Жалкое летающее чудовище. Экспериментальный истребитель Convair XF-92. США

Предисловие редакции: хотя первый самолет с треугольным крылом у компании Convair получился неудачным, но его испытания дали очень важные результаты для будущих исследований. Об опытном истребителе Convair XF-92 рассказывает Вольфгаг Мюльбауэр.

Содержание:

Проект MX-813 середины 1945 года был, несомненно, был одним из самых амбициозных проектов ВВС армии США (US Army Air Force – USAAF). Ожидалось, что это будет истребитель объектовой ПВО с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, который будет иметь фантастическую максимальную скорость 700 миль в час (1124 км/ч) и время набора высоты 50000 футов (15250 метров) всего четыре минуты. Стартовое ускорение должны были обеспечивать шесть жидкостных ракетных двигателей.

В мае 1946 года компания Consolidated-Vultee (позже Convair) получила заказ на разработку истребителя, получившего обозначение XP-92. Их конструкция самолета с треугольным крылом была основана на исследованиях доктора Александра Липпиша, который был известен разработкой и созданием самолетов-бесхвосток и в первую очередь ракетного истребителя-перехватчика Me 163. В конце Второй Мировой войны доктор Липпиг работал над проектом сверхзвукового перехватчика P.13a, облик которого основывался на двух треугольных конструкциях: одна в виде крыла, другая в виде вертикальной стабилизирующей поверхности с вписанной в него кабиной пилота. Испытания в аэродинамической трубе подтвердили правильность концепции. В отличие от P.13a кабина пилота XP-92 должна была размещаться в центральном конусе лобового воздухозаборника. Хотя максимальная скорость перехватчика XP-92 оценивалась в 1,65 Маха, расчетное время полета не превышало пяти с половиной минут. С военной точки зрения XP-92 был довольно бесполезен, и командование армейских ВВС постепенно потеряло к нему интерес.

схематический чертеж перехватчика XP-92 с прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Снимок ВВС США

Тем не менее, компания Convair на базе своего проекта Model 7002 – проект-предшественник XP-92 – должна была изготовить экспериментальный самолет, поскольку треугольное крыло обещало большой потенциал для развития авиации.

Изготовление XF-92A, такое обозначение получил экспериментальный самолет, началось летом 1947 года. Теперь, когда появились первые современные турбореактивные двигатели, фюзеляж стал значительно тоньше, а кабина пилотов переместилась на его верхнюю часть. В целях экономии средств было использовано множество компонентов от других самолетов. Например, двигатель и гидравлика были взяты от истребителя Lockheed F-80, а основные стойки шасси от палубного истребителя North American FJ-1. Осенью 1947 года был изготовлен планер самолета, и в декабре прошел углубленные испытания в аэродинамической трубе.

Отличная управляемость на малых скоростях

Весной 1948 года самолет, оснащенный двигателем Allison J33-A-21 (тяга 18,9 кН), был доставлен на авиабазу ВВС США Мюрок, штат Калифорния, (ныне авиабаза ВВС США Эдвардс), где были проведены первые испытания. Хотя командование ВВС США отменило программу (X)F-92 оно дало разрешение продолжать испытания XF-92A.

18 сентября 1948 года заводской летчик-испытатель Сэм Шеннон (Sam Shannon) совершила свой первый полет на XF-92A. В августе 1949 года компания Convair передала самолет военно-воздушным силам, и вскоре после этого Чак Йегер на XF-92A в пикировании преодолел звуковой барьер. Во время приземления он постепенно поднимал нос машины вверх чтобы уменьшить ее скорость. Он был весьма удивлен, когда XF-92A сохранил полную управляемость при угле атаки 45°. Треугольное крыло впервые на практике продемонстрировало свои превосходные характеристики на малых скоростях.

в августе 1949 года ВВС США получили XF-92A – через одиннадцать месяцев после его первого полета. Снимок ВВС США

С другой стороны, от этой машины было трудно добиться достижения сверхзвуковых скоростей: мощность двигателя была слишком маленькой, а площадь поперечного сечения фюзеляжа слишком большой. На тот момент правило площадей для авиационных инженеров оставалось практически неизвестным. Даже когда в начале лета 1951 года XF-92A получил более мощный двигатель J33-A-29 с форсажной камерой (тяга 33,4 кН), это мало что изменило. Из-за многочисленных проблем с техническим обслуживанием самолет с новым двигателем совершил всего 21 полет.

плохой парень: в 1951 году XF-92A принял участие в съемках художественного фильма «Пилот реактивного самолета» (Jet Pilot; немецкое название Düsenjäger) в роли советского истребителя «MIG 23». Снимок ВВС США

Почти пригоден к эксплуатации

В феврале 1953 года военным было достаточно, и они передали XF-92A гражданскому ведомству – Национальному консультативному комитету по воздухоплаванию (National Advisory Committee for Aeronautics – NACA; НАКА), где на самолет был установлен двигатель J-33-A-16 с тягой 37,6 кН. Единственным пилотом, который в НАКА летал на XF-92A, был Скотт Кроссфилд (Scott Crossfield; 1921-2006).

«Никто не хотел летать на XF-92A. Это было жалкое летающее чудовище.»

– так годы спустя вспоминал Скотт Кроссфилд.

с февраля 1953 года XF-92A использовался НАКА, но ни один пилот не хотел летать на этом самолете. Снимок НАКА

И на земле у машины тоже были свои недостатки, потому что первые рулежечные испытания закончились аварией. Поскольку у XF-92A не было интерцепторов, но во время рулежки на большой скорости самолет эффективно затормозить мог только подняв нос, чего Кроссфилд не мог сделать из-за отсутствия подъемной силы. На полной скорости он направил машину к границе аэродрома и в последний момент заметил полосу песка. Изо всех сил Скотт Кроссфилд нажал на тормоза колес, которые практически сразу сгорели, но каким-то образом вывел самолет на полосу песка. Там XF-92A, замедленный песком и гравием, Позднее эту полосу прозвали Кроссфилд Пайк (Crossfield Pike).

Волшебное слово «Дельта»

В воздухе машина имела тенденцию к резкому увеличению угла атаки на высоких скоростях. Эта проблема была частично решена с помощью аэродинамических гребней. Однако после аварии, совершенной 14 октября 1953 года во время посадки, XF-92A был списан после 25 испытательных полетов.

Сегодня отремонтированный XF-92A находится в экспозиции музея ВВС США. Несмотря на все свои недостатки, XF-92A четко продемонстрировала преимущества треугольного крыла. Как никакая другая форма крыла, треугольное крыло с неизменным соотношением скорости и подъемной силы почти оптимальным образом сочетает в себе хорошие характеристики на сверхзвуковых скоростях и на малых скоростях. В то время как большой угол стреловидности передней кромки уменьшает скачки уплотнения и обеспечивает экономичный сверхзвуковой полет, вихревое течение на верхней кромке крыла создают постоянно высокую подъемную силу и обеспечивают высокую безопасность при сваливании. В заключение следует сказать, что компания Convairт последовательно и успешно продолжила разработку самолетов с треугольным крылом, приведшую к созданию сверхзвуковых истребителей-перехватчиков F-102 и F-106 и сверхзвукового бомбардировщика B-58.

дом престарелых: с 1962 года XF-92A самолет принадлежит Музею ВВС США в Дейтоне, штат Огайо. Снимок ВВС США

Благодарности

Автор статьи выражает благодарность профессору доктору Герду Буссе (Prof. Dr. Gerd Busse) за его поддержку.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

летчик-испытатель Альберт Скотт Кроссфилд. Снимок ВВС США

Альберт Скотт Кроссфилд. Кроссфилд родился 21 февраля 1921 года и в годы Второй Мировой войны был летчиком палубной авиации. После получения высшего образования в области авиационной техники Кроссфилд устроился в НАКА летчиком-испытателем и 20 ноября 1953 года стал первым человеком, в два раза превысившим скорость звука. После перехода в компанию North American он 17 сентября 1959 года первым совершил полет на X-15. С 2001 по 2003 год он тренировал пилотов на точной копии самолета братьев Райт Wright Flyer. Альберт Скотт Кроссфилд погиб 19 апреля 2006 года в результате крушения своего частного самолета. Снимок ВВС США

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

рисунок гипотетического применения проекта Lippisch P.13a. Снимок Revell

планер DM-1. Снимок ВВС США

В конце 1944 года Александр Липпиш работал над сверхзвуковым перехватчиком с треугольным крылом и прямоточным воздушно-реактивным двигателем, использующим в качестве топлива угольную пыль. Испытания модели в аэродинамической трубе показали, что самолет будет обладать отличными летными характеристиками, а максимальная скорость намного превысит запланированную максимальную скорость в 1650 км/ч. Для проверки концепции был изготовлен безмоторный планер DM-1, который после войны попал в руки американцев.

Источники

1. 1. 1. Airpower, Vol. 33 No. 6, S. 28ff
      2. Blair, Clay; Crossfield, A. Scott: Always Another Dawn. Arno Press 1960. S. 139ff

источник: Wolfgang Mühlbauer «Miserable Bestie. Convair XF-92» «Flugzeug Classic» 2008-10, Seiten 34-35

перевод впервые опубликован – https://vk.com/@710541705-zhalkoe-letauschee-chudovische-convair-xf-92