Amerikansk jager McDonnell XF-85 Goblin

2024 Forfatter: Matthew Elmers | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 22:00

McDonnell XF-85 "Goblin" er et jetfly skabt i USA som en eskortejager, der kan baseres på Convair B-36 bombefly.

XF-85 på Edwards Air Force Base

De første tanker om at skabe et strategisk bombefly, der efter at have taget afsted fra USA's område kunne tilbagelægge en betydelig afstand til fjendens positioner, og efter at have afsluttet en kampmission, vende tilbage, viste det amerikanske militær sig i 1941. Årsagerne til disse tankers fremkomst var de første nederlag i Stillehavskrigen samt sandsynligheden for, at Storbritannien ville falde. Sådan fremkom kommissoriet for den seks-motorede strategiske bombefly B-36. Udviklingen af maskinen blev forsinket så meget, at den ikke havde tid til at deltage i krigen. Da konstruktionen af et fly med en rækkevidde på omkring 9 tusinde km sluttede, viste det sig, at det ikke passede ind i konceptet med at bruge bombefly vedtaget på det tidspunkt: der var ingen eskortejager, der var i stand til at følge bombeflyet hele vejen igennem flyet. De eksisterende fly, såvel som dem, der kunne have været designet til at ledsage Convair B -36 med en samtidig opsendelse, var ikke egnede: de eksisterende - på grund af utilstrækkelig flyveområde, projekteret - ville have vist sig at være meget tunge og ikke i stand til effektivt at afspejle interceptorangreb. Derudover er piloten af eskortejageren, der er i konstant spænding under hele flyvningen, meget træt, da behovet for at gennemføre et luftslag opstår. Repræsentanter for det amerikanske luftvåben mente, at disse problemer kun kunne løses med en ikke-standardiseret tilgang.

I december 1942 annoncerede det amerikanske luftvåben en konkurrence under betegnelsen "Project MX-472"-eskorte af en tung ultra-langdistancebomber. En særlig kommission i to år overvejede en række projekter, men valget blev stoppet på projektet af en jagerfly af den såkaldte "parasitiske" type, som for det meste af flyvningen ville være inde i bombeflyet, og om nødvendigt, ville blive frigivet udenfor. Denne løsning var ikke helt ny - længe før Convair B -36 var der luftskibe af lignende design.

Det eneste firma, der præsenterede et temmelig veludviklet projekt af denne type jagerfly, var den nyoprettede "McDonnell". På trods af de problemer, der opstod, præsenterede virksomhedens ingeniører under ledelse af Barkley, der tidligere arbejdede for Curtiss, på kort tid flere projekter, der opfyldte luftvåbnets krav. De foreslåede muligheder var forskellige i typerne af fastgørelse: intern eller halvforsænket affjedring. I begyndelsen af 1945 havde repræsentanter for det amerikanske luftvåben valgt et projekt, der omfattede en intern suspension. I virksomheden modtog bilen betegnelsen "Model 27D".

En ordre om udvikling af prototyper (militær betegnelse XF-85) fra det amerikanske luftvåben blev modtaget i marts 1947, og den første uafhængige flyvning fandt sted den 23. august året efter. Jagerflyet blev lanceret fra et Boeing EB-29B-bombefly. Flyvningstest har vist, at turbulens omkring bombeflyet skaber alvorlige kontrolproblemer. Kombineret med det faktum, at et sådant miniaturefly ikke kunne have manøvredygtighed og hastighed for krigere, som det skulle kollidere med i luften, førte dette til, at udviklingen blev afviklet.

Dimensionerne af luftfartsselskabets bombefly (4,88 x 3,0 m) begrænsede også dimensionerne af selve XF-85. Skroglængde - 4, 32 m (flyets fulde længde - 4, 5 m) bredde 1, 27 m, højde 2, 0 m. Flyet skulle udstyres med fire maskingeværer i stor kaliber. Ifølge specifikationen kunne en fighter i 10-12 tusind meters højde blive affyret og adopteret på halvandet minut. Fuselagen er en semi-monocoque af metal af aluminiumlegeringer. Udstyr, brændstoftanke og våben blev installeret inde i flykroppen, da vingen var tynd, havde en foldeenhed helt ved roden og en kompleks struktur. Vingefang 6, 44 m, feje langs forkanten 37 grader. Flyet havde ikke et landingsudstyr - kun hjælpeløbere beregnet til en nødlanding. Halenheden er seks-plan.

XF-85 Goblin-kabinen havde et volumen på 0,74 m3. På trods af så små dimensioner blev der leveret varme, tryk og tætning i førerhuset. Desuden formåede designerne at "klemme" et højtryks iltforsyningssystem samt en dåse ilt til piloten at trække vejret efter en nødudgang fra flyet (dette var nødvendigt, da det praktiske loft var 15 tusinde meter). Pilotens redningssystem var et T-4E udkastningssæde med en 33-graders ryghældning. Cockpittets tæthed førte til, at maskingeværets syn og pedaler, og ikke stolen, blev justeret i højden. Derudover blev valget af piloter til dette fly også bestemt af de små dimensioner: højde ikke mere end 172 cm, vægt (inklusive dragten) - op til 90 kg.

Brændstofsystemet bestod af en enkelt 435 liter, beskyttet hesteskoformet brændstoftank, der omgav motoren. Denne volumen ved fuld motoreffekt gav 20 minutters flyvning, i krydstogttilstand - 32 minutter. Under testene var det muligt at opnå en flyvetid på 1 time og 17 minutter. Det blev antaget, at en 95-liters tank og to vingekammer med en kapacitet på 113 liter hver ville blive installeret i gargrotta på produktionsfly. Alle tanke var udstyret med et inert gasfyldningssystem. Desuden blev flyet forsynet med et kuldioxid -brandslukningssystem.

En Westinghouse J34-WE-7 turbojetmotor (1361 kg tryk) blev installeret i den fremadrettede skrog. Denne placering blev valgt til at flytte jagerens tyngdepunkt fremad. Takket være dette er haleenhedens skulder steget. Et 1320 mm udstødningsrør blev forbundet til dysens udgang fra motoren; røret og motoren var dækket med et lag glasfiberuld og aluminiumsfolie for at reducere varmeoverførsel. Derudover blæste luften fra luftindtaget uden for motoren. Hvis freestream -hastigheden oversteg 250 km / t, blev motorturbinen autoroteret, hvilket gjorde det muligt at udelukke, at turboladeren rullede ved start fra luftfartøjsflyet. Willard BB 206 / V akkumulator blev brugt til tænding.

I løbet af designet blev flere muligheder for at fastgøre en jager overvejet, herunder brug af et langt kabel med en sløjfe i enden. Jagerflyet, efter at fangsten blev trukket ind i bombebugten. På grund af kablets lethed var der imidlertid mulighed for, at en kollision mellem transportøren og jageren blev trukket op. For at undgå sådanne situationer blev en stiv trapez af komplekst design valgt som en tilkoblingsenhed, som tog parasitkæmperen væk fra transportørens krop, hvilket minimerede risikoen for kollision.

Tilslutningsenheden, der blev installeret på jageren, er en stålkrog, der kan trækkes tilbage, udstyret med et fjederbelastet sikkerhedsbeslag. For at løsne fra bæreren blev kroghovedet drejet. Rengøringsdrevet er elektrisk. Affjedringssystemet blev designet på basis af en lignende enhed, der tidligere blev brugt på luftskibene Makon og Akron. Kroghovedet i udvidet position var i pilotens synsfelt over forsiden af baldakinen.

Cockpittets tæthed afspejles også i instrumentbrættets konfiguration. Det nødvendige minimum af instrumenter blev installeret på det: navigation - indikatorer for en gyrokompass og et automatisk radiokompas (ARC); aerobatisk - lufthastighedsindikator, accelerometer og højdemåler; motorstyringsenheder - indikatorer for turbintemperatur, turboladers hastighed, brændstoftryk og brændstofmåler. Der var også en cockpit -manometer. For at piloten ikke skulle skade benene under udkastningen, blev instrumentpanelet affyret sammen med cockpittets baldakin. Radioudstyret til den serielle "parasitiske" jager skulle bestå af en AN / ARC-5 VHF radiostation og et AN / APN-61 radiokompas. Radiostationsantennen var planlagt til at blive placeret på spidsen af den øverste venstre køl. Der var ikke radioudstyr på prototyperne.

For at sikre brandsikkerheden blev ledningerne til flyet trukket tilbage i brandsikre kasser og ærmer. Der var stik i luftindtagets skal og i ophængskrogen til tilslutning af en ekstern strømforsyning.

Rullekontrolsystemet havde ikke hydrauliske boostere. Ailerons er af den sædvanlige type, med trimmere justerbare under flyvning og aerodynamisk kompensation. Kontrol over pitchkanalen, i modsætning til den, blev organiseret på en meget ejendommelig måde - på grund af den differentierede afbøjning af fire styreflader placeret på tværs. Loven om afbøjning af styreflader var baseret på det samme princip som for fly med V -formet hale: ved pedalering afbøjede de i forskellige retninger, og når de gav et håndtag - i en retning. En original differentieringsmekanisme blev installeret i styrekanalen på halefladerne. Roret var også udstyret med trimmere, der kunne justeres under flyvning. Justeringen var især vigtig, da jagerflyets justering ændrede sig meget, da brændstoffet løb tør.

XF-85 Goblins bevæbning bestod af fire 12,7 mm Colt Browning M-3 lette maskingeværer. Ammunition - 300 runder pr. Tønde. På prototyper blev våbenets omfavnelser lukket med overlejringer. Der blev også installeret en biograffoto-maskingevær. Det var planlagt, at maskingeværerne efterfølgende ville blive erstattet af Ford-Pontiac M-39 kanoner af 20 mm kaliber. Omladningen af våbnet blev udført ved hjælp af et pneumatisk system, hvis luft blev taget fra motorkompressoren.

På grund af en flyvetest startede der på grund af en klart lille skulder og utilstrækkeligt lodret haleområde et par ekstra faste køl på begge prototyper - under og over halekeglen. Denne løsning gjorde det muligt at øge banestabiliteten. Under skroget var der en aerodynamisk bremse fremstillet i form af en hydraulisk afbøjet flap. Kontrollen blev udført af en skyder placeret på gashåndtaget. Ved hastighedsoverskridelse på 900 km / t blev klappen automatisk afbøjet. Da hastigheden faldt til under 297 km / t, blev de automatiske lameller afbøjet. Drevet er via et snekkegear, elektromekanisk.

Efter anmodning fra en repræsentant for luftvåbnet blev der installeret primitive landingsanordninger på flyet, som ved landing på jorden skulle forhindre skader. De bestod af en stærkt fremspringende springski, bøjet af en stålstrimmel, og to små stålhæl installeret i enderne af vingen.

Den 2. juni 1946 blev træmodellen af jagerflyet og ophængnings -trapezet for den demonstreret for kundens repræsentanter. Den 8. juni bestilte luftvåbnet 2 prototype fly og et svævefly til statiske test. Alle havde de ikke elektronisk udstyr og våben. I slutningen af 1946 blev den første prototype af Goblin, bygget med stor omhu og på kortest mulig tid, leveret fra McDonnell -pilotanlægget i St. Louis, Missouri, til Moffett Field AFB (Californien) til rensning i en NASA -vind tunnel … Under transporten led prototypen imidlertid et stort tilbageslag - ved lastning på en trailer på grund af dårlig slyngning faldt flyet af og faldt på betonen fra en højde på tre meter. Faldet beskadigede næsen, motoren og brændstoftanken alvorligt. Den første nisse blev returneret til St. Louis til renovering. Testene fortsatte på den anden prototype.

McDonnell-påhængsmotorprogrammet vakte så stor interesse blandt kunderepræsentanterne, at Convair blev instrueret i at udstyre alle B-36-bombefly (startende med 23 maskiner) med en trapez til Goblin. Desuden skulle 10% af disse bombefly fremstilles i versionen af "rene" hangarskibe, der var i stand til at transportere tre eller fire "parasitære" krigere. Den første serie af "Goblin" skulle bestå af 100 biler. Derudover var der et projekt om at konvertere det til et bærbart rekognoseringsfly (det var legemliggjort i FICON-systemet, F-84F Republikansk rekognoseringsfly baseret på GRB-36-transportøren). Udrensningerne blev afsluttet i begyndelsen af 1948. Ifølge deres resultater blev det klart, at lamellerne er ineffektive, og i frigivet tilstand reducerer krogen sporstabiliteten med 75%. Dette skyldes, at højhastigheds krog med åben pit fungerer som en tværstrømsplade. Bøjningsvinklen på lamellerne blev øget, krogen blev fastgjort i den frigjorte position, krogens brønd blev lukket med en kåbe. Efter at have gennemført forbedringerne blev bilen leveret til Muroc Dry Lake -flybasen. Der blev han allerede afventet af EB-29-bombeflyet, der bærer sit eget navn "Monstro", omdannet til en transportør.

Dette fly var i tjeneste, men deltog ikke i fjendtligheder. Da den blev konverteret til XF-85-bæreren, havde den fløjet 180 timer. Den største ændring var udvidelsen af den bageste bombebugt og installationen af McDonnell foldetrap. Ud over ophængsløjfen havde dette design en løftekrave, som i sænket tilstand dækkede buen på "Goblin" og forhindrede den i at svinge. Trapezoidet i forlænget position gik ned med 3,2 meter. I den bageste bombebugt var også udstyret med en trykreguleret trapeze -kontrolpost og i nærheden af det et "venteværelse" - stedet, hvor Goblin -piloten ventede på signalet.

Operatøren holdt kontakten med piloten på XF-85 "Goblin" ved hjælp af en laveffekt VHF-radio under afkoblingen. Til optagelse og fotografering af processen med lancering og modtagelse af "Goblin" om bord blev kameraer og kameraer installeret på den nederste overflade af transportørens vinge. Halen på "Monstro", for at øge synligheden, blev malet i lysegul, vingens bund og top blev påført med brede gule og sorte striber. Så at under start, kæmperen, der hængte under halebombeholderen i en halvforsænket position, ikke ved et uheld ramte landingsbanens overflade, blev Monstros halestøtte forlænget. Da clearingen af den tidligere bombefly ikke var tilstrækkelig, blev "Goblin" lastet gennem gruben. Først blev en jagerfly kørt ind i hulen på en vogn, derefter løb løberen ind i den ovenfra, sænkede trapezet og udførte afhentningen. Den eneste testpilot, der blev rekrutteret til Goblins testprogram, var Edwin Skosh, chefpilot i McDonnell Company, en tidligere amerikansk flådepilot.

I begyndelsen af juni 1948 foretog Monstro sine første flyvninger med XF-85 Goblin ombord. Efter den første stigning insisterede Ed Skosh på en løsrivelse og en uafhængig flyvning, han blev bogstaveligt forelsket i en ny jagerfly, og det ser ud til, at flyet gengældte; ingen af de mange nødsituationer, der opstod under testene, endte tragisk. Under de første flyvninger blev Goblin -motoren tjekket og testet. Derudover blev der udviklet en procedure før flyvning: Først faldt "Goblin" ned på trapez, piloten måtte forlade det forseglede "venteværelse" gennem luftlåsen, gå ad en lukket smal metalsti til cockpittet på jagerfly, der igen blev trukket ind i rummet, klatrede inde uden nogen trappestige, luk lanternen og først efter det var han i relativ sikkerhed. Situationen i bomberummet på B-36 ville have været noget lettere, fordi den var lukket nedenunder af klapper, men de var fraværende på Monstro, og stien til cockpittet fra "venteværelset" var vanskelig og farlig.

Den 23. august 1948 foretog Goblin sin jomfruflyvning. Afkoblingen blev udført med en hastighed på 320 km / t i 6,1 km højde. Piloten drejede hovedet på den hængende krog, XF-85 sank 40 meter, mens motoren var tændt. Herefter gik jageren i aktiv flyvning. Ed Skosh kontrollerede Goblins flyvedata i 10 minutter i et hastighedsområde på 290-400 km / t. derefter gjorde han et forsøg på at fortøjne til trapezet, men det lykkedes ikke. Det viste sig, at motorstyringssystemet var for ufølsomt til nøjagtig hastighedskontrol. Turbulensen, der blev skabt bag det sænkede trapez, pressede også flyet ned. Desuden var det svært for piloten at bestemme afstanden til trapezoidets øre. Skosh selv indrømmede, at øjenmåleren mislykkedes fuldstændigt, og nogle gange syntes det, at han lukkede det ene øje. Forsøg på at navigere i striberne på halen og vingen af "Monstro" hjalp heller ikke. I løbet af det andet løb, på grund af den store hastighedsforskel, ramte "Goblin" trapezet med en lanterne og smadrede det. Piloten, der mistede sin hjelm og iltmaske, satte sig på en forårsski i ørkenen med næsten fuldstændig tømt brændstof. Kilometertal var 400 meter, mens landing af bilen ikke blev beskadiget. Baseret på resultaterne af denne flyvning blev det konkluderet, at der ikke var tilstrækkelig kontrol i pitchkanalen.

For at forbedre håndteringen er pitch trim og elevatorbøjning blevet øget. For en yderligere kontrol af systemerne "Monstro" den 11. og 12. oktober løftede "Goblin" to gange luften uden at frakoble trapesen. Den anden uafhængige flyvning fandt sted den 14. oktober. Skosh Efter afkoblingen lavede han en hel kaskade af evolution på jagerflyet, der kontrollerede stigningshastighed, manøvredygtighed, kursstabilitet og accelerationskarakteristika. Goblin var overlegen enhver datidens jager med hensyn til dens flypræstation. Den største fordel ved den nye jagerfly var dens høje tryk-til-vægt-forhold-cirka 0,8 med ½ brændstofkapacitet. Man kunne kun drømme om et sådant tryk-til-vægt-forhold i 1940'erne, da de daværende jetmotorer havde en stor masse, lavt tryk og et betydeligt brændstofforbrug.

Således overgik XF-85 Goblin alle sine samtidige i acceleration og stigningshastighed. Flyet begyndte imidlertid at vise sit temperament: bilen var ret svær at flyve, hvilket gjorde det utilgængeligt for piloter med gennemsnitlige kvalifikationer. Hertil kommer, at selv efter tilføjelsen af to store køl under og over den agterste flyskrog på banen forblev stabiliteten utilstrækkelig, fordi begge køl befandt sig i flyets aerodynamiske skygge, hvilket forårsagede svingninger af typen "hollandsk trin" under dykningen af flyet.

I slutningen af den anden flyvning fortøjede skosch jagerflyet med succes til trapezet fra den første tilgang, men denne procedure kan sammenlignes med "russisk roulette", kun takket være heldet blev afhentningen vellykket.

Den næste dag foretog de yderligere to flyvninger. "Goblin" lagde begge gange til "Monstro", men Skosh bemærkede i rapporten, at hvirvelbanen, der strækker sig bag det sænkede trapez, forstyrrer afhentningen. Den 22. oktober, efter flyvningen, satte Skosh sig efter 3 mislykkede forsøg på at lægge til, i ørkenen.

For at neutralisere alle negative faktorer var teoretisk beregnede og gennemtænkte foranstaltninger påkrævet. Den anden prototype "Goblin" ved Washington Institute blev sprængt i en vindtunnel. Baseret på resultaterne af udrensningerne blev det besluttet at modernisere begge prototyper i St. Louis. Der blev der monteret fairings af den nederste del af krogen på maskinerne, som ifølge beregninger skulle neutralisere virkningen af krogens frigivelse på sporets stabilitet. Krogørlængden blev øget med 150 mm. Fejede køl blev installeret i enderne af vingen. Flyet vendte tilbage til Muroc Dry Lake -basen i slutningen af vinteren 1948/49.

Den anden Goblin -prototype foretog sin ottende flyvning den 8. marts 1949, hvorefter den første prototype blev forbundet til programmet. Under den første flyvning led han en fiasko - en stærk sidevind førte til, at flyet gabede ved opsendelsen, knækkede krogen og beskadigede trapezet alvorligt, som de ikke kunne fjerne. Skosh landede i ørkenen uden problemer som normalt. Pilotens mening om den opgraderede jagerfly var positiv.

Det tog cirka en måned mere at genoprette trapezet, og den 8. april foretog XF-85 Goblin sin sidste flyvning. Luftvåbnets holdning til programmet på dette tidspunkt var allerede ret cool. Ed Skosh forsøgte at presse de maksimale ydelsesværdier ud af flyet under flyvningen. Imidlertid mislykkedes afhentningen igen, og testeren måtte lande flyet i ørkenen igen. XF-85-programmet blev aflyst i maj 1949. Det var forgæves, at selskabets repræsentanter og testpiloten argumenterede for, at den bærbare jagerfly under testene viste færre fejl i sammenligning med andre prototype kampfly.

De største problemer blev forårsaget af en ubelejlig truss trapez, i kølvandet på hvilket et lille fly nådesløst blev kastet i forskellige retninger. På et proaktivt grundlag præsenterede McDonnell hurtigt for luftvåbnet et udkast til trapez med en teleskopisk udstødningsstang, som greb Goblins krog 20 meter under transportøren uden for turbulenszonen og derefter trak den til hovedgrebet. Derudover blev der udviklet muligheder for udvikling af XF -85 Goblin - et fly med en fejet vinge og en hastighed på M = 0,9 samt et transonisk fly med en deltoidvinge. Disse projekter gik imidlertid ikke videre end tegningerne. Andre forsøg på at skabe en luftbåren "parasitær" jagerfly er også kendt, men i modsætning til McDonnell -projektet blev der ikke engang skabt prototyper.

Efter at luftpåfyldningssystemer dukkede op, var der ikke behov for sådanne krigere. Goblin brugte 3.211.000 dollars på XF-85-programmet, og selv de mest døende skeptikere måtte indrømme, at McDonnell var den bedste til at håndtere problemet. Det svage punkt var ikke flyet, men betingelserne for lancering og landing af jagerflyet. Begge "Goblins" overlevede, i modsætning til de fleste prototyper, sandsynligvis på grund af det originale og flotte udseende. I 1950 blev de købt af virksomheden af luftfartsmuseer: den første prototype blev erhvervet af et privat museum, som senere overførte flyet til American Air Force Museum i Dayton (Ohio), den anden kom til Offut flybase (Nebraska) og er udstillet på Museum of Strategic Air Command …

Flytekniske egenskaber:

Længde - 4,53 m;

Højde - 2, 56 m;

Højde med foldet vinge - 3,32 m;

Vingefang - 6, 44 m;

Fløjareal - 9, 34 m²;

Tom vægt - 1696 kg;

Normal startvægt - 2194 kg;

Brændstoftankens volumen er 435 liter;

Motortype-1 Westinghouse J34-WE-22 turbojet motor;

Uforceret tryk - 1361 kgf;

Sejlhastighed - 689 km / t;