История создания истребителя GOBLIN началась в 1941 году в США, когда на фирме Consolidated приступили к разработке эпохального стратегического бомбардировщика модели «35», более известного под обозначением В-36. Требования, которые ВВС предъявляли к новому бомбардировщику, казались просто невыполнимыми. В соответствии с окончательным техническим заданием самолет должен был доставлять бомбовый груз массой 4532 кг на дальность 6440 километров со скоростью 482 км/ч. Заполучив в свое распоряжение такой самолет, американцы смогли бы держать под прицелом гитлеровскую Германию, не опасаясь поражения своего главного союзника в Европе — Великобритании.
В 1942 году деревянный макет бомбардировщика был построен и представлен военным. Во время осмотра у тех возникли обоснованные опасения, что пятидесятиметровой громадине массой более ста тонн вряд ли удастся прорваться к намеченной цели через кордоны истребителей люфтваффе. А о прикрытии самолета своими истребителями на дальности 6— 8 тыс. км от баз не могло быть и речи. Следовательно, бомбардировщик должен защищать себя сам. Тогда-то и возникла идея подвесить под В-36 небольшой истребитель, своего рода «карманный пистолет», который при необходимости можно выпускать и принимать обратно.
Необычному проекту присвоили кодовое обозначение МХ-472, после окончания войны этот проект трансформировался в программу FICON — FIGHTER CONVEYOR (транспортер истребителей). Параллельно несколько американских фирм начали эскизное проектирование подвесного истребителя. Тем временем конструкторы фирмы Consolidated, учтя опасения военных и не желая ставить себя в зависимость от результатов работ по проекту МХ-472, принялись усиливать оборонительное стрелковое вооружение своего бомбардировщика. В результате серийный В-36 был оснащен шестью вращающимися башнями, каждая со спаренными 20-мм пушками. Кроме того, в носовую и хвостовую части фюзеляжа установили еще по две подвижные пушки. Все пушки управлялись дистанционно. Эффективная дальность их стрельбы составляла 800 метров. Таким образом, В-36 становился самым защищенным бомбардировщиком середины 40-х годов.
В 1942 году строительство бомбардировщика В-36 и истребителя для него было приостановлено. Все имеющиеся производственные мощности фирмы Consolidated направили на расширение выпуска самолетов В-24 LIBERATOR. Про В-36 вспомнили в июне 1943 года, когда для ударов по Японии понадобился бомбардировщик с радиусом действия большим, чем у В-29. Возобновились работы и по подвесному истребителю.
В 1944 году из предоставленных эскизных проектов командование ВВС выбрало самолет «270» фирмы McDonnell. В отличие от разработок других фирм, которые предполагали полуутопленную или внешнюю подвеску истребителя, 270-й полностью помещался в переднем бомбоотсеке В-36.
XF-85 в первоначальной конфигурации (декабрь 1946 г.)
Первоначальным проектом бомбардировщика модели «35» предусматривалось четыре бомбоотсека размерами 4,88×3,0 м. Для того, чтобы истребитель свободно проходил через бомболюк, стреловидное крыло истребителя складывалось электромеханизмом в месте его стыковки с фюзеляжем. Чтобы не складывать и хвостовое оперение, его выполнили по крестообразной схеме размахом всего 1,5 м, сначала из четырех, а после натурных продувок в аэродинамической трубе — из пяти небольших плоскостей с рулевыми поверхностями, которые располагались Х-образно вокруг хвостовой части самолета. Дополнительные кили стояли сверху и снизу между ними. Благодаря такой необычной форме хвостового оперения машина стала больше походить на крылатую бомбу, чем на самолет. Сходство усиливали и миниатюрные геометрические размеры, приближающиеся к размерам авиационной бомбы крупного калибра. В качестве силовой установки предполагалось использовать турбореактивный двигатель. Истребитель намечалось вооружить четырьмя 12,7-мм пулеметами «Кольт» М3 с боезапасом 300 патронов на ствол.
Основной принцип приема и выпуска самолетов в воздухе разработала фирма Curtiss. В начале 30-х годов она создавала самолеты для базирования на дирижаблях-авианосцах. Специальное устройство для этой рискованной операции назвали трапецией, она представляла собой ажурную ферму с вогнутой перекладиной на нижней своей оконечности. К этой перекладине с помощью поворотного крюка с предохранительным замком типа «карабин» подцеплялся в полете биплан F9C. Подпружиненная скоба фиксировала зацепление так, чтобы самолет не мог самопроизвольно не отсоединиться от перекладины. Крюк установили высоко над верхним крылом на металлической раме. Успешные испытания трапеции в воздухе прошли на дирижабле «Лос-Анджелес» в 1931 году. Через несколько месяцев боевой патрульный дирижабль «Акрон» с пятью самолетами на борту вошел в строй ВМС США. За год эксплуатации дирижабля самолеты совершили 401 успешную «посадку» на его борт.
Почти через двенадцать лет группа инженеров фирмы McDonnell воспользовалась этим опытом и усовершенствовала систему подцепки. Она разработала новую, более компактную трапецию, полностью убираемую в фюзеляж носителя. Трапеция имела такую же, как и на дирижаблях, вогнутую перекладину для подцепки самолета. Перед ней разместили специальные захваты наподобие акушерских щипцов, которые удерживали носовую часть самолета при проходе узкого бомболюка. Убираемый крюк, аналогичный установленному в свое время на F9C, закрепили на конце массивной балки прямоугольного сечения перед фонарем кабины летчика.
Единственным преимуществом такого расположения было то, что крюк находился в поле зрения летчика, а вот недостатков насчитывалось больше. Во-первых, он заслонял пилоту обзор впереди, затрудняя подлет к трапеции. Во-вторых, его близость к фонарю создавала опасность повреждения верхнего стекла при неизбежных ошибках пилотирования. И, наконец, натурные продувки в аэродинамической трубе показали, что крюк и особенно открытая ниша для его уборки сильно ухудшают устойчивость, поэтому на опытных образцах самолета ниши и все механизмы крюка тщательно укрыли обтекателями.
Предварительные испытания всей системы подвески проводились в опытном цехе фирмы McDonnell с использованием полномасштабных макетов самолета и бомбоотсека с трапецией. Главными критериями оценки были надежность закрепления самолета и быстрота его выпуска в полет. По требованию военных истребитель должен был оказаться в воздухе через полторы-две минуты после получения приказа на вылет (на дирижаблях для этого требовалось более трех минут).
Макеты истребителя и причального устройства показали представителям ВВС 2 июля 1946 года. Высказав несколько замечаний, те заказали два опытных образца и сто серийных истребителей. Самолету присвоили обозначение ХР-85 GOBLIN. Приближались сроки летных испытаний В-36, и военные старались как можно быстрее получить для него бортовой истребитель.
К тому времени В-36 существенно изменился. Вместо четырех бомболюков он получил два больших длиной около десяти и шириной более двух метров. Теперь в переднем бомбоотсеке можно было разместить три ХР-85 GOBLIN.
— Первый опытный образец ХР-85 с заводским номером 46-523 собрали в декабре 1946 года. На него установили новейший по тому времени турбореактивный двигатель J34-WE-22. Такой же ТРД планировали установить на новый палубный истребитель F2H-1 фирмы McDonnell и на экспериментальный сверхзвуковой самолет для ВМС D-558-2 фирмы Douglas. При собственном весе в 530 кг этот двигатель развивал максимальную тягу 1360 кг. По своим габаритам (длина 2,84 м и максимальный диаметр 0,61 м) он идеально вписывался в короткий фюзеляж ХР-85 GOBLIN. Главное было то, что ТРД имел осевой компрессор и, как следствие этого, небольшой диаметр. В противном случае, летчику пришлось бы лететь «рядом с самолетом», ведь требования к габаритам ХР-85 были жесточайшими.
Катапультируемое кресло летчика находилось как раз над камерой сгорания двигателя, поэтому герметичную кабину пришлось изолировать несколькими слоями стекловаты, пропитанной хлоридом цинка, и металлической фольгой. В районе компрессора двигатель охватывался U-образным протектированным топливным баком емкостью 435 л. Этого запаса горючего хватало на 15,5 минуты полета при максимальной скорости и тяге двигателя или на 30 минут на крейсерском режиме полета.
Такие низкие показатели насторожили, но не очень испугали военных. По их расчетам, ПВО вероятного противника могла обнаружить высоколетящий В-36 на дальности 230 км от обороняемого объекта. С этого момента у нее оставалось порядка 30 минут на перехват бомбардировщика, летящего со скоростью 500 км/ч. За это время нужно было опознать цель, вычислить ее курс и поднять в воздух перехватчики. В лучшем случае на эти операции могли затратить 15 минут. На набор высоты 10 000 м (обычная высота полета В-36) перехватчик в зависимости от типа тратит от 7 до 20 драгоценных минут. За все это время В-36 пролетит 180 км и выпустит «Гоблина», которому останется продержаться в воздухе около семи минут, до момента пролета бомбардировщика над целью.
Для проверки расчетных аэродинамических параметров истребитель хотели отправить в NACA и продуть его в аэродинамической трубе. Но 8 января 1947 года первый экземпляр при перевозке сильно повредили подъемным краном, и продувки начались только после постройки второго опытного образца.
Летом 1948 года второй GOBLIN с заводским номером 46-524 и без встроенного вооружения был готов к летным испытаниям. Осталось придумать ему какое-нибудь простенькое шасси на случай вынужденной посадки на землю. Руководитель группы по разработке ХР-85 ведущий конструктор фирмы Герман Баркли предложил поставить на самолет лыжное шасси. Лыжа могла обеспечить безопасную посадку и особо не ухудшала аэродинамических характеристик самолета. Лыжу укрепили на нижней поверхности фюзеляжа в плоскости симметрии самолета. Концы крыла и нижняя часть центрального киля служили дополнительными точками, на которые самолет мог опираться при пробеге и на стоянке. Находясь в цейтноте, специалисты фирмы использовали немецкий опыт с самолетом Ме-163 фирмы Messerchmitt. Хотя в стояночном положении высота «Гоблина» оказалась больше, чем у самолета Ме-163, положение лыжи относительно центра тяжести самолета и некоторые другие геометрические соотношения были такими же, как на немецком ракетном перехватчике. При проектировании особое внимание было обращено на предотвращение подпрыгивания самолета при посадке, так как усиливать конструкцию нижней части фюзеляжа самолета никто не собирался.
Лыжу для ХР-85 изготовили из алюминиевого сплава 24SO, обладающего высоким сопротивлением ударным нагрузкам и свойством хорошо рассеивать энергию удара. Конструкция шасси испытывалась динамически. Для этого алюминиевый профиль закрепляли на специальной раме и под нагрузкой сбрасывали с небольшой высоты. Расчеты на капотирование подтвердили удовлетворительную устойчивость самолета против опрокидывания во всех возможных случаях. Для проверки правильности теоретических вычислений, касающихся прочности и устойчивости лыжи, построили модель истребителя ХР-85 в одну десятую натуральной величины. Модель несколько раз бросали на бетонный пол, и она ни разу не опрокинулась.
В 1948 году проводилось переобозначение авиационной техники в США, и ХР-85 присвоили обозначение ХР-85.
По мере завершения подготовки истребителя к первому полету все острее вставал вопрос о носителе, с которого можно провести летные испытания. Самолет В-36 — штатный носитель ХР-85 — существовал только в виде опытных и предсерийных образцов, поэтому из списка возможных претендентов он автоматически исключался. Единственным вариантом оставался В-29, который хорошо зарекомендовал себя во время летных испытаний экспериментальных самолетов серии «X».
Бортовой самолет-истребитель XF-85 GOBLIN:
1 — тяги балки крюка; 2 — цилиндр уборки и выпуска балки крюка; 3 — балка крюка; 4 — фиксатор крюка; 5 — крюк подвесной; 6 — часть фонаря, откидная; 7 — киль центральный; 8 — киль подфюзеляжный; 9 — люк доступа к топливному баку; 10— люки доступа к силовой установке, эксплуатационные; 11 — наплыв дополнительный; 12 — поверхности дополнительные, вертикальные; 13 — приемник воздушного давления; 14—люк доступа к пулеметам; 15 — кресло Т-4Е катапультируемое; 16—дуга предохранительная; 17 — обтекатель механизма складывания подвесного крюка; 18 — лючки эксплуатационные; 19 — заглушки пулеметных портов; 20— фотокинопулемет (ФКП); 21 — лыжа посадочная; 22 — тележка транспортная; 23 — люк доступа к регулировочным узлам тяг управления; 24— накладка ниши уборки подвесного крюка; 25 — предкрылок автоматический; 26—щель для тормозного щитка
Специально для ХР-85 переоборудовали один из серийных самолетов В-29В шестидесятой серии с заводским номером 44-48111, присвоив ему обозначение ЕВ-29. По существующей в тяжелой бомбардировочной авиации США традиции носитель назвали вполне подходящим для «Гоблина» именем — «Монстро». Его бомбоотсек, существенно меньший по объему, чем на В-36, не мог полностью вместить в себя трапецию и «Гоблина». По этой причине конструкторы выбрали полуутопленную схему подвески, в которой только трапеция целиком помещалась внутри фюзеляжа. В герметичном хвостовом отсеке бомбардировщика расположили пост управления трапецией и место для пилота ХР-85.
Створки, закрывающие бомбоотсек, пришлось снять, а для сохранения аэродинамики самолета перед открытым бомбоотсеком поставили конусообразный спойлер. Расстояние от земли до фюзеляжа висящего ХР-85 составляло чуть больше 0,3 м, и истребитель под брюхом «Монстро» вполне мог задеть своим фюзеляжем бетонку после отрыва носового колеса ЕВ-29 на взлете. Чтобы этого не произошло, пришлось на целый метр удлинить хвостовую опору бомбардировщика, которая ограничивала угол подъема носовой части фюзеляжа при взлете. Законцовки крыла и горизонтальное хвостовое оперение носителя покрасили в желто-черную полоску, а хвостовую часть — целиком в желтый цвет. Такая окраска должна была помочь летчику обнаружить носитель визуально, так как опытные образцы истребителя радиокомпасом не оснащались.
Для подвески ХР-85 на носитель воспользовались методикой подвески ядерной бомбы, которую на тележке закатывали в специально оборудованную яму под бомбардировщиком В-29 и затем с помощью подъемников заводили в бомбоотсек. Для XF-85 бетонированную яму пришлось расширить, углубить с 1,5 до 6 метров и проложить там новые швеллеры для колес тележки, на которой транспортировался истребитель.
Летчиком-испытателем нового истребителя назначили опытного пилота фирмы McDonnall Эдвина Шока (Schoch), и 22 июля 1948 года второй опытный экземпляр XF-85 (первый находился в ремонте) впервые поднялся в воздух на борту ЕВ-29. Полеты проходили в районе высохшего озера Роджерс, где располагался Авиационный испытательный центр ВВС США (авиабаза Мюрок). Целью первого полета было определение особенностей пилотирования «Монстро» с необычной подвеской.
Затем последовали еще четыре полета: 30 июля, 1, 10 и 18 августа. В них проверяли работу механизма выпуска и уборки трапеции, которая опускала самолет на 3,2 м ниже люка бомбоотсека. Одновременно исследовалось поведение XF-85 в подвешенном состоянии. Также отрабатывалась довольно сложная процедура посадки летчика-испытателя в кабину. Дело в том, что трапеция загораживала собой люк гермоотсека и перед выходом пилота ее приходилось опускать. Затем подвесную систему опять втягивали в бомбоотсек и ожидающий там летчик садился в кабину XF-85.
Первый самостоятельный полет XF-85 GOBLIN состоялся 23 августа 1948 года. «Монстро» взлетел и со скоростью 324 км/ч начал набирать высоту. Когда ЕВ-29 поднялся на 6096 м, летчики снизили скорость до 299 км/ч. Оператор причального устройства опустил трапецию, Шок повернул головку подвесного крюка — и самолет отцепился от носителя. Двигатель XF-85 стартером не оборудовался, поэтому летчику пришлось несколько секунд ожидать, пока двигатель раскрутится набегающим потоком воздуха, и тогда уж запустить его. Отвернув вправо со снижением, XF-85 начал испытательный полет. За ним неотступно следовал двухместный Т-38, с которого велась киносъемка. На первый взгляд, XF-85 GOBLIN вел себя как обычный истребитель, вот только педалями летчику приходилось работать довольно интенсивно — сказывалась недостаточная площадь хвостового оперения.
Выработав половину запаса топлива, летчик стал подходить к «Монстро». Сначала очень сильно мешали вихри от воздушных винтов, затем GOBLIN попал в след от трапеции и провалился на несколько метров. Развернувшись, Шок предпринял вторую попытку зацепиться за носитель. На этот раз он решил подходить к трапеции снизу, избегая завихренных потоков воздуха. Не имея возможности точно определить расстояние до перекладины, летчик прошел крюком на несколько сантиметров ниже, и покрашенная в красно-белую полоску перекладина ударила в верхнее стекло фонаря. Благо, что конструкторы предусмотрели такое развитие событий и установили над головой летчика две стальные защитные дуги, прикрепив их к откидной части фонаря кабины. Перекладина трапеции разбила стекло фонаря, дуги от удара деформировались, но спасли голову летчика. Ворвавшийся в кабину поток воздуха сорвал с Шока кислородную маску и защитный шлем. Однако летчик не растерялся: на последних литрах горючего он довел XF-85 до земли и при скорости 275 км/ч посадил его на лыжу.
После ремонта и увеличения площади триммеров на хвостовом оперении летные испытания продолжились. Истребитель XF-85 совершил 11 и 13 октября еще два полета с имитацией отделения от носителя.
Первая удачная подцепка состоялась 14 октября 1948 года, и «Гоблин» сел на аэродром вместе с «Монстро». В этом полете проверялись маневренные и скоростные характеристики самолета. Максимальная скорость ограничивалась величиной 907 км/ч. При ее достижении вступал в действие автоматический механизм, выпускающий воздушный тормоз. Последний представлял собой лопатообразную пластину, выдвигающуюся поперек потока из нижней части фюзеляжа.
По заявлению летчика, истребитель оказался сложным в пилотировании, но весьма маневренным за счет своей высокой тяговооруженности и автоматических предкрылков.
XF-85 после модернизации в конце 1948 года
В двух полетах 15 октября 1948 года отрабатывалась техника зацепки за трапецию на «Монстро». Самостоятельные полеты «Гоблина» продлились шесть и три минуты соответственно. В обоих случаях стыковки прошли успешно. Но 22 октября 1948 года при четвертой попытке зацепиться Шок сломал крюк и совершил посадку на ВПП авиабазы.
Полеты временно приостановили для ремонта и доработки XF-85. Самолет отправили на завод фирмы McDonnell в Сент-Луисе, где заканчивались приготовления к полетам первого опытного образца. По просьбе летчика на обоих самолетах удлинили концы крюков на 0,15 м, а по предложению специалистов из NACA на концах крыльев установили дополнительные вертикальные поверхности. Громоздкий обтекатель корневой части крюка, который закрывал летчику обзор вперед, сняли. Вместо него установили небольшой и практически незаметный из кабины наплыв из текстолита. Площадь центрального киля увеличили на 50 процентов за счет установки наплыва. Отрицательный угол поперечного V крыла увеличили с 5 до 8°. В апреле 1949 года оба самолета вернули на авиабазу Мюрок для продолжения испытаний.
Второй опытный образец (46-524) поднялся а воздух 8 марта 1949 года, и Шок без отделения от носителя проверил основные системы самолета. Все обнаруженные недостатки устранили и 9 марта состоялся контрольный вылет без расцепки.
Специалисты фирмы 14 марта 1949 года решили, наконец, облетать первый экземпляр XF-85 (46-523). После выпуска трапеции из-за ошибки оператора Шок отцепил крюк в тот момент, когда захватами еще фиксировалась носовая часть самолета. Истребитель развернуло, захваты согнулись — и поврежденная трапеция не смогла полностью убраться в бомбоотсек. От удара о ВПП при посадке ЕВ-29 трапеция деформировалась еще больше, и для ремонта ее пришлось полностью демонтировать. GOBLIN же совершил самостоятельную посадку.
В апреле состоялся 10-минутный свободный полет первого образца XF-85. При попытке зацепиться трапеция была опять повреждена, но менее существенно. Это был последний полет уникального подвесного истребителя.
Через неделю трапецию вновь отремонтировали, но по решению командования ВВС дальнейшую разработку проекта XF-85 GOBLIN прекратили. Отвергнув предложения фирмы McDonnell модернизировать самолет и переделать трапецию, ВВС отказались от XF-85 GOBLIN а пользу обычных истребителей, модифицированных для подвески под В-36. По мнению командования, они обладали более высокими летными характеристиками, чем XF-85. Использование систем дозаправки в воздухе снижало остроту проблемы защиты В-36 от истребителей противника, что давало время на разработку новых проектов.
Окончательный вариант XF-85 на транспортной тележке
В настоящее время первый опытный экземпляр (46-523) находится в музее ВВС в г. Дейтоне штата Огайо, а второй стоит под крылом В-36 в музее САК на авиабазе Оффут в Небраске.
За все время летных испытаний истребителя XF-85 GOBLIN Эдвин Шок налетал 2 часа 19 минут. Всего состоялось 16 полетов. Девять из них — без отделения от ЕВ-29. Четыре — с посадкой на лыжу. И только три удачных полета — с подцепкой к самолету-носителю. Во всех случаях посадок на лыжу пробег был почти прямолинейным протяженностью от 400 до 1000 м. При этом передняя часть фюзеляжа получала некоторые повреждения. Как правило, лыжа в месте крепления вдавливалась в фюзеляж. Следы, которые самолет оставлял на поверхности высохшего озера при посадочном пробеге, тщательно замерялись и картографировались. Судя по ним, машина в начале пробега несколько раз подскакивала и переваливалась с крыла на крыло.
Испытания XF-85 обошлись налогоплательщикам в 3 210 664 доллара. Бортовым истребителем планировалось вооружить вторую серийную модификацию бомбардировщика В-36В, который мог нести от одного до трех XF-85. Самолеты, вооруженные тремя истребителями, никакой другой нагрузки нести не могли, и их хотели включать в боевые порядки В-36 как самолеты прикрытия при массированных налетах.
После появления ядерных бомб эпоха массированных налетов закончилась. Бомбардировщики перешли на одиночные полеты, в которых каждому самолету назначалась собственная цель. Соответственно отказались и от носителей с тремя F-85. Основной вариант применения соответствовал формуле «один бомбардировщик—один истребитель». Без XF-85 самолет мог нести две термоядерные бомбы, а с XF-85 — только одну.
Для дозаправки топливом подвесного истребителя в переднем бомбоотсеке носителя были размещены дополнительные топливные баки. После отказа от принятия XF-85 GOBLIN на вооружение этот запас топлива позволил увеличить радиус действия бомбардировщика до 6926 км, что стало лучшим показателем среди всех модификаций В-36. Установить трапеции на серийные бомбардировщики не успели, хотя такое решение было принято. Всего построили 73 самолета В-36В. В 1950 году 64 машины перегнали на завод в Сан-Диего и переделали их в модификацию B-36D, установив на них четыре дополнительных ТРД. Оставшиеся семь машин позднее были преобразованы в разведчики RB-36D.
У истории разработки подвесных самолетов в США тоже есть свое продолжение. В 1950 году «Миротворец» В-36 все-таки получил в свое распоряжение бортовой самолет — сначала истребитель, а затем разведчик. Обе машины являлись модификациями серийных самолетов F-84 фирмы Republic. Широкомасштабные работы по этому проекту проходили с 1952 по 1955 год и закончились принятием системы на вооружение.
Летно-технические характеристики X-85 GOBLIN
Длина, м………………………………………..6,53
Высота, м………………………………………2,56
Размах крыла, м…………………………….6,44
Площадь крыла, м2 …………8,36
Масса пустого, кг…………………………1696
Полетная масса, кг………………………..2194
Максимальная
скорость полета, км/ч…………………..835
Практический потолок, м…………..14 800
Скороподъемность, м/с…………………….75
А. ЧЕЧИН