Авиация

«ШУМОВКА ЦИММЕРМАНА»

24.05.2015

«ШУМОВКА ЦИММЕРМАНА»XF5U-1Летные испытания «Шумовки Циммермана» были еще в самом разгаре, а в BuAir уже разработали спецификацию к палубному истребителю на основе этого необычного летательного аппарата. В сентябре поступил заказ на два опытных образца истребителя.

 

Ведущим инженером по этому проекту был назначен Е.Гринвуд. Полноразмерный деревянный макет истребителя, получившего обозначение F5U, команда Гринвуда закончила в конце мая 1943 года и 7 июня представила его флотской комиссии.
 
Истребитель существенно отличался от своего летающего предшественника V-173. Первое, что бросалось в глаза, — два мощных двигателя Pratt & Whitney R-2000-7 мощностью по 1350 л.с. Для их эффективного охлаждения в крыле были предусмотрены два больших круглых воздухозаборника — располагавшиеся в них вентиляторы нагнетали воздух в двигательные отсеки. Отработанный воздух выходил через регулируемые створки на верхней и нижней поверхностях крыла.
 
Размещение летчика в кабине F5U было более рациональным, чем в V-173 — теперь он располагался в выступающем вперед отсеке цилиндрического сечения, который закрывался большим каплевидным фонарем. Для улучшения обзора вниз в полу кабины предусматривалось остекление.
 
Воздушные винты истребителя имели меньший диаметр, чем у V-173, что позволило снизить стояночный угол самолета почти на пять градусов. Поскольку самолет проектировался для базирования на палубе авианосца, то его оснастили тормозным крюком для зацепления за трос аэрофинишера. Обязательным требованием к палубному самолету было наличие встроенных подножек или лестницы для посадки пилота в кабину — использование приставных стремянок, как это было на \/-173, на качающейся палубе корабля категорически запрещалось. Для F5U проектирование подобных устройств оказалось достаточно сложной задачей, поскольку его кабина находится на высоте более трех метров над землей. Однако Циммерман, как всегда, нашел весьма оригинальное решение. Чтобы сесть в кабину F5U, летчик должен был обойти машину сзади и по «спине» самолета, ставя ноги в специальные уступы, подняться в кабину.
 
Нормальная расчетная взлетная масса самолета достигала 7200 кг, что делало его одним из самых тяжелых палубных истребителей в США (F4U — 5700 кг, F6F — 6900 кг, а двухмоторный 000 кг).
 
Основные органы управления — цельноповоротные горизонтапьные стабилизаторы и два киля с рулями направления. В хвостовой части аппарата стояли два автоматических закрылка для борьбы с эффектом земли при посадке. Работа последних была уже проверена на V-173. Военные рекомендовали проверить и цельноповоротные стабилизаторы, что было сделано Циммерманом в октябре 1943 года. Стабилизаторы V-173 были переделаны по типу F5U, и модернизированная машина совершила успешный полет 22 октября 1943 года.
 
XF5U-1 с винтами от истребителя Corsair па газовочной площадке
 
XF5U-1 с винтами от истребителя Corsair па газовочной площадке
 
Особое внимание во время проектирования обращалось на воздушные винты. Модель, показанная военным, оснащалась временными пропеллерами, не имеющими ничего общего с реальными — их только еще предстояло разработать. Поэтому утверждение проекта было отложено до окончания разработки всей силовой установки.
 
Разработчикам винтов предстояло разобраться с несколькими серьезными проблемами. Первая проблема крылась в механизме передачи крутящего момента от двигателей на винты и синхронизации их вращения — решалась она хотя и просто, но недостаточно эффективно — с помощью установки редукторов и длинных валов квадратного сечения. При этом возникали большие потери мощности, да и надежность такой схемы была невысокой, поскольку выход из строя хотя бы одного из редукторов приводил к полной потере управляемости.
 
Вторая же проблема заключалась в том. что лопасти испытывали большую нагрузку, вызванную несимметричным обтеканием винта на больших углах атаки. Как минимум это могло привести к сильной вибрации, а то и к разрушению винта. При решении этой задачи сам Циммерман долго не мог найти приемлемого решения, пока в ноябре 1943 года его не озарила идея сделать винт из двух пар лопастей с изменяемым циклическим шагом каждой пары. Новый винт получил название разгруженного пропеллера. Благодаря автомату перекоса пилот мог наклонять диск вращающегося пропеллера в любую сторону на угол до 10 градусов, снижая тем самым нагрузку на лопасти и отклоняя вектор тяги винта. Интересно, что подобная система ранее использовалась только на вертолетах. Для F5U, и без того обещавшего быть маневренным истребителем, применение автомата перекоса могло сделать его сверхманевренным и практически непобедимым в бою. Окончательный проект F5U именно в таком виде — с разгруженными пропеллерами — был утвержден.
 
Палубный истребитель XF5U-1
 
Палубный истребитель XF5U-1:
 
1 — четырехлопастный винт изменяемого шага; 2 — застекленный носовой отсек; 3 — козырек фонаря кабины; 4 — верхние эксплуатационные люки двигателей; 5 — верхние створки системы охлаждения двигателей; 6 — крышки патронных отсеков; 7 — подпружиненные крышки ступенек; 8 — закрылок; 9 — посадочный гак; 10 — штанга посадочного гака; 11 —эксплуатационный лючок системы управления закрылком; 12 — триммер элевона; 13 — тяги триммера элевона; 14 — АНО; 15 — качалка триммера элевона; 16 — балансировочные грузы; 17 — эксплуатационные люки пулеметных портов; 18 — места установки пулеметов; 19 — эксплуатационные лючки; 20 лючок доступа к промежуточному редуктору; 21 — створки ниши уборки основного шасси; 22 — нижние эксплуатационные люки двигателей; 23 — нижние створки системы охлаждения двигателей; 24 — ПВД; 25 — штанга антенны; 26 — выхлопной патрубок двигателя; 27 — створки ниши уборки хвостового колеса; 28 — окна гильзосбрасывателей; 29 — триммер руля поворота; 30 — руль направления; 31 — киль; 32 — сдвижная часть фонаря кабины; 33 — кок винта; 34 — тросовая антенна радиостанции; 35 — воздухозаборники системы охлаждения двигателей; 36 — ниша уборки шасси; 37 — створки ниши уборки основного шасси в открытом положении; 38 — стойка основного шасси; 39 — колеса основного шасси; 40 — пулеметы; 41 — подвесные топливные баки; 42 — кресло пилота; 43 — сдвижная часть фонаря в открытом положении; 44 — штанга тормозного гака в рабочем положении; 45 — створка ниши уборки хвостового колеса в открытом положении; 46 — хвостовое колесо
 
 
Катапультное кресло JD-1 фирмы Martin-Baker
 
Катапультное кресло JD-1 фирмы Martin-Baker
 
В марте 1944 года началось строительство двух опытных экземпляров: один из них предназначался для статических испытаний, второй —для летных. 15 июля 1944 года для упрощения финансирования программы по летным испытаниям V-173 и постройке XF5U объединили.
 
Первый экземпляр XF5U-1 выкатили из сборочного цеха 20 августа 1945 года. Испытания самолета планировали провести в конце 1945 года на авиабазе Мюрок. Для этого экспериментальную машину должны были погрузить на корабль и через Панамский канал доставить на Западное побережье. Однако этим планам не суждено было воплотиться в жизнь. После разгрома Германии начался пересмотр всех военных программ США с целью их сокращения. Не обошли вниманием и работы фирмы Vought. 24 мая 1945 года на фирме прошла финансовая ревизия. Финансисты флота отметили, что программа «Шумовок Циммермана» уже обошлась налогоплательщикам в 250 млн. долларов, однако достижения были более чем скромные.
 
Результатом ревизии стало значительное уменьшение финансирования программы, а высвободившиеся средства были направлены на разработку самолетов с реактивными двигателями. Недостаток средств привел к задержке в поставках разгруженных винтов с управлением циклическим шагом, которые изготавливала фирма Hamilton Standard Hydromatics.
 
В феврале 1947 года на летный экземпляр пришлось временно поставить винты от истребитепя F4U Corsair. Чтобы провести хотя бы наземные испытания редукторов силовой установки и пробные пробежки, лопасти левого винта установили в реверсивное положение. Это хорошо видно на фотографиях самолета с логотипами фирмы Hamilton на лопастях винтов: на левом они находятся на тыльных сторонах лопастей, а на правом — на передних.
 
Наземные испытания, газовки и руление самолета, которые проводил летчик-испытатель Б.Гайтон, прошли вполне успешно. После поставки штатных винтов и их монтажа самолет подготовили к погрузке на корабль для переправки на базу Мюрок. Однако 17 марта 1947 года программу по созданию истребителя F5U закрыли. Флот потерял интерес к поршневым истребителям, ведь в распоряжении моряков уже были более перспективные реактивные истребители — FH1 Phantom, F6U Pirate и FJ1 Fury. Самолеты XF5U-1 было решено утилизировать.
 
Кабина палубною истребителя XF5U-1
 
Кабина палубною истребителя XF5U-1:
 
1 — вольтметр; 2 — часы; 3 — указатель скорости; 4 — индикатор положения шасси; 5 — радиокомпас; 6 — высотомер; 7 — магнитный компас; 8 — указатель оборотов двигателя; 9 — указатель температуры двигателя; 10 — топливомер; 11 — вариометр; 12 — указатель давления топлива; 13 — сигнализация аварийного остатка топлива; 14 — тахометр; 15 — сигнализатор аварийного остатка воды; 16 — указатель скольжения и крена; 17 — авиагоризонт; 18 — указатель давления в гидросистеме; 19 —Рукоятка запуска двигателей; 20 — РУД; 21 — подлокотник; 22 — рукоятка ручной топливной помпы; 23 — рукоятка уборки и выпуска шасси; 24 — рычаги управления закрылками: 25 — указатель давления масла; 26 — переключатель режима стрельбы; 27 — тумблер топливного насоса; 28 — штурвал управления триммерами элевонов; 29 — переключатель топливных баков; 30 ручка согласования работы двигателей; 31 — ручки изменения шага винтов; 32 — ручка перекладки элевонов; 33 — панель радиооборудования; 34 — АЗС электросистемы; 35 — регулятор освещения кабины; 36 — разъем микрофона; 37 — выключатель аккумулятора
 
В заключение — несколько слов о публикациях, в которых повествуется о якобы засекреченных летных испытаниях XF5U-1, тайном серийном производстве, а также об установке на машину реактивных двигателей. Встречаются и еще более интригующие небылицы, например, о связи этих самолетов с НЛО и т.п. Документального подтверждения этим, с позволения сказать, «фактам», авторам найти не удалось. Однако удалось отыскать почти криминальные подробности утилизации двух построенных самолетов.
 
С первым экземпляром XF5U-1 разделаться было проще всего — его уже почти разрушили на статических испытаниях, и рабочим оставалось разрезать конструкцию газовыми резаками. Задачу по уничтожению второго самолета поручили начальнику экспериментального отдела фирмы Vought Л.Стетсону, который руководил сборкой самолетов и прекрасно знал, как нужно ломать «Шумовки Циммермана». Сначала с самолета сняли двигатели и приборное оборудование, а затем подкатили его под кран с подвешенным чугунным шаром. После нескольких ударов машина превратилась в груду обломков, которые были выставлены на продажу местным скупщикам лома.
 
Через несколько дней представители ВМС обратились на фирму с требованием вернуть деньги от реализации металлолома, в том числе и 6000 долларов за несколько панелей из чистого серебра, которые использовались в редукторах винтов. Некоторое время рабочие безуспешно рылись в оставшихся обломках в поисках драгоценного металла, и в результате фирма решила просто заплатить требуемую сумму и не тратить время зря.
 
Скупщики лома оказались более расторопными. Найдя серебро, они обратились к местному ювелиру. Тот, увидев подозрительно большое количество драгоценного металла, сообщил в полицию. Скупщиков арестовали и передали агентам местного отделения ФБР. Когда представители фирмы Vought подтвердили законность сделки, инцидент был исчерпан и скупщиков отпустили. Вот такой детективный конец оказался у истории удивительных самолетов Чарльза Циммермана.
 
Конструкция истребителя F5U-1
 
Истребитель XF5U-1 представлял собой двухкилевой моноплан интегральной компоновки с эллиптическим крылом симметричного профиля NACA 0015 по всему размаху.
 
Конструктивно самолет состоял из трех основных частей: передней, средней и задней. В передней находилась кабина летчика, воздухозаборники с вентиляторами принудительного охлаждения двигателей и отсеки со стрелковым вооружением. Средняя часть фюзеляжа была образована двумя силовыми шпангоутами-лонжеронами, между которыми располагались двигатели, основной и расходные баки, валы и редукторы привода винтов. В нижней ее части к переднему силовому шпангоуту крепились основные стойки шасси. В задней части находились основные органы управления самолетом, хвостовое колесо и тормозной крюк.
 
Силовой набор конструкции изготавливался из алюминиевых сплавов, а обшивка из нового композиционного материала — металита, запатентованного фирмой Vought и представляющего собой склеенный и сформованный в большом автоклаве сандвич из двух тонких алюминиевых листов, разделенных слоем сверхлегкого дерева — бальзы. Прочность и жесткость полученного материала дала возможность радикально уменьшить число подкрепляющих обшивку самолета шпангоутов и нервюр, сделав конструкцию почти монококовой.
 
XF5U-1
 
Кабина летчика герметичная, закрытая каплевидным сдвижным фонарем. Привод сдвижной части фонаря электрический. Сиденье летчика — катапультируемое, типа JD-1, производства английской фирмы Martin-Baker. На передней панели приборной доски находились основные пилотажно-навигационные приборы, приборы контроля систем самолета и силовой установки. На левой панели располагались ручки управления двигателем, циклическим шагом винтов, триммерами, шасси и тормозным крюком. Правая панель была занята АЗС и панелью управления радиостанцией.
 
Силовая установка состояла из двух 14-цилиндровых двухрядных двигателей Pratt & Whitney R-2000-2(D) Twin Wasp мощностью по 1600 л.с. На передней части картера каждого двигателя закреплялся редуктор с коническими шестернями, которые передавали вращающий момент на единый поперечный вал привода винтов. Кроме этого, к редуктору подключали вентилятор охлаждения двигателя. Отработанный горячий воздух выходил через регулируемые створки на нижней и верхней поверхностях фюзеляжа. Выхлопные газы через коллектор и U-образную выхлопную трубу выводились под фюзеляж. В случае отказа одного из двигателей летчик мог отключить его от редуктора, воспользовавшись соответствующей муфтой сцепления. Винты самолета — с изменяемым общим и циклическим шагом. Лопасти винта — деревянные.
 
Шасси самолета трехстоечные с хвостовым колесом. Все стойки шасси двухколесные. Система уборки гидравлическая. Большой стояночный угол самолета вынудил конструкторов закрепить тормозной крюк на верхней поверхности фюзеляжа. Механизм выпуска и уборки крюка гидравлический, пирамидального типа.
 
XF5U-1
 
Система управления самолетом механическая, жесткая. По крену и тангажу машина управлялась с помощью дифференциально отклоняемых цельноповоротных стабилизаторов. Стабилизаторы оснащены триммерами и внешними весовыми компенсаторами. Стабилизация летательного аппарата по направлению обеспечивается двумя трапециевидными килями с рулями направления большой площади. В хвостовой части самолета были установлены автоматические закрылки, используемые при посадке для парирования «эффекта земли».
 
Радиооборудование истребителя состояло из коротковолновой радиостанции и радиокомпаса. Антенны этих устройств находились под фюзеляжем. На опытные образцы XF5U-1 вооружение не устанавливалось. Серийные машины предусматривалось вооружать шестью 12,7-мм пулеметами Browning с боезапасом по 400 патронов или четырьмя 20-мм пушками М-39. Под фюзеляжем могли устанавливаться два пилона для подвески бомб общей массой до 454 кг или топливных баков емкостью 568 л. Использование неуправляемых ракет или бомбометание с пикирования полностью исключалось из-за большого диаметра винтов.
 
Расчетные летнотехнические характеристики истребителя Chance Vought XFSU-1
 
Двигатели..........................................Pratt & Whitney R-2000-2 (D) Twin Wasp
Мощность двигателей, л.с.......................................................................2 x 1600
Вооружение..................................— 6 12,7-мм пулеметов MG 53-2 Browning
с боезапасом по 400 патронов на каждый ствол
2 454-кг бомбы
Длина самолета, мм....................................................................................... 8720
Высота, мм......................................................................................................4500
Диаметр воздушного винта, мм...................................................................4880
Размах, мм
с учетом стабилизаторов.......................................................................... 9900
с учетом винтов
при диагональном положении лопастей..................................................... 9680
с учетом винтов
ири крестообразном положении лопастей.................................................. 1110
Стояночный утл........................................................................................180 43'
Площадь крыла, м:......................................................................................44,129
Нормальная взлетная масса, кг....................................................................7620
Максимальная масса, кг................................................................................ 8581
Посадочная масса, кг..................................................................................... 7050
Запас топлива во внутренних баках, л........................................................1060
Запас топлива в подвесных баках, л..............................................................568
Максимальная скорость полета при максимальной (чрезвычайной) мощности двигателей, км/ч
на уровне моря.................................................................................. 584 (634)
на высоте 3000 м...............................................................................645 (694)
Минимальная скорость полета, км/ч
при нормальной мощности двигателя.....................................................169
с полной загрузкой и при максимачьной мощности................................74
Скороподъемность, м/с
при нормальной мощности двигателя.................................................11,18
при максимальной мощности двигателя...............................................15,6
при чрезвычайном режиме двигателя..................................................20,06
Время набора высоты при нормальной мощности двигателя, мин.
3048 м............................................................................................................4,9
6096 м..........................................................................................................11,1
Взлетная дистанция, м
при ветре 0 км/ч..........................................................................................283
при ветре 28 км/ч........................................................................................207
при ветре 46 км/ч........................................................................................158
Потолок практический, м.............................................................................. 9754
Максимальная продолжительность полета на уровне моря, ч.................4,26
Максимальная дальность полета
при крейсерской скорости 380 км/ч, км...................................................1465
Н. ОКОЛЕЛОВ, А. ЧЕЧИН




Рекомендуем почитать
  • САМОЛЁТ «РЫСАЧОК»

    САМОЛЁТ «РЫСАЧОК»Самолёт «Рысачок» (включая его «удлинённые» варианты) - имеет простую и технологичную конструкцию из дешёвых алюминиевых сплавов. Изготовление и сборка всех модификаций выполняются в одной технологической оснастке с использованием до 90% общих деталей и такого же процента общих комплектующих - готовых изделий, включая двигатели и авионику. Салон самолёта негерметичный, со сдвигающейся назад грузопассажирской дверью больших размеров.

Комментарии 

 
0 #1 Rodriguez 26.05.2015 23:13
Очень интересная машина. С удовольствием прочитал статью. Спасибо!
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.