ФОРУМ "БЕЗОПАСНОСТЬ БУДУЩЕГО"

5:02 / 26.02.19
Авиационная экзотика: опытные истребители США, построенные с использованием нетрадиционных компоновочных и аэродинамических схем

Вооруженные силы Соединенных Штатов в 1940 году предложили авиастроительным фирмам спроектировать серию новых самолетов-истребителей, имеющих существенно лучшие летно-технические характеристики, чем достигнутые к тому времени. Достичь этого предлагалось за счет использования нетрадиционных компоновочных и аэродинамических схем. На призыв вооруженных сил ответила крупная авиастроительная компания из Буффало (штат Нью-Йорк) Curtiss-Wright Coproration, создав самолет CW-24. Специалисты фирмы при разработке самолета избрали довольно осторожный, но при этом уникальный подход к решению поставленной задачи. Самолет спроектировали и построили в отделении компании Curtiss-Wright в Сент-Луисе (штат Миссури). [1]

Самолет CW-24 / Фото: www.airwar.ru

Вместо того, чтобы начать строительство летного образца самолета, компанией «Кертисс» была построена легкая натурная летающая модель СW-24B. В качестве основных материалов использовалась древесина и ткань. Модель отправили в летно-испытательный центр американских военно-воздушных сил Мьюрок-Драй-Лейк (штата Калифорния) на летные испытания. Во время проектирования самолета и заводских испытаний очень мало удалось узнать о самолете, имеющем столь необычную схему: именно этим и объясняется план разработки принятый фирмой.

275-сильный двигатель воздушного охлаждения фирмы «Менаско» / Фото: en.wikipedia.org

Самолет CW-24B был оснащен 275-сильным двигателем воздушного охлаждения фирмы «Менаско». [2] Шасси – трехколесное с носовой опорой. Переднее горизонтальное оперение в суммарную подъемную силу существенного вклада не вносило, а использовалось только как балансировочная поверхность. В принципе, стреловидное крыло экспериментального самолета CW-24B позволяет рассматривать данный летательный аппарат как бесхвостку, имеющую стреловидное крыло и рули высоты на носовой части фюзеляжа (вместо обычно используемых элевонов).

Три проекции самолета CW-24B / Изображение:topwar.ru

После успешного завершения летных испытаний, в ходе которых выполнили 169 полетов, в конструкцию CW-24B внесли различные изменения (в частности, несколько раз изменяли геометрию вертикального оперения и крыла в районе его установки). [3] После этого CW-24B отправили в экспериментальный центр Национального консультативного комитета Соединенных Штатов по аэронавтике (NACA) для проведения экспериментов в аэродинамической трубе (Лэнгли-Филд, штат Виргиния).

Донован Берлин (Donovan Berlin) / Фото: www.peoples.ru

Биографическая справка

Д. Берлин хотел построить самолет по схеме «утка» со среднерасположенным стреловидным крылом (35° по передней кромке). Такая схема обещала удивительную маневренность и хорошие штопорные характеристики, но проблемы с продольной устойчивостью, присущие «утке», могли бы поставить крест на всех ее достоинствах. CW24 предполагалось оснастить силовой установкой с соосным толкающим винтом и двигателем Continental IV-1430-3, [5] которая могла обеспечить максимальную расчетную скорость полета не менее 815 км/ч.

Двигатель Continental IV-1430-3 / Фото: en.wikipedia.org

Большие технические риски заставили конструкторов провести солидный объем как теоретических, так и практических исследований. Специально для продувок в аэродинамической трубе была построена довольно крупная модель истребителя в масштабе 1:4. Более 600 продувок показали, что летчика ждут сложности не только в продольном канале управления. Оказалось, что не обеспечена стабилизация машины по крену и курсу.

Для продувок в аэродинамической трубе была построена довольно крупная модель истребителя в масштабе 1:4 / Фото: Lonesentry.com

Общее заключение после продувок было отрицательным, самолет оказался неустойчивым. Как тут не привести слова Орвила Райта, который сказал, что устойчивость «утки» по тангажу определяется мастерством летчика. Понимание этого давало Д. Берлину надежду на то, что его коллективу все же удастся добиться успеха. Ведь модель для продувок не обеспечивала обратной связи, другими словами, у нее не было пилота, который мог бы рассказать о своих ощущениях и помочь в совершенствовании аппарата.

Конструктору удалось убедить руководство своей фирмы профинансировать постройку пилотируемого экспериментального самолета в масштабе 1:1. На нем предполагалось отработать систему управления, подобрать положение и площадь рулей, а также других аэродинамических поверхностей. Опытному аппарату присвоили обозначение CW24-B (№ 42-39347). Представители армии одобрили его постройку в ноябре 1941 году. Конструкцию CW24-B максимально упростили и облегчили. Силовой набор фюзеляжа сварили из стальных труб и обшили тканью, а низкорасположенное крыло изготовили из дерева. На нем, приблизительно посередине полуразмаха, закрепили две вертикальные поверхности с рулями направления. Механизация крыла включала элероны и закрылки. Роль руля высоты играло переднее горизонтальное оперение (ПГО). Трехстоечное шасси с носовым колесом не убиралось, но для снижения лобового сопротивления его закрыли обтекателями. Для полета вполне хватало небольшого двигателя Menasco С68-5 мощностью 275 л.с. с двухлопастным деревянным винтом. Простота CW24-B позволяла изменять конструкцию машины в условиях аэродромных мастерских, не тратя времени на перевозку самолета на завод и обратно.

Curtiss-Wright CW-24B / Фото: avia-museum.narod.ru

Никакой контрольно-записывающей аппаратуры и специальных датчиков на борт не ставили, а все данные о поведении машины в воздухе должен был фиксировать второй член экипажа - инженер. Он находился в небольшой кабине, расположенной позади кресла пилота. Для наблюдения за крылом и вертикальными поверхностями в бортах его кабины сделали два больших окна. Построенную машину перевезли в испытательный центр армии на базе Мюрок. 2 декабря 1941 г фирменный летчик-испытатель Харви Грей (Harvey Gray) совершил на ней первый полет Отзыв пилота был положительным - летать самолет мог. Однако отмечалась слабость силовой установки (максимальная скорость всего 290 км/ч) и путевая неустойчивость.

Следует отметить, что в конце 1930-х годов в недрах ВВС США зародилась идея создания сверхсовременного истребителя-перехватчика с высокими летными характеристиками. 27 ноября 1939-го была выпущена спецификация (технические требования), которая и послужила базой для объявления конкурса на лучший проект. Заинтересованные фирмы были ознакомлены с его условиями 18 декабря 1939-го. Вряд ли инициаторы конкурса могли предполагать, что его итогом станет появление на свет нескольких самых необычных поршневых истребителей в США. По сути эти самолеты стали "лебединой песней" американской винтовой истребительной авиации. Высокие требования, предъявленные к новому самолету, заставили конструкторов использовать самые нестандартные компоновочные и конструктивные решения. [6]

Всего в конкурсе приняли участие тринадцать фирм, причем проекты девяти из них предполагали использование схемы с толкающим винтом. Такое решение выглядело весьма заманчиво, так как при использовании толкающего винта не нужно было тратить мощность на обдув фюзеляжа. Кроме того, становилось возможно компактно разместить в носовой части вооружение, облегчив его обслуживание и не возиться при этом с синхронизаторами. Неудивительно, что все три победителя выражали именно эту концепцию. Но, как известно, палка всегда о двух концах, и в процессе создания и испытаний стали всплывать присущие такой компоновке недостатки.

Самолеты победители кокурса / Изображение: Aviationarchives.blogspot.com

Однако вначале все выглядело просто отлично. 15 мая 1940 года на совещании в Райт Филд были определены победители. Первое место заняла фирма Валти Эйкрафт с самолетом ХР 54, второе досталось Кертисс-Райт Корпорейшн с самолетом ХР-55, а третье - Нортроп Эйркрафт с самолетом ХР-56. Решение о постройке всех трех самолетов было принято 31 мая 1940 года, а 22 июня фирмы получили задание на более детальную проработку своих проектов.

Первоначально на все машины предполагалось установить 24-цилиндровый мотор водяного охлаждения Пратт-Уитни Х-1800-A3G(H-2600) мощностью 2300 л. с, который в то время находился в стадии разработки. Но из-за возникших трудностей работы по его созданию были прекращены, и фирмам пришлось заняться поиском других двигателей. Это привело к определенной задержке конструкторских работ.

После того как участникам конкурса были представлены его условия, фирма Валти сразу же приступила к проектированию. Следует отметить, что уже до этого она разрабатывала истребитель "Модель-78", с 12-цилиндровым мотором Аллисон V-1710, который по своим проектным характеристикам был близок к требованиям армейской спецификации. Взяв за основу этот проект и переработав его под установку двигателя Пратт-Уитни Х-1800-A3G, фирма предложила его ВВС под обозначением "Модель 84". Именно этот проект и стал победителем конкурса.

После более детальной проработки проекта, включавшей продувку моделей самолета в аэродинамических трубах, Валти представила военным окончательный вариант. Оценив высокие летные характеристики (предполагалось, что самолет сможет летать со скоростью свыше 800 км/ч!), ВВС 8 января 1941 -го выдали фирме заказ на постройку и испытания прототипа нового истребителя, которому было присвоено обозначение ХР-54.[7]

Истребитель ХР-54 / Фото: Aviadejavu.ru

Прекращение работ по мотору Х-1800-A3G поставило все фирмы-участницы в довольно трудное положение, и каждая из них выходила из него по-своему. В качестве силовой установки для своего ХР-54 Валти выбрала двигатель Лайкоминг ХН-2479-1, находившийся в стадии испытаний и доводки и развивавший взлетную мощность 2300 л. с. (для X-1800-A3G эта мощность была номинальной), а на высоте 9500 м - 2000 л. с.

Осмотр двигателя истребителя ХР-54 / Фото: Feldgrau.info

В ходе проектирования в конструкцию истребителя вносили многочисленные изменения. В сентябре 1940-го ВВС потребовали улучшить высотные характеристики самолета и забронировать кабину летчика. Поэтому пришлось ввести в конструкцию гермокабину, а на мотор установить два турбокомпрессора. В результате этих нововведений взлетный вес ХР-54 увеличился с проектных 5200 кг до почти 8300 кг.

Высокие характеристики нового истребителя, заявленные фирмой, потребовали использовать при проектировании последних достижений аэродинамики того времени. Помимо этого, его конструкция имела ряд интересных особенностей. Конструкторы Валти выбрали для этой машины схему двухбалочного среднеплана с необычайно "чистыми" обводами. Следует отметить, что в то время двухбалочная компоновка уже не была новинкой. Такую схему имели голландские истребители Фоккер G.1 и Фоккер XXIII, а также американский ЛокхидР-38"Лайтнинг".

Крыло - W-образной формы. Стреловидность передней кромки центроплана составляла 24 град, а консоли крыла имели обратную стреловидность. Внутри центроплана размещалась разработанная специалистами НАСА система охлаждения - все ее элементы не выступали за обводы крыла и не создавали дополнительного сопротивления.

Воздух поступал в воздухозаборники в носке центроплана и через воздуховоды подавался к водяному и маслорадиаторам. При этом посадочные щитки были устроены таким образом, что помимо своих основных функций, они еще регулировали поток воздуха, проходящий через радиаторы.[7]

Тонкий фюзеляж монококовой конструкции был изготовлен из магниевых сплавов с широким применением сварки и имел круглое поперечное сечение. За носовой частью с отсеком вооружения и передней стойкой шасси располагалась гермокабина, подполом которой устанавливалось различное оборудование (гидравлика, электросистема и т.п.). Между задним гермошпангоутом кабины и противопожарной перегородкой находились баки с топливом и маслом (часть топлива размещалась в крыльевых баках, а общая емкость топливной системы составляла 870л).

Хвостовую часть фюзеляжа занимала двигательная установка, состоящая из мотора Лайкоминг ХН-2479 и четырехлопастного винта изменяемого шага "Кертисс" диаметром 4,1 м.

Хвостовые балки располагались не параллельно оси фюзеляжа, как это обычно принято для самолетов такой схемы, а слегка сходились к стабилизатору; расстояние между их осями в районе крыла составляло 5,54 м, а у оперения -4,83 м.

Одним из недостатков, присущих схеме с толкающим винтом, является опасность попадания летчика под "мясорубку" винта при аварийном покидании машины. Валти, решая эту проблему, попыталась убить сразу двух зайцев: обеспечить безопасное покидание самолета при аварии и позволить летчику попасть в высокорасположенную кабину без использования вспомогательных средств.

На нижней поверхности фюзеляжа был предусмотрен люк, открывавшийся назад, по потоку / Фото: feldgrau.info

Для этого на нижней поверхности фюзеляжа был предусмотрен люк, открывавшийся назад, по потоку. На его внутренней стороне находились направляющие, по которым вверх и вниз могло двигаться кресло пилота, оснащенное электроприводом. В случае экстренного покидания самолета сначала открывался люк, а затем по нему соскальзывало вниз кресло. Таким образом летчик уводился из зоны, ометаемой винтом. Разумеется, весило это сооружение немало, особенно учитывая то, что было необходимо обеспечить герметизацию кабины.

Еще одной необычной новинкой была установка вооружения. В носовой части фюзеляжа неподвижно крепились две 37-мм пушки Т-12Д-13 с боезапасом по 50 выстрелов на ствол и два 12,7-мм пулемета с боезапасом по 500 патронов. Сама же носовая часть фюзеляжа подвижно крепилась на общей с носовой стойкой шасси цапфе и могла поворачиваться на 3 град, вверх и на 6 град. вниз. Прицеливание производилось с помощью специального визира.

Подготовка к полету / Фото: www.smartage.pl

Постройка нового истребителя велась достаточно высокими темпами, и в начале 1943 года он был готов к испытаниям. Первый полет, продолжавшийся 31 минуту, состоялся 15 января 1943 года. Маневренность и управляемость машины были признаны хорошими, но максимальная скорость -646 км/ч оказалась на 160 км/ч ниже расчетной. Здесь сыграла роль и недостаточная мощность мотора и перегруженность самолета.

Проявился и еще один недостаток, присущий схеме с толкающим винтом. Необходимость обеспечения достаточного зазора между винтом и поверхностью земли ограничивала угол атаки на взлете и при посадке, и самолету требовалась ВПП изрядной длины, как для тогдашнего бомбардировщика (около 900м).

Еще одним ударом стало решение об отказе от разработки мотора "Лайкоминг". Фирма предлагала заменить его двигателем Аллисон V-3420, но ВВС уже стали терять интерес к новому истребителю, и вопрос о серийном производстве даже не рассматривался. Но летные испытания продолжались, и налетавшую 63 часа 10 минут машину передали для войсковых испытании на авиабазу Райт Филд.

Между тем, 24 мая 1944-го поднялся в воздух второй прототип, заказ на постройку которого был выдан 17 марта 1942-го. От своего собрата он отличался отсутствием окраски, а вместо двух турбокомпрессоров установили один фирмы Дженерал Электрик. Истребитель успел совершить лишь два полета, после чего его передали на авиабазу Нортон в Калифорнии для разборки на детали. Позднее носовую часть от него перевезли в испытательный центр на авиабазе Эглин во Флориде для испытаний вооружения.

Непрекращающиеся неполадки с мотором и, главное, отсутствие запасных частей привели к тому, что летом 1944-го программа ХР-54 была закрыта. Она обошлась американским налогоплательщикам в 1,5 млн. долларов. По стечению обстоятельств ХР-54 стал последним самолетом фирмы Валти, которая в марте 1943-го слилась с фирмой Консолидейтед и ныне известна под названием Конвэр.

Три проекции самолета ХР-54 / Изображение: www.airwar.ru

Для своего самолета фирма Кертисс-Райт выбрала схему "утка". Такая схема была давно известна конструкторам (достаточно вспомнить, что первый самолет братьев Райт был "уткой"), но в то время она не пользовалась популярностью. Между тем самолеты с передним горизонтальным оперением (ПГО) имели ряд черт, казавшихся тогда весьма привлекательными. ПГО полностью участвует в создании подъемной силы и является как бы частью крыла, то есть при одной и той же величине подъемной силы площадь крыла можно уменьшить на величину, равную площади горизонтального оперения, снижая таким образом вредное сопротивление самолета.

Истребитель ХР-55 / Фото: Deviantart.com

Кроме того, в то время считалось, что "утка" не может сорваться в штопор, так как при выходе на критические режимы на ПГО начинается срыв потока и, поскольку центр тяжести самолета расположен впереди крыла, нос машины опускается, и она снова набирает скорость. Это положение было верным лишь отчасти. При резком срыве потока с оперения, например, при сильном вертикальном порыве ветра, могут начаться беспорядочные колебания относительно поперечной оси. После того, как пионеры авиации столкнулись с этим явлением (до конца с его причиной тогда разобраться не смогли), "утка" надолго сошла со сцены.

Решив принять участие в конкурсе R-40C-II, фирма Кертисс поручила разработку нового истребителя своему отделению в Сент-Луисе. За проектирование отвечал Е. М. Флеш. После того, как ВВС присудили проекту второе место, с фирмой был заключен контракт, предусматривающий постройку цельнометаллической модели в масштабе 1:4, предназначенной для испытаний в аэродинамической трубе. Провели более 600 продувок, но результаты были неудовлетворительными. Судьба контракта оказалась под угрозой, и фирма приняла беспрецедентное решение: построить летающую модель в масштабе 1:1. Она получила обозначение Кертисс-Райт Модель 24В (или CW 24В).

Фюзеляж выполнили из стальных труб, а крыло сделали деревянным. На самолете установили мотор "Менаско" С68-5 мощностью 275 л. с. и двухлопастный винт постоянного шага. Шасси оставили неубираю-щимся. Вообще конструкция модели была максимально упрощена и позволяла вносить изменения "налету". В ноябре 1941 года ВВС выдали фирме заказ на испытания этой машины.

23 декабря 1941 - го CW 24В впервые поднялся в воздух, его пилотировал испытатель фирмы Кертисс Хэрви Грей. С декабря 1941-го по май 1942-го совершено 169 испытательных полетов, в ходе которых получили большое количество данных, доказывающих надежность выбранной схемы. Правда, выяснили, что машина имеет тенденцию к рысканию (это объяснялось малым плечом от руля направления до центра тяжести), но с ней сумели справиться, установив вертикальные кили треугольной формы на концах крыла. После проверки полученных результатов, 10 июля 1942 г. военные выдали фирме контракт на постройку трех прототипов стоимостью 3,5 млн. долл. Cw 24В отправили в исследовательский центр в Лэнгли для испытаний на штопор в аэродинамической трубе.

Новый истребитель получил обозначение ХР-55 и имя "Асендер" (набирающий высоту). Он представлял свободнонесущий цельнометаллический низкоплан с передним горизонтальным оперением довольно небольшой площади и крылом стреловидностью 35 град, по передней кромке. Примерно на 3/4 размаха каждого крыла располагались треугольные вертикальные кили с рулями направления. На внешней части крыла (за килями) были установлены элероны, а на внутренней - закрылки.

В хвостовой части фюзеляжа, за кабиной пилота, находился двигатель Аллисон V-1710-95 взлетной мощностью 1275 л. с, который выбрали после отказа от разработки мотора Х-1800. Первоначально предполагалось установить два соосных винта, но потом выбрали один, трехлопастный, который мог сбрасываться при аварийном покидании кабины. Воздухозаборник над двигателем и радиатор под ним образовывали вертикальное оперение.

В ходе создания ХР-55 построили полноразмерный макет, а в конструкцию самолета не раз вносились изменения. С целью улучшения обзора неоднократно менялось остекление кабины, было установлено бронестекло и уменьшен запас топлива.

Подготовка к полету / Фото: Topwar.ru

Первый "Асендер", еще без вооружения, доставили из сборочного цеха на аэродром СкотФилд(Иллинойс)10 июля 1943-го. На следующий день начались наземные испытания, а 13 июля Харви Грей поднял этот необычный истребитель в воздух.

Выяснилось, что ПГО становилось эффективным лишь на достаточно большой скорости, а это чрезмерно увеличивало длину разбега. Поэтому площадь рулей высоты увеличили на 15%. Испытания проходили довольно гладко, но 15 ноября 1943 г. машина потерпела катастрофу. При проведении испытаний на сваливание заглох мотор, и самолет попал в перевернутый плоский штопор. Грею удалось сбросить винт и выпрыгнуть с парашютом. Поскольку второй опытный самолет уже находился в высокой степени готовности, в его конструкцию не сумели внести каких-либо существенных изменений. Он впервые поднялся в воздух 9 января 1944 г.

При его испытаниях были введены ограничения на некоторые режимы полета, в частности, запретили вводить самолет в штопор на высотах менее 6100 м.И лишь на третьем прототипе сумели провести испытания по полной программе. Размах его крыла был увеличен с 12,35 до 13,42 м, увеличили и углы отклонения рулей высоты. Кроме того, на самолете установили штатное вооружение из четырех 12,7-мм пулеметов Кольт Браунинг М2 с боезапасом 500 выстрелов на ствол.

Истребитель поднялся в воздух 25 апреля 1944 г. ВВС довольно высоко оценили летные данные "Асендера", но отметили слишком большую взлетную дистанцию, высокую скорость сваливания и недостаточную устойчивость (дело в том, что ПГО не демпфирует возмущения по тангажу, как это делает хвостовое оперение самолета нормальной схемы, а наоборот усиливает его. Эту проблему смогли решить лишь в 70-х годах, когда появились надежные электронные системы дистанционного управления). Кроме того, отмечалось плохое охлаждение мотора Аллисон и его недостаточная мощность.

К моменту окончания испытаний уже появились первые реактивные самолеты, и ВВС вскоре забыли о ХР-55, хотя Е. М. Флеш и предлагал установить на нем реактивный двигатель. Третий прототип передали в ноябре 1944 г. в Эглин Филд для испытаний вооружения. В декабре того же года его вернули в Райт Филд, где провели взвешивание машины и определили положение центра тяжести. После чего программа была закрыта.

Истребитель в Национальном музее авиации и космонавтики США в Вашингтоне / Фото: Pinterest.ru

Третий ХР-55 разбился 27 мая 1945 г. во время авиашоу, когда он выполнял медленную "бочку". Пилот получил смертельные ранения. Второй прототип в настоящее время находится в Национальном музее авиации и космонавтики США в Вашингтоне.

Три проекции истребителя ХР-55 / Изображение: Russianpulse.ru

Одновременно с работой над N-1M фирма Northrop приступила к разработке поршневого истребителя с рабочим обозначением N-2B. В своей работе конструкторы исходили из требований, выдвинутых военно-воздушными силами к перспективному истребителю. Руководство ВВС хотело, чтобы такой самолет превосходил все существующие истребители в скорости, скороподъемности и вооружении. Нортропу казалось, что, опираясь на результаты испытаний N-1M, его фирма легко решит поставленную задачу.

История появления требований ВВС, которые излагались в документе R40C, весьма любопытна и заслуживает отдельного рассмотрения. Она началась в июне 1939 года, когда в преддверии войны армия начала получать кредиты на разработку современных вооружений. Часть средств была выделена на разработку новых истребителей.

Конкурс эскизных проектов начался 7 августа 1939 года, а уже 13 сентября было объявлено, что конкурсная комиссия отобрала проекты трех фирм: Curtiss-Wright, Republic и Douglas. Однако Douglas отказалась от дальнейшей работы, командующий ВВС генерал Генри Арнольд обратился в министерство обороны за разрешением использовать эти средства на разработку перспективного истребителя с высокими летно-техническими характеристиками. Так появился документ R40C, в котором излагались основные требования к такому самолету.

Предложение Арнольда одобрили 9 февраля 1940 года и уже 20 февраля с документом R40C были ознакомлены семь авиационных фирм. 15 мая 1940 года в адрес технической комиссии ВВС поступило 25 аванпроектов, Через пять дней напряженной работы комиссия определила победителей, Ими оказались фирмы Vultee - с самолетом V-84 (в будущем - ХР-54), Curtiss-Wrighte - CW-24B (ХР-55) и Northrop - N-2B (ХР-56).

Нортроп поставил свою подпись под контрактом 22 июня 1940 года. Фантазию конструкторов никто не ограничивал, и инженеры из Northrop выбрали для N-2B аэродинамическую схему "бесхвостка" с толкающими соосными винтами противоположного вращения. В свободной от двигателя носовой части самолета должна была разместиться батарея из двух 20-мм пушек и четырех крупнокалиберных пулеметов. В форме стреловидного крыла истребителя сразу угадывались черты N-1М. Их близкое родство выдавали также опущенные вниз законцовки крыла и раскрывающиеся элевоны для управления по направлению. Истребитель имел короткий бочкообразный фюзеляж с выступающей кабиной, гаргротом и подфюзеляжным килем.

В качестве основного конструкционного материала для самолета был выбран легкий магниевый сплав. Детали конструкции должны были соединяться между собой (впервые в авиации!) с помощью сварки. На крыле имелись закрылки с триммерами и раскрывающиеся элевоны. Двигатель находился сразу за кабиной летчика. Проектом N-2B предусматривалась установка рядного двигателя с жидкостным охлаждением Х-1800 фирмы Pratt and Whitney мощностью 1800 л.с.

Практически весь объем фюзеляжа занимали двигатель и кабина летчика, поэтому топливные баки разместили в крыле. В начале сентября 1940 года фирма изготовила модель самолета в масштабе 1:5 и под руководством директора Гуггенхеймовской аэролаборатории Теодора фон Кармана начала ее продувки в аэродинамической трубе Калифорнийского технологического института.

Полномасштабный макет N-2B строился полным ходом, а выкатка летного образца ожидалась в сентябре 1941 года. Больше всего Джона Нортропа заботила силовая установка. Фирма Pratt and Whitney переключилась на производство 18-цилиндрового двигателя R2800 мощностью 2000 л.с. Работа над проектом N-2B оказалась под угрозой срыва. В результате переговоров представители фирмы Pratt and Whitney убедили Джона Нортропа поставить на свой истребитель двухтысячесильный R2800. При этом мотористы полностью брали на себя разработку системы охлаждения и редуктора для привода винтов.

Новая силовая установка сильно ухудшила первоначальные расчетные характеристики истребителя. Полетная масса N-2B возросла при этом почти на 1000 кг. Тем не менее военные одобрили установку R2800 на истребитель, и летом 1941 года прислали Джону Нортропу изменения к контракту. Перед этим они осмотрели полно-масштабный макет истребителя. 0бщая оценка была удовлетворительной, самолету присвоили обозначение ХР-56 и название Black Bullet ("Черная пуля"). [8]

Истребитель ХР-56 / Фото: Pinterest.ru

Строительство первого опытного образца истребителя с заводским номером 41-786 затянулось до начала марта 1943 года. Из сборочного цеха самолет выкатили 20 марта.

Основной деталью системы охлаждения был громадный вентилятор Воздух для него поступал через овальные воздухозаборники, расположенные в корневой части крыла. Отработанный воздух выходил из задней части фюзеляжа через щель перед коком винтов, которая закрывалась венцом из регулируемых створок.

Два трехлопастных воздушных винта противоположного вращения (первый диаметром 2,95 м и второй 2,89 м) имели полые лопасти. Для обеспечения безопасного покидания самолета винты могли отстреливаться с помощью пиропатронов.

Для улучшения устойчивости истребителя крыло было установлено с положительным V в 6 градусов, а законцовки крыла имели отрицательное V в 6 градусов. Под фюзеляжем закреплялся треугольный киль. Его оконечность находилась в нескольких сантиметрах от поверхности земли, так что предельный угол тангажа при взлете истребителя не мог превышать 12 градусов.

Истребитель ХР-56 / Фото: Pinterest.ru

В первых числах апреля ХР-56 перевезли в Мюрок. 6 апреля летчик-испытатель Джон Меерс начал первые испытательные пробежки по поверхности сухого озера. При рулении на больших скоростях машину начинало бросать из стороны в сторону. Главными виновниками такого поведения стали тормоза основных колес шасси, которые пришлось заменить.

В это время Нортроп узнал об аварии на фирме Pratt and Whitney. Силовая установка от ХР-56 проходила стендовые испытания, и во время одного из этапов центробежными силами были оторваны лопасти винта. Конструкторы приняли решение всесторонне проверить все, что касается силовой установки. В ходе осмотров выявились люфты в креплении редуктора, которые появились после пробежек и газовок. Таким образом, первый полет пришлось отложить на неопределенный срок.

Два первых полета на ХР-56 состоялись только 30 сентября 1943 года. Впечатления Джона Меерса о полете были ужасными. Самолет летел на высоте 1,5 м над поверхностью озера Роджерс на скорости около 270 км/ч. При этом летчику приходилось постоянно и с большим усилием тянуть ручку на себя, а в это время машина все время хотела отклониться от выбранного направления. Как оказалось, опускание носа в полете было вызвано передней центровкой, а неустойчивость по направлению - недостаточной площадью вертикальных поверхностей. Для исправления ситуации было решено изменить центровку с помощью балласта, а площадь хвостового оперения увеличить за счет установки еще одного киля сверху фюзеляжа.

Истребитель ХР-56 в полете / Фото: Pinterest.ru

Доработанный самолет выкатили на взлетную полосу 8 октября. Перед полетом Меерс решил совершить несколько скоростных пробежек и подлетов. На третьем подлете на скорости около 200 км/ч самолет внезапно развернуло, машина два раза перевернулась и упала. Самолет оказался полностью разрушенным, а Меерс отделался несколькими ушибами. Расследование причин аварии показало, что виной всему стал разрыв пневматика левой стойки шасси. В конструкции второго прототипа, который строился на заводе в Хоутхорне, решили устранить все обнаруженные недостатки - начиная от центровки и заканчивая заменой пневматиков шасси. Запланированное на ноябрь 1943 года окончание сборки второго образца перенесли на январь 1944 года. Кроме всего прочего на самолете пришлось изменить систему привода раскрывающихся элевонов. Новая система представляла собой две трубы, прикрепленные к законцовкам крыла. Когда летчик хотел повернуть в нужную сторону, он перекрывал соответствующую трубу и воздух начинал поступать в специальный сильфон. Сильфон увеличивался в размерах и двигал рычаг раскрытия элевонов.

После окончания сборки ХР-56 ©2 (заводской номер 42-38353) подвергли предварительным испытаниям прямо на заводе. Особое внимание уделялось проверке работы привода раскрытия элевонов и исследований прочностных характеристик новых пневматиков. После предварительной подготовки истребитель отправили в Мюрок.

Первый полет ХР-56 ©2 совершил 22 марта 1944 года. В воздух его поднимал новый летчик-испытатель - Гарри Кросби. Он с трудом оторвал машину от земли на скорости 250 км/ч. Для удержания самолета в воздухе летчику, как и прежде, приходилось изо всех сил двумя руками тянуть на себя ручку управления. Новая же система управления по курсу была вполне контролируемой, хотя и излишне чувствительной. Истребитель медленно набирал высоту, мощности силовой установки явно не хватало для разгона пятитонной машины. Через семь минут полета отказал топливомер, и Кросби посадил самолет.

Через девять дней истребитель был готов ко второму полету. У него изменили положение центра тяжести и устранили неисправность топливомера. Кросби взлетел и набрал высоту 1500 метров. Однако при уборке шасси самолет внезапно задрал носовую часть вверх, и скорость полета упала до 190 км/ч. Летчик немедленно выпустил стойки, стабилизировал положение самолета с помощью триммеров, а затем опять убрал шасси.

Теперь Кросби смог полностью овладеть машиной. Однако при достижении скорости в 320 км/ч он внезапно ощутил сильную вибрацию и отметил тенденцию истребителя заваливаться на левое крыло. Считая, что дальнейшее увеличение скорости опасно, пилот повел самолет на посадку.

В мае 1944 года ХР-56 поднимался в воздух еще четыре раза. Каждый раз инженеры Нортропа вносили незначительные изменения в конструкцию, но улучшить пилотажные свойства самолета или добиться более высокой скорости полета так и не удалось. Специалисты фирмы решили продуть самолет в натурной аэродинамической трубе NACA, но она была постоянно занята более важными исследованиями. Пока ХР-56 ждал своей очереди, Кросби совершил еще несколько полетов, которые принесли еще одну строку в список неприятностей. У "Черной пули" оказался необъяснимо высокий расход топлива. После десятого полета было решено прекратить дальнейшие испытания и разработку истребителя. По мнению военных, ХР-56 не мог превзойти истребители того времени, например, Р-47 Thunderbolt. Самолет оставили на базе Мюрок, где он хранился в течение двух лет. Вопрос о продолжении испытаний поднимался несколько раз, но безуспешно В 1946 году ХР-56 исключили из списка машин, ожидающих летных испытаний, и передали в Смитсоновский музей, где он находится до настоящего-времени. Имеются сведения о том, что его возвратят на фирму Northrop для восстановления.

Проекции самолета ХР-56 / Изображение: Pholder.com

При написании материала использовались данные открытых интернет источников:

3. Материалы авиационной энциклопедии «Уголок неба», публикация «CW-24B»,

5. Материал Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Continental XI-1430».

6. Материалы авиационной энциклопедии «Уголок неба», публикация «P-55 Ascender».

7. Материалы авиационной энциклопедии «Уголок неба», публикация «P-54 Swoose Goose».

8. Материалы авиационной энциклопедии «Уголок неба», публикация «P-56 Black Bullet»

Теги: Авиация, разработка, опытные истребители, Curtiss-Wright CW-24B, ХP-54 Swoose Gooseь, Curtiss-Wright XP-55, ХP-56 Black Bullet