Grumman XF5F-1 Skyrocket - палубный истребитель

[MBA116]

Приветствую Вас форумчане!

 

В ходе испытаний XF5F-1 военные выявили ряд недостатков, которые бы сильно затруднили эксплуатацию. Несмотря на все это, самолет позволил получить и фирме и морякам бесценный опыт разработки и эксплуатации двухмоторных истребителей, что открыло дорогу к созданию более совершенных машин такого же класса. Сам факт выдачи задания на двухмоторный истребитель-моноплан можно назвать революционным, поскольку это происходило в то время, когда на палубах авианосцев еще господствовали одномоторные истребители-бипланы, а монопланы только проходили испытания.
1. Разработка

В сентябре 1935 г. Грумман и другие фирмы - производители авиационной техники получили от Бюро техническое задание на разработку и постройку современного истребителя, разумеется, на конкурсной основе. Основным требованием к новой машине было получение очень высокой скороподъемности. Флотские стратеги сочли неприемлемым тот факт, что F2F набирал высоту 6100 м за 12 минут. Они совершенно справедливо считали, что за это время дальние бомбардировщики противника могут нанести сокрушающий удар по военно-морским базам таким, как Перл-Харбор или Гонолулу и стоящим в них на якоре кораблям. Скороподъемность в данном случае являлась ключевым условием успешного перехвата, впрочем, как и мощное вооружение. Кроме того, несмотря на то, что от перехватчика не требовался большой радиус действия, он должен был быть способен базироваться на палубе авианосца, что приводило к необходимости усилить конструкцию планера, установить складывающееся крыло и тормозной крюк, а это вызывало увеличение веса машины. Уже в то время специалисты Бюро сделали вывод, что на самолет было бы желательно установить два мотора, так как даже появление новых более мощных моторов не могло решить проблему увеличения скороподъемности.
К этой идее вернулись через три года, когда в январе 1938 г. был объявлен конкурс по спецификации на двухмоторный палубный истребитель. В состязание включилось 13 фирм. Фирма Лероя Груммана выставила на конкурс революционный проект двухдвигательного одноместного истребителя, получивший фирменное обозначение G-34 «Скайрокет». Помимо более высокой боевой живучести, обусловленной установкой двух звездообразных двигателей Райт «Циклон», самолет должен был иметь неплохую дальность и великолепную горизонтальную маневренность благодаря сниженной нагрузке на крыло. Чисто внешне «Скайрокет» выглядел оригинально: предельно ужатый фюзеляж не доходил до передней кромки крыла для экономии массы. Рационально спроектированный каплевидный фонарь давал летчику круговой обзор. Кабина, несмотря на маленькие размеры фюзеляжа, была просторна и эргономична. После всестороннего рассмотрения флотскими специалистами он был одобрен и с фирмой заключили контракт от 8 июля на постройку и испытания одного прототипа, общей стоимостью 261 тыс. долл. В соответствии с принятой тогда системой, самолет, получил обозначение XF5F-1 и номер 1442.
К октябрю 1938 г. был готов для испытаний в аэродинамической трубе полноразмерный макет. Выполненный преимущественно из дерева с небольшой долей алюминия и стали. Следует отметить, что макет сильно отличался от модели, представленной Бюро Аэронавтики, имевшей более развитую носовую часть и однокилевое оперение. В процессе проектирования Дик Хаттон, отвечавший за разработку нового самолета, внес значительные изменения в первоначальную концепцию. Он считал, что «рудиментарная» носовая часть позволит разместить двигатели ближе друг к другу, чем при обычной компоновке, что позволяло получить ряд преимуществ. Во-первых, облегчалось хранение самолета на авианосце, так как уменьшались его габариты в сложенном виде, во-вторых, упрощался полет при отказе одного из двигателей, из-за малого разворачивающего момента. Кроме того, вертикальные кили попадали в воздушный поток от винтов, что повышало их эффективность при меньшей по сравнению с однокилевым оперением площади.
Еще одной проблемой, возникшей в ходе проектирования, стал выбор двигателя. Рассматривалось два варианта силовой установки: с моторами Пратт-Уитни R-1535 «Твин-Уосп» и моторами Райт R-1820 «Циклон», причем оба из них имели как свои достоинства, так и недостатки. Двухрядный «Твин-Уосп» уже был хорошо освоен фирмой, так как устанавливался на истребителях F2F и F3F, но его мощность составляла всего 825 л.с. «Циклон» был выполнен по однорядной схеме, имел большую лобовую площадь, но развивал мощность 1200 л.с., был более прост в обслуживании, упрощалась и конструкция моторной рамы и все это при практически равном с «Твин-Уоспом» весе. Казалось бы, «Циклон» это все, что нужно. Но у фирмы возник ряд сомнений. Крупногабаритные двигатели, расположенные перед кабиной пилота могли существенно ограничить ему обзор, а большая мощность требовала использовать винты большего диаметра и, соответственно, большей массы, что могло сказаться на центровке самолета. Забегая вперед, следует отметить, что «Скайрокет» в силу своей необычной схемы был весьма чувствителен к изменению центровки. Поэтому на рассмотрение военных были представлены оба варианта силовой установки. Как и следовало ожидать, выбор моряков пал на более мощный мотор фирмы Райт. Но сомнения у Грумман остались, что повлияло на внешний вид макета - на правом крыле был установлен «Твин-Уосп», а на левом «Циклон».
22 октября 1938 г. макет перевезли для испытаний в аэродинамической трубе. Оказалось, что в носовой части возникает турбулентное течение воздуха, чего удалось избежать, сдвинув мотогондолы на 19 см вперед (опять бедным конструкторам Грумман пришлось пересчитывать центровку). В результате максимальная скорость увеличилась на 12 км/ч. Также испытания показали недостаточную управляемость самолета, поэтому пришлось увеличить площадь, как горизонтального, так и вертикального оперения.
В конце 1938 г. флот «озадачил» разработчиков, потребовав оснастить истребитель 40 противосамолетными бомбами. Правда, несколько позже их число сократили до 20. По замыслу флотских стратегов, машина должна была быстро занимать позицию выше противника, а затем атаковать его не только пушечно-пулеметным огнем, но и бомбами (при этом декларировалось, что Бюро не должно рассматривать проекты самолетов, не способных нести менее 4-х таких бомб). Вскоре идея связанная с новым видом боеприпасов прошла, а на «Скайрокете» осталось лишь по пять контейнеров с двумя 2,3-кг бомбами под каждым крылом.
Офицеры флота осмотрели макет нового истребителя уже оснащенный складывающимся крылом 23 февраля 1939 г.

Spoiler

Они отметили удачное расположение вооружения, продуманную компоновку кабины и удобство управления двигателями. Недовольство заказчика вызвали неважный обзор из кабины (в задней полусфере он практически отсутствовал) и складывающееся вручную крыло. Кроме того, потребовали облагородить форму мотогондол (удлинить их) и поставить коки на винты.
Из-за новизны концепции двухдвигательного палубного истребителя, а также из-за загруженности фирмы работами по «Уайлдкэту» прототип нового самолета (без вооружения и посадочных мест под него) был готов лишь в начале 1940 г. Машину полностью окрасили в серебристый цвет, за исключением лишь верхней поверхности крыла, его передней кромки и законцовок, покрытых блестящей желтой краской (Navy Yellow).

2. Испытания

«Скайрокет» впервые поднялся в воздух 1 апреля 1940 г., пилотируемый Р.А.Джиллом. Проведение программы испытаний поручили уже Бобу Холлу, в дальнейшем ставшему вице-президентом фирмы, а заканчивал ее летчик-испытатель Конни Конверс. В ее ходе подтвердились оптимистичные оценки горизонтальной маневренности, отмечалась высокая энерговооруженность самолета и прекрасные разгонные характеристики, значительно превосходившие аналогичный параметр одномоторных машин. Вместе с тем из-за небольшого плеча выноса хвостового оперения самолет вяловато выходил на вертикаль и вообще реагировал на дачу руля высоты. Отмечалась также недостаточная устойчивость на курсе. Первую проблему с управляемостью решили увеличением угла отклонения руля высоты и передаточного числа в канале тангажа. Последние параметры подбирались экспериментальным путем, что затягивало программу испытаний с параллельным внесением изменений в конструкцию. За полтора месяца машина выполнила 25 полетов, средней продолжительностью по 3/4 часа, а тем временем доработали систему охлаждения масла. В январе 1941 г. Конверс начал испытания, целью которых являлось определение максимальной скорости при пикировании. 31 января была достигнута скорость 783,5 км/ч, а в феврале - 812,5 км/ч.
В январе 1941 г. Бюро Аэронавтики внесло изменения в программу испытаний XF5F-1, исключив из нее перевернутый штопор, число витков обычного штопора сократили с десяти до двух, ограничили скорость пикирования и тому подобное, чтобы высвободить время для модификации истребителя. Программа заводских испытаний завершилась 24 февраля 1941 г., после чего самолет перевезли на базу ВМФ Анакоста, для проведения финальной части предварительных испытаний. Основную их часть провел Конни Конверс, а затем к работе подключились военные летчики.
В ходе испытаний в конструкцию самолета вносились изменения, большей частью по требованию Бюро Аэронавтики. Так, летом 1940 г. была разработана новая удлиненная носовая часть. По результатам исследований, проведенных в Нью-Йоркском университете, установили фонарь кабины уменьшенной высоты, а задние обтекатели мотогондол удлинили так, что теперь они выступали за заднюю кромку крыла. Все выше перечисленные нововведения, а также установка зализов между крылом и фюзеляжем позволили увеличить максимальную скорость на 25-30 км/ч. Испытания показали правильность выбранных решений, но длинная носовая часть нарушила аэродинамику передней кромки крыла, что привело к увеличению скорости сваливания на 10 км/ч, а само сваливание стало наступать практически внезапно, без предупреждающей тряски, что делало опасным пилотирование самолета на малых скоростях.
За время своего развития «Скайрокет» прошел три основных модификации. В первой из них он имел укороченную носовую часть и мотогондолу, удлиненные обтекатели шасси, боковые распорки фонаря кабины и обычную систему выхлопа. Во втором варианте появились створки ниши шасси, открывающиеся вперед по полету, вместо открывающихся вбок, в системе выхлопа установили реактивные патрубки, а руль направления получил компенсацию. В третьей и последней модификации самолет «обзавелся» удлиненным носом и мотогондолами, зализами между задней кромкой крыла и фюзеляжем и коками винтов. Оборудование кабины было перекомпоновано, удалили боковые распорки фонаря кабины и улучшили балансировку руля направления. В таком виде самолет поднялся в воздух приблизительно в ноябре 1942 г., когда фирма уже отказалась от его дальнейшей разработки.

3. Неудачи

Отвергнутый флотом в 1938 г. истребитель F4F «Уайлдкэт» был значительно доработан и принят на вооружение не только в США, но и в Великобритании, Греции и Франции, так что к ноябрю 1940 г. сборочные линии фирмы были полностью загружены. В таких условиях тратить драгоценное (в смысле стоимости) время на бесконечную доработку по требованиям военных единственного прототипа представлялось не целесообразным и 7 января 1941 г. Грумман предложила флоту принять XF5F-1 на вооружение «как есть», но в этом было отказано. В дальнейшем интерес к самолету со стороны фирмы продолжал все более и более убывать и 31 марта 1942 г. Бюро Аэронавтики получило предложение о расторжении контракта, что и было сделано 4 сентября 1942г.
Тем не менее испытания продолжались и самолет стали использовать в качестве летающего стенда для отработки технических решений, внедряемых в конструкции нового самолета фирмы Грумман, будущего «Тайгеркэта» (XF7F-1).

Spoiler

XF7F-1

Однако, самолет с завидной регулярностью преследовали различные поломки и аварии. Так, 3 февраля 1942 г., во время посадки с выпущенным тормозным крюком, самолет скапотировал, подломил ногу шасси. Были серьезно повреждены законцовка правого крыла и правый элерон, хвостовое оперение и фюзеляж. На ремонт потребовалось 5000 долл. и четыре недели. Аналогичный инцидент произошел 18 мая того же года, правда с более легкими последствиями. «Скайрокет» оказался одним из самых долгоживущих прототипов в тогдашней истории американской военной авиации. Последний полет он совершил 11 декабря 1944 г., когда из-за отказа системы выпуска шасси летчику пришлось совершить аварийную посадку «на брюхо», после чего самолет решили не восстанавливать. К этому времени машина совершила 211 полетов, налетав в общей сложности 155,7 ч. Но и на этом ее история не закончилась. С февраля 1945 г. разбитый планер использовался для тренировок наземного персонала по эвакуации летчиков из потерпевших аварию самолетов.
В ходе испытаний XF5F-1 военные выявили ряд недостатков, которые бы сильно затруднили эксплуатацию самолета: недостаточную продольную устойчивость при форсированном наборе высоты, плохую вентиляцию кабины, низкую эффективность тормозов, высокие нагрузки на систему управления, затрудненный доступ к вооружению при его обслуживании.

3. Вооружение

На прототипе вооружение не устанавливалось.
Предполагалось два варианта компоновки вооружения: четыре 12,7-мм пулемета Браунинг с 450 патронами на ствол в передней кромке центроплана единым блоком либо шесть 12,7-мм пулеметов в двух вертикальных блоках с боекомплектом по 300 патронов на ствол, причем нижние пулеметы блоков должны были монтироваться в передней кромке крыла, а остальные - в носу фюзеляжа.
К концу 1939 г. стало очевидно, что вооружить «Скайрокет» пушками «Madsen» не удастся, так как Дания попала в зону боевых действий. Поэтому флот вычеркнул этот пункт из технического задания.
В июне 1940 г. поступило предложение усилить вооружение и установить четыре 12,7 мм с боезапасом по 400 выстрелов.
Предполагалось также оснастить самолет двумя универсальными узлами подвески для ПТБ или бомб в районе стыков центроплана и консолей.

4. Конструкция

Самолет представлял собою цельнометаллический одноместный двухдвигательный низкоплан с разнесенным вертикальным оперением.
Фюзеляж - полумонокок с несущей обшивкой. В передней части находился отсек вооружения, за ним - кабина летчика с мощной защитой (передний бронеш-пангоут, бронеспинка и поддон), за бронеспинкой кабины располагался автоматический радиокомпас и радиостанция. Под хвостовой балкой имелся прямой гидравлически отклоняемый посадочный крюк.
Крыло - двухлонжеронное, с несущей обшивкой, цельнометаллическое. Конструктивно состояло из прямого центроплана и двух отъемных нескладывающихся консолей, имевших значительное сужение и небольшой положительный угол поперечного V. На центроплане располагались мотогондолы с колодцами шасси и вооружение. В центроплане и консолях размещались также основные непротектированные (на прототипе) топливные баки. В носке левой консоли монтировалась штанга ПВД. На крыле имелись двухсекционные закрылки большой площади. Элероны имели металлическую обшивку и внутреннюю весовую компенсацию.
Горизонтальное оперение - однолонжеронное, с усиленным носком и положительным углом поперечного V. Рули высоты - с дюралюминиевой обшивкой.
Вертикальное оперение - две шайбы шестиугольной неправильной формы. На верхних кромках имелись небольшие радиомачты. Рули направления с металлическим каркасом и полотняной обшивкой.
Самолет имел отклоняемые в полете триммеры во всех каналах управления.
Шасси - подкосной схемы с хвостовым колесом. Основные стойки убираются в мотогондолы поворотом назад посредством гидропривода. Ниши закрываются каждая тремя створками, колесо в убранном положении частично находится в потоке. Хвостовая опора неубирающаяся, снабжена обтекателем. Вместо колеса применен резиновый цельнолитой каток.
Двигательная установка - два девятицилиндровых однорядных звездообразных поршневых двигателя Райт XR 1820-40 (левый) и - 42 (правый), соответственно левого и правого вращения, мощностью по 1200 л. с. с трехлопастными винтами Гамильтон Стэндард.
В ходе испытаний и модификаций некоторые элементы конструкции были изменены

5. ЛТХ

Экипаж: 1 чел.
Длина: 8,75 м
Размах крыла: 12,80 м
Высота: 3,45 м
Площадь крыла: 28,2 м2
Масса пустого: 3677 кг
Максимальная взлётная масса: 4599 кг
Силовая установка: 2хWright R-1820 Cyclone
Мощность: 1200 (895) л.с., кВт
Крейсерская скорость: 338 км/ч
Максимальная скорость: 616 км/ч
Практическая дальность: 1931 км
Практический потолок: 10060 м
Вооружение: 2х23 мм «Madsen»
По результатам испытаний некоторые показатели были изменены

Фото, схемы

[MBA116]

Фото, схемы

Список источников

1. http://coollib.net/b/121892/read

2. "Котяра " фирмы Грумман

3. Grumman F5F Skyrocket

4. http://www.sas1946.c...p?topic=14123.0

5. http://www.picsearch...t-pictures.html

6. http://kevsaviationp...-skyrocket.html

7. И. Кудишин. Палубные истребители Второй мировой войны.

Благодарю за внимание!

[RenamedUser_16020533]

а корабельный форум а не самолетный

[MBA116]

TOP__GAMER это палубный самолет. Палубная авиация будет неотъемлемой частью игры.

[pod7val]

MBA116 (21 Сен 2013 - 10:08) писал:

TOP__GAMER это палубный самолет. Палубная авиация будет неотъемлемой частью игры.

Вы не обращайте на него внимания !!!
Отличная тема +
Кстати , можно и про первые реактивные палубники написать  :glasses:

[MBA116]

pod7val в разработке много тем про палубники.

[1L1dan]

Хорошая статья, благодарю.

MBA116 (21 Сен 2013 - 10:23) писал:

pod7val в разработке много тем про палубники.

Что характерно, у меня тоже.

pod7val (21 Сен 2013 - 10:15) писал:

Вы не обращайте на него внимания !!!

Отличная тема +

Кстати , можно и про первые реактивные палубники написать  :glasses:

По ссылке в подписи  2 темы про реактивные палубники. На подходе еще одна, и она про один из первых реактивных палубников.

[25mike25]

Держи :medal: ,заслужил.

[McPro]

вот это я понимаю конструкция)

[RenamedUser_16020533]

MBA116 (21 Сен 2013 - 10:08) писал:

TOP__GAMER это палубный самолет. Палубная авиация будет неотъемлемой частью игры.

на но всё таки, тогда надо было делать тему целиком в месте с караблем, а не водить пользователей в заблуждение, а то так я уже отправил жалобу чтоб тему удалили, похоже поторопился

[3BoHuMeHTaM]

необычный палубник, но хотелось бы побольше постов морской тематике

[MBA116]

Цитата

а то так я уже отправил жалобу чтоб тему удалили

TOP__GAMER контракт на этот самолет был расторгнут, об этом написано в статье, соответственно он не был принят. Делать статью с авианосцем, так это повторить все эти темы на форуме. На авианосцах базировались разные самолеты. Я делаю по-другому. Если в мое статье есть упоминание про корабль, битву, самолет, я в статье делаю ссылку на статью про этот самолет или корабль, которые есть на форуме (через url). В моей статье D4Y «Suisei» как раз и сделано.

[pod7val]

MBA116 (21 Сен 2013 - 11:02) писал:

TOP__GAMER контракт на этот самолет был расторгнут, об этом написано в статье, соответственно он не был принят. Делать статью с авианосцем, так это повторить все эти темы на форуме. На авианосцах базировались разные самолеты. Я делаю по-другому. Если в мое статье есть упоминание про корабль, битву, самолет, я в статье делаю ссылку на статью про этот самолет или корабль, которые есть на форуме (через url). В моей статье D4Y «Suisei» как раз и сделано.

Вы не обращайте внимания на товарища Тролля , пишите темы . А про самолёты я вам отвечу - темы про палубную авиацию делались очень давно, чуть-ли не самого открытия форума WoWS , и  как вы обратили внимание - у товарища тролля нету ни одной нормальной темы  :trollface:

[MBA116]

pod7val  :cool:

[RenamedUser_6859195]

MBA116 (21 Сен 2013 - 09:27) писал:

MBA116, pod7val прав, у Вас очень неплохая тема! :great: С удовольствием прочёл ее

[fon_eJick]

самолет выглядит очень футуристически ...особенно со  смещенным корпусом....

[anonym_b76GKqligtpz]

Вид необычный) смешной немного

[Keks181]

St1kS_ua (21 Сен 2013 - 12:31) писал:

Вид необычный) смешной немного

Ну американцы имеют чувство юмора.

[makzymka]

какой то он пухлы что ли

[RenamedUser_23477059]

форум то корабельный,нет вопросов,но подраздел палубная авиация вам ничего не говорит?