Amerikansk fighter McDonnell XF-85 Goblin

2024 Författare: Matthew Elmers | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 22:35

McDonnell XF-85 "Goblin" är ett jetflygplan som skapats i USA som en eskortjakt som kan baseras på bombplanet Convair B-36.

XF-85 vid Edwards Air Force Base

De första tankarna på att skapa ett strategiskt bombplan som kunde ha tagit av från USA: s territorium och täcka ett stort avstånd till fiendens positioner, och efter att ha genomfört ett stridsuppdrag återvände den amerikanska militären 1941. Orsakerna till att dessa tankar uppträdde var de första nederlagen i Stillahavskriget, liksom sannolikheten för att Storbritannien skulle falla. Så här framkom uppdraget för den sexmotoriga strategiska bombplanen B-36. Maskinens utveckling försenades så mycket att den inte hann delta i kriget. När konstruktionen av ett flygplan med en räckvidd på cirka 9 tusen km tog slut, visade det sig att det inte passade in i konceptet att använda bombplan som antogs vid den tiden: det fanns ingen eskortjakt som kunde följa bombplanet hela tiden flyget. De befintliga flygplanen, liksom de som kunde ha utformats för att följa med Convair B -36 med en samtidig lansering, var inte lämpliga: de befintliga - på grund av otillräcklig flygsträcka, projekterade - skulle ha visat sig vara mycket tunga och oförmögen att effektivt återspegla avlyssningsattack. Dessutom är piloten för eskortkämpen, som är i konstant spänning under hela flygningen, mycket trött när behovet av att genomföra en luftstrid uppstår. Representanter för det amerikanska flygvapnet ansåg att dessa problem bara kunde lösas med ett icke-standardiserat tillvägagångssätt.

I december 1942 tillkännagav det amerikanska flygvapnet en tävling under beteckningen "Project MX-472"-eskort av en tung ultralångdistansbombare. En särskild kommission under två år övervägde ett antal projekt, men valet stoppades på projektet av en stridsflygare av den så kallade "parasitiska" typen, som under större delen av flygningen skulle vara inne i bombplanet, och vid behov, skulle släppas utanför. Denna lösning var inte helt ny - långt innan Convair B -36 fanns luftskepp av liknande design.

Det enda företaget som presenterade ett ganska välutvecklat projekt av denna typ av stridsflygplan var den nyligen skapade "McDonnell". Trots problemen som uppstod presenterade företagets ingenjörer, under ledning av Barkley, som tidigare arbetade för Curtiss, på kort tid flera projekt som uppfyllde kraven från flygvapnet. De föreslagna alternativen skilde sig åt i olika typer av infästningar: invändig eller halvfälld infästning. I början av 1945 hade representanter för det amerikanska flygvapnet valt ett projekt som inkluderade en intern avstängning. I företaget fick bilen beteckningen "Model 27D".

En order om utveckling av prototyper (militärbeteckning XF-85) från det amerikanska flygvapnet mottogs i mars 1947, och den första oberoende flygningen ägde rum den 23 augusti året efter. Kämpen lanserades från ett Boeing EB-29B-bombplan. Flygtester har visat att turbulens runt bombplanet skapar allvarliga kontrollproblem. Tillsammans med det faktum att ett sådant miniatyrflygplan inte kunde ha manövrerbarhet och hastighet för krigare som det skulle kollidera med i luften, ledde detta till att utvecklingen avbröts.

Dimensionerna på bärvagnens bombfack (4,88 x 3,0 m) begränsade också måtten på själva XF-85. Skrovlängd - 4, 32 m (flygplanets hela längd - 4, 5 m) bredd 1, 27 m, höjd 2, 0 m. Planet skulle utrustas med fyra maskinkanoner av stor kaliber. Enligt specifikationen kunde en fighter på 10-12 tusen meters höjd avfyras och adopteras på en och en halv minut. Fuselage är en halv-monocoque av metall av aluminiumlegeringar. Utrustning, bränsletankar och vapen installerades inuti flygkroppen, eftersom vingen var tunn, hade en vikningsenhet vid roten och en komplex struktur. Vingbredd 6, 44 m, svep längs framkanten 37 grader. Flygplanet hade ingen landningsställ - endast hjälplöpare avsedda för nödlandning. Svansenheten är sex-plan.

XF-85 Goblin-kabinen hade en volym på 0,74 m3. Trots så små dimensioner fanns värme, trycksättning och tätning i hytten. Dessutom lyckades konstruktörerna "pressa" ett högtryckssyretillförselsystem, samt en syreburk för piloten att andas efter en nödutgång från flygplanet (detta var nödvändigt, eftersom det praktiska taket var 15 tusen meter)). Pilotens räddningssystem var ett utkastningssäte T-4E med en 33-graders rygglutning. Cockpittens täthet ledde till att maskingevärets sikt och pedaler, och inte stolen, gjordes justerbara i höjd. Dessutom bestämdes valet av piloter för detta flygplan också av de små dimensionerna: höjd högst 172 cm, vikt (inklusive kostym) - upp till 90 kg.

Bränslesystemet bestod av en enda 435 liters, skyddad hästskoformad bränsletank som omger motorn. Denna volym vid full motoreffekt gav 20 minuters flygning, i kryssningsläge - 32 minuter. Under testerna var det möjligt att uppnå en flygtid på 1 timme 17 minuter. Man antog att en 95-liters tank och två vingeutrymmetankar med en kapacitet på 113 liter vardera skulle installeras i gargrottan på produktionsflygplan. Alla tankar var utrustade med ett påfyllningssystem för inert gas. Dessutom fick flygplanet ett brandsläckningssystem för koldioxid.

En Westinghouse J34-WE-7 turbojetmotor (dragkraft 1361 kg) installerades i den främre flygkroppen. Denna plats valdes för att flytta kämparens tyngdpunkt framåt. Tack vare detta har axeln på svansenheten ökat. Ett 1320 mm avgasrör var anslutet till munstycksutgången från motorn; röret och motorn täcktes med ett lager glasfiberull och aluminiumfolie för att minska värmeöverföringen. Dessutom blåste luften från luftintaget utanför motorn. Om freestream -hastigheten översteg 250 km / h auktoriserades motorturbinen, vilket gjorde det möjligt att utesluta turboladdarens rullning vid start från flygplanet. Willard BB 206 / V ackumulator användes för tändning.

Under designens gång övervägdes flera alternativ för att fästa en jaktplan, inklusive användning av en lång kabel med en ögla i slutet. Kämpen, efter att fångsten drogs in i bombviken. På grund av kabelns slapphet fanns det dock en möjlighet att en kollision mellan bäraren och stridsflygplanet dras upp. För att undvika sådana situationer valdes en styv trapets av komplex design som en kopplingsanordning, som tog parasitkämpen bort från bärarens flygkropp, vilket minimerade risken för kollision.

Anslutningsanordningen som installerades på stridsflygplanet är en infällbar stålkrok utrustad med en fjäderbelastad säkerhetsfäste. För att lossna från bäraren roterades krokens huvud. Rengöringsenheten är elektrisk. Fjädringssystemet konstruerades på grundval av en liknande enhet som tidigare användes på luftfartygen Makon och Akron. Krokens huvud i det utsträckta läget var i pilotens synfält ovanför kapellens framsida.

Cockpittens täthet återspeglas också i instrumentbrädans konfiguration. Det nödvändiga minimumet av instrument installerades på det: navigering - indikatorer på en gyrokompass och en automatisk radiokompass (ARC); aerobatisk - lufthastighetsindikator, accelerometer och höjdmätare; motorstyrenheter - indikatorer på turbintemperatur, turboladdarens hastighet, bränsletryck och bränslemätare. Det fanns också en cockpit tryckmätare. För att piloten inte skulle skada benen under utkastningen sköts instrumentpanelen tillbaka tillsammans med cockpit. Radioutrustningen för den seriella "parasitiska" jaktplanen skulle bestå av en AN / ARC-5 VHF-radiostation och en AN / APN-61 radiokompass. Radiostationsantennen var planerad att placeras vid spetsen av den övre vänstra kölen. Det fanns ingen radioutrustning på prototyperna.

För att säkerställa brandsäkerheten drogs kablarna till flygplanet in i brandsäkra lådor och hylsor. Det fanns kontakter i luftintagsskalet och i upphängningskroken för anslutning av en extern strömförsörjning.

Valsstyrsystemet hade inga hydrauliska boosters. Ailerons är av vanlig typ, med trimmare justerbara under flygning och aerodynamisk kompensation. Kontrollen över stigkanalen, i motsats till den, organiserades på ett mycket märkligt sätt - på grund av differentierad avböjning av fyra styrytor placerade på tvären. Lagen om böjning av styrytor baserades på samma princip som för flygplan med V -formad svans: när de trampade, avböjde de i olika riktningar och när de gav ett handtag - i en riktning. En original differentieringsmekanism installerades i svansytornas styrkanal. Rodren var också utrustade med trimmare justerbara under flygning. Justeringen var särskilt viktig, eftersom kämparnas inriktning förändrades mycket när bränslet tog slut.

XF-85 Goblins beväpning bestod av fyra 12,7 mm Colt Browning M-3 lätta maskingevär. Ammunition - 300 rundor per fat. På prototyper stängdes vapens omfamningar med överlägg. Installationen av ett biograffoto-maskingevär tillhandahålls också. Det var planerat att maskingevärna senare skulle ersättas av Ford-Pontiac M-39 kanoner av 20 mm kaliber. Omladdningen av vapnet utfördes med hjälp av ett pneumatiskt system, vars luft togs från motorkompressorn.

På grund av en klart liten axel och otillräckligt vertikalt svansområde installerades ett par extra fasta köl på båda prototyperna innan och under flygningstesterna - nedanför och ovanför svanskonen. Denna lösning gjorde det möjligt att öka banstabiliteten. Under flygkroppen fanns en aerodynamisk broms gjord i form av en hydrauliskt avböjd flik. Kontrollen utfördes av en reglage som fanns på gasreglaget. Vid överskridande av hastigheten 900 km / h avböjdes klaffen automatiskt. När hastigheten sjönk under 297 km / h avböjde de automatiska lamellerna. Drivningen sker via en snäckväxel, elektromekanisk.

På begäran av en representant för flygvapnet installerades primitiva landningsanordningar på planet, som vid landning på marken skulle förhindra skador. De bestod av en starkt utskjutande fjäderskida böjd från en stålremsa och två små stålklackar installerade vid ändarna av vingen.

Den 2 juni 1946 demonstrerades trämodellen av stridsflygplanet och upphängnings trapets för den för kundens representanter. Den 8 juni beställde flygvapnet 2 prototypflygplan och ett segelflygplan för statiska tester. Alla hade inte elektronisk utrustning och vapen. I slutet av 1946 levererades den första prototypen av Goblin, byggd med stor omsorg och på kortast möjliga tid, från McDonnell -pilotanläggningen i St. Louis, Missouri, till Moffett Field AFB (Kalifornien) för rening i en NASA -vind tunnel … Under transporten drabbades dock prototypen av ett stort bakslag - vid lastning på en släpvagn, på grund av dålig lyftning, föll flygplanet av och föll på betongen från en höjd av tre meter. Fallet skadade allvarligt näsan, motorn och bränsletanken. Den första nissen skickades tillbaka till St. Louis för renovering. Testerna fortsatte på den andra prototypen.

McDonnells utombordare jaktprogram väckte så stort intresse bland kundrepresentanterna att Convair fick i uppdrag att utrusta alla B-36-bombplan (med 23 maskiner) med en trapets för Goblin. Dessutom skulle 10% av dessa bombplan tillverkas i versionen av "rena" hangarfartyg som kan bära tre eller fyra "parasitiska" krigare. Den första serien av "Goblin" skulle bestå av 100 bilar. Dessutom fanns det ett projekt för att konvertera det till ett portabelt spaningsflygplan (det var förkroppsligat i FICON-systemet, F-84F Republican spaningsflygplan baserat på GRB-36-bäraren). Rensningarna slutfördes i början av 1948. Enligt deras resultat blev det klart att lamellerna är ineffektiva och i frisläppt tillstånd minskar kroken spårstabiliteten med 75%. Detta beror på att höghastighetskroken fungerar som en tvärflödesplatta. Böjningsvinkeln för lamellerna ökades, kroken fixerades i det frigjorda läget, krokens brunn stängdes med en kåpa. Efter att ha genomfört förbättringarna levererades bilen till Muroc Dry Lake -basen. Där väntades han redan av EB-29-bombplanen, med sitt eget namn "Monstro", omvandlat till en transportör.

Detta flygplan var i tjänst, men deltog inte i fientligheter. När den konverterades till XF-85-bäraren hade den flugit 180 timmar. Den viktigaste förändringen var utbyggnaden av den bakre bombkanten och installationen av McDonnell fällbara trapets. Förutom upphängningsslingan hade denna design en lyftkrage, som i sänkt läge täckte fören på "Goblin", vilket hindrade den från att svänga. Trapezoidet i det utdragna läget gick ner med 3,2 meter. I den bakre bombrickan var också utrustad med en tryckkontrollerad trapeskontrollstolpe, och nära den ett "väntrum" - platsen där Goblin -piloten väntade på signalen.

Operatören höll kontakten med piloten på XF-85 "Goblin" med hjälp av en lågeffekts VHF-radio under avkopplingen. För att filma och fotografera processen för att lansera och ta emot "Goblin" ombord installerades kameror och kameror på den nedre ytan av bärarens vinge. Svansen på "Monstro", för att öka synligheten, målades i ljusgult, vingens botten och toppen applicerades med breda gula och svarta ränder. Så att under start, stridsflygplanet, som hängde under svansbombviken i ett halvt infälld läge, inte av misstag träffade banans yta, förlängdes Monstros svansstöd. Eftersom rensningen av den tidigare bombplanen var otillräcklig, laddades "Goblin" genom gropen. Först kördes en stridsflygare in i gropen på en vagn, sedan sprang bäraren in i den uppifrån, sänkte trapets och utförde pickupen. Den enda testpilot som rekryterades till Goblins testprogram var Edwin Skosh, chefspilot för McDonnell Company, en före detta amerikansk marinpilot.

I början av juni 1948 gjorde Monstro sina första flygningar med XF-85 Goblin ombord. Efter den första uppstigningen insisterade Ed Skosh på en avskiljning och en oberoende flygning, han blev bokstavligen förälskad i en ny stridsflygplan, och det verkar som om planet gjordes fram; ingen av de många nödsituationer som inträffade under testerna slutade tragiskt. Under de första flygningarna kontrollerades och testades Goblin -motorn. Dessutom utvecklades ett förflygningsförfarande: först, "Goblin" sjönk ned på trapesen, piloten fick lämna det förseglade "väntrummet" genom luftslussen, gå längs en osluten smal metallväg till cockpiten på fighter, som åter drogs in i facket, klättrade inuti utan någon trappstege, stäng lyktan och först efter det var han i relativ säkerhet. Situationen i bombfacket på B-36 hade varit något lättare, eftersom den stängdes underifrån av klaffar, men de saknades på Monstro, och vägen till sittbrunnen från "väntrummet" var svår och farlig.

Den 23 augusti 1948 gjorde Goblin sitt första flyg. Frånkopplingen utfördes med en hastighet av 320 km / h på 6,1 km höjd. Piloten vände huvudet på den hängande kroken, XF-85 sjönk 40 meter medan motorn var påslagen. Efter det gick jägaren in i aktiv flygning. Ed Skosh kontrollerade Goblins flygdata i 10 minuter i hastighetsområdet 290-400 km / h. efter det gjorde han ett försök att förtöja till trapets, men det misslyckades. Det visade sig att motorstyrsystemet var för okänsligt för exakt varvtalsreglering. Turbulensen som skapades bakom den sänkta trapetsformen pressade också ner flygplanet. Dessutom var det svårt för piloten att bestämma avståndet till trapezoidens öra. Skosh själv erkände att ögonmätaren misslyckades helt och ibland tycktes det som att han stängde ena ögat. Försök att navigera i ränderna på svansen och vingen på "Monstro" hjälpte inte heller. Under den andra körningen, på grund av den stora skillnaden i hastigheter, slog "Goblin" trapez med en lykta och krossade den. Piloten, som tappade hjälmen och syrgasmasken, satte sig på en vårskidor i öknen med nästan helt tömt bränsle. Körsträckan var 400 meter, medan landningen av bilen inte skadades. Baserat på resultaten från denna flygning drogs slutsatsen att det inte fanns tillräcklig kontrollerbarhet i pitchkanalen.

För att förbättra hanteringen har stigningen och stigningen av hissen ökats. För en ytterligare kontroll av systemen "Monstro" den 11 och 12 oktober, lyfte "Goblin" två gånger upp i luften utan att koppla från trapets. Den andra oberoende flygningen ägde rum den 14 oktober. Skosh Efter avkoppling gjorde han en hel kaskad av utveckling på kämpen, kontrollerade stigningshastigheten, manövrerbarheten, banans stabilitet och accelerationsegenskaper. Goblin var överlägsen alla fighter på den tiden när det gäller dess flygprestanda. Den främsta fördelen med den nya stridsflygplanet var dess höga drag-i-vikt-förhållande-cirka 0,8 med ½ bränslekapacitet. Man kunde bara drömma om ett sådant drag-i-vikt-förhållande på 1940-talet, eftersom dåvarande jetmotorer hade en stor massa, låg dragkraft och betydande bränsleförbrukning.

Således överträffade XF-85 Goblin alla sina samtidiga i acceleration och stigningshastighet. Planet började dock visa sitt temperament: bilen var ganska svårflygad, vilket gjorde det otillgängligt för piloter med genomsnittlig kvalifikation. Dessutom, även efter tillägget av två stora kölar under och ovanför den akterkropp på banan, förblev stabiliteten otillräcklig eftersom båda kölen befann sig i flygkroppens aerodynamiska skugga, vilket orsakade svängningar av typen "holländskt steg" under dyket av flygplanet.

I slutet av den andra flygningen förtöjde skosch framgångsrikt fighteren till trapezoidet från det första tillvägagångssättet, men detta förfarande kan jämföras med "rysk roulette", bara tack vare turen var pickupen lyckad.

Dagen efter gjorde de ytterligare två flygningar. "Goblin" dockade båda gångerna till "Monstro", men Skosh noterade i rapporten att virvelbanan, som sträcker sig bakom den sänkta trapetsformen, stör pickupen. Den 22 oktober, efter flygningen, satte sig Skosh efter tre misslyckade försök att lägga till, i öknen.

För att neutralisera alla negativa faktorer krävs teoretiskt beräknade och genomtänkta åtgärder. Den andra prototypen "Goblin" vid Washington Institute blåstes i en vindtunnel. Baserat på resultaten från utrensningarna beslutades det att modernisera båda prototyperna i St. Louis. Där installerades kåpor på krokens nedre del på maskinerna, som enligt beräkningar skulle neutralisera effekten av krokens frigöring på spårstabiliteten. Krokörans längd ökades med 150 mm. Sopade kölar installerades i vingarnas ändar. Flygplanet återvände till Muroc Dry Lake -basen i slutet av vintern 1948/49.

Den andra Goblin -prototypen gjorde sin åttonde flygning den 8 mars 1949, varefter den första prototypen kopplades till programmet. Under den första flygningen drabbades han av ett misslyckande - en stark sidovind ledde till att planet gäspade vid sjösättningen, bröt av kroken och skadade trapezoidet allvarligt, vilket de inte kunde ta bort. Skosh landade i öknen utan problem, som vanligt. Pilotens åsikt om den uppgraderade jaktplanen var positiv.

Det tog ungefär en månad mer att återställa trapeziet, och den 8 april gjorde XF-85 Goblin sin sista flygning. Flygvapnets inställning till programmet vid denna tidpunkt var redan ganska cool. Ed Skosh försökte pressa ut maximala prestandavärden ur flygplanet under flygningen. Emellertid misslyckades pickupen igen, och testaren fick landa planet i öknen igen. XF-85-programmet avbröts i maj 1949. Det var förgäves att företagets företrädare och testpiloten hävdade att under testerna visade den bärbara jägaren färre brister jämfört med andra prototyper.

De viktigaste problemen orsakades av en obekväm fackverkstrapez, i vilken ett litet plan skoningslöst kastades åt olika håll. På proaktiv grund presenterade McDonnell snabbt flygvapnet för ett drag trapezium med en teleskopisk avgasstång, som tog tag i Goblins krok 20 meter under bäraren utanför turbulenszonen och sedan drog den till huvudgreppet. Dessutom utarbetades alternativ för utveckling av XF -85 Goblin - ett flygplan med en svepad vinge och en hastighet på M = 0,9, samt ett transoniskt flygplan med en deltoidvinge. Dessa projekt gick dock inte längre än ritningarna. Andra försök att skapa en luftburen "parasitisk" jaktplan är också kända, men till skillnad från McDonnell -projektet skapades inte ens prototyper.

Efter att luftpåfyllningssystem uppträdde fanns det inget behov av sådana krigare. Goblin spenderade 3 211 000 dollar på XF-85-programmet, och även de mest hårda skeptikerna måste erkänna att McDonnell var bäst på att hantera problemet. Den svaga punkten var inte planet, utan förutsättningarna för jaktplanets lansering och landning. Båda "Goblins", till skillnad från de flesta prototyper, överlevde, förmodligen på grund av det ursprungliga och snygga utseendet. 1950 köptes de av företaget av flygmuseer: den första prototypen förvärvades av ett privat museum, som senare överförde flygplanet till American Air Force Museum i Dayton (Ohio), den andra kom till Offut flygbas (Nebraska) och är utställd på Museum of Strategic Air Command …

Flygtekniska egenskaper:

Längd - 4,53 m;

Höjd - 2, 56 m;

Höjd med vikad vinge - 3, 32 m;

Vingbredd - 6, 44 m;

Vingeyta - 9, 34 m²;

Tom vikt - 1696 kg;

Normal startvikt - 2194 kg;

Bränsletankarnas volym är 435 liter;

Motortyp-1 Westinghouse J34-WE-22 turbojetmotor;

Otvungen kraft - 1361 kgf;

Marschfart - 689 km / h;