I løbet af udviklingen af luftfartsteknologi blev der ofte foreslået dristige og usædvanlige ideer, hvilket indebar afvisning af de sædvanlige flyplaner. I begyndelsen af halvtredserne førte forsøg på at skabe teknologi med lodret start og landing til fremkomsten af fly af Tailsitter -klassen. Test af de usædvanlige ideer bag dette koncept blev planlagt gennem to pilotprojekter fra Lockheed og Convair. Sidstnævnte præsenterede Convair XFY-1 Pogo-flyet til test.
Ideen om et fly af typen Tailsitter ("Sidder på halen") dukkede op som et resultat af en analyse af oplevelsen af at bruge luftfartsselskabsbaserede fly og en række nye undersøgelser. For alle dens fordele havde luftfartsselskabsbaserede krigere og bombefly brug for et stort hangarskib og kunne pr. Definition ikke fungere uden det. Tilbage i slutningen af firserne blev der foreslået en original idé, der gjorde det muligt at placere en jagerfly på næsten ethvert skib eller fartøj. Det blev foreslået at udvikle og bygge et lodret start-kampfly.
Prototype Convair XFY-1 under test. Foto 456fis.org
Som opfattet af forfatterne til det nye koncept, på jorden eller på skibets dæk, skulle den lovende "halestrømper" placeres lodret. Dette gjorde det muligt for ham at tage af sted uden løb og derefter skifte til vandret flyvning "som et fly." Før landing var det derfor nødvendigt at vende tilbage til lodret flyvning igen. Uden behovet for en stor landingsbane eller flygedæk kunne et sådant fly være baseret på en lang række skibe med tilstrækkelig ledig plads. Som et resultat var det af stor interesse for flådestyrkerne.
Programmet for at skabe en lovende kamp "tailsitter" blev lanceret i 1948. I sine første faser var forskningsorganisationer engageret i teoretiske beregninger og eksperimenter, hvis resultater hurtigt gjorde det muligt at begynde at oprette fuldgyldige projekter. Udviklingen af ny teknologi blev overdraget til to førende flyproducenter - Lockheed og Convair. De havde stor erfaring med oprettelsen af luftfartsteknologi, herunder usædvanlige ordninger. Sammen med deres erfaring skulle entreprenørvirksomhederne bruge data indsamlet fra den seneste forskning.
Maskindiagram. Figur Airwar.ru
I første omgang stod entreprenørerne over for en temmelig vanskelig opgave. De var nødt til at udvikle tail-sitter-fly, der er egnet til praktisk brug i de væbnede styrker. Yderligere skulle flådenes kommando sammenligne de to modtagne prøver og vælge den mest succesrige. Denne bil var planlagt til at blive sat i produktion og sendt til tropperne. Ikke desto mindre blev det hurtigt klart, at en sådan tilgang til oprettelsen af nyt militært udstyr ikke kunne omsættes i praksis. Først var det påkrævet at teste nye originale ideer under test, vurdere deres udsigter og først derefter tage fat på oprettelsen af et fuldgyldigt kampvogn.
I den forbindelse modtog Lockheed og Convair i 1950 en ny opgave. Nu skulle de lave eksperimentelle fly, der kunne bruges til at teste Tailsitter -konceptet. Med en gunstig gennemførelse af denne fase af projektet var det muligt at påtage sig oprettelsen af kampfly.
Forberedelse til test i hangaren. Foto 456fis.org
Den 19. april 1951 underskrev den amerikanske flåde kontrakter om konstruktion af prototyper. I overensstemmelse med den indgåede aftale skulle Convair bygge og forelægge to prototyper til test. Efterfølgende besluttede virksomheden proaktivt at bygge tre maskiner, som skulle udføre forskellige typer tests. Convair-projektet modtog på dette stadium den officielle betegnelse XFY-1, dannet i overensstemmelse med navngivningsreglerne for flådens luftfartsudstyr. Det første bogstav i betegnelsen angav projektets eksperimentelle karakter, bogstavet "F" relaterede flyet til krigere, og bogstavet "Y" betegnede firmaet Convair. Enheden viste følgelig, at dette var det første projekt i sin linje.
Den foreslåede operation på skibe fra flådestyrkerne og andre krav førte til dannelsen af et usædvanligt design af flyet. "Tailsitter" Convair XFV-1 skulle generelt ligne eksisterende fly, men de vigtigste tekniske løsninger gav det et usædvanligt udseende. Projektet foreslog konstruktion af en midplane turboprop med en stor fejet vinge, blottet for vandret hale. Samtidig skulle der bruges en stor køl og ventrale højderyg. For at opnå det nødvendige tryk blev der brugt to propeller med stor diameter. Som et resultat havde bilen et genkendeligt udseende.
Flyvning i snor. Foto 456fis.org
Det haleløse fly modtog et originalt skrogdesign. Denne enhed havde en strømlinet form med et variabelt tværsnitsareal. Umiddelbart bag spinneren og propelnavet steg skroget betydeligt i højden, samtidig med at den oprindelige bredde blev bevaret. Den øverste del af flykroppen dannede en udtalt "pukkel", der var nødvendig for at rumme pilotens kabine. Bag lygten var en gargrot af kort længde, hvorpå kølholderne var placeret. Et meget originalt skroglayout blev brugt. Næsedelen blev givet under motorreduceren og koaxialskruernes nav. Motoren var placeret bag gearkassen over bunden. Pilotens kabine var placeret over den. Skrogens halerum indeholdt en del af brændstoftankene samt motorens lange udstødningsrør. Sidstnævnte blev vist på halesektionen af skroget.
En ny fløj med et stort feje blev udviklet til flyet, hvis roddel optog de fleste sider af flykroppen. Elevoner blev placeret på bagkanten af en lille fejning. Vingen modtog containerender, hvor der var yderligere brændstoftanke. Den anvendte vingeform gjorde det muligt at opnå det maksimalt mulige område med begrænsede dimensioner.
Erfarne fly på en transportvogn. Foto Airwar.ru
Et karakteristisk træk ved Convair Tailsitter er dens store køl og ventrale højderyg. Takket være brugen af en stor fløj var det muligt at opgive stabilisatorerne i det klassiske design. Stabilitet og kontrollerbarhed i den lodrette startmodus og retningsstabilitet i vandret flyvning skulle først og fremmest sikres af den lodrette hale. To lodrette planer med en fejet forkant og en afrundet spids blev brugt. På bagkanten af køl og kam var ror. Begge fly var symmetriske omkring maskinens længdeakse. I dette tilfælde, på grund af den asymmetriske udformning af skroget, havde kølen, der stak ud over den, imidlertid et mindre område og en anden form af roddelen.
På grund af sin karakteristiske position på parkeringspladsen eller under start modtog flyet "siddende på halen" et originalt landingsstel. I nærheden af vingens tip-containere på vingen og nær spidserne af den lodrette hale var der rørformede foringsrør, hvor der var faste landingsstivere. Halesitterflyet modtog et firepunkts landingsstel med støddæmpere og små hjul. Racks med casterhjul tillod flyet at indtage en lodret position samt manøvrere, når det trækkede.
Kabine interiør. Foto Airwar.ru
I den centrale del af flykroppen, direkte under cockpittet, var der en Allison YT40-A-6 turbopropmotor med en effekt på 5100 hk. Tilførslen af atmosfærisk luft til motoren blev udført ved hjælp af to indsugningsanordninger placeret på siderne foran vingekanten. Der var et luftindtag til radiatorer på bunden. Et rør blev fastgjort til motorens dyseapparat, som nåede halen på skroget og fjernede de reaktive gasser udenfor. Flyet var udstyret med to koaksiale trebladede propeller med en diameter på 4,88 m, udviklet af Curtiss-Wright. Bladene blev monteret på en fælles bøsning af et relativt komplekst design. Propeldrevet var udstyret med en hydraulisk bremse.
En pilot, der var i cockpittet, skulle kontrollere maskinen. Hans arbejdsplads var udstyret med et stort instrumentpanel med måler og flere paneler med forskellige udstyr. Kontrol skulle udføres ved hjælp af standard "jagerfly" -systemer: fly- og motorstyringspinde samt to pedaler. Cockpit modtog et udstødningssæde med usædvanlige monteringsmidler. For mere bekvemmelighed ved arbejde i forskellige tilstande kan stolen svinge inden for en bred sektor. I tilfælde af en mislykket landing kunne piloten forlade flyet og stige ned til jorden ved hjælp af et 25 fod (7,6 m) reb fast i cockpittet. En stor lanterne beskyttet piloten mod den indgående strøm. I dets sammensætning var der et fast visir og hoveddelen, der gled tilbage.
Testpilot James F. Coleman. Foto af US Navy
Forsøgsflyet havde ikke brug for et våben, men dette problem blev stadig udarbejdet på designstadiet. Mens de eksisterende dimensioner og vægtparametre bevares, kunne Convair XFY-1 bære op til fire 20 mm automatiske kanoner eller flere dusin ustyrede missiler. På grund af manglen på andre gratis mængder blev det foreslået at montere dem i containere i enderne af vingen.
På trods af alle bestræbelser på at reducere størrelsen viste det lovende tailsitter -fly sig at være ret stort. Køretøjets længde nåede 10, 66 m, vingefanget var 8, 43 m. Det lodrette halespænd var ca. 7 m. Det tomme fly havde en masse på 5,33 tons, den maksimale start blev bestemt på niveauet 7, 37 ton. Flyvning skulle overstige 980 km / t. Det var planlagt at opnå en høj stigningskarakteristik: hertil skulle skruerne udføre lastbærernes funktioner.
Testpilot John Knebel. Foto Thetartanterror.blogspot.fr
Til transport af et fly med et specifikt chassis er der udviklet en særlig bugseret bogie. En ramme med fire hjul husede to svingbjælker med hydrauliske cylindre. Ved bjælkernes frie ender blev der ved hjælp af deres egne hængsler og separate drev fastgjort mindre holdeindretninger. Ved lastning af flyet blev sidstnævnte bragt under dets midtersektion og forbundet med det med låse. Hydraulikken gjorde det muligt at overføre maskinen til en vandret position og ved hjælp af en separat traktor flytte vognen til den ønskede position. Som forberedelse til start blev flyet overført til en opretstående position, hvorefter det koblede fra og stod på sine egne hjul.
I slutningen af 1953 begyndte Convair at bygge eksperimentelt udstyr. Det blev besluttet at bygge tre identiske maskiner designet til at løse forskellige problemer som en del af et omfattende testprogram. Den første svævefly skulle have været udstyret med en propeldrevet gruppe, et brændstofsystem og betjeningselementer. En sådan prototype var beregnet til foreløbig kontrol af kraftværket. Den tredje prøve blev sendt til statisk test. Kontrolleret på jorden, snor sig i luften, og fritflyvende blev efterfulgt af en anden erfaren Tailsitter.
Forbereder start, motor kører. Foto Airwar.ru
Efter at have kontrolleret motorens funktion på den første prototype, blev der opnået tilladelse til at udføre efterfølgende test med jordtest af udstyr og efterfølgende opstigning i luften. Som et sted for disse kontroller blev Moffett flyveplads (Californien) valgt, nemlig en af dens skråninger, der på et tidspunkt blev bygget til luftskibe. Under taget på bådehuset, næsten 60 m højt, var der en kranbjælke, som skulle blive en sikkerhedsindretning. Forberedte den erfarne XFY-1 til flyvninger, demonterede specialisterne i udviklerfirmaet propellen til propelnavet, under hvilken der var en særlig fastgørelsesstruktur. Ved hjælp af sidstnævnte skal flyet hænges på krogen på en kranbjælke. Ved at vælge og frigive rebet kunne kranføreren forhindre flyet i at falde.
Den 29. april 1954 skulle flyet for første gang starte ved hjælp af belay. Pilot James F. Coleman stod for driften af prototypen. Ingeniør Bob McGreary betjente jib -kranen og overvågede længden af det frie kabel. Efter at have bragt motoren til den nødvendige effekt, kunne testpiloten løfte bilen fra jorden, men umiddelbart efter begyndte problemer. Når det var i luften, begyndte flyet at rotere ukontrollabelt omkring længdeaksen. Takket være kranførerens rettidige reaktion blev maskinen reddet fra at falde. Efter afslutningen af den første testflyvning satte bilen sig ned med nogle vanskeligheder.
Bilen er på parkeringspladsen. Foto Airwar.ru
Sandsynligvis var det på dette tidspunkt på grund af særegenhederne ved chassisfjederdæmpningen, at flyet modtog kaldenavnet Pogo (fra Pogo -stick - "Grasshopper" sportsprojektilet). Efterfølgende blev det uofficielle navn på projektet bredt kendt og bruges nu så ofte som den officielle betegnelse, som kunden har tildelt.
Flyet viste sin evne til at starte og lande lodret, men ukontrolleret rotation i disse tilstande tillod ikke at realisere alle fordelene ved den oprindelige ordning. Det var nødvendigt at finde ud af årsagerne til sådanne problemer og fjerne dem. Til dette blev flyrammens ydre overflader indsat med "silketråde", hvis observation gjorde det muligt at identificere problemer af aerodynamisk karakter. Sådanne tests gav hurtigt resultater. Det viste sig, at selv det eksisterende store bådehus ikke var stort nok til et forsøgskøretøj. Luftstrømmen fra propellerne ramte gulvet i strukturen, bevægede sig til siderne, reflekterede fra væggene og vendte tilbage. Det var de mange hvirvler, der forhindrede halestolingsplanet i at opretholde den nødvendige position.
Convair XFY-1 Pogo foretager lodret start, 30. november 1954. Foto af US Navy
Testerne tog hensyn til denne kendsgerning, men blev stadig tvunget til at fortsætte testningen i en lukket struktur. Prototypemaskinen havde stadig brug for forsikring, som kun kunne udføres af en bådkran. Installation af sådant udstyr i et åbent område var ikke muligt. Under så vanskelige forhold har J. F. Coleman gennemførte flere dusin testflyvninger med en samlet varighed på cirka 60 timer. På grund af maskinens ustabile opførsel under de første tests og efterfølgende flyvninger lukkede testpiloten aldrig lampen. Dette medførte nogle gener, men Coleman anså dem for en acceptabel pris for evnen til hurtigt at forlade flyet.
I midten af 1954 blev prototypen taget til et åbent område for gratis flyvninger. På den allerførste dag af sådanne tests var testpiloten i stand til at klatre til en højde på 6 m og derefter overvinde stangen på 45 m. Maskinens kontrol var ikke særlig enkel, men fraværet af vægge og et tag havde en positiv effekt på udstyrets egenskaber. Ved at drage fordel af dette, J. F. Coleman fortsatte lodrette flyvninger med talrige start, helikoptermanøvrer og efterfølgende landing.
Helikopterflyvning. Foto af US Navy
Snart blev en erfaren "halestrømper" overført til Brown Field (Californien), hvor testene skulle fortsætte under tilsyn af repræsentanter for militærafdelingen. På det nye sted blev der udført 70 flere lodrette flyvninger, hvorefter det blev besluttet at teste prototypen i forbigående tilstande og i vandret flyvning.
Den 2. november 1954 startede den erfarne XFY-1 lodret for første gang, og efter stigning skiftede den til vandret flyvning. Derefter blev bilen returneret til en opretstående position og plantet. Flyvningen varede 21 minutter, hvoraf 7 var flylignende flyvning. Begyndelsen af sådanne kontroller gjorde det muligt at bestemme de reelle egenskaber ved vandret flyvning. Så det blev fundet ud af, at selv med det minimale motorkraft udvikler halestrømningsflyet en hastighed på mere end 480 km / t. Flyet var ikke udstyret med luftbremser, hvilket gjorde fartkontrol vanskelig. På grund af dette overhalede han gentagne gange ufrivilligt backupflyet, der fulgte med ham.
Flyvning på niveau. Foto Airwar.ru
Efter at have bekræftet de beregnede egenskaber viste prototypen visse ulemper. Først og fremmest blev det konstateret, at XFY-1 er vanskelig at kontrollere, især under forbigående forhold. For en sikker landing er den erfarne pilot J. F. Coleman måtte flytte bilen til en opretstående position i højder på omkring 300 m og derefter forsigtigt sænke den til jorden. De sidste meter af nedstigningen var forbundet med særlige vanskeligheder, da talrige hvirvler forstyrrede landingen, og derudover kunne piloten fra hans cockpit ikke korrekt overvåge situationen. For delvist at løse dette problem modtog prototypen på et af teststadierne en radiohøjdemåler med lysalarmer: grønne og orange lamper angav normal nedstigning, og rød angav et overskud af den sikre lodrette hastighed.
J. F. Coleman fløj en enkelt Pogo indtil midten af 1955. En erfaren pilot formåede at mestre alle finesser ved at styre en sådan maskine i vanskelige tilstande. Samtidig blev det klart, at almindelige piloter fra kampenheder sandsynligvis ikke vil kunne lære at styre en sådan teknik. Desuden var sådanne opgaver uden for evnen til selv professionelle testere. Så i midten af maj 1955 skulle piloten John Knebel deltage i testene. På sin første flyvning uden forsinkelse var han ude af stand til at holde bilen i position og nærmest styrtede den ned. Derefter blev alle nye flyvninger kun tildelt Coleman.
Set ovenfra. Foto Airwar.ru
16. juni 1955 J. F. Coleman sendte den rutinerede Tailsitter til fri flyvning for sidste gang. Derefter blev bilen sendt til hangaren, mens han undersøgte testresultaterne, færdiggjorde projektet osv. I foråret næste år blev det besluttet at foretage nye tests af flådestyrkerne, hvortil to søflyvningspiloter gik for at studere. De var dog aldrig i stand til at deltage i arbejdet.
Under testflyvninger lykkedes det den eneste flymodel Convair XFY-1 Pogo at udvikle det meste af ressourcen. Ved den næste kontrol blev der fundet chips i olien fra gearkassen. Bilen havde brug for reparation og restaurering inden nye tests. Kunden anså imidlertid eftersynet af flyet for at være unødvendigt. Det originale projekt var ikke længere interessant for ham, hvilket gjorde restaurering af prototypen let meningsløs.
"Pogo" i farve. Foto Airwar.ru
Efter at have undersøgt succeserne med to pilotprojekter fra Lockheed og Convair har den amerikanske flådekommando trukket konklusioner om de praktiske fordele ved halesiddende fly. Denne teknik havde mærkbare fordele i forhold til både fly og helikoptere, men samtidig var den ikke blottet for karakteristiske ulemper. Test af prototypen "Pogo" viste, at en sådan maskine er meget vanskelig at flyve og krævende på landingsstederne. Styringen af en sådan teknik kunne næppe mestres af en gennemsnitlig pilot. Derudover var det praktisk talt umuligt at lande på skibets gyngedæk.
De usædvanlige projekter var af teknisk og videnskabelig interesse. De viste den grundlæggende mulighed for at skabe ikke-standardiserede lodrette startfly. Samtidig havde disse udviklinger et specifikt forhold mellem positive og negative træk. Seriel produktion, drift og masseudvikling af sådant udstyr gav ingen mening.
Eksperimentel maskine som udstilling, august 1957. Foto af Wikimedia Commons
I 1956 blev XFY-1-projektet lukket på grund af manglen på reelle udsigter. De første og tredje prototyper, beregnet til jord- og statiske test, blev demonteret som unødvendige. Den eneste flyvende Pogo var i nogen tid på Norfolk Air Force Base (Californien). Det blev senere doneret til Smithsonian Institutions National Air and Space Museum. Et unikt stykke udstyr opbevares i grenen af museet i byen Suiteland (Maryland).
Lukningen af det eksperimentelle Convair XFY-1-projekt førte til afslutningen af arbejdet på Tailsitter-flyet, der er udført siden slutningen af firserne efter ordre fra den amerikanske flåde. To projekter viste den grundlæggende mulighed for at udvikle og bygge udstyr med et usædvanligt udseende, men demonstrerede samtidig den overdrevne kompleksitet i driften. Det var oprindeligt planlagt, at resultatet af to projekter ville være fremkomsten af en transportørbaseret jagerfly, men senere blev denne udvikling eksperimentel. To projekter har med succes løst et lignende problem.
