Блоги / Техника и вооружение

5:00 / 19.03.19
Авиационная экзотика: «Летающий Блин» – истребитель для ВМС США (1942)

Американский инженер Чарльз Циммерман получил некогда широкую известность, благодаря своим необычными идеями и разработками.

В 1940 годах. американский инженер Чарльз Циммерман (Charles Horton Zimmerman) спроектировал маленький, вертикально взлетающий летательный аппарат с двумя винтами противоположного вращения. [1] Двигатель был расположен снизу платформы, а летчик на ней стоял. Для управления полетом Ч. Циммерман предполагал использовать небольшие крылья за спиной летчика и рулевые поверхности на его защитном шлеме.



01.jpg

  Vought V-173, «Летающий Блин», американский экспериментальный истребитель / Фото: Mi3ch.livejournal.com

Биографическая справка

л1.jpg

Американский инженер Чарльз Циммерман / Фото:  Westbrookfuneralhomehazen.com

Чарльз Циммерман был широко известен своими необычными идеями и разработками. Работая в Национальном консультативном комитете по аэронавтике (NACA) с 1931 года, он зарекомендовал себя достаточно грамотным инженером. В 1933 году Ч. Циммерман в качестве авиаконструктора принял участие в конкурсе на гражданский легкий самолет. Проект самолета в виде дископлана с двумя винтами большого диаметра был отклонен.

Однако он построил и испытал летательный аппарат, который вошел в историю как первый в мире истребитель укороченного взлета и посадки F5U. Машину называли «Летающим парашютом», «Летающим блином», «Шумовкой» или «Летающей тарелкой Циммермана». Руководство NACA предложило Ч Циммерману продолжить исследования по этой теме на экспериментальной станции реактивного движения NACA на острове Уэллопс.

В 1933 году Ч. Циммерман осуществил серию опытов с крылом малого удлинения. Проведенные теоретические исследования продемонстрировали эффективность данной схемы. На концах крыла сверхмалого удлинения должны были находиться винты. Это позволило снизать индуктивное сопротивление системы «крыло-винты» и построить машину с большим диапазоном скоростей. [2] При этом низкооборотные винты большого диаметра позволяли машине совершать вертикальный взлет и висеть в воздухе, как вертолету поперечной схемы. 

Первая пилотируемая модель по этой схеме с 2 двигателями и размахом крыла в 2 м была построена в 1935 году но не смогла оторваться от земли из-за несинхронного вращения винтов. Новая резино-моторная модель с размахом крыльев в 0,5 м успешно летала. [3] Летом 1937 года его пригласили на работу в компанию «Чанc-Воут», где Циммерман построил электролет V-162 с размахом крыльев в 1 м и успешно летал в ангаре. В 1938 году разработки Ч. Циммермана заинтересовали военных и в 1939 году он участвует в конкурсе на создание истребителя нетрадиционной схемы. Тогда Ц. Циммерман и приступил к созданию легкомоторного самолета V-173.

Модель оснащалась 2 двигателями А-80 мощностью по 80 л.с., которые вращали 2 трехлопастных винта диаметром по 5,03 м. Размах крыла самолета составляла 7,11 м, площадь – 39,67 кв. м. Общая длина самолета составляла 8,13 м. Шасси самолета было неубирающимся. Самолет имел 2 киля с рулями, а по тангажу и крену машина управлялась цельноповоротными элевонами.

Испытания в аэродинамической трубе успешно завершились в декабре 1941 г. и начались летные испытания самолета. Оторвавшись от земли летчик Б. Гайтон ощутил, что ему не хватает сил отклонить ручку управления. На высоте в 100 м несколько попыток были неудачны. После нескольких попыток V-173 развернулся, через 13 минут после взлета коснулся земли и на скорости около 80 км/ч  через 15 м остановился.

Инженеры устранили недостатки и улучшили характеристики воздушного винта. В последующих неудачах при взлетном весе в 1400 кг прочная конструкция и малая посадочная скорость спасали самолет от серьезных поломок.



Основным недостатком машины испытатели называли плохой обзор из кабины пилота во время рулежки и при взлете. Разбег опытного самолета V-173 составлял 60 м. и при встречном ветре в 46 км/ч он мог взлететь вертикально. Максимальная скорость составляла 222 км/ч, максимальный потолок – 1524 м. С 1949 года самолет V-173 находится в запасниках авиационного музея Смитсоновского института.

с1.gif

Схема самолета V-173 / Изображение: mkset.ru


Тактико-технические показатели самолета V-173

Общие характеристики

Экипаж, человек
1
Длина:  26 футов 8 дюймов (8,13 м)
Размах крыла:  23 фута 4 дюйма (7,11 м)
Высота:  14 футов 9 дюймов (4,51 м)
Площадь крыла:  427 футов² (44,2 м²)
Нагруженный вес:  2,258 фунтов (1,024 кг)
Силовая установка:  два двигателя Continental A-80 водяного охлаждения, 80 л. с. (60 кВт каждый)
Летные характеристики

Максимальная скорость:  138 миль в час (222 км/ч)
Скороподъемность:  5,000 футов за 7 минут (1,100 м за 5 минут)


Параллельно шли работы по созданию истребителя VS-315. Новый истребитель в ВМС США получил обозначение XF 5U-1. Машина отличалась соотношением около 11 м между посадочной и максимальной скоростью. Для самолетов обычной схемы это значение равнялось 5. Расчетный диапазон скоростей истребителя должен был составить от 32 до 740 км/ч.

04.jpg

Новый истребитель в ВМС США получил обозначение XF 5U-1 / Фото: topwar.ru

Для преодоления сильных вибраций был создан движитель под названием «разгруженный пропеллер» – деревянный пропеллер сложной формы.

«Скиммер» (истребитель XF5U-1) выполнил программу летных испытаний и установил скоростной рекорд того времени и показал скорость в 811 км/ч. Кроме того, самолет продемонстрировал возможность вертикального взлета со специальной трапеции. Самолет взлетал по-вертолетному – с винтами, поднятыми вверх и мог зависать в воздухе. 

06.jpg

Устройство двигательной установки истребителя XF5U-1 / Изображение: topwar.ru

Однако проект истребителя XF5U-1 был закрыт из-за финансовых затруднений и началом перевооружения ВВС США на реактивную технику. Созданные самолеты были разоружены и раздавлены бульдозерами, а опытный образец V-173 был передан в музей при Смитсоновском институте.

Истребитель XF5U-1 внешне повторял V-173 и представлял двухкилевой моноплан с интегральной компоновкой и эллиптическим крылом по всему размаху. В передней части располагалась кабина пилота, отсеки со стрелковым вооружением и воздухозаборники с вентиляторами принудительного охлаждения моторов. В средней части фюзеляжа истребителя располагались моторы, валы и редукторы, основной и расходный топливные баки, приводы винтов. В нижней части были смонтированы основные стойки шасси. В задней части фюзеляжа истребителя размещались хвостовое колесо, основные органы управления машиной, а также тормозной крюк.

Кабина пилота была герметичной с закрытым каплевидным фонарем и катапультируемым сидением летчика. Основные приборы, приборы контроля силовой установки и систем истребителя размещались на передней панели приборной доски. На левой панели находились ручки управления, на правой – радиостанция и АЗС.

Силовая установка истребителя включала 2 четырнадцатицилиндровых двухрядных двигателя Pratt & Whitney R-2000-2(D) мощностью по 1600 л.с каждый. Лопасти винтов были деревянные, а сами винты имели изменяемый общий и циклический шаг. Самолет оснащался трехстоечным шасси с хвостовым колесом и гидравлической системой уборки.

На серийные самолеты предполагалось установить шесть 12,7-мм пулеметы Browning (боезапас по 400 патронов на ствол) или четыре 20-мм авиапушки М-39. Под фюзеляжем могли располагаться 2 пилона для установки топливных баков емкостью 568 л или 2 бомб массой до 454 кг. Несмотря на длительную работу основные недостатки – плохой обзор, вибрация кабины и др. остались.

с3.png
Проекции истребителя XF5U-1 / Изображение: topwar.ru

Тактико-технические показатели истребителя XF5U-1

Размеры
Длина, м
8,73
Размах крыльев, м
9,9
Высота, м
4,50
Площадь крыльев, м² 44,2
Вес пустого, кг 5968
Снаряженный вес, кг 8500
Максимальный взлетный вес, кг 8533
Двигатели:  2 поршневых Pratt&Whitney R2000-7 (1350л. с. каждый)
Летные характеристики    
Максимальная скорость:   800км/ч на высоте 8500м (проектная);в перспективе: 624км/ч на высоте 4570м
Дальность, км 1703
Максимальная высота полета, м  10516 
Скороподъемность, м/с  15,23
Нагрузка на крыло, кг/м²  172 


При написании материала были использованы открытые интернет - источники:

1. Материалы Википедии — свободной энциклопедии, публикация "Vought V-173"

2. Материалы издания "Военное обозрение", статья Сергея Юферева "Секретные самолеты союзников времен войны (часть 1) – Vought V-173"

3. Материалы Википедии — свободной энциклопедии, публикация "Vought XF5U"

4. Материалы сайта К2Х2.INFO, публикация "Воут XF5U-1 «Скиммер»".

5. Материалы Википедии — свободной энциклопедии, публикация "Pratt & Whitney R-2000 Twin Wasp".

6. Материалы издания Dogs of War, публикация "Опытный истребитель Vought XF5U Skimmer (США)"


Материал к публикации подготовил Станислав Закарян.


Источник: ИА "ОРУЖИЕ РОССИИ"
12

Теги: Авиационная экзотика, «Летающий Блин», Vought V-173, истребитель для ВМС США