Авиация

ИДЕАЛЬНЫЙ БИПЛАН

15.08.2015

ИДЕАЛЬНЫЙ БИПЛАНПалубный истребитель F3F фирмы Grumman. В начале 30-х годов американская фирма Grumman была бесспорным лидером в производстве истребителей-бипланов для палубной авиации. Причиной тому стало стремление конструкторов этой компании применять на своих самолетах новейшие технические достижения. В активе фирмы — разработка оригинальной схемы уборки шасси, закрытая кабина пилота и цельнометаллический фюзеляж-монокок с гладкой обшивкой.

 
В октябре 1934 года фирма Grumman приступила к проектированию летательного аппарата, в котором органично сконцентрировались все эти конструкторские новации. Такой машиной стал последний в семействе палубных истребителей-бипланов самолет F3F.
 
Разработка F3F, носящего на стадии проектирования фирменное обозначение G-11, началась 15 октября 1934 года. Эта дата совпала с началом серийных поставок предыдущей модели компании Grumman — истребителя F2F-1. Инициатором создания новой машины была сама фирма. В стремлении не акцентировать внимание чиновников военного ведомства на недостаточной устойчивости и плохих посадочных характеристиках F2F она постаралась сделать новую машину более совершенной.
 
Представители флота дали самолету обозначение F3F-1. При большом внешнем сходстве с F2F новый истребитель имел и существенные отличия. Фюзеляж F3F-1 был удлинен на 533 мм, на 1120 мм увеличен размах крыла. Диаметр колес основного шасси был уменьшен — это позволило сделать самолет менее «пузатым».
 
Начав пикирование с высоты 2438 м, Коллинз при выводе создал 9-кратную перегрузку, и конструкция истребителя не выдержала: у самолета оторвались двигатель и крылья. Фюзеляж упал в четырех километрах восточнее завода фирмы Grumman в Фармингдейле. Очевидцы падения попытались вытащить тело летчика из покореженного фюзеляжа, но возник пожар...
 
Испытания продолжились на втором прототипе, которому присвоили тот же заводской номер. Конструкция машины была усилена. Первый полет состоялся 9 мая 1935 года. Через четыре дня машину перегнали на авиационную базу Анакоста для облета военными летчиками. 17 мая летчик Ли Гелбач попал в штопор; в безуспешных попытках вывести самолет из смертельной спирали, он совершил 52 витка и на высоте 610 м выбросился с парашютом. Самолет же продолжал штопорить до самой земли.
 
После этого случая конструкторы фирмы Grumman всерьез взялись за доработку истребителя. На третьем прототипе увеличили площадь руля направления и установили еще два небольших руля под хвостовой частью фюзеляжа, в районе тормозного крюка. По требованию военных, на самолет поставили более мощный двигатель R1535-84 и новый воздушный винт. Силовая установка стала на 20 кг легче старой, и для сохранения центровки пришлось к передней части картера прикрепить груз — стальную трубу, заполненную болтами.
 
Эти доработки задержали летные испытания до 10 июля 1935 года, хотя при постройке третьего самолета использовались некоторые детали от второго. Фирма торопилась не зря: флоту срочно требовались новые истребители. В строй недавно вошел авианосец «Рэйнжер», были заложены еще два тяжелых авианосца типа «Йорктаун», так что общие потребности флота в истребителях оценивались в 150—200 самолетов.
 
24 августа 1935 года ВМС США заказали фирме Grumman 54 истребителя F3F-1. Испытания доработанного третьего опытного образца XF3F-1 успешно завершились в марте 1936 года. Поставка серийных самолетов F3F-1 длилась с января по сентябрь 1936 года. На серийных истребителях вместо правого 7,62-мм пулемета установили 12,7-мм пулемет. Такое вооружение должно было стать стандартом для всех последующих модификаций. Как и все остальные истребители фирмы Grumman, F3F-1 имел переставной горизонтальный стабилизатор с рабочим диапазоном углов от +3,75° до -2,50°.
 
Первым подразделением, получившим новые истребители, стала эскадрилья VF-5B с авианосца «Рэйнжер». При их эксплуатации произошло несколько несчастных случаев, когда в ходе учебных воздушных боев летчики, пилотировавшие F3F-1, внезапно теряли управление. Расследование летных происшествий показало, что причиной этого было разрушение узлов крепления верхнего крыла или узлов подвески элеронов. Фирма пошла на введение ограничения максимальной перегрузки до шестикратной.
 
1 июля 1937 года началась реорганизация морской авиации США, и эскадрильи получили новые номера и цветовые схемы раскраски.
 
После принятия на вооружение истребителя-моноплана F2A-1 фирмы Brewster бипланы GRUMMAN F3F-1 стали выводить в учебные подразделения и в летные школы.
 
Работы над новым истребителем-монопланом F4F-1 на фирме Gmmman шли медленно. У разработчиков были большие проблемы с силовой установкой, и в качестве временной меры руководство фирмы предложило военным модифицировать F3F, установив на него 865-сильный двигатель WRIGHT R1820-G5 CYCLONE. С мотором такой мощности характеристики истребителя-биплана практически не отличались от соответствующих характеристик истребителя-моноплана. По расчетам конструкторов, такой биплан мог иметь максимальную скорость 411 км/ч, а установка турбонагнетателя позволяла довести потолок самолета до 9205 метров.
 
Палубный истребитель Grumman F3F
 
Палубный истребитель Grumman F3F
 
Палубный истребитель Grumman F3F:
 
1 —двухлопастный металлический винт постоянного шага фирмы Lycoming; 2 — съемные панели капота двигателя Pratt & Whitney R-1535-72; 3 — крыльевая мачта антенны радиостанции; 4 — тросовая антенна радиостанции; 5 — трос радиостанции; 6 — хвостовая мачта антенны радиостанции; 7 — руль направления; 8 — такелажная труба; 9 — посадочная фара (только на левой консоли крыла); 10— колесо основного шасси в убранном положении; 11 — киль; 12 — руль поворота (увеличенной площади); 13— обтекатель шарнира тормозного гака; 14— крышка лючка контроля тяг управления; 15 — механизм изменения шага винта; 16 — съемная панель доступа в отсек агрегатов; 17 — левый АНО; 18 — качалка элерона; 19 — сдвижная часть фонаря кабины пилота; 20 — усиливающий переплет кабины пилота; 21 — проблесковый маяк; 22 — узлы навески руля поворота; 23 — триммер руля поворота; 24—тяга триммера руля поворота; 25 — габаритный огонь; 26 — зализ нижнего крыла; 27 — направляющие роликов сдвижной части фонаря; 28 — N-образный подкос крыла; 29— патрубок выхлопного коллектора; 30 —обтекатели головок цилиндров; 31 — двухлопастный металлический винт изменяемого шага Hamilton Standard; 32 — трехлопастный металлический винт изменяемого шага Hamilton Standard диаметром 2740 мм; 33—предохранительная удлинительная труба 7,62-мм пулемета Browning Mod 2; 34 — канал воздухозаборника карбюратора; 35 — расчалки подкосов верхнего крыла; 36 — обтекатель тяги элерона; 37 — крышка доступа к пулемету Browning Mod 2 калибра 7,62 мм; 38 — козырек кабины пилота; 39 — модифицированная усиленная сдвижная часть фонаря; 40—воздухозаборник; 41 — крыльевой бомбодержатель Mk XL1; 42—фугасная авиабомба Мк IV калибра 52,7 кг (116 фунтов); 43— щели выпуска охлаждающего воздуха; 44 — капоты типа NACA; 45 — люк заправочной горловины основного топливного бака емкостью 314 литров; 46 — крышка доступа к удлинительной трубе пулемета; 47 — телескопический прицел Mk III Mod 4; 48 —зеркало обзора задней полусферы; 49— поручень; 50 — крышка отсека спасательного плота; 51 — модифицированный руль направления; 52 — лючок доступа к механизму управления триммером руля направления; 53 — хвостовое колесо в убранном положении; 54 — подножка; 55 — люк патронного ящика 7,62-мм пулемета Browning Mod 2; 56 — люк заправочной горловины вспомогательного топливного бака емкостью 178 л; 57 —корпус маслорадиатора; 58 — сдвижная часть фонаря в открытом положении; 59 — заголовник; 60— крышка доступа к 12,7-мм пулемету Browning Mod 2; 61— крышка заправочной горловины маслобака; 62 — расчалка верхнего крыла; 63 — предохранительная удлинительная труба 12,7-мм пулемета Browning Mod 2; 64 — гидроамортизатор основной стойки; 65 — подкос основной стойки шасси; 66— створки люка патронного ящика 12,7-мм пулемета Browning Mod 2; 67— эксплуатационный люк доступа к огнетушителю; 68 — люк доступа в отсек радиооборудования; 69 —хвостовое колесо в выпущенном положении; 70 —посадочный гак в выпущенном положении; 71 — подкос стабилизатора; 72 — стабилизатор; 73 — руль высоты; 74 — узлы навески руля высоты; 75 — узлы навески элеронов; 76 — элерон; 77 — левая консоль верхнего крыла; 78 — привод носка стабилизатора; 79 — огонь опасного сближения; 80 — объектив камеры; 81 — корпус камеры; 82 — верхняя центральная секция крыла; 83 — узлы крепления камеры; 84 — стабилизатор; 85 — крепежный узел; 86 — упоры; 87 — ветрянка взвода взрывателя; 88 — взрыватель; 89 — колесо основного шасси в выпущенном положении; 90 — строевой огонь; 91 — левая консоль нижнего крыла; 92 — створки люка доступа к вспомогательному топливному баку; 93 — эксплуатационные люки системы управления
 
Первый опытный экземпляр XF3F-2 построили очень быстро. Пробный полет состоялся 21 июля 1936 года. Через неделю самолет передали на испытания на базу Анакоста. На следующий день с фирмой Grumman было подписано соглашение на поставку 81 экземпляра истребителя F3F-2. Однако выпуск серийных машин задерживался до января 1937 года; на новой силовой установке оказались недоработанными карбюратор и маслорадиатор, а обкатка двигателя на земле показала, что в кабину попадают выхлопные газы.
 
Доработки серийных машин производили непосредственно на сборочных линиях. Но изменения, внесенные в конструкцию, не дали существенных улучшений, и эксплуатацию самолетов в боевых частях приостановили. Полеты возобновили лишь после того, как установили новый маслорадиатор большего размера под носовой частью фюзеляжа и прорезали вентиляционные отверстия в хвостовой части фюзеляжа, над стабилизатором.
 
Серийные истребители, оснащенные двигателем R1820-22 мощностью 950 л.с. и трехлопастным винтом изменяемого шага, развивали скорость до 407 км/ч, а потолок достигал 9876 м. Емкость топливных баков давала самолету возможность пролететь 1327 км. Под крылом можно было подвешивать две 50-кг бомбы.
 
F3F-2 летали в боевых частях до осени 1941 года, когда их окончательно вытеснили монопланы F4F и F2A. Последней, летавшей на бипланах, стала эскадрилья морской пехоты VMF-2.
 
Зимой 1938 года в строй вошел авианосец «Уосп», и истребительная авиация опять столкнулась с нехваткой истребителей. Фирма Grumman предвидела такую ситуацию и предложила немедленно поставить флоту усовершенствованный истребитель F3F-3, имевший более чистые аэродинамические формы и, соответственно, большую на 13 км/ч скорость, чем F3F-2. Различия с предыдущей моделью были настолько малы, что даже фирменное обозначение у обеих машин совпадало — G-19. Всего построили 27 таких самолетов. Большая их часть попала в эскадрилью VF-5 авианосца «Йорктаун».
 
После снятия с вооружения машины попали в летные школы. До настоящего времени сохранился только один самолет F3F-2 с бортовым номером 0976. В апреле 1990 года его обнаружили в океане, в 10 милях от побережья Калифорнии на глубине 550 м. По архивным данным, в 1940 году его покинул лейтенант Роберт Галер после отказа топливного насоса. Зимой 1994 года Галеру удалось поднять из океанской пучины свой самолет. Машину восстановили и облетали.
 
Конструкция истребителя F3F-2
 
Самолет представлял собой одноместный одномоторный одностоечный расчалочный полутораплан смешанной конструкции с полотняной обшивкой крыла и убирающимся шасси.
 
Фюзеляж — типа полумонокок. Силовой набор состоял из 16 шпангоутов, поддерживающих стрингеров и силовых лонжеронов. Обшивка фюзеляжа выполнена из дюралюминиевых листов. Панели, закрывавшие отсек агрегатов двигателя. крепились на шлицевых замках с утапливаемой головкой типа Фейри. На панелях, закрывавших коробку агрегатов двигателя, имелись щели для отвода охлаждающего воздуха.
 
Двигатель устанавливался в носовой части фюзеляжа на мотораме из стальных труб. Моторама монтировалась на первом силовом шпангоуте. К нему же крепились и подкосы основных стоек шасси. Сверху фюзеляжа, между первым и вторым силовыми шпангоутами, располагался маслобак, в центральной части фюзеляжа между этими же шпангоутами — основной топливный бак. Нижнюю часть занимала ниша, в которую убирались стойки основного шасси самолета. Второй силовой шпангоут выполнял также функцию противопожарной перегородки, отделяя кабину летчика от пожароопасных агрегатов. Сразу за ним, в нижней части фюзеляжа, размещался дополнительный бензобак. В верхней части перед кабиной летчика устанавливались два пулемета.
 
Кабина летчика закрывалась прозрачным фонарем, центральная часть которого сдвигалась назад по полету, обеспечивая доступ в кабину. Кресло летчика на большинстве самолетов выполнялось из дюралюминия и не имело бронеспинки. Сиденье имело чашку — углубление под спасательный парашют — и могло регулироваться по высоте. Спереди голову летчика прикрывал от набегающего потока прозрачный козырек. Через вырез в козырьке проходил установленный перед кабиной телескопический прицел Mk.III. Приборное оборудование позволяло выполнять полеты в простых и сложных метеоусловиях, днем и ночью.
 
В закабинном отсеке фюзеляжа размещалось радиооборудование, в состав которого входили радиоприемник, радиопередатчик и антенна радиокомпаса. В этом же отсеке располагались электрическая распределительная коробка, бортовая аптечка, аварийный запас пресной воды и бортпаек. За подголовником устанавливался гаргрот обтекаемой формы, что уменьшало аэродинамическое сопротивление. В гаргроте под быстросъемной крышкой располагался спасательный плот.
 
В хвостовой части фюзеляжа устанавливались тормозной гак и убираемое хвостовое колесо, а также хвостовое оперение с органами управления.
 
Истребитель F3F-3 из эскадрильи VF-6. Август 1940 года
 
 
Истребитель F3F-3 из эскадрильи VF-6. Август 1940 года
 
Крыло истребителя было цельнодеревянным. Площадь бипланной коробки составляла 24,21 м2. По конструкции верхнее и нижнее крылья были идентичными — оба имели по два лонжерона коробчатого типа. Нижние консоли крыла крепились к второму и третьему силовым шпангоутам. Жесткость одностоечной бипланной коробки крыла дополнительно обеспечивалась профилированными лентами-расчалками. Верхнее и нижнее крылья между собой соединялись N-образным подкосом.
 
Продольный силовой набор крыла составляли нервюры ферменной конструкции, собранные на клею. Дополнительную жесткость крылу — как верхнему, так и нижнему — обеспечивали внутренние тросовые расчалки. Вся поверхность крыла имела полотняную обшивку. Элероны располагались только на верхнем крыле и имели дюралюминиевый силовой набор и полотняную обшивку. Управление элеронами — жесткое.
 
На левой консоли нижнего крыла монтировалась убираемая посадочная фара. На нижних консолях крыла могли устанавливаться два бомбодержателя Мк XLI под бомбы Мк IV.
 
Хвостовое оперение имело цельнометаллический силовой набор. Киль и стабилизатор обшивались дюралюминиевыми листами, а рули направления и высоты — полотном. Угол установки стабилизатора можно было изменять с помощью штурвальчика, расположенного на левой панели кабины пилота.
 
На руле направления устанавливался триммер для компенсации усилий на педалях ножного управления. Управление рулями — гибкое тросовое. Для обеспечения большей жесткости хвостового оперения стабилизатор и киль соединялись между собой профилированными подкосами. Узлы навески руля направления и высоты прикрыты подпружиненными крышками.
 
Шасси истребителя — трехколесное, с хвостовым колесом. Система уборки и выпуска стоек шасси — гидравлическая, с возможностью аварийного механического выпуска вручную. Управление посадочным гаком — также гидравлическое. Основное шасси имело систему уборки, характерную для палубных самолетов середины тридцатых годов, выпускавшихся и проектировавшихся в США, при которой стойки и колеса втягивались в специальные ниши в нижней части фюзеляжа. Свободноориентирующееся хвостовое колесо убиралось в фюзеляж, назад по полету. Амортизация стоек шасси — масляновоздушная.
 
Силовая установка самолета состояла из девятицилиндрового двигателя воздушного охлаждения фирмы Wright R-1820-22 CYCLONE мощностью 950 л.с. Двигатель комплектовался трехлопастным цельнометаллическим винтом изменяемого шага правого вращения диаметром 2740 мм. Запуск двигателя осуществлялся от бортового аккумулятора. Отработавшие газы отводились в общий коллектор, из которого через два выхлопных патрубка выводились в атмосферу. Капот обтекаемой формы типа NACA полностью закрывал весь двигатель и снижал аэродинамическое сопротивление.
 
Топливо размещалось в двух фюзеляжных топливных баках— основном — емкостью 314 литров, расположенном между первым и вторым силовыми шпангоутами, и дополнительном — емкостью 178 литров, установленном внизу фюзеляжа между вторым и третьим силовыми шпангоутами. Сверху фюзеляжа размещался 34-литровый маслобак.
 
Самолет был оснащен противопожарной системой. Вооружение истребителя состояло из двух синхронных пулеметов типа Browning Мк.2. Слева перед кабиной пилота устанавливался 7,62-мм пулемет с боекомплектом 200 патронов, справа 12,7-мм пулемет с боекомплектом 50 патронов. Боеприпасы размещались в патронных ящиках. Подача боеприпасов — ленточная. На нижнем крыле предусматривалась установка двух бомбодержателей Mk XLI под бомбы Мк IV калибра до 116 фунтов (52,7 килограмма).
 
Летно-технические характеристики истребителя GRUMMAN F3F-3
 
Размах крыла, мм....................... 9750
Длина, мм....................................7100
Высота, мм..................................3170
Площадь крыльев, м2............................24,15
Максимальная скорость, км/ч............................390
Крейсерская скорость, км/ч.............................241
Практический потолок, м............ 9204
Дальность полета, км.................1327
Масса пустого, кг......................... 1477
Максимальная взлетная масса, кг................... 2042
 
Вооружение:
 
1 пулемет калибра 7,62 мм,
1 пулемет калибра 12,7 мм,
2 бомбы калибра 52,7 кг
 
Н. ОКОЛЕЛОВ, А. ЧЕЧИН, г. Харьков




Рекомендуем почитать
  • BRISTOL BEAUFIGHTER
    BRISTOL BEAUFIGHTERСамолетостроительная фирма Великобритании Bristol Aeroplane Со Ltd была основана в 1910 году. Вплоть до конца Второй мировой войны компания выпускала преимущественно боевые самолеты, в том числе такие известные машины как бомбардировщик «Бленхейм», ночной истребитель «Бофайтер» и торпедоносец «Бофорт».

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.