«ПИРАТ»-НЕУДАЧНИК

Истребитель VOUGHT F6U PIRAT. Появление в конце войны боевых реактивных самолетов в Германии и Японии заставило командование военно-морских сил США начать программу по перевооружению палубной авиации новой техникой. В 1944 году трем ведущим авиационным фирмам: McDonnel, Vought и North American было предложено разработать эскизные проекты реактивных истребителей для обеспечения противовоздушной обороны авианосца в радиусе пяти километров.

Помимо этого непростого задания авиастроители были загружены срочными заказами руководства ВМС США, которое спешило перевооружить авиацию флота еще до вторжения в Японию, запланированного на 1945 год. Каждая из фирм в стремлении создать лучший самолет применяла в своих проектах самые новые технические решения Наиболее передовым из трех предложенных был проект истребителя V-340 фирмы Vought. Контракт на постройку трех опытных образцов этого самолета и 65 серийных машин под обозначением F6U был подписан 29 декабря 1944 года. По традиции фирмы, использующей в названиях своих самолетов пиратскую лексику, истребителю присвоили гордое имя PIRATE.

При создании F6U наиболее серьезной проблемой было обеспечение его минимального лобового сопротивления. С целью уменьшения миделя фюзеляжа конструкторы выбрали турбореактивный двигатель с осевым компрессором Mod 24С фирмы Westinghouse, который разрабатывался с 1944 года по заказу флота. Когда специалисты фирмы Vought начали подготовку к строительству первого образца, компания Westinghouse приступила к производству этого ТРД с назначенным ресурсом 250 часов и массой 530 кг под обозначением J34-WE-22. Сопло выходило под короткую хвостовую балку, на которой крепилось хвостовое оперение классической схемы, а небольшие воздухозаборники NACA ламинарного типа размещались под корневыми частями крыла. Само же крыло было спроектировано прямым, с ламинарным суперкрити-ческим профилем NACA 65-212 с относительной толщиной 12 процентов.

Наиболее яркой особенностью истребителя PIRAT стало применение в конструкции нового прочного и легкого материала, запатентованного фирмой Vought и представлявшего собой своеобразный сандвич из двух алюминиевых листов, между которыми прокладывался слой сверхлегкого дерева — бальзы. Слои склеивались и формовались в большом автоклаве. Композитный материал получил наименование metallit. Его прочность и жесткость дали возможность радикально уменьшить число подкрепляющих обшивку самолета шпангоутов и нервюр, сделав конструкцию почти монококовой.

Панелями из металлита обшивалась практически вся поверхность планера, причем панели крепились заклепками с потайными головками. Высокая точность изготовления таких панелей позволила свести к минимуму зазоры между листами обшивки. Таким образом, после покраски и полировки самолет поражал даже специалистов чистотой своих аэродинамических форм и выглядел так, словно его зацело отлили из металла. По сравнению с самолетом XFJ-1 FURY, созданным фирмой North American, металпитовая конструкция F6U давала выигрыш в массе машины около тонны.

Первый опытный образец истреби гели Pirat XF6U-1 в полете

Короткая закругленная носовая часть истребителя F6U обеспечивала пилоту прекрасный обзор вперед и вниз, что очень важно при посадке на палубу. Впервые на самолетах фирмы Vought F6U имел трехстоечное шасси с носовым колесом.

При проектировании машины большое внимание уделялось снижению усилий летчика, прилагаемых к органам управления. Для этого на элеронах установили внутреннюю аэродинамическую компенсацию, не имеющую выступающих деталей и не портящую картину обтекания крыла. Рули высоты оснастили триммерами и сервокомпенсаторами. Комплекс этих решений позволил снизить максимальные усилия на ручке управления до 4,5 кгс.

Продувки в аэродинамической трубе подтвердили расчетные характеристики, но во время исследований не рассматривались поведение машины на трансзвуковых скоростях и явления, связанные со сжимаемостью воздуха. Разработчики решили поступить проще, они поставили на самолет автоматические воздушные тормоза с гидравлическим приводом, которые ограничивали скорость полета и не допускали выхода самолета на неисследованные режимы.

PIRAT отличался мощным встроенным вооружением, состоящим из четырех 20-мм пушек с боезапасом 150 снарядов на ствол, расположенных под кабиной летчика; стволы пушек выходили в носовую часть фюзеляжа. Здесь же внизу находились воздухозаборники Вероятность попадания в них пороховых газов при стрельбе была очень высока. Это предположение подтвердилось уже в первых огневых испытаниях. Однако тратить время на устранение такого серьезного недостатка не стали. Руководство фирмы хотело как можно быстрее поднять истребитель в воздух, а доработать конструкцию можно было и потом, в ходе подготовки серийного производства.

Более серьезные опасения проектировщиков вызывало расположение сопла двигателя ниже строительной горизонтали самолета, что могло повлечь изменение угла тангажа при изменении тяги. Для проверки поведения машины была создана модель F6U в масштабе 1:7. Газовую струю из сопла имитировали шесть компрессоров, нагнетавших воздух в один подсоединенный к модели шланг. Продувки проводились в аэродинамической трубе малых скоростей United Aircraft Research Division в Хартфорде. Аэродинамические эксперименты показали, что в четырех различных режимах моделируемого полета сопло не создает какого-либо момента по тангажу и его необычное (реданное) расположение оставили без изменений.

Первый опытный экземпляр XF6U-1 с заводским номером 33532 собрали летом 1946 года на заводе фирмы в Стратфорде (штат Коннектикут). После наземных испытаний машину разобрали, упаковали в ящики и перевезли грузовиками на авиабазу Мюрок в Калифорнию и вновь собрали. 2 октября 1946 года летчик-испытатель Бун Гайтон поднял новый истребитель в воздух. Первый полет чуть было не закончился аварией. В воздухе у XF6U-1 PIRAT остановился двигатель. К счастью, летчику удалось спланировать и совершить вынужденную посадку на огромное высохшее озеро Розамонд, поверхность которого использовалась в Мюроке в качестве ВПП.

«Виноватой» в остановке двигателя оказалась новая система смазки с маслораспы-лителем, которую разработала фирма Westinghouse. Все 23 литра масла, залитые в маслобак самолета, были использованы менее чем за час — примерно столько времени ушло на газовку. пробные пробежки и взлет. Когда же масло закончилось, двигатель просто заклинило. Заменить турбореактивный двигатель оказалось нечем, и летные испытания пришлось прервать.

Следующий полет состоялся только через 45 дней. После третьего полета на авиабазе Мюрок начались проливные дожди. Если вспомнить, что база находилась в пустыне Мохаве, в 160 км северо-восточнее Лос-Анджелеса, то можно себе представить, насколько редкое это явление для тех мест. Твердая поверхность дна высохшего озера превратилась в грязь. Полеты были прекращены.

Во время вынужденного простоя бригада испытателей занималась изучением материалов объективного контроля В 1946 году эти материалы добывались примитивным фоторегистратором, представлявшим собой ящик с набором авиационных приборов, лампой подсветки и фотопулеметом. Последний непрерывно снимал на пленку показания стрелок приборов. Установленные в регистраторе приборы дублировали указатели, стоящие в кабине летчика: приборной скорости, скороподъемности. барометрической высоты, температуры воздуха, расхода топлива и ряда других важных параметров работы ТРД.

К сожалению, анализ этих данных мало говорил о летных качествах машины. Угловые скорости, положение рулей, линейные ускорения, перегрузка и другие важные параметры не фиксировались. Даже на определение числа М полета приходилось тратить уйму времени в поисках отношения приборной скорости к скорости звука в данных условиях с помощью логарифмической линейки.

Через несколько недель дно озера высохло и полеты возобновились. В десятом полете, когда самолет уже летал на предельных скоростях, соответствующих числу М = 0,8, летчик почувствовал резкие удары на педалях управления. Информация, полученная в последующих вылетах со скоростями, лежащими в пределах от М = 0,76 до М = 0,8, не позволила установить закономерность между появлением ударов и скоростью полета Созванный консилиум аэродинамиков пришел к единодушному мнению о том, что «виноваты» в ударах по рулям местные скачки уплотнения, возникающие в месте соединения стабилизатора и киля. Это были как раз те явления сжимаемости, которые не рассматривались при проектировании истребителя.

Палубный истребитель F6U PIRAT:

1 — капот приборного отсека; 2 — козырек фонаря кабины пшюта; 3 — сдвижная часть фонаря; 4 — противофлаттерный груз; 5 — хвостовой АНО; 6 — ПВД; 7 — жаровая труба; 8 — выпускное устройство; 9 — выдвижная подножка в убранном положении; 10 — верхняя подножка; 11 — 20-мм пушки М3; 12 — крышка закабинного приборного отсека; 13 — штыревая антенна; 14 — киль увеличенной площади; 15 — модифицированный ПВД; 16 — тормозной щиток; 17 — дополнительные шайбы путевой устойчивости; 18 — люк отсска вооружения; 19 — дополнительные шайбы путевой устойчивости; 20 — крыльевой АНО; 21 — антенна высотомера; 22 —капот в открытом положении; 23 — катапультное кресло; 24 — сдвижная часть фонаря в открытом положении; 25 — посадочная фара; 26 — АНО; 27 — крышка заливной горловины концевого топливного бака; 28 — концевой крыльевой топливный бак; 29 — руль направления; 30 — триммер рули направления; 31 — тормозной гак в выпущенном положении; 32 — колесо основной стойки шасси; 33 — створка ниши уборки носовой стойки шасси; 34 — подножка в выдвинутом положении; 35 — носовая стойка шасси; 36 — элерон; 37 — крышка заливной горловины фюзеляжных топливных баков; 38 — триммер элерона; 39 — триммер руля высоты; 40 — руль высоты; 41 — хвостовое оперение второго опытного экземпляра (вид сверчу); 42 — хвостовое оперение первого опытного экземпляра (вид сверху); 43 — обтекатель штока цилиндра выпуска посадочного щитка; 44 створка основной стойки шасси; 45 — воздухозаборник; 46 — иллюминатор ФКП; 47 — створки ниши уборки передней стойки шасси (в закрытом положении); 48 — посадочный гак в убранном положении; 49 — посадочный щиток; 50 — створка ниши уборки колеса основной стойки шасси; 51 — хвостовое оперение первого опытного экземпляра (вид снизу); 52 — стойка основного шасси

На перепроектирование хвостовой части у фирмы не хватало ни времени, ни средств. В этом случае единственным и наиболее простым решением проблемы стала установка торпедообразного обтекателя на месте сочленения горизонтальных и вертикальных поверхностей хвостового оперения, что и было сделано на втором опытном образце, строящемся на заводе в Стратфорде.

Послевоенное сокращение военных расходов затронуло и заказ флота на F6U PIRAT. Число серийных самолетов уменьшили до 30 единиц. Соответствующие изменения к контракту были подписаны 5 февраля 1947 года.

В апреле 1947 года фирма Vought закончила строительство второго XF6U-1 с заводским номером 33533, и он своим ходом улетел в Мюрок. Перелет проходил с четырьмя промежуточными посадками, на аэродромах подскока его ожидали технические команды фирмы для подготовки к дальнейшему полету.

Другим, не менее серьезным недостатком, обнаруженным в ходе летных испытаний, стали недостаточная путевая устойчивость и склонность летательного аппарата к медленно затухающим колебаниям по рысканию Летчики говорили, что машина неадекватно реагирует на положение рулей. На третьем опытном образце этот недостаток был устранен, для чего пришлось увеличить площадь киля. Добавленные секции не только улучшили устойчивость, но и увеличили локальное критическое число М зоны стыковки стабилизатора. Это позволило убрать переднюю часть торпедообразного обтекателя.

Осенью 1947 года первые два опытных образца перегнали в летно-испытательный центр на базе ВМС США Патаксент Ривер для оценки их качеств морскими пилотами. Ведущим летчиком от ВМС назначили Пола Тайера. Кстати, впоследствии он стал президентом компании Vought, а когда эта фирма вошла в концерн LTV. П Тайер занял пост управляющего делами и заместителя председателя совета директоров.

Отзывы всех военных летчиков относительно летных характеристик F6U PIRAT оказались нелестными И действительно — они были весьма посредственными в основном из-за низкой приемистости и тяги двигателя J34-WE-22. Как раз в этот период ВМС начали сертификацию турбореактивных двигателей в соответствии с новыми требованиями, которые предусматривали увеличение времени их испытаний на боевых режимах в 2,5 раза. Новые требования предусматривали также уменьшение времени разгона от режима малого газа до максимального в шесть раз по сравнению со старыми техническими условиями. На фоне этих ужесточенных требований недостатки силовой установки F6U могли поставить крест на всех работах по доводке истребителя.

Первым сертифицированным турбореактивным двигателем стал Westinghouse J34-WE-30 и его модификация с форсажной камерой от фирмы Solar — J34-WE-30A. Тяга форсированного варианта достигала 1900 кгс (на 540 кге больше, чем у WE-22). Естественно, что специалисты Vought решили установить новый двигатель на свой самолет. В 1948 году опытные машины XF6U-1 были возвращены на завод в Стратфорде для замены силовой установки.

Увеличение длины двигателя повлекло за собой серьезные изменения конструкции самолета. Учитывая повышенную температуру, хвостовую часть машины зашили алюминиевыми листами, которые для исследования температурного режима были окрашены термочувствительной краской. Для компенсации изменившейся центровки и возросшей взлетной массы пришлось увеличивать площадь крыла, для чего были установлены большие, почти на четверть размаха, треугольные зализы на задней кромке. Помня о проблемах с путевой устойчивостью, конструкторы поставили на горизонтальном оперении небольшие овальные вертикальные поверхности.

Самолет оснастили форсажной камерой, хотя установка ее была операцией условной, поскольку на использование камеры налагались жесткие ограничения. По инструкции, летчику разрешалось включать ее всего на две-три минуты при взлете и наборе высоты до 9000 м, теми же двумя-тремя минутами ограничивалось время включения камеры и в воздушном бою. При работающем форсаже расход топлива увеличивался на 30%. Тем не менее PIRAT стал первым в мире серийным истребителем с форсажной камерой Характеристики самолета улучшились При включении форсажа скорость полета вырастала на 80 км/ч. После доработок из обозначений самолетов изъяли букву «X» и представляли их военным как предсерийные образцы истребителя F6U-1.

Летные испытания F6U PIRAT в окончательном виде проходили в морском испытательном центре. В одном из плановых полетов перед П.Тайером поставили задачу достижения максимальной скорости при включенном форсаже на высоте 3658 м Поднявшись в воздух, летчик взял курс на восток и, отдалившись от базы на 48 км, включил форсажную камеру. Практически сразу после этого, по словам Тайера, в зоне расположения двигателя раздался сильный взрыв. На самолете отказали гидросистема и часть приборов в кабине, но он продолжал слушаться рулей. Тайер не растерялся и, доложив об обстановке на борту руководителю полетов, начал планировать в сторону аэродрома. С самолета сопровождения F8F Bearcat сообщили, что на F6U нет видимых повреждений и признаков пожара Услышав доклад об отказе указателя скорости, летчик F8F подлетел вплотную к Тайеру и. летя с ним крыло в крыло, стал по радио сообщать на F6U PIRAT показания своего прибора, без которых посадить поврежденную машину было бы невозможно.

Проверка гидросистемы уборки шасси на серийном образце истребителя F6U

Посадка с убранным шасси прошла на редкость удачно, Тайер при этом не получил ни одной царапины. Правда, самолет восстановлению уже не подлежал. Спасение машины позволило точно установить причину летного происшествия. Оказалось, что части разрушившегося переднего подшипника вала турбины попали в компрессор и, круша все на своем пути, пролетели весь воздушный тракт двигателя. Вырванные лопатки пробили фюзеляж, перебили трубки гидросистемы и дюритовый шланг указателя скорости. Только по чистой случайности осколки не задели проводку управления. В этой аварии прочная металлитовая конструкция истребителя показала себя с наилучшей стороны.

В 1949 году испытания F6U PIRAT закончились, и реактивный истребитель был официально принят на вооружение флота. Поставки серийных самолетов задержал переезд фирмы Vought на новую производственную базу неподалеку от Далласа, в штат Техас. Новый завод ранее принадлежал фирме North American, которая после войны сворачивала массовое производство Р-51 MUSTANG.

Фирме Vought пришлось перевезти свыше 7200 т грузов автомобильным транспортом на расстояние более 2200 км. Одновременно с грузом на новую территорию переехало около 13 тысяч сотрудников фирмы «Великое переселение» завершилось только в апреле 1949 года.

Вместе с оборудованием были перевезены и первые три серийные F6U-1. Их собрали и проверили уже в Далласе. Взлетная полоса нового завода оказалась слишком короткой и, пока ее удлиняли, облет новых машин пришлось проводить в соседнем Ардморе. Первый полет серийного самолета состоялся 29 июня 1949 года.

Темп выпуска F6U-1 составлял один самолет в неделю. В соответствии с заказом было построено 30 машин с заводскими номерами с 122478 по 122507. Последняя серийная машина вышла из цеха в феврале 1950 года. Один самолет с заводским номером 122483 был модифицирован в разведчик с обозначением F6U-1P.

В 1950 году с летчиком-испытателем ВМС Ченом Чендлером, который облетывал серийные истребители, произошел курьезный случай. Наблюдатели, находившиеся на контрольно-диспетчерском пункте аэродрома, следили за взлетом FбU. Вдруг, вместо того чтобы плавно оторваться от полосы, он резко — почти вертикально — взмыл вверх Некоторое время Чендлер не отвечал на запросы по радио. Наконец, в наушниках прозвучало: «Уфф..», после чего истребитель выровнялся и пошел на посадку. Мокрый от пота Чендлер вылез из кабины и рассказал, что во время разбега он подал РУД вперед, включил форсаж, а перчатка, надетая на левую руку, застряла между РУДом и маховичком триммера. Пытаясь освободить застрявший большой палец, пилот непроизвольно дернул руку и крутнул маховичок триммера. Незначительного его поворота оказалось достаточно для установки рулей на кабрирование, и машина устремилась свечой вверх. К счастью, прижатому перегрузкой и растерянному Чендлеру удалось быстро прийти в себя и посадить самолет.

Карьера реактивного истребителя F6U PIRAT в ВМС не сложилась. На фоне принятых на вооружение истребителей F2H (1949 год), F7U (1950 год) и F9F (1949 год) его считали морально устаревшей машиной и использовали исключительно в тренировочных или исследовательских целях. Средний налет на один самолет из 30 построенных составлял 945 часов. При этом следует учесть, что реальный налет у некоторых машин составлял всего шесть часов. Получается, что эти самолеты поднимались в воздух только при облете на заводе и для перелета на авиационную базу приписки. Больше всех летали истребители, принадлежавшие к исследовательской эскадрилье VX-3, размещенной на базе Патаксент Ривер.

Описание конструкции истребителя F6U PIRAT

Самолет-истребитель F6U-1 Pirate представлял собой моноплан с низкорасположенным крылом и однокилевым хвостовым оперением Для повышения продольной устойчивости крыло устанавливалось с небольшим положительным поперечным V, а на горизонтальном оперении имелись две дополнительные вертикальные поверхности.

Фюзеляж самолета овального сечения конструктивно делился на три части. В передней части размещалась кабина летчика, оборудованная катапультируемым креслом JD-1 производства английской фирмы Martin-Baker. Кабина закрывалась каплевидным фонарем сдвижного типа. Под полом кабины устанавливались четыре пушки и ящики с боеприпасами. Обслуживание орудий и установка патронных ящиков осуществлялись через широкие прямоугольные лючки, расположенные с обеих сторон фюзеляжа.

Скругленная и короткая носовая часть перед кабиной летчика делилась горизонтальной перегородкой на две части: верхнюю и нижнюю. В верхней стояли радиооборудование и фотопулемет, а нижняя была занята стволами орудий и передней стойкой шасси. Порты пушек закрывались каплевидными обтекателями.

За кабиной летчика размещался протек-тированный топливный бак, заправочная горловина которого находилась сверху, сразу за фонарем. Емкость топливного бака составляла 1211 л.

Основой фюзеляжа являлась его средняя часть с массивным силовым шпангоутом, к которому крепились главный лонжерон крыла, узлы установки двигателя и посадочный гак. Передняя и средняя части обшивались панелями из металлита. После покраски поверхность полировалась до зеркального блеска. В хвостовой части фюзеляжа, обшитой дюралюминиевыми панелями, находилась двухрежимная форсажная камера Solar model А-103В. закрытая стальным кожухом. Между камерой и кожухом прогонялся наружный воздух для охлаждения стенок камеры. Воздух поступал от двух конформных воздухозаборников в нижней части фюзеляжа. Благодаря этому температура наружной алюминиевой обшивки не превышала 600°С.

В верхней части, над двигателем и форсажной камерой, проходила силовая балка, к которой крепился киль. Средняя и хвостовая части разделялись противопожарной перегородкой.

Крыло самолета трапециевидное, прямое, с профилем NACA 65212; оборудовалось элеронами и закрылками. В корневой части его имелись большие зализы треугольной формы в плане. К законцовкам крыла могли крепиться дополнительные топливные баки емкостью по 530 л. В передней части каждого бака находилась посадочная фара. Законцовки крыла имели особый аэродинамический профиль, формирующий воздушный поток, отбрасывающий концевые топливные баки при отделении их от самолета в стороны.

Хвостовое оперение состояло из киля большой площади и горизонтальных стабилизаторов с рулями высоты. Для облегчения балансировки и снижения усилий рули высоты оборудовались триммерами с управлением от маховичка на левом борту кабины летчика. На верхней части киля закреплялся приемник воздушного давления.

Шасси самолета трехстоечное, с управляемым носовым колесом. После посадки на палубу авианосца передняя стойка могла укорачиваться. При этом хвостовая часть самолета поднималась вверх. В таком положении пилот мог рулить по палубе, используя ТРД, не опасаясь за жизнь технического персонала, стоящего позади самолета на палубе.

На серийных самолетах F6U-1 стоял двигатель Westinghouse J34-WE-30A со статической тягой 1360 кгс. При включении форсажа тяга возрастала до 1900 кгс. Когда в западной литературе указывают тягу двигателя, то приводят, как правило, стендовые характеристики; у двигателя, установленного на самолет, тяга будет меньше. Для F6U такое уменьшение тяги составляло целых 12 процентов. Двигатель J34 имел 11-ступенчатый осевой компрессор, кольцевую камеру сгорания и двухступенчатую турбину. Воздухозаборники двигателя стояли на нижней поверхности корневой части крыла.

Самолет был оснащен воздушными тормозами с гидравлическим приводом, которые автоматически выпускались при достижении критической скорости полета, соответствующей числу М = 0,8.

Вооружение F6U состояло из четырех 20-мм пушек М-3 с боезапасом 150 снарядов на ствол. Радиооборудование включало в себя радиостанцию, радиополукомпас и применяемую впервые в США систему опознавания «свой-чужой» АРХ-1 IIF.

Летно-техинческие характеристики самолета F6U-1 PIRAT

Длина самолета, м…………………………….11,48

Размах крыла, м……………………………….10,1*

Высота, м………………………………………….3,95

Площадь крыла. м:……………………………18,91

Масса пустого, кг……………………………….3320

Максимальная взлетная масса…………..5942**

Максимальная скорость полета, км/ч….959***

Посадочная скорость, км/ч…………………158

Скороподъемность, м/с………………………43

Практический потолок, м…………………….14 110

Максимальная дальность полета, км…..1851

*Без учета топливных баков. **С полным боезапасом, летчиком, топливом во внутренних и подвесных баках ***С включенной форсажной камерой.

Н. ОКОЛЕЛОВ, А. ЧЕЧИН