil v Chance Vought in lahko začel raziskovati krila z ultra nizkim razmerjem stranic. Namen njegovega dela je bil preučiti lastnosti krila z razmerjem stranic približno enote, pa tudi različne oblike prednjega in zadnjega roba krila. Zimmermann je v nekaj letih preizkušal različne aerodinamične konfiguracije, dokler ni prišel do zaključka, da so lastnosti nosilne površine, ki je imela v načrtu okroglo obliko, dobre.
Vought V-173 "Leteča palačinka"
Študije so pokazale, da ima krilo v obliki diska kljub relativno visokemu zračnemu uporu zelo dobro dviganje. Poleg tega je bilo na preskusnih modelih ugotovljeno, da je mogoče le s pravilno razporeditvijo motorjev in propelerjev izboljšati aerodinamične lastnosti letala s takšnim krilom. V ta namen je treba slednje postaviti tako, da tok, ki ga ustvarijo, opere zgornjo in spodnjo površino krila. Do leta 1939 je Zimmermannov projekt dosegel stopnjo, ko je bilo mogoče prenehati eksperimentirati na modelih in začeti oblikovati polnopravno letalo.
Letalo z indeksom V-173 in neuradnim imenom Flying Pancake ("Leteča palačinka") je vključilo vse nove zamisli Zimmermanna. Glavna enota konstrukcije je bil krilni trup, po obliki blizu kroga. V tem primeru je bil profil krila simetričen. Dva propelerja letala sta nosila pred krilom in vsak je imel premer več kot pet metrov. Zahvaljujoč temu, pa tudi posebej izbrani hitrosti vrtenja propelerjev, je bilo dviganje krila nekajkrat večje kot pri letalih z ravnim krilom enakega razpona. Poleg tega so se propelerji vrteli tako, da so vrtinci, ki so prihajali z lopatic, vrtinčili v smeri, nasprotni gibanju budnih vrtincev na koncih krila. Ta oblikovna značilnost je povečala učinkovito podaljšanje ravnine ležaja z enega na štiri. Hkrati niso bile potrebne spremembe velikosti letala.
Znotraj trupa krila sta bila nameščena dva batna motorja Continental A80 s po 80 konjskimi močmi. Vsak od njih je bil povezan z lastnim propelerjem in sinhroniziran z drugim motorjem prek dodatne gredi. Omeniti velja, da je bilo treba za zagotovitev učinkovitega pretoka okoli krila v sinhronizacijski mehanizem vnesti ločen menjalnik: en motor je propeler zavrtel v smeri urinega kazalca, drugi pa v nasprotni smeri urinega kazalca. Kljub temu pa je tudi s tako zapleteno in nenavadno elektrarno V-173 tehtal največ 1400 kg. Na sredino sprednjega dela trupa kril je bila postavljena pilotska kabina s krošnjami v obliki kapljice. Zaradi lažjega pilota je bila spodnja stran sprednje strani krila izdelana iz stekla. Dejstvo je, da ko je bil del letala zapečaten s platnom ali vezanimi ploščami, pilot običajno ni mogel gledati naprej in navzdol, kar bi lahko imelo izjemno žalosten učinek na pristanek letala. Pristanek in vzlet je bil načrtovan na tradicionalen način z uporabo vzletno -pristajalne steze. V-173 je bil opremljen s preprostim podstavkom, ki ga ni mogoče zložiti. Za povsem eksperimentalno letalo je bilo to dovolj. Nadzor leta je bil izveden z uporabo dveh kobil s krmili in dveh stabilizatorjev s krmili, imenovanih "dvigala". Zimmermann je po zamisli hkrati igral vlogo kril in dvigal. Malo kasneje se bo takšen upravni organ imenoval izraz "Elevon".
Do začetka sestave prototipa se je za projekt zanimal Urad ameriške mornarice za letalstvo. Kmalu za tem so spremenili zanimanje za pozornost in zahtevali nadaljnji razvoj V-173 ob upoštevanju možnih operacij na letalonosilkah. Vendar je bil videz stroja tako nenavaden, da so mornariške oblasti najprej zahtevale, da bi celoten model "Palačinke" pihali v vetrovniku. Prišlo je do tega, da je eden od admiralov postavil vprašanje, kot je "ali lahko ta stvar leti?" 15. septembra 1941 so bili poskusi v vetrovniku dokončani in nihče iz visokih oblasti ni dvomil več o potencialu novega letala. Dan po koncu preskusov celovitega modela je mornarica ponudila podjetju Chance Vought pogodbo za razvoj polnoletnega lovca na letalski osnovi.
Med čiščenjem je bilo ugotovljenih več pomanjkljivosti pri oblikovanju, ki so bile kmalu odpravljene. Poleti 42 je na testiranje odšel izkušen V-173. Sprva so bili testni piloti omejeni le na taksiranje in tek. Prvi polet letala je bil šele 23. novembra. Hkrati je "Leteča palačinka" že na prvih letih pokazala odlične lastnosti in v celoti potrdila pravilnost svojega oblikovalca. Na primer, vzletna hitrost med vzletom ni presegla 45-50 km / h, dva motorja pa le 80 KM. pospešil do 240 kilometrov na uro. Za tako šibko elektrarno je bilo to več kot dobro. Ne gre brez nesreč. V začetku leta 1943 sta bila na prototipnem letalu med letom ugasnjena oba motorja. Pilot je moral drseti do najbližje plaže in prisilno pristati. Zaradi premajhne trdnosti peščene »obloge« je letalo prevrnilo nos in poškodovalo propelerje. Popravilo pa je trajalo le nekaj dni.
Ko je bil prototip V-173 obnovljen, je Zimmerman v sodelovanju z oblikovalci Chance Vout pod vodstvom Y. Greenwooda zaključil razvoj nove različice Leteče palačinke. Tokrat je bila zasnova namenjena vojaški uporabi. Le vojska, priznajmo, ni pokazala velikega zanimanja za originalno letalo. Da, vzlet in pristanek sta bila obetavna, vendar je treba prestrukturirati proizvodnjo, uvesti nove tehnologije itd. očitno ni dodalo optimizma. Zato je bila postavitev novega letala z indeksom XF5U sprejeta šele julija 1943, pogodba za izdelavo dveh prototipov pa je bila podpisana leto kasneje. Novi borec je dobil vzdevek Skimmer - "Skimmer".
Splošna zasnova XF5U je bila podobna V-173. Vendar je bilo za razliko od lesene konstrukcije starejšega letala predlagano, da se novo izdela iz kovine. Ta material je bil sestavljen iz balsa delov, pokritih z aluminijasto pločevino. Metalit je imel dobre trdnosti in je bil zelo lahek. Poleg tega je obstajala možnost izdelave kovinskih delov z žigosanjem, kar je obljubljalo znatno znižanje stroškov proizvodnje. XF5U je večji od predhodnika, kar pa nima vpliva na dovoljene obremenitve. Krmilni sistem kot celota je ostal enak, vendar je bila kabina bistveno spremenjena. Zahvaljujoč novemu, močnemu kovinskemu okvirju je bila kabina premaknjena navzgor, kar je omogočilo tudi odstranitev okna na spodnji strani sprednje strani krila. Na straneh pilotske kabine je bilo postavljenih šest strojnic Browning M2 12,7 mm. Na straneh pilotovega delovnega mesta sta bili postavljeni trije mitraljezi. V sredini 40-ih je takšno orožje veljalo za zadostno, v prihodnosti pa je bilo načrtovano zamenjati mitraljeze z 20-mm topovi. Poleg cevne oborožitve bi lahko letalo nosilo nevožene rakete, bombe itd. Zanje je bilo pod srednjim delom letala šest pilonov.
Ločeno je vredno govoriti o novi elektrarni XF5U. Polnopravnega lovca na nosilcih naj bi poganjali batni motorji Pratt & Whitney R2000-7 z zmogljivostjo 1350 KM. Skupaj z novimi motorji je posodobljena "palačinka" dobila nove propelerje. Hamilton Standard je za XF5U razvil izvirno obliko propelerja z lopaticami. V primerjavi s starimi so bili učinkovitejši pri nizkih in srednjih hitrostih. Poleg tega so bili novi propelerji s štirimi rezili optimizirani za relativno nizke vrtljaje. Skupna moč elektrarne je presegla dva in pol tisoč konjskih moči. V kombinaciji z učinkovitimi propelerji in največjo vzletno težo 7600 kg je to omogočilo celo navpično vzletanje. Le za to je bilo treba letalo namestiti na posebno rampo.
Sredi junija 1945 je bil pripravljen prvi prototip Shumovke. Novost zasnove in celo samega njenega koncepta je dolgo časa preprečevala začetek testiranja. Vodstvo ameriške mornarice je vsake toliko izdalo nove prepovedi letov. Zaradi tega je bilo prvo taksiranje možno šele konec 46. leta. Prvi polet je bil 12. januarja 1947. Na srečo je bilo pri podpori vojske nekaj težav. Do začetka 47. je mornarica tudi zmanjšala financiranje. Zaradi tega je bilo treba program letalskih preizkusov skrajšati. Kljub temu je bilo ob ohranjanju zmogljivosti vzleta in pristanka letalo mogoče pospešiti na več kot 800 kilometrov na uro. Za leto 1945 je bil to zelo dober pokazatelj, za 48. pa ne. Do takrat so v čete začeli vstopati reaktivni lovci, "Shumovka" pa preprosto ni našla mesta v nomenklaturi mornariških letal. V začetku leta 1948 je bil program zamrznjen, malo kasneje pa sta bila oba prototipa razstavljena.
XF5U-1
Teoretično je aerodinamika "Leteče palačinke" in "Skimmerja" omogočala izvajanje takšnih manevrov, ki jih druga letala preprosto niso zmogla. Poleg tega bi lahko postavitev XF5U Skimmerja posadkam letalskih nosilcev precej olajšala življenje. Vendar je bila revolucionarna novost oblikovanja tisti dejavnik, ki je končal celoten projekt. Od vseh proizvedenih letal v obliki diska Zimmermann se je do danes ohranil le en prototip V-173, ki se hrani v Smithsonian muzeju.
Leteči krožnik, ki ni letel
Nekaj let po zaključku Zimmermannovih projektov so se ideje o nestandardnih postavitvah vračale le na znanstveni način. Pri izdelavi prototipov ni prišlo. To se je spremenilo leta 1952, ko je zaposleni v družbi Avro Canada John "Jack" Frost sprožil projekt Avro VZ-9 Avrocar. Omeniti velja, da je bila Frostova zamisel v nasprotju s prej opisanimi načrti v celoti skladna s tem, kar si večina ljudi predstavlja, ko reče "letalo v obliki diska". Kanadski oblikovalec se je odločil, da krila ne bo izdelal v obliki diska, ampak bo zamahnil k drugi izvirni ideji.
Avrocar S / N 58-7055 (z oznako AV-7055)
Frost se je odločil, da bo za tisti čas uporabil že poznan potisk curka v kombinaciji s t.i. učinek Coanda. Bistvo tega pojava je v dejstvu, da se tok tekočine ali plina, ki se giblje ob katerem koli predmetu, približuje ali celo "drži". Po Frostovi zamisli naj bi to vedenje zraka olajšalo manevriranje aparata. Najprej so inženirji Avro Canada izdelali majhen aparat za predstavitev svojih zamisli. Model s premerom le 11 centimetrov bi se lahko dvignil v zrak do majhne višine, a vanj niso pristajali nobeni manevrski mehanizmi. Kljub temu se je kanadski vojaški oddelek zanimal za idejo in za nadaljevanje dela namenil približno 400 tisoč ameriških dolarjev. Kmalu zatem je projekt prejel indeks Y2.
Na tej stopnji je bodoči Avrocar postal tarča vohunske drame. CIA od leta 1952 poskuša ugotoviti, ali imajo nekatere države nove zasnove letal. V 53. so skavti izvedeli za obstoj projekta Y2 in o tem poročali svojim nadrejenim. Kmalu po prenosu dokumentov "zgoraj" so gospodje iz Pentagona stopili v stik s kanadsko vojsko in jih povabili, naj skupaj nadaljujejo ustvarjanje Y2. Kanada je ponudbo sprejela. To je med drugim imelo prijetne finančne posledice. Vodja raziskovalnega oddelka ameriških letalskih sil generalpodpolkovnik D. Putt je letno zbral 2 milijona dolarjev sredstev. Zelo pogumno za revolucionaren nov projekt. Denar je bil dodeljen in Avro je nadaljeval z raziskavami. Do sredine desetletja je bil projekt VZ-9, ki je pravzaprav postal "labodja pesem" programa Y2.
Petnajstmetrski disk s šestimi turboreaktivi, ki so izpuščali pline skozi lastne šobe, poganjal pa je tudi veliko turbino, bi se teoretično lahko povzpel na poljubno višino in letel v katero koli smer. Stranka, ki jo zastopata ameriška in kanadska vojska, je projekt odobrila, vendar je najprej zahtevala, da se nova tehnologija preizkusi na manjšem vozilu s posadko. Zaradi tega je bila "plošča" stisnjena do premera približno šest metrov. Temu primerno so spremenili tudi elektrarno: zdaj so okoli osrednje turbine postavili le tri motorje. Zanimiv je sistem nadzora leta. Za vzpon ali spust naj bi spremenil potisk vseh motorjev hkrati, kar je vplivalo na hitrost dvižne turbine. Za nagibanje v eno ali drugo smer je imel Avrocar poseben sistem, ki je spreminjal potisk posameznih motorjev, tako da se je telo naprave zaradi svoje razlike nagibalo v pravo smer. S tem sistemom sem se moral veliko poigravati: upoštevati je bilo treba odziv motorjev na plin, stabilnost celotne naprave in veliko drugih parametrov.
Nekaj letečih fotografij
Sredi leta 1959 je bil prvi prototip Avrocarja pripravljen. Prišel je čas za testiranje. Prve tedne smo porabili za razvijanje interakcije motorjev in njihovih krmilnih sistemov. To je bil težak posel, vendar so to storili Kanadčani in Američani. Novembra istega leta je bil VZ-9 pripravljen za prvi let. 12. novembra je "leteči krožnik" vzletel s tal in lebdel na nizki nadmorski višini. Čez čas so začeli dodajati oprijem in napravo peljati na nekoliko višje nadmorske višine. Na razdalji približno meter od tal je Avrocar prosto visel, manevriral in se lahko premikal v katero koli smer. Ko pa je prišlo do plezanja na višino vsaj nekaj metrov, se je nenadoma pojavila ena zelo neprijetna lastnost projekta. Relativno šibka elektrarna prototipa bi lahko zagotovila zadovoljivo stabilnost in vodljivost le na višini do enega metra in pol. Z nadaljnjim vzponom "Avrocarja" se je bilo treba zanašati le na učinek Coande. Učinek zaslona pa je izginil in letalo je izgubilo nekdanjo stabilnost. Po vrsti poskusnih letov so se morali inženirji Avro Canada vrniti za predale. Medtem je kanadska vojska, nezadovoljna z rezultati, prišla do zaključka, da je projekt neuporaben, in ni želela še naprej dajati denarja.
V naslednjih mesecih je skupina oblikovalcev pod vodstvom J. Frosta poskušala najti rešitev za odkrito težavo in zagotoviti ustrezno stabilnost. Na tej stopnji dela je bilo zbranih še več modelov, na katerih so bile izdelane nove ideje. Vendar se nobeden od modelov ni mogel povzpeti na znosno višino in se še vedno ni prevrnil. Med razlogi za takšno vedenje vozil so bili pomanjkanje dodatne zračne podpore (enak učinek tal), oblikovne zahteve za natančno in natančno uravnoteženje ter potreba po sinhronizaciji delovanja motorjev. Vse to je bilo mogoče popraviti le s korenito spremembo zasnove. Konec leta 1960 je Frost začel preoblikovati projekt v skladu z izkušnjami, ki jih je zbral. Od leta 1959 so projekt Y2 financirali le ZDA. Sčasoma so ameriški uradniki, odgovorni za program, začeli dvomiti o njegovi smotrnosti. Zato je kmalu po začetku kardinalne posodobitve financiranje Avrokarja prenehalo. Osebje Pentagona je bilo strogo in lakonsko. Dokument o prekinitvi del je nakazoval na nesmiselnost projekta, pa tudi na odsotnost zadovoljivega rezultata za približno dvanajst milijonov dolarjev.
"Krožnik" brez letenja so kljub temu odnesli v vesoljski muzej
Oba zgrajena prototipa Avrocarja, ki ju hranita v letalskih muzejih ZDA, sta se ohranila do našega časa. Pred približno desetimi leti so številni kanadski zgodovinarji zagovarjali prenos enega od "Avrokarjev" v roke Kanade. To so motivirali s potrebo po priznanju zaslug svoje države pri nastanku projekta. Hkrati se je tema financiranja delnic nekako zaobšla, čeprav so ZDA za program Y2 porabile več kot desetkrat več denarja kot severna soseda. Zlasti in zato so pogovori z začetka 2000-ih ostali le pogovori, oba zgrajena VZ-9 pa sta še vedno v ameriških muzejih.
