A repüléstechnika fejlesztése során gyakran merész és szokatlan ötleteket vetettek fel, amelyek a repülőgépek szokásos rendszereinek elutasítását jelentik. Az ötvenes évek elején a függőleges felszállással és leszállással történő technológia létrehozására tett kísérletek a Tailsitter osztályú repülőgépek megjelenéséhez vezettek. A koncepció mögött rejlő szokatlan ötletek tesztelését a Lockheed és a Convair két kísérleti projektje révén tervezték. Utóbbi a Convair XFY-1 Pogo repülőgépet mutatta be tesztelésre.
A Tailsitter típusú repülőgép ötlete ("Sitting on the tail") a hordozóalapú repülőgépek használatának tapasztalatainak elemzése és számos új tanulmány eredményeként jelent meg. A hordozó-alapú vadászgépeknek és bombázóknak minden előnye ellenére nagy repülőgép-hordozó hajóra volt szükségük, és értelemszerűen nem tudtak nélküle dolgozni. A negyvenes évek végén egy eredeti ötletet vetettek fel, amely lehetővé tette vadászgép elhelyezését szinte minden hajón vagy hajón. Javaslatot tettek egy függőleges felszállású harci repülőgép kifejlesztésére és építésére.
Convair XFY-1 prototípus tesztelés közben. Fotó: 456fis.org
Ahogyan azt az új koncepció szerzői elgondolták, a hordozóhajó földjén vagy fedélzetén az ígéretes "farkast" függőlegesen kellett elhelyezni. Ez lehetővé tette számára, hogy futás nélkül felszálljon, majd "mint egy repülőgép" vízszintes repülésre váltson. A leszállás előtt ennek megfelelően ismét vissza kellett térni a függőleges repüléshez. Ha nincs szükség nagy kifutópályára vagy pilótafülkére, egy ilyen repülőgép sokféle hajón alapulhat, elegendő szabad hellyel. Ennek eredményeként nagy érdeklődés övezte a haditengerészetet.
Az ígéretes harci "farok" létrehozásának programját 1948 -ban indították el. Az első szakaszban a kutatóintézetek elméleti számításokkal és kísérletekkel foglalkoztak, amelyek eredményei hamar lehetővé tették a teljes értékű projektek létrehozásának megkezdését. Az új technológia kifejlesztését két vezető repülőgépgyártóra - a Lockheedre és a Convairre - bízták. Nagy tapasztalattal rendelkeztek a repüléstechnika létrehozásában, beleértve a szokatlan rendszereket is. A vállalkozó vállalatoknak tapasztalataikkal együtt fel kellett használniuk a friss kutatásból gyűjtött adatokat.
Gép diagram. Ábra Airwar.ru
Kezdetben a kivitelezők meglehetősen nehéz feladat elé kerültek. Fegyveres repülőgépeket kellett kifejleszteniük, amelyek alkalmasak a fegyveres erőkben való gyakorlati használatra. Ezenkívül a haditengerészet parancsnoksága összehasonlította a kapott két mintát, és kiválasztotta a legsikeresebbet. Ezt az autót tervezték gyártásba állítani és elküldeni a csapatoknak. Ennek ellenére hamarosan világossá vált, hogy az új katonai felszerelések létrehozásának ilyen megközelítését nem lehet a gyakorlatban alkalmazni. Először is új eredeti ötleteket kellett tesztelni a tesztek során, felmérni kilátásaikat, és csak ezt követően vállalni egy teljes értékű harci jármű létrehozását.
E tekintetben 1950 -ben Lockheed és Convair új megbízást kapott. Most olyan kísérleti repülőgépeket kellett létrehozniuk, amelyek felhasználhatók a Tailsitter koncepció tesztelésére. A projekt ezen szakaszának kedvező befejezésével lehetőség nyílt harci repülőgépek létrehozására.
Felkészülés a vizsgálatokra a hangárban. Fotó: 456fis.org
1951. április 19 -én az amerikai haditengerészet aláírta a prototípusok építésére vonatkozó szerződéseket. A megkötött megállapodásnak megfelelően a Convair két prototípust készített és tesztelésre bocsátott. Ezt követően a vállalat proaktívan úgy döntött, hogy három gépet épít, amelyeknek különböző típusú teszteket kell elvégezniük. A Convair projekt ebben a szakaszban megkapta az XFY-1 hivatalos megnevezést, amelyet a flotta légiközlekedési berendezéseinek elnevezési szabályainak megfelelően alakítottak ki. A kijelölés első betűje a projekt kísérleti jellegét jelezte, az "F" betű a repülőgépet a vadászgépekhez, az "Y" betű pedig a Convair vállalatot jelölte. Az egység ennek megfelelően megmutatta, hogy ez volt az első projekt a sorában.
A tengeri erők hajóin tervezett művelet és egyéb követelmények a repülőgép szokatlan kialakításának kialakulásához vezettek. A "Tailsitter" Convair XFV-1-nek általában a meglévő repülőgépekre kellett hasonlítania, de a fő műszaki megoldások szokatlan megjelenést kölcsönöztek neki. A projekt egy középsíkú turbócsavar építését javasolta, nagy szárnyú, vízszintes farok nélkül. Ezzel egyidejűleg nagy gerincet és hasi gerincet kellett használni. A szükséges tolóerő eléréséhez két nagy átmérőjű légcsavart használtak. Ennek eredményeként az autó felismerhető megjelenést kapott.
Repülés pórázon. Fotó: 456fis.org
A farok nélküli repülőgép eredeti törzset kapott. Ennek az egységnek áramvonalas alakja volt, változó keresztmetszetű területtel. Közvetlenül a fonó és a légcsavar agya mögött a törzs jelentősen megnövekedett, miközben megtartotta az eredeti szélességet. A törzs felső része kifejezett "púpot" képezett, amely szükséges a pilótafülke befogadásához. A lámpa mögött egy rövid gargar volt, amelyen a gerincoszlopok helyezkedtek el. Nagyon eredeti törzs elrendezést használtak. Az orrrész a motorcsökkentő és a koaxiális csavarok agya alatt kapott helyet. A motor a sebességváltó mögött, az alján helyezkedett el. A pilótafülke fölötte volt. A törzs farokrekeszében az üzemanyagtartályok egy része, valamint a motor hosszú kipufogócsöve kapott helyet. Ez utóbbi a törzs farokrészén volt látható.
A repülőgéphez kifejlesztettek egy nagy söprés új szárnyát, amelynek gyökérrésze a törzs legtöbb oldalát elfoglalta. Elevonokat helyeztek el egy kis söprés után. A szárny konténervégződéseket kapott, amelyekben további üzemanyagtartályok voltak. Az alkalmazott szárnyforma lehetővé tette a lehető legnagyobb terület elérését korlátozott méretekkel.
Tapasztalt repülőgép szállítókocsin. Fotó: Airwar.ru
A Convair Tailsitter jellegzetes tulajdonsága a nagy gerinc és a hasi gerinc. A nagy szárny használatának köszönhetően el lehetett hagyni a klasszikus kialakítás stabilizátorait. A stabilitást és irányíthatóságot a függőleges felszállási módban és az iránystabilitást a vízszintes repülés során elsősorban a függőleges farokkal kellett biztosítani. Két függőleges síkot használtak, elsöprő éllel és lekerekített csúccsal. A gerinc és a gerinc hátsó szélén kormányok voltak. Mindkét sík szimmetrikus volt a gép hossztengelye körül. Ebben az esetben azonban a törzs aszimmetrikus kialakítása miatt a felette kiálló gerinc kisebb területtel és más formájú gyökérrésszel rendelkezett.
A parkolóban vagy a felszállás során jellemző helyzete miatt a "farkán ülő" repülőgép eredeti futóművet kapott. A szárny szárnyhegyeinek-konténerei közelében és a függőleges farokcsúcsok közelében csőhéjak voltak, amelyekben rögzített futómű-támaszok voltak. A tailsitter repülőgép négypontos futóművet kapott lengéscsillapítókkal és kis kerekekkel. A görgős kerekekkel ellátott állványok lehetővé tették a repülőgép függőleges helyzetének felvételét, valamint manőverezést vontatáskor.
A kabin belseje. Fotó: Airwar.ru
A törzs középső részén, közvetlenül a pilótafülke alatt volt egy Allison YT40-A-6 turbócsavaros motor, amelynek teljesítménye 5100 LE. A légköri levegő betáplálása a motorba két szívóeszköz segítségével történt, amelyeket a szárnyszéle előtt oldalt helyeztek el. Az alsó részen légbeömlő nyílás található a radiátorokhoz. A motor fúvóka -berendezéséhez csövet erősítettek, amely elérte a törzs farkát, és eltávolította a kint lévő reaktív gázokat. A repülőgépet két koaxiális hárompengés, 4,88 m átmérőjű légcsavarral szerelték fel, amelyeket Curtiss-Wright fejlesztett ki. A pengéket egy viszonylag összetett kialakítású közös perselyre szerelték fel. A propellerhajtást hidraulikus fékkel látták el.
Az egyik pilóta, aki a pilótafülkében tartózkodott, állítólag irányította a gépet. Munkahelyét nagy műszerfallal látták el, mérőórákkal és több panellel, különféle felszerelésekkel. Az irányítást szabványos "vadász" rendszerekkel kellett elvégezni: repülőgép- és hajtóművezérlő botokkal, valamint két pedállal. A pilótafülke kiugró ülést kapott szokatlan rögzítőeszközökkel. A különböző üzemmódokban való munkavégzés nagyobb kényelme érdekében a szék széles szektoron belül lenghet. Sikertelen leszállás esetén a pilóta elhagyhatja a gépet, és a pilótafülkébe rögzített 7,6 m-es kötéllel leereszkedhet a földre. Nagy területű lámpás védte a pilótát a bejövő folyamtól. Összetételében volt egy rögzített napellenző és a fő rész, amely visszacsúszott.
James F. Coleman tesztpilóta. Fotó: US Navy
A kísérleti repülőgépnek nem volt szüksége fegyverre, de ezt a kérdést még a tervezési szakaszban dolgozták ki. A Convair XFY-1 a meglévő méretek és súlyparaméterek megőrzése mellett akár négy 20 mm-es automata ágyút vagy több tucat irányíthatatlan rakétát is hordozhat. Más szabad kötetek hiánya miatt javasolták, hogy azokat a szárny végén lévő tartályokba szereljék.
A méret csökkentésére tett minden erőfeszítés ellenére az ígéretes farokrepülőgép meglehetősen nagynak bizonyult. A jármű hossza elérte a 10, 66 m-t, a szárnyfesztávolsága 8, 43 m. A függőleges faroktartomány körülbelül 7 m. Az üres repülőgép tömege 5,33 tonna, a maximális felszállást 7 szinten határozták meg, 37 tonnás szintrepülésnek meg kellett haladnia a 980 km / órát. A tervek szerint magas emelkedési jellemzőket kaptak: ehhez a csavaroknak a teherhordók funkcióit kellett ellátniuk.
John Knebel tesztpilóta. Fotó Thetartanterror.blogspot.fr
Egy speciális alvázú repülőgép szállítására speciális vontatott forgóváz került kifejlesztésre. Egy négykerekű keretben két lengőgerenda kapott helyet, hidraulikus hengerekkel. A gerendák szabad végein saját zsanérokat és külön meghajtókat használva kisebb tartóeszközöket rögzítettek. A repülőgép betöltésekor az utóbbiakat a középső szakasz alá vitték, és zárakkal kötötték össze. A hidraulika lehetővé tette a gép vízszintes helyzetbe történő áthelyezését, és külön traktor segítségével a kocsit a kívánt helyzetbe. A felszállás előkészítése során a repülőgépet függőleges helyzetbe helyezték, majd lekapcsolta és saját kerekeire állt.
1953 végén a Convair elkezdett kísérleti berendezéseket építeni. Úgy döntöttek, hogy egy kiterjedt tesztelési program részeként három azonos gépet építenek, amelyek különböző problémák megoldására szolgálnak. Az első vitorlázórepülőgépet propellerhajtású csoporttal, üzemanyagrendszerrel és kezelőszervekkel kellett volna felszerelni. Egy ilyen prototípust az erőmű előzetes ellenőrzésére szántak. A harmadik mintát statikus vizsgálatra küldtük. A földön ellenőrizték, a levegőbe pórázozták, és a szabadrepülést egy második tapasztalt farkú követte.
Felszállás előkészítése, járó motor. Fotó: Airwar.ru
Miután a motor működését az első prototípuson ellenőriztük, engedélyt kaptunk a későbbi tesztek elvégzésére, a berendezések földi tesztelésével és a levegőbe való felszállással. Ezen ellenőrzések helyszínéül a Moffett repülőteret (Kalifornia) választották, nevezetesen annak egyik csúszdáját, amelyet egykor léghajók számára építettek. A csónakház tetője alatt, majdnem 60 m magasan, egy darugerenda volt, amely biztonsági eszköznek kellett lennie. A tapasztalt XFY-1-et repülésekre előkészítve a fejlesztő cég szakemberei szétszerelték a propeller agy burkolatát, amely alatt egy speciális rögzítőszerkezet volt. Utóbbi segítségével a repülőgépet egy darugerenda horgára kell felakasztani. A kötél kiválasztásával és elengedésével a daru kezelője megakadályozhatja a repülőgép leesését.
1954. április 29 -én a repülőgépnek először kellett felszállnia a belay segítségével. A prototípus üzemeltetéséért James F. Coleman pilóta felelt. Bob McGreary mérnök működtette a gémdarut, és figyelte a szabad kábel hosszát. Miután a motor elérte a szükséges teljesítményt, a tesztpilóta képes volt felemelni az autót a talajról, de rögtön ezután elkezdődtek a problémák. A levegőbe kerülve a repülőgép irányíthatatlanul forogni kezdett a hossztengely körül. A darukezelő időben történő reagálásának köszönhetően a gépet megmentették az eséstől. Az első próbarepülés befejezése után az autó némi nehézséggel leült.
Az autó a parkolóban van. Fotó: Airwar.ru
Valószínűleg ebben a szakaszban, az alváz rugócsillapításának sajátosságai miatt, a repülőgép a Pogo becenevet kapta (a Pogo -stick - a "Grasshopper" sportlövedékből). Ezt követően a projekt nem hivatalos neve széles körben ismertté vált, és ma olyan gyakran használják, mint az ügyfél által kijelölt hivatalos megnevezést.
A repülőgép megmutatta, hogy képes felszállni és leszállni függőlegesen, de az ellenőrizetlen forgás ezekben az üzemmódokban nem tette lehetővé az eredeti rendszer minden előnyének megvalósítását. Szükséges volt kideríteni az ilyen problémák okait és megszüntetni azokat. Ehhez a repülőgép külső felületeit "selyemszálakkal" ragasztották be, amelyek megfigyelése lehetővé tette az aerodinamikai jellegű problémák azonosítását. Az ilyen tesztek gyorsan eredményt hoztak. Kiderült, hogy még a meglévő nagy csónakház sem volt elég nagy egy kísérleti járműhöz. A légcsavarok légáramlása a szerkezet padlóját érte, oldalra mozdult, visszaverődött a falakról és visszatért. A számtalan örvény volt az, ami megakadályozta, hogy a farokütő sík megtartsa a kívánt pozíciót.
A Convair XFY-1 Pogo függőleges felszállást végez, 1954. november 30-án. Fotó: US Navy
A tesztelők figyelembe vették ezt a tényt, de mégis kénytelenek voltak zárt szerkezetben folytatni a tesztelést. A gép prototípusának továbbra is szüksége volt biztosításra, amelyet csak csónakház -daruval lehetett elvégezni. Az ilyen berendezéseket nyílt területen nem lehetett telepíteni. Ilyen nehéz körülmények között J. F. Coleman több tucat tesztrepülést teljesített, összesen körülbelül 60 órás időtartammal. A gép instabil viselkedése miatt az első tesztek és az azt követő repülések során a tesztpilóta soha nem zárta le a lámpát. Ez némi kellemetlenséget okozott, de Coleman elfogadható árnak tartotta őket a repülőgép gyors elhagyásáért.
1954 közepén a prototípust szabad területre vitték ingyenes járatokra. Az ilyen tesztek legelső napján a tesztpilóta képes volt felmászni 6 m magasságra, majd leküzdeni a 45 m -es lécet. A gép kezelése nem volt túl egyszerű, de a falak és a tető hiánya pozitív hatással volt a berendezés tulajdonságaira. Ezt kihasználva J. F. Coleman folytatta a függőleges repülést számos felszállással, helikopteres manőverekkel és az azt követő leszállással.
Helikopteres repülés. Fotó: US Navy
Hamarosan egy tapasztalt "farkast" áthelyeztek a Brown Field -be (Kalifornia), ahol a teszteket a katonai osztály képviselőinek felügyelete alatt kellett folytatni. Az új helyszínen további 70 függőleges repülést hajtottak végre, ezt követően úgy döntöttek, hogy a prototípust átmeneti üzemmódokban és vízszintes repülésben tesztelik.
1954. november 2-án a tapasztalt XFY-1 először függőlegesen szállt fel, és a mászás után vízszintes repülésre váltott. Ezt követően az autót visszaállították függőleges helyzetbe és elültették. A repülés 21 percig tartott, ebből 7 repülőgépszerű. Az ilyen ellenőrzések kezdete lehetővé tette a vízszintes repülés valódi jellemzőinek meghatározását. Tehát azt találták, hogy még a minimális motor tolóerő mellett is a hátsó légi jármű több mint 480 km / h sebességet fejleszt. A repülőgép nem volt légfékkel felszerelve, ami megnehezítette a sebességszabályozást. Emiatt többször önkéntelenül is megelőzte az őt kísérő tartalékrepülőgépet.
Szintrepülés. Fotó: Airwar.ru
Miután megerősítette a számított jellemzőket, a prototípus bizonyos hátrányokat mutatott. Először is azt találták, hogy az XFY-1 nehezen szabályozható, különösen átmeneti körülmények között. A biztonságos leszállás érdekében a tapasztalt pilóta J. F. Colemannek körülbelül 300 m magasságban függőleges helyzetbe kellett helyeznie az autót, majd óvatosan a földre kell engednie. Az ereszkedés utolsó méterei különleges nehézségekkel jártak, mivel számos örvény akadályozta a leszállást, ráadásul a pilóta a pilótafülkéből nem tudta megfelelően ellenőrizni a helyzetet. Ennek a problémának a részleges megoldása érdekében az egyik tesztfázisban a prototípus rádiós magasságmérőt kapott fényjelzővel: a zöld és a narancssárga lámpák a normál leereszkedést, a piros pedig a biztonságos függőleges sebesség túllépését jelezték.
J. F. Coleman egyetlen Pogóval repült 1955 közepéig. Egy tapasztalt pilótának sikerült elsajátítania egy ilyen gép vezérlésének minden finomságát nehéz módokban. Ugyanakkor világossá vált, hogy a harci egységekből származó rendes pilóták nem valószínű, hogy képesek lesznek megtanulni egy ilyen technika vezetését. Ezenkívül az ilyen feladatok még a professzionális tesztelők számára sem álltak rendelkezésre. Így 1955 májusának közepén John Knebel pilóta csatlakozott a tesztekhez. Az első bejelzés nélküli repülésén képtelen volt az autót helyzetben tartani, és majdnem lezuhant. Ezt követően minden új járatot csak Colemanhez rendeltek.
Hátulnézet. Fotó: Airwar.ru
1955. június 16. J. F. Coleman utoljára szabad járatra küldte a tapasztalt Tailsittert. Ezt követően az autót a hangárba küldték, miközben tanulmányozták a teszt eredményeit, véglegesítették a projektet stb. A jövő év tavaszán úgy határoztak, hogy új teszteket hajtanak végre a haditengerészeti erők, amelyekhez két haditengerészeti repülőgép -pilóta ment tanulni. A munkához azonban soha nem tudtak csatlakozni.
A tesztrepülések során az egyetlen Convair XFY-1 Pogo repülési modellnek sikerült fejlesztenie az erőforrások nagy részét. A következő ellenőrzés során forgácsot találtak a sebességváltó olajjában. Az autó javításra és helyreállításra szorult az új tesztek előtt. Az ügyfél azonban szükségtelennek tartotta a repülőgép nagyjavítását. Az eredeti projekt már nem érdekelte, ezért a prototípus helyreállítása értelmetlenné vált.
"Pogo" színű. Fotó: Airwar.ru
Miután megvizsgálta a Lockheed és a Convair két kísérleti projektjének sikereit, az Egyesült Államok Haditengerészeti Parancsnoksága következtetéseket von le a faroküléses repülőgépek gyakorlati előnyeiről. Ennek a technikának észrevehető előnyei voltak mind a repülőgépekkel, mind a helikopterekkel szemben, ugyanakkor nem volt nélkülözve a jellegzetes hátrányokat. A "Pogo" prototípus tesztjei azt mutatták, hogy egy ilyen gép nagyon nehéz repülni és igényes a leszállási helyeken. Egy ilyen technika irányítását egy átlagos pilóta alig tudta elsajátítani. Ezenkívül gyakorlatilag lehetetlen volt leszállni a hajó hintaládájára.
A szokatlan projektek műszaki és tudományos érdeklődésre tartottak számot. Megmutatták a nem szabványos függőleges felszálló repülőgépek létrehozásának alapvető lehetőségét. Ugyanakkor ezek a fejlemények sajátos arányban voltak pozitív és negatív tulajdonságokkal. Az ilyen berendezések sorozatgyártásának, üzemeltetésének és tömeges fejlesztésének nem volt értelme.
Kísérleti gép kiállításként, 1957. augusztus. Fotó: Wikimedia Commons
1956-ban az XFY-1 projektet lezárták a valós kilátások hiánya miatt. Az első és a harmadik prototípusokat, amelyeket földi és statikus vizsgálatokra szántak, szükségtelenül szétszerelték. Az egyetlen repülő Pogo egy ideig a Norfolk Légierő Bázison (Kalifornia) volt. Később a Smithsonian Intézet Nemzeti Lég- és Űrmúzeumának adományozták. Egyedi berendezést tartanak a múzeum fióktelepében, Suiteland városában (Maryland).
A Convair XFY-1 kísérleti projekt lezárása a Tailsitter repülőgépen végzett munka befejezéséhez vezetett, amelyet a negyvenes évek vége óta végeztek az Egyesült Államok haditengerészetének parancsára. Két projekt megmutatta a szokatlan megjelenésű berendezések kifejlesztésének és építésének alapvető lehetőségét, ugyanakkor demonstrálta működésük túlzott összetettségét. Eredetileg azt tervezték, hogy két projekt eredménye egy hordozó-alapú vadászgép megjelenése lesz, de később ezek a fejlesztések kísérleti jellegűvé váltak. Két projekt sikeresen megoldotta a hasonló problémát.
