Помоги проекту - поделись книгой:
Учитывая малую тягу первых ТРД, создать чисто реактивный палубный самолет представлялось затруднительным - он имел бы неприемлемо большую взлетную дистанцию и низкую скороподъемность. В связи с этими обстоятельствами ТРД было решено использовать лишь в бою в качестве ускорителя. Взлет и крейсерский полет должен был осуществляться с использованием поршневого мотора.
В декабре 1942 г. был объявлен конкурс на создание самолета с комбинированной силовой установкой. В нем приняли участие семь фирм, и, к всеобщему удивлению, победителем вышла небольшая фирма Райан Аэронотикл Компани, до войны занимавшаяся производством легких учебных машин. Самолет Райан «Модель 28» был довольно прост по конструкции и вместе с тем удовлетворял ВМС по всем параметрам.
Его конструировали Б. Сэлмон и В. Имменшу. В январе 1943 г. «Модель 28» была признана победителем конкурса. Был подписан контракт на изготовление двух прототипов и одного планера для статических испытаний. Самолет получил флотский индекс FR-1 и собственное имя «Файрболл» («Шаровая молния» или «Болид»). Его отличительной особенностью было использование относительно маломощного однорядного звездообразного поршневого двигателя воздушного охлаждения Райт R-1820 «Циклон» (взлетная мощность 1350 л.с.) с трехлопастным винтом Кертисс Электрик в качестве основной двигательной установки и ТРД Дженерал Электрик 1-16 (позже получил новое обозначение J31-GE-3) - копии уиттловского двигателя - максимальной тягой 725 кгс. Воздухозаборники ТРД располагались в корне крыла.
Первый полет «Файрболла» состоялся 25 июня 1944 г. Вместо ТРД на нем был установлен весовой аналог. В июле на самолете установили реактивный двигатель, после чего фирма приступила к полномасштабным летным испытаниям.
Максимальная скорость самолета при работающих на полной мощности обоих двигателях составила всего 680 км/ч, т. е. столько же, сколько у чисто поршневого истребителя Грумман «Биркэт». Единственным реальным преимуществом «Файрболла» в бою была возможность очень быстро разгоняться на пикировании с использованием ТРД. Кроме того, использование ТРД позволило заметно увеличить скороподъемность машины. Испытания выявили недостаточную эффективность горизонтального оперения, после чего в конструкцию самолета были внесены некоторые изменения.
По предварительным результатам испытаний ВМС заказали 600 «Файрболлов» в сентябре 1944 г. Между тем испытания продолжались. В октябре 1944 и апреле 1945 г. в ходе приемо-сдаточных испытаний имели место две катастрофы, причем в первой погиб летчик. Ее причиной стал волновой кризис, возникший при резком разгоне. Вторая катастрофа произошла из-за разрушения носка крыла, не выдержавшего аэродинамической нагрузки. После этого крыло на серийных самолетах было усилено, а допустимая эксплуатационная перегрузка снижена.
FR-1D - первый серийный вариант самолета. Построено 66 машин. FR-1N - ночная модификация; предполагалось установить РЛС AN/APN-9 в обтекателе под крылом. Не строился.
FR-2 - вариант с более мощным ПД Райт R-1820-74W (1500 л. е.). Не строился.
FR-3 - развитие FR-2 с ТРД Дженерал Электрик GE1-20 повышенной тяги (906 кгс). Проект.
FR-4 - самолет с новым ТРД с осевым компрессором Вестингауз J-34WE-22 тягой 1540 кгс. Внешне отличался более длинной и зауженной хвостовой частью фюзеляжа и подфюзеляжным воздухозаборником большого проходного сечения вместо двух в корне крыла. Прототип переделан из серийного FR-1. Серийно не строился.
F2R-1 «Даркшарк» («Темная акула») - самолет с ТВД Дженерал ЭлектрикТ-31 (1700 л. с. + 227 кгс тяги, четы-рехлопастный винт Кертисс Электрик) и ТРД J31-GE-3. Имел удлиненный нос для установки ТВД и форкиль большой площади. Первый полет - 3 ноября 1946 г. Показал скорость 800 км/ч и потолок 11 920 м - рекордные данные для самолетов с ТВД. Построено два прототипа.
Первые серийные самолеты поступили на вооружение вновь сформированной эскадрильи VF-66 в марте 1945 г. В начале мая три машины из этой эскадрильи прошли эксплуатационные испытания на учебном авианосце «Рэйнджер». «Файрболл» официально приняли на вооружение, но переучивание летчиков на новый самолет затянулось, и в результате к концу войны эскадрилья так и не достигла состояния боевой готовности. После капитуляции Японии заказ на серийное производство «Файрболла» был аннулирован. К этому времени было построено всего 66 серийных машин. В октябре 1945 г., после расформирования VF-66, все «Файрболлы» были переданы в экспериментальное подразделение VF-1E, где они служили до весны 1948 г., после чего часть из них была продана на слом, а часть еще долгое время использовалась в качестве учебных пособий.
Основным достижением «Файрболла» можно считать первую в истории палубной авиации чисто реактивную посадку на палубу авианосца (по причине отказа ПД) 6 ноября 1945 г.
Самолет представляет собой цельнометаллический одноместный низкогшан с комбинированной двигательной установкой ПД в носовой части и ТРД - в хвостовой.
Фюзеляж - цельнометаллический полумонокок с четырьмя главными лонжеронами. Конструктивно состоит из двух частей. В носовой находится ПД с маслобаком, маслорадиатором и системой охлаждения масла. За двигателем расположена противопожарная система. В носовой части находится также кабина летчика. Под ней расположен колодец носовой стойки шасси. Спереди кабина защищена противопожарным алюминиевым шпангоутом толщиной 12,7 мм, сзади - бронеспинкой той же толщины. Кабина имеет каплевидный фонарь, обеспечивающий хороший обзор вперед и в стороны при посредственном обзоре назад из-за непрозрачной задней части фонаря, под которой расположены элементы радиооборудования.
На самолете имеется одна антенна - растяжка, натянутая между центральной частью фюзеляжа и вертикальным оперением, и две штыревые антенны - над фюзеляжем и под левой консолью крыла. Под сиденьем летчика находится протектированный топливный бак емкостью 189 л, за бронеспинкой расположен второй, емкостью 473 л. Кроме того, под центропланом крыла можно было подвесить еще два ПТБ по 379 л. Топливная система - общая для ПД и ТРД. В хвостовой части фюзеляжа располагался ТРД, точно вписанный в мидель фюзеляжа. Для замены ТРД хвостовая часть отстыковывалась, после чего ТРД извлекался из своего отсека с помощью специального монорельса, расположенного вверху двигательного отсека. Воздухозаборники двигателя находились в корне крыла, за кабиной тракты заборников сходились в один, подводивший воздух к входному устройству ТРД. Снизу хвостовой части имеется колодец тормозного крюка, а под хвостовым оперением - аварийная пята.
Крыло - четырехлонжеронное, ламинарного профиля NACA, конструктивно состоит из центроплана и консолей, для компактного размещения в ангаре авианосца складывающихся разворотом вверх. Привод складывания - гидравлический. В крыле расположены: воздуховоды ТРД, вооружение - четыре 12,7-мм пулемета Кольт-Браунинг М-3, боекомплект к ним (300 патронов на ствол), а также ниши основных стоек шасси. При выпуске стоек остававшиеся открытыми ниши сильно портили профиль крыла. Закрылки Фаулера - одноще-левые, четырехсекционные. И элероны, и закрылки имеют металлическую обшивку. На левом элероне имеется триммер. Привод отклонения закрылков - гидравлический. Под центропланом имеются два узла подвески ПТБ или дня бомб по 454 кг, под консолями - четыре пилона «нулевого старта» для 127-мм НАР, которые можно было заменить на два пилона для 454-кг бомб.
Хвостовое оперение - однолонжеронное, цельнометаллическое. Стабилизатор и киль по конструкции одинаковы. Имеется небольшой форкиль. Рули высоты и направления - статически и аэродинамически отбалансированы, имеют металлическую обшивку. В каналах тангажа и рысканья установлены триммеры.
Шасси - трехопорное, с носовой опорой. Все стойки консольной схемы, одноколесные, носовая убирается поворотом назад, в фюзеляж, основные - от фюзеляжа, в крыльевые колодцы. Привод уборки и выпуска - гидравлический.
Летно-технические характеристики самолета FR-1 «Файрболл»
Размах крыла, м - 12,19 Длина самолета, м - 9,85 Высота стояночная, м - 4,24 Площадь крыла, м-' - 25,54 Взлетная масса, кг - 5285 Масса пустого, кг - 3488
Максимальная скорость на уровне моря, км/ч - 624 Максимальная скорость на высоте 5500 м, км/ч - 685 Максимальная скороподъемность с использованием обоих двигателей, м/с - 24,4 Практический потолок, м - 10 200 Радиус действия без ПТБ, км - 1658
Чанс-Воут F4U «Корсар»
Этот самолет, ставший в 40-е годы одним из самых массовых и, без сомнения, наиболее успешных американских летательных аппаратов, был создан на фирме Чанс-Воут, которую можно назвать неудачницей среди прочих американских авиационных фирм. Ее инженеры старались вложить в каждый свой самолет максимум новых идей и технических решений, зачастую не опробованных. В результате новая машина представляла собою ненадежный и даже опасный летательный аппарат. Тем не. менее именно эта черта технического подхода к авиационному конструированию оказывала положительное влияние на заказчика - Бюро по аэронавтике ВМС США, у которого, видимо, постоянно теплилась надежда, что, несмотря на временные неудачи, изделия Чанс-Воута имеют грандиозное будущее и неограниченные возможности по модернизации. В некоторых случаях такие надежды были оправданны, в других - совсем наоборот. Но так или иначе, истребитель с крылом «обратная чайка» и мощным двухрядным радиальным двигателем был рожден под счастливой звездой и прожил долгую и до предела насыщенную событиями жизнь. Созданный на рубеже 30-х годов, когда американская доктрина истребителя уже сформировалась, он стал ее олицетворением - тяжелый, спроектированный по завышенным нормам прочности, с крупнокалиберным пулеметным вооружением (не потому что оно было наиболее выгодным, а из-за отсутствия в США надежных авиапушек), с большой дальностью полета, необходимой любому палубному самолету, с комфортабельной кабиной, пребывание в которой в течение трех-четырех часов не вызывало утомления и позволяло летчику экономить силы перед боем в районе, находящемся на пределе радиуса действия. Тысячавосьмисотсильный двигатель с эффективным винтом являлся изюминкой проекта, благодаря ему самолет имел высокую скорость и скороподъемность, а также прекрасные разгонные характеристики.
История самолета «Корсар» началась в 1938 г., когда флот США объявил конкурс на палубный истребитель нового поколения. В финал его вышли три фирмы -Белл, Грумман и Чанс-Воут. Фирма Белл выступила с проектом самолета XFL-1 «Аэробонита» - легким одноместным истребителем с двигателем, расположенным в центре масс, за кабиной пилота. Он был спроектирован по образу и подобию сухопутной «Аэрокобры». Грумман предложил весьма привлекательный и элегантный двухмоторный самолет XF5F «Скайрокет». Проект Рекса Бэйсела, конструктора фирмы Чанс-Воут, выглядел на их фоне наименее экзотическим.
Впрочем, он обещал наилучшую дальность полета. «Аэробонита» была слишком мала, чтобы разместить внутри нее баки достаточного объема, а «Скайрокет» - проект, в целом лишенный серьезных недостатков, был оснащен двумя звездообразными двигателями, которые, кроме прожорливости, имели еще одно слабое место - большое лобовое сопротивление. К тому же, оба эти конкурсанта были достаточно непросты в управлении, а «Аэробонита», как и ее родная сестра «Кобра», оказалась склонна к плоскому штопору. Поэтому детище фирмы Чанс-Воут было признано заслуженным победителем, и ВМС США заключили с фирмой контракт на постройку прототипа нового истребителя в июне 1938 г.
Несмотря на свою достаточно классическую компоновку, новый самолет имел в конструкции и технологии производства несколько новинок. Основной стало применение крыла, выполненного по типу «обратная чайка».
Благодаря его внедрению достигалось сразу несколько целей. Еще на этапе продувок моделей в аэродинамической трубе стало ясно, что консоли крыла подобной формы, сочленяясь с фюзеляжем цилиндрической формы в нижней его части, способствовали снижению сопротивления интерференции, а как следствие - не требовалась установка зализов. Кроме того, крыло типа «обратная чайка» снижало риск катастрофы при аварийной посадке на воду, так как благодаря своей форме могло быть использовано как редан. И наконец, значительно сокращалась длина основных стоек шасси, что привело к определенной экономии массы конструкции планера.
Из технологических новинок необходимо отметить, что на «Корсаре» впервые в авиастроении США была применена точечная электросварка. Этот метод соединения, во-первых, снижал массу конструкции, так как число заклепок уменьшилось на два порядка, а во-вторых, способствовал снижению местного сопротивления благодаря чистоте внешних поверхностей самолета.
Вооружение же, установленное на прототипе, не отвечало требованиям ВМС: оно состояло из двух фюзеляжных синхронизированных пулеметов Кольт калибром 7,62 мм и двух 12,7-мм пулеметов Браунинг М-2, установленных в крыле. Кроме стрелкового вооружения, самолет должен был нести еще такой анахронизм, как двадцать 2,4-кг бомб «воздух - воздух». Теоретически эти бомбы, будучи рассыпаны над строем неприятельских бомбардировщиков, должны были поразить их. Правда, на практике это оружие практически не применялось ввиду его полной неэффективности.
Самолет прошел макетную комиссию ВМС в феврале 1939 г. Еще через четырее месяца прототип был готов. Но здесь фирму Чанс-Воут подстерегал первый форс-мажор: моторостроительная фирма Пратт-Уитни задерживала поставку двигателя XR-2800-4, доводка которого еще не была завершена. Наконец в середине весны 1940 г. самолет получил «сердце» и 29 мая летчик Лаймен Бьюльярд совершил на нем первый получасовой полет.
В ходе летных испытаний выявлялись и оперативно устранялись недоработки в системе управления и в силовой установке, которая все еще была достаточно недоведенной. Это обстоятельство чуть не привело к гибели прототипа и испытателя фирмы Чанс-Воут Буна Гайтона.
12 июня 1940 г. во время набора высоты на самолете сильно перегрелся и заклинил двигатель. Летчик сумел посадить прототип «Корсара» на поле для гольфа, но не совсем удачно. Машина на скорости около 120 км/ч врезалась в забор и скапотировала, обломав лопасти винта, вертикальное оперение и повредив стабилизатор. Была смята моторама, сильно побит фюзеляж. Сначала было решено списать самолет, что повлекло бы за собой задержку программы на неопределенный срок или даже привело к полному отказу от нее. Положение спасли технологи Стратфордского завода Чанс-Воут, после детального осмотра разбитого самолета заявившие, что он ремонтопригоден.
Через три с половиной месяца, после ремонта и установки на самолет нового, более мощного двигателя R-2000-8, испытания были продолжены. В их ходе был выявлен целый ряд недостатков. Устранить некоторые из них на первоначальном этапе не удалось. В частности, самолет имел тенденцию к заваливанию на левое крыло при скоростях, близких к минимальной. Кроме того, центровка нового самолета была чересчур передней, вследствие чего на посадке необходимо было держать довольно высокую скорость при отрицательном значении тангажа. Касание ВПП с большой вертикальной скоростью могло привести к капотированию (что впоследствии и случалось неоднократно, причем погибло и покалечилось более полусотни пилотов). Оставляли желать много лучшего штопорные характеристики, при испытании на пикировании ломались триммера, отрывалась полотняная обшивка консолей крыла и поверхностей управления. Вооружение было признано слабым.
Но вместе с тем новый самолет показал себя и с хорошей стороны. На нем была достигнута скорость 650 км/ч, что было на 87 км/ч больше, чем в техническом задании. Начальная скороподъемность на уровне моря составила 22 м/с - также весьма высокое значение. Именно скороподъемность, как впоследствии выяснилось, стала наряду с высокой максимальной скоростью тем «козырным тузом», который позволял «Корсарам» бороться с высокоманевренными японскими истребителями.
По результатам испытаний самолет подвергся значительной переделке, в первую очередь коснувшейся вооружения. Теперь все оно размещалось в крыле и состояло из шести 12,7-мм пулеметов Кольт-Браунинг М-2. Боекомплект у четырех внутренних пулеметов составлял 400 патронов на ствол, а у двух крайних - по 375 патронов на ствол. Размещение такого количества боеприпасов потребовало больших патронных ящиков в крыле, а посему оттуда были убраны топливные баки. Было демонтировано и противоавиационное бомбовое вооружение. Вместо него под центропланом появились два бомбодержателя Mk.41 и один узел крепления для подвесного топливного бака. Чтобы сохранить дальность полета на прежнем уровне, за двигателем в фюзеляже разместили внутренний протестированный 900-литровый топливный бак, что в свою очередь вынудило конструкторов сдвинуть кабину назад почти на метр. Подобные изменения повлекли за собой перемещение центра масс еще дальше вперед, а также ухудшили обзор из кабины. Для частичного решения последней проблемы была изменена конструкция переплета фонаря кабины, а сзади фонарь теперь имел продолжение в виде двух плексигласовых «ушей» по типу самолета Кертисс Р-40. Самолет с вышеперечисленными изменениями в конструкции и оснащенный 1970-сильным двигателем R-2800-8 получил наименование F4U-1. 3 июня 1941 г. ВМС подписали с фирмой контракт на поставку 580 самолетов этого типа.
Первая серия «Корсара» имела индекс F4U-1. Она предназначалась для войсковых испытаний. Первый самолет сошел со сборочной линии 28 июня 1942 г. Отличительной особенностью этой серии было вооружение, состоявшее не из шести, а лишь из четырех пулеметов М-2.
Официальная передача самолета флоту прошла после взлетно-посадочных испытаний на борту эскортного авианосца «Сэнгамон» 31 июля. По результатам войсковых испытаний в конструкцию самолета было внесено несколько десятков усовершенствований, прежде всего - двигатель повышенной мощности R-2800-8 (2000 л.с), но видоизмененный самолет не получил нового индекса. Основным недостатком самолета оказалось жесткое шасси, что не позволяло использовать его с палубы авианосца летчику средней квалификации. Поэтому им стали переоснащать в первую очередь сухопутные эскадрильи морской пехоты. Первая эскадрилья, VMF-124, получила «Корсары» в сентябре 1942 г.
Несмотря на нелегкий характер, новая машина быстро снискала уважение у летчиков, пересевших на «Корсары» с устаревших «Уайлдкэтов». Стало ясно, что вооруженные силы должны заказывать «Корсар» большими партиями. Так как фирма Чанс-Воут не могла справиться с возросшим заказом, часть его была передана фирмам Брюстер и Гудьир. Выпускаемые ими «Корсары» F4U-1 получили индексы F3A-1 и FG-1 соответственно. Самолетов первой серии было выпущено 758 штук, после чего их сменила модификация 1А, она же Брюстер F3A-1A, она же Гудьир FG-1A.
Создавая эту модификацию, специалисты фирмы Чанс-Воут внесли в конструкцию самолета изменения, способствовавшие его успеху в качестве палубного истребителя. В частности, наконец-то был увеличен ход и уменьшена жесткость амортизаторов основных стоек шасси. Кроме того, была радикально переделана кабина, кресло подняли на 178 мм, был внедрен выпуклый беспереплетный фонарь, что сильно улучшило обзор вперед - вниз, столь необходимый летчику при посадке на палубу авианосца. С валежкой на скоростях, близких к минимальной, справились весьма простым способом: на правом крыле, в районе пулеметных амбразур, установили срыватель - уголок длиной 152 мм. При начале валежки на левое крыло, свойственной «Корсару», он вызывал срыв потока на правом крыле, что приводило к выравниванию самолета. Двигатель устанавливали первоначально такой же, как и на предыдущей модели, а впоследствии сменили на более мощный, R-2800-8W (2250 л.с.)
Во второй половине 1943 г. была выпущена небольшая (190 самолетов) серия F4U-1C с четырьмя 20-мм пушками вместо пулеметов.
Следующей крупносерийной модификацией стал F4U-1D - истребитель бомбардировщик, способный нести на трех узлах внешней подвески до 1800 кг бомб (две - 1000-фунтовые и одну - 2000-фунтовую). Кроме способности наносить мощные бомбовые удары, самолет получил и ракетное вооружение на поздних машинах этой серии, выпуска конца 1944 - 1945 гг., было установлено по 8 узлов «нулевого старта» для 127-мм НАР HVAR. Эти узлы были весьма удачны и практически не создавали аэродинамического сопротивления, в отличие от своих английских «собратьев», представлявших собою фактически массивные стальные направляющие.
Еще одной, параллельной линией развития самолета стало создание ночных перехватчиков, оборудованных РЛС. Первая ночная модификация «Корсара» получила обозначение F4U-2. Она являлась развитием самолета серии U-1.12 самолетов были переделаны из старых, еще 20 - построены заново. Самолет был не совсем удачным в основном из-за весовой и аэродинамической несбалансированности гондолы радиолокатора AN/APS-6, размещавшейся на передней кромке правой консоли крыла.
Следующей модификацией стал F4U-3 - высотный истребитель, отличавшийся от предыдущей модели установкой высотного двигателя R-2800-16C с турбокомпрессором и четырехлопастным винтом. Было построено три прототипа, после чего программа создания высотного «Корсара» была свернута за ненадобностью, вследствие отсутствия у основнного противника США - Японии - высотных боевых самолетов.
Наиболее удачная серия «Корсара», увидевшая свет до конца Второй мировой войны, называлась F4U-4. Основным ее отличием стала установка нового двигателя R-2800-18W/C. имевшего систему впрыска воды в цилиндры. Без применения этой системы двигатель развивал мощность 2070 л.с, с применением ее мощность кратковременно можно было поднять до 2450 л.с.
Поделиться книгой: