Amerikansk jagerfly McDonnell XF-85 Goblin

2024 Forfatter: Matthew Elmers | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 22:28

McDonnell XF-85 "Goblin" er et jetfly opprettet i USA som en eskortejager som kan være basert på Convair B-36-bombeflyet.

XF-85 ved Edwards Air Force Base

De første tankene om å lage et strategisk bombefly som, etter å ha tatt av fra USAs territorium, kunne dekke en betydelig avstand til fiendens stillinger, og etter å ha fullført et kampoppdrag, kunne det amerikanske militæret dukke opp i 1941. Årsakene til at disse tankene dukket opp var de første nederlagene i Stillehavskrigen, samt sannsynligheten for at Storbritannia ville falle. Slik fremkom oppdraget for den seksmotors strategiske bombeflyet B-36. Utviklingen av maskinen ble forsinket så mye at den ikke hadde tid til å delta i krigen. Da byggingen av et fly med en rekkevidde på omtrent 9 tusen km tok slutt, viste det seg at det ikke passet inn i begrepet å bruke bombefly vedtatt på den tiden: det var ingen eskortejager som var i stand til å følge bombeflyet hele tiden flyturen. De eksisterende flyene, så vel som de som kunne vært designet for å følge Convair B -36 med en samtidig lansering, var ikke egnet: de eksisterende - på grunn av utilstrekkelig flyrekkevidde, anslått - ville ha vist seg å være veldig tunge og ikke i stand til effektivt å gjenspeile interceptor -angrep. I tillegg er piloten til eskortejageren, som er i konstant spenning gjennom hele flyet, veldig sliten når behovet for å gjennomføre et luftslag oppstår. Representanter for det amerikanske luftvåpenet mente at disse problemene bare kunne løses med en ikke-standard tilnærming.

I desember 1942 kunngjorde det amerikanske luftvåpenet en konkurranse under betegnelsen "Project MX-472"-eskorte av et tungt ultra-langdistanse bombefly. En spesiell kommisjon i to år vurderte en rekke prosjekter, men valget ble stoppet på prosjektet av en jagerfly av den såkalte "parasittiske" typen, som for det meste av flyturen ville være inne i bombeflyet, og om nødvendig, ville bli sluppet utenfor. Denne løsningen var ikke helt ny - lenge før Convair B -36 var det luftskip av lignende design.

Det eneste selskapet som presenterte et ganske velutviklet prosjekt av denne typen jagerfly var den nylig opprettede "McDonnell". Til tross for problemene som oppsto, presenterte selskapets ingeniører, under ledelse av Barkley, som tidligere jobbet for Curtiss, på kort tid flere prosjekter som oppfylte kravene til luftvåpenet. De foreslåtte alternativene var forskjellige i festetypene: innvendig eller halvforsenket oppheng. I begynnelsen av 1945 hadde representanter for US Air Force valgt et prosjekt som inkluderte en intern suspensjon. I selskapet fikk bilen betegnelsen "Model 27D".

En ordre om utvikling av prototyper (militær betegnelse XF-85) fra American Air Force ble mottatt i mars 1947, og den første uavhengige flyvningen fant sted 23. august året etter. Jagerflyet ble skutt opp fra et Boeing EB-29B-bombefly. Flytester har vist at turbulens rundt bombeflyet skaper alvorlige kontrollproblemer. Sammen med det faktum at et slikt miniatyrfly ikke kunne ha manøvrerbarheten og hastigheten til jagerflyet det skulle kollidere med i luften, førte dette til at utviklingen ble avsluttet.

Dimensjonene til bombeholderen til transportbomberen (4,88 x 3,0 m) begrenset også dimensjonene til selve XF-85. Skroglengde - 4, 32 m (hele lengden på flyet - 4, 5 m) bredde 1, 27 m, høyde 2, 0 m. Flyet skulle utstyres med fire maskinkanoner av stort kaliber. I henhold til spesifikasjonen kan en jagerfly i 10-12 tusen meters høyde bli avfyrt og adoptert på et og et halvt minutt. Flykroppen er en semi-monocoque av metall av aluminiumlegeringer. Utstyr, drivstofftanker og våpen ble installert inne i flykroppen, siden vingen var tynn, hadde en sammenleggbar enhet helt i roten og en kompleks struktur. Vingespenn 6, 44 m, fei langs forkanten 37 grader. Flyet hadde ikke et landingsutstyr - bare hjelpeløpere beregnet på nødlanding. Halenheten er seks-plan.

XF-85 Goblin-kabinen hadde et volum på 0,74 m3. Til tross for så små dimensjoner, ble oppvarming, trykk og tetning gitt i førerhuset. I tillegg klarte designerne å "presse" et høytrykks oksygenforsyningssystem, samt en oksygenboks for piloten å puste etter en nødutgang fra flyet (dette var nødvendig, siden det praktiske taket var 15 tusen meter). Pilotens redningssystem var et T-4E utkastningssete med 33 graders rygghelling. Tettheten i cockpiten førte til at maskingeværets sikte og pedaler, og ikke stolen, ble justert i høyden. I tillegg ble utvalget av piloter for dette flyet også bestemt av de små dimensjonene: høyde ikke mer enn 172 cm, vekt (inkludert drakten) - opptil 90 kg.

Drivstoffsystemet besto av en enkelt 435 liter, beskyttet hesteskoformet drivstofftank som omgir motoren. Dette volumet ved full motoreffekt ga 20 minutters flytur, i cruisemodus - 32 minutter. Under testene var det mulig å oppnå en flyvetid på 1 time og 17 minutter. Det ble antatt at en 95-liters tank og to vinge-kammer med en kapasitet på 113 liter hver ville bli installert i gargrotta på produksjonsfly. Alle tankene var utstyrt med et påfyllingssystem for inert gass. I tillegg ble flyet utstyrt med et brannslukningsanlegg for karbondioksid.

En Westinghouse J34-WE-7 turbojetmotor (skyvekraft 1361 kg) ble installert i den fremre flykroppen. Dette stedet ble valgt for å flytte jagerflyets tyngdepunkt fremover. Takket være dette har skulderen på halenheten økt. Et 1320 mm eksosrør ble koblet til dysens utgang fra motoren; røret og motoren var dekket med et lag glassfiberull og aluminiumsfolie for å redusere varmeoverføring. I tillegg blåste luften som kom fra luftinntaket utenfor motoren. Hvis freestream -hastigheten oversteg 250 km / t, ble motorturbinen autorotert, noe som gjorde det mulig å ekskludere rullingen av turboladeren ved start fra transportflyet. Willard BB 206 / V akkumulator ble brukt til tenning.

I løpet av designet ble flere alternativer for å feste en jagerfly vurdert, inkludert bruk av en lang kabel med en sløyfe i enden. Jagerflyet, etter at fangsten ble trukket, ble trukket inn i bombebukta. På grunn av kabelens slapphet var det imidlertid en mulighet for at en kollisjon mellom transportøren og jagerflyet ble trukket opp. For å unngå slike situasjoner, ble en stiv trapes av kompleks design valgt som en oppkoblingsenhet, som tok den parasittiske jagerfly vekk fra transportørens flykropp, og minimerte risikoen for kollisjon.

Tilkoblingsenheten som ble installert på jagerflyet er en uttrekkbar stålkrok utstyrt med en fjærbelastet sikkerhetsbrakett. For å løsne fra bæreren ble krokens hode rotert. Rengjøringsdriften er elektrisk. Suspensjonssystemet ble designet på grunnlag av en lignende enhet som tidligere ble brukt på luftskipene Makon og Akron. Krokens hode i forlenget posisjon var i pilotens synsfelt over forsiden av kalesjen.

Cockpittens tetthet gjenspeiles også i dashbordkonfigurasjonen. Det nødvendige minimumet av instrumenter ble installert på det: navigasjon - indikatorer på en gyrokompass og et automatisk radiokompass (ARC); aerobatisk - lufthastighetsindikator, akselerometer og høydemåler; motorstyringsenheter - indikatorer på turbintemperatur, turboladerhastighet, drivstofftrykk og drivstoffmåler. Det var også en cockpit manometer. For at piloten ikke skulle skade bena under utkastningen, ble instrumentpanelet sparket tilbake sammen med cockpiten. Radioutstyret til den serielle "parasittiske" jagerflyet skulle bestå av en AN / ARC-5 VHF radiostasjon og et AN / APN-61 radiokompass. Radiostasjonsantennen var planlagt plassert på spissen av den øvre venstre kjølen. Det var ikke radioutstyr på prototypene.

For å sikre brannsikkerhet ble ledningene til flyet trukket tilbake i brannsikre bokser og hylser. Det var kontakter i luftinntaket og i fjæringskroken for tilkobling av ekstern strømforsyning.

Rullestyringssystemet hadde ikke hydrauliske boostere. Ailerons er av vanlig type, med trimmere justerbare under flyging og aerodynamisk kompensasjon. Kontrollen over pitchkanalen, i motsetning til den, ble organisert på en veldig særegen måte - på grunn av differensiert nedbøyning av fire styreflater på tvers. Loven om avbøyning av styreflatene var basert på det samme prinsippet som for fly med V -formet hale: når de tråkker, bøyde de seg i forskjellige retninger, og når de ga et håndtak - i en retning. En original differensieringsmekanisme ble installert i kontrollkanalen til haleflatene. Rorene var også utstyrt med trimmere som var justerbare under flyging. Justeringen var spesielt viktig, ettersom justeringen av jagerflyet endret seg mye etter hvert som drivstoffet gikk tom.

XF-85 Goblins bevæpning besto av fire 12,7 mm Colt Browning M-3 lette maskingevær. Ammunisjon - 300 runder per fat. På prototyper ble våpens omfavnelser lukket med overlegg. Installasjonen av et kino-fotomaskinpistol ble også levert. Det var planlagt at maskingeværene senere skulle erstattes av Ford-Pontiac M-39 kanoner av 20 mm kaliber. Lastingen av våpenet ble utført ved hjelp av et pneumatisk system, hvis luft ble hentet fra motorkompressoren.

På grunn av en flytest, på grunn av en tydelig liten skulder og utilstrekkelig vertikalt haleområde, ble det installert et par ekstra faste kjøl på begge prototyper - under og over halekeglen. Denne løsningen gjorde det mulig å øke banestabiliteten. Under flykroppen var det en aerodynamisk brems laget i form av en hydraulisk avbøyd klaff. Kontrollen ble utført av en glidebryter som var plassert på gassen. Ved overskridelse av hastigheten på 900 km / t ble klaffen automatisk avbøyd. Da hastigheten falt under 297 km / t, ble de automatiske lamellene avbøyd. Stasjonen er via et snekkegir, elektromekanisk.

På forespørsel fra en representant for luftvåpenet ble det installert primitive landingsenheter på flyet, som ved landing på bakken skulle forhindre skade. De besto av en sterkt utstående vårski som var bøyd fra en stållist, og to små stålhæl installert i endene av vingen.

2. juni 1946 ble tremodellen til jagerflyet og suspensjonstrapsen for den demonstrert for kundens representanter. 8. juni bestilte luftvåpenet 2 prototypefly og en seilfly for statiske tester. Alle hadde ikke elektronisk utstyr og våpen. På slutten av 1946 ble den første prototypen av Goblin, bygget med stor forsiktighet og på kortest mulig tid, levert fra McDonnell pilotanlegg i St. Louis, Missouri til Moffett Field AFB (California) for rensing i en NASA -vind tunnel … Under transporten fikk imidlertid prototypen et stort tilbakeslag - ved lasting på en henger, på grunn av dårlig slynging, falt flyet av og falt på betongen fra en høyde på tre meter. Fallet skadet nesen, motoren og drivstofftanken alvorlig. Den første nissen ble returnert til St. Louis for oppussing. Testene fortsatte på den andre prototypen.

McDonnell-påhengsmotorkjemperprogrammet vakte så stor interesse blant kundens representanter at Convair ble instruert om å utstyre alle B-36-bombefly med produksjon (med 23 maskiner) med en trapez for Goblin. I tillegg skulle 10% av disse bombeflyene produseres i versjonen av "rene" hangarskip som kunne bære tre eller fire "parasittiske" jagerfly. Den første serien av "Goblin" skulle bestå av 100 biler. I tillegg var det et prosjekt for å konvertere det til et bærbart rekognoseringsfly (det var legemliggjort i FICON-systemet, F-84F republikansk rekognoseringsfly basert på GRB-36-transportøren). Rensingene ble fullført i begynnelsen av 1948. I henhold til resultatene ble det klart at lamellene er ineffektive, og i frigitt tilstand reduserer kroken sporstabiliteten med 75%. Dette er fordi høyhastighets åpen gropskrok fungerer som en tverrstrømningsplate. Nedbøyningsvinkelen til lamellene ble økt, kroken ble festet i frigitt posisjon, kroken på kroken ble lukket med en fairing. Etter å ha fullført forbedringene, ble bilen levert til Muroc Dry Lake flybase. Der ble han allerede ventet av EB-29-bombeflyet, med sitt eget navn "Monstro", omgjort til en transportør.

Dette flyet var i tjeneste, men deltok ikke i fiendtligheter. Da den ble konvertert til XF-85-bæreren, hadde den flydd 180 timer. Den viktigste endringen var utvidelsen av den bakre bombebukten og installasjonen av McDonnell -foldetrapesen. I tillegg til opphengssløyfen, hadde denne designen en løftekrage, som i senket tilstand dekket baugen på "Goblin" og forhindret at den svingte. Trapesen i forlenget posisjon gikk ned med 3,2 meter. I den bakre bombebukta var også utstyrt med en presset kontrollpost for trapes, og i nærheten av det et "venterom" - stedet der Goblin -piloten ventet på signalet.

Operatøren holdt kontakten med piloten til XF-85 "Goblin" ved å bruke en laveffekts VHF-radio under avkoblingen. For å filme og fotografere prosessen med å lansere og motta "Goblin" om bord, ble kameraer og kameraer installert på den nedre overflaten av transportørens vinge. Halen på "Monstro", for å øke synligheten, ble malt i lyse gule, vingens bunn og topp ble påført med brede gule og svarte striper. Slik at jagerflyet, som hang under halebombebukta i en halvforsinket posisjon, ikke ved et uhell traff overflaten på rullebanen, ble Monstros halestøtte forlenget. Siden klareringen av den tidligere bombeflyet var utilstrekkelig, ble "Goblin" lastet gjennom gropen. Først ble en jagerfly kjørt inn i gropen på en vogn, deretter løp transportøren inn i den ovenfra, senket trapes og utførte pickupen. Den eneste testpiloten som ble rekruttert til Goblins testprogram var Edwin Skosh, sjefpilot i McDonnell Company, en tidligere amerikansk marineflyger.

I begynnelsen av juni 1948 foretok Monstro sine første flyvninger med XF-85 Goblin om bord. Etter den første stigningen insisterte Ed Skosh på en avdeling og en uavhengig flytur, han ble bokstavelig forelsket i en ny jagerfly, og det ser ut til at flyet gjengjeldte; ingen av de mange nødssituasjonene som oppstod under testene endte tragisk. Under de første flyvningene ble Goblin -motoren sjekket og testet. I tillegg ble det utviklet en prosedyre før flyging: Først gikk "Goblin" ned på trapesen, piloten måtte forlate det forseglede "venterommet" gjennom luftlåsen, gå langs en smal metallbane som ikke er lukket til cockpiten på jagerfly, som igjen ble trukket inn i kupeen, klatret inne uten trappestige, lukk lykten og først etter det var han i relativ sikkerhet. Situasjonen i bomkammeret på B-36 ville vært noe lettere, fordi den var lukket nedenfra av klaffer, men de var fraværende på Monstro, og stien til cockpiten fra "venterommet" var vanskelig og farlig.

23. august 1948 foretok Goblin jomfruturen. Frakoblingen ble utført med en hastighet på 320 km / t i en høyde på 6,1 km. Piloten snudde hodet på den hengende kroken, XF-85 sank 40 meter mens motoren var på. Etter det gikk jagerflyet i aktiv flytur. Ed Skosh sjekket Goblins flydata i 10 minutter i hastighetsområdet 290-400 km / t. etter det gjorde han et forsøk på å fortøye til trapeset, men det mislyktes. Det viste seg at motorstyringssystemet var for ufølsomt for nøyaktig hastighetskontroll. Turbulensen som ble skapt bak det senkete trapezet presset også flyet ned. I tillegg var det vanskelig for piloten å bestemme avstanden til trapesets øre. Skosh selv innrømmet at øyemåleren mislyktes fullstendig, og noen ganger syntes det at han lukket det ene øyet. Forsøk på å navigere i stripene på halen og vingen av "Monstro" hjalp heller ikke. I løpet av det andre løpet, på grunn av den store forskjellen i hastigheter, traff "Goblin" trapeset med en lykt og knuste den. Piloten, som mistet hjelmen og oksygenmasken, satte seg på en vårski i ørkenen med nesten helt tømt drivstoff. Kilometertallet var 400 meter, mens landing av bilen ikke ble skadet. Basert på resultatene fra denne flyturen, ble det konkludert med at det ikke var tilstrekkelig kontrollerbarhet i pitchkanalen.

For å forbedre håndteringen har stigningstrimmene og heisavbøyningen blitt økt. For en ekstra kontroll av systemene "Monstro" 11. og 12. oktober løftet "Goblin" to ganger opp i luften uten å koble fra trapes. Den andre uavhengige flyvningen fant sted 14. oktober. Skosh Etter frakobling foretok han en hel kaskade av evolusjon på jagerflyet, og sjekket stigningshastighet, manøvrerbarhet, kursstabilitet og akselerasjonsegenskaper. Goblin var overlegen enhver jagerfly på den tiden når det gjelder flyprestasjonene. Hovedfordelen med den nye jagerflyet var dens høye skyve-til-vekt-forhold-omtrent 0,8 med ½ drivstoffkapasitet. Man kunne bare drømme om et slikt vekt-vekt-forhold på 1940-tallet, siden de daværende jetmotorene hadde en stor masse, lav skyvekraft og et betydelig drivstofforbruk.

Dermed overgikk XF-85 Goblin alle samtidige i akselerasjon og stigningshastighet. Flyet begynte imidlertid å vise temperament: bilen var ganske vanskelig å fly, noe som gjorde den utilgjengelig for piloter med gjennomsnittlig kvalifikasjon. I tillegg, selv etter tilførsel av to store kjøl under og over akterkroppen på banen, forble stabiliteten utilstrekkelig fordi begge kjølene var i den aerodynamiske skyggen av flykroppen, noe som forårsaket svingninger av typen "nederlandsk trinn" under dykket flyet.

På slutten av den andre flyvningen fortøyet skosch jagerflyet til trapeset fra den første tilnærmingen, men denne prosedyren kan sammenlignes med den "russiske roulette", bare takket være flaks ble pickupen vellykket.

Dagen etter foretok de to flyvninger til. "Goblin" la begge gangene til "Monstro", men Skosh bemerket i rapporten at virvelsporet, som strekker seg bak det senkede trapes, forstyrrer pickupen. 22. oktober, etter flyturen, satte Skosh seg, etter 3 mislykkede forsøk på å legge til, i ørkenen.

For å nøytralisere alle negative faktorer var det nødvendig med teoretisk beregnede og gjennomtenkte tiltak. Den andre prototypen "Goblin" ved Washington Institute ble blåst i en vindtunnel. Basert på resultatene av utrensningene ble det besluttet å modernisere begge prototypene i St. Louis. Der ble det montert utskjæringer av den nedre delen av kroken på maskinene, som ifølge beregninger skulle nøytralisere effekten av frigjøring av kroken på sporets stabilitet. Krokørelengden ble økt med 150 mm. Feide kjøl ble installert i enden av vingen. Flyet returnerte til Muroc Dry Lake -basen på slutten av vinteren 1948/49.

Den andre Goblin -prototypen foretok sin åttende flytur 8. mars 1949, hvoretter den første prototypen ble koblet til programmet. Under den første flyturen led han av en fiasko - en sterk sidevind førte til at flyet gjespet ved lanseringen, brøt av kroken og skadet trapesen alvorlig, som de ikke kunne fjerne. Skosh landet i ørkenen uten problemer, som vanlig. Pilotens mening om den oppgraderte jagerflyet var positiv.

Det tok omtrent en måned mer å gjenopprette trapeset, og 8. april foretok XF-85 Goblin sin siste flytur. Luftforsvarets holdning til programmet på dette tidspunktet var allerede ganske kult. Ed Skosh prøvde å presse maksimal ytelsesverdier ut av flyet under flyturen. Imidlertid mislyktes hentingen igjen, og testeren måtte lande flyet i ørkenen igjen. XF-85-programmet ble kansellert i mai 1949. Det var forgjeves at selskapets representanter og testpiloten argumenterte for at den bærbare jagerflyet under testene viste færre feil sammenlignet med andre prototypekampfly.

De største problemene ble forårsaket av et upraktisk fagverks trapez, i kjølvannet av hvilket et lite fly nådeløst ble kastet i forskjellige retninger. På proaktiv basis presenterte McDonnell raskt for luftvåpenet et trekk trapez med en teleskopisk eksosstang, som grep Goblins krok 20 meter under transportøren utenfor turbulenssonen og deretter trakk den til hovedgrepet. I tillegg ble det utarbeidet alternativer for utvikling av XF -85 Goblin - et fly med en feid vinge og en hastighet på M = 0,9, samt et transonisk fly med en deltoidvinge. Disse prosjektene gikk imidlertid ikke utover tegningene. Andre forsøk på å lage en luftbåren "parasittisk" jagerfly er også kjent, men i motsetning til McDonnell -prosjektet ble det ikke engang laget prototyper.

Etter at luftpåfyllingssystemer dukket opp, var det ikke behov for slike jagerfly. Goblin brukte 3.211.000 dollar på XF-85-programmet, og selv de mest døende skeptikerne måtte innrømme at McDonnell var best på å håndtere problemet. Det svake punktet var ikke flyet, men betingelsene for lansering og landing av jagerflyet. Begge "Goblins", i motsetning til de fleste prototyper, overlevde, sannsynligvis på grunn av det originale og gode utseendet. I 1950 ble de kjøpt fra selskapet av luftfartsmuseer: den første prototypen ble anskaffet av et privat museum, som senere overførte flyet til American Air Force Museum i Dayton (Ohio), den andre kom til Offut flybase (Nebraska) og er utstilt på Museum of Strategic Air Command …

Flytekniske egenskaper:

Lengde - 4,53 m;

Høyde - 2, 56 m;

Høyde med brettet vinge - 3,32 m;

Vingespenn - 6, 44 m;

Vingeareal - 9, 34 m²;

Tom vekt - 1696 kg;

Normal startvekt - 2194 kg;

Drivstofftankens volum er 435 liter;

Motortype-1 Westinghouse J34-WE-22 turbojetmotor;

Uforceret skyvekraft - 1361 kgf;

Marsjfart - 689 km / t;