Tämä omituinen lentokone, jonka on suunnitellut United Aircraft -divisioona Chance-Vote, esiteltiin ensimmäisen kerran yleisölle kesäkuussa 1946. Jokainen, joka näki hänet ainakin kerran, antoi hänelle sanaakaan sanomatta hauskoja lempinimiä: "lentävä paistinpannu", "skimmeri" ("skimmeri"), "pannukakku", "alikehitty piirakka", "lentävä lautanen" ja niin edelleen. Mutta todella oudosta ulkonäöstä huolimatta Chance-Vote XF5U-1 oli mahtava kone. Tarina hänen sellainen.
Vuonna 1933 tunnettu amerikkalainen aerodynamiikka Charles Zimmerman suoritti sarjan kokeita pienellä kuvasuhteella toimivalla siivellä. Teoreettiset tutkimukset ovat osoittaneet tämän järjestelmän tehokkuuden. Ultrapienen venytyssiiven päihin piti laittaa potkurit, jotka pyörivät vastakkaiseen suuntaan kuin siivestä laskeutuvien pyörteiden pyörimissuunta. Silloin "siipipotkurijärjestelmän" induktiivinen vastus putoaisi ja nosto-vastussuhde kasvaisi 1:stä 4:ään, eli olisi mahdollista rakentaa lentokone, jolla on valtava nopeusalue. Halkaisijaltaan suuret hitaat potkurit, joissa on riittävä virtalähde, antavat sinun roikkua kuin poikittaishelikopteri ja suorittaa pystysuoran nousun, ja alhainen vastus antaa lentokoneen nopeuden. Vuonna 1935 Zimmerman rakensi miehitetyn mallin, jonka jänneväli oli 2 m. Varustettiin 2 × 25 hv:lla. ilmajäähdytteiset Cleon-moottorit. Lentäjän piti makaa rungon - siiven sisällä. Mutta malli ei noussut maasta, koska se ei pystynyt synkronoimaan potkureiden pyörimistä. Sitten Zimmerman rakensi puolen metrin jännevälin kumimoottorimallin. Hän lensi onnistuneesti. NASAn tukemana, jossa Zimmermannin keksinnöt oli aiemmin hylätty liian moderneina, suunnittelija kutsuttiin töihin Chance-Votelle (toimitusjohtaja Eugene Wilson) kesällä 1937. Tässä laboratorioiden suurta potentiaalia hyödyntäen Charles rakensi mallin - sähköisen V-162 metrin jännevälin. Hän teki useita onnistuneita lentoja hallissa.
Huhtikuun lopussa 1938 Zimmerman patentoi lentokoneensa, joka oli suunniteltu kahdelle matkustajalle ja lentäjälle. Sotilasosasto kiinnostui hänen kehityksestään. Vuoden 1939 alussa osana kilpailua epätavanomaisesta hävittäjäsuunnittelusta, johon osallistuivat Chance-Voten lisäksi Curtiss ja Northrop, Charles alkoi kehittää ja rakentaa V-173:n kevytmoottorianalogia. Työn rahoitti Yhdysvaltain laivasto. V-173:ssa oli monimutkainen puurakenne päällystetty kankaalla. Kaksi synkronoitua moottoria Continental A-80, kumpikin 80 hv. he pyörittivät valtavia kolmilapaisia potkureita, joiden halkaisija oli 5,03 metriä vaihteiston läpi. Siipien kärkiväli 7,11 m, pinta-ala 39,67 m2, koneen pituus 8,13 m. Yksinkertaisuuden vuoksi rungosta tehtiin ei-vedettävissä oleva kuminen iskunvaimennus. Siipiprofiili valittiin symmetriseksi, NASA - 0015. Lentokonetta ohjattiin kurssilla kahdella peräsimellä varustetun kölin avulla sekä keinussa ja nousussa - yksiosaisten pyörivien elevonien avulla. V-173-konseptin vallankumouksellisuuden vuoksi se päätettiin puhaltaa yhdessä maailman suurimmista tuulitunneleista Langley Field -testilaitoksessa ennen lentokokeiden aloittamista. Kaikki saatiin onnistuneesti päätökseen joulukuussa 1941. Lentokokeet ovat alkaneet.
Lyhyiden lentojen ja lentojen jälkeen yrityksen lentokentällä Stratfordissa, Connecticutissa, yrityksen päälentäjä Boone Guyton nosti V-23:n ilmaan 1942. marraskuuta 173. Ensimmäinen 13 minuutin lento osoitti, että sauvan kuormitus erityisesti rullakanavassa oli liian suuri. Tämä haitta poistettiin asentamalla painokompensaattorit, valittamalla potkurien nousu moottoreiden toimintatavasta riippuen. Koneesta tuli tottelevainen hallinnassa. Guyton totesi, että sauva taipui nousukanavassa 45 astetta molempiin suuntiin ilman liiallista ponnistelua. Ohjelman salaisuudesta huolimatta V-173 lensi paljon Stratfordin lentokentän ulkopuolella, ja siitä tuli "sen" Connecticutin taivaalla. Lentopaino 1400 kg, teho 160 hv. auto puuttui selvästi. Useita kertoja moottorivian seurauksena V-173 teki hätälaskun. Kerran hiekkarannalla törmäsin (halkaisijaltaan pienet pyörät kaivettiin maahan). Mutta joka kerta erittäin alhainen laskeutumisnopeus ja rakenteellinen lujuus pelastivat hänet vakavilta vaurioilta.
Guyton ja kuuluisat lentäjät Richard "Rick" Burowe ja Charles Lindbergh, jotka liittyivät häneen testausprosessin aikana, tunnustivat huonon näkyvyyden ohjaamosta eteenpäin rullauksen ja lentoonlähdön aikana V-173:n suurimmaksi haitaksi. Syynä tähän on erittäin suuri pysäköintikulma, 2215. Sitten nostettiin ohjaajan istuinta, tehtiin valoaukko alas- ja eteenpäin katsomista varten. Mutta sekään ei paljoa auttanut. Lentokoneen nousukiito oli vain 60 metriä. Vastatuulella 46 km/h se nousi pystysuoraan ilmaan. Auton katto on 1524 m, suurin nopeus 222 km/h. Samanaikaisesti V-173:n suunnittelun ja testauksen kanssa Chance-Vote aloitti hävittäjän suunnittelun. Sopimus sen kehittämisestä saatiin laivastolta 16. syyskuuta 1941, päivä sen jälkeen, kun oli annettu suostumus V-173:n puhdistukselle Langley Field -putkessa. Tämän projektin nimi oli VS-315. V-173-puhdistusten onnistuneen loppuun saattamisen jälkeen (19. tammikuuta 1942), Yhdysvaltain laivaston ilmailutoimisto pyysi yhtiöltä teknistä ehdotusta kahden prototyypin ja 1/3 luonnollisen kokoisen puhdistusmallin rakentamiseksi.
Toukokuuhun 1942 mennessä tekninen ehdotus saatiin päätökseen. Lahjakas nuori insinööri, Eugene "Pike" Greenwood, liittyi Zimmermanin tiimiin. Hän vastasi uuden lentokoneen rakenteen suunnittelusta. Kesäkuussa tekninen ehdotus toimitettiin Bureau of Aeronauticsille, tuleva lentokone nimettiin laivaston hyväksymän järjestelmän mukaan: XF5U-1. Sen pääominaisuus oli enimmäis- ja laskeutumisnopeuden välinen suhde - noin 11, tavallisen kaavion mukaan - 5. Arvioitu nopeusalue on 32-740 km / h. Tällaisten ominaisuuksien saavuttamiseksi piti ratkaista monia ongelmia. Esimerkiksi alhaisilla lentonopeuksilla hyökkäyskulma kasvoi huomattavasti. Virtauksen epäsymmetrian vuoksi V-173:ssa havaittiin erittäin voimakkaita tärinöitä, jotka uhkasivat rakenteellista lujuutta. Päästäkseen eroon tästä järjestelmästä Chance-Vote, joka teki yhteistyötä Hamilton Standardin kanssa (joka valmisti potkureita), kehitti potkurin, jota kutsuttiin "kuormittamattomaksi potkuriksi". Erittäin monimutkaisen muotoiset puiset terät, joissa oli leveä takaosa, kiinnitettiin teräskorvakkeisiin, jotka oli yhdistetty vaakalevyyn. Sen avulla oli mahdollista muuttaa siipien syklistä nousua.
Pratt-Whitney osallistui myös potkuriryhmän luomiseen. Hän suunnitteli ja valmisti synkronoinnin R-2000-7-moottoreille, viisinkertaiset vaihteistot, kytkimet, jotka mahdollistivat jommankumman moottorin sammumisen vaurioiden tai ylikuumenemisen sattuessa. Asiantuntijat auttoivat myös suunnittelemaan pohjimmiltaan uutta polttoainejärjestelmää, joka mahdollisti moottoreiden käyttövoiman pitkän lennon aikana korkeissa iskukulmissa (jopa 90 astetta leijuttaessa kuin helikopteri). Ulkoisessa muodossa XF5U-1 käytännössä toisti V-173:n. Ohjausjärjestelmä pysyi samana. Lentäjän gondoli ja siipi - puolimonokokkirakenteinen runko tehtiin metaliitista (kaksikerroksinen paneeli balsaa ja alumiinilevyä), erittäin kestävä ja melko kevyt. Siiven runkoon upotetuille moottoreille oli hyvä pääsy. Suunnitelmissa oli asentaa 6 Colt-Browning-konekivääriä, joiden kaliiperi oli 12,7 mm ja joissa oli 200 patruunaa. piipussa, joista neljä haluttiin korvata tuotantoajoneuvoissa 20 mm Ford-Pontiac M-39A -aseilla, jotka olivat siihen aikaan vielä kehitteillä. XF5U-1:n puinen layout osui Naval-mallinnukseen 7. kesäkuuta 1943. Siinä oli kolmilapaiset potkurit. Komission kommenteista aiheutuneiden muutosten jälkeen jälleen harkittavaksi jätetty prototyyppien valmistussopimus allekirjoitettiin tuntemattomista syistä vasta 15. He päättivät varustaa ensimmäisen prototyypin Pratt-Whitney R-1944-2000 -moottoreilla (7 hv - maksimiteho, 1100 hv - jälkipoltin vesiruiskutuksella), toisen - XR-1350-2000, Wright-turbogeneraattoreilla. Aseistusta ei asennettu ensimmäiseen prototyyppiin. Ensimmäinen XF2U-5-prototyyppi vieritettiin hallista 1. kesäkuuta 25. Tähän mennessä yhtiö sai luvan suorittaa lentokokeet hyvin varustetulla Murok Dry Lake -testialueella (Kalifornia). Aiemmin, 1945. maaliskuuta, hän kääntyi laivaston puoleen vaatien hankkeen rahoituksen jatkamista, sillä XF24U-5:lle myönnetty laina oli jo hukattu. Rahan säästämiseksi lentokoeohjelmaa leikattiin, erityisesti sen lento-osaa ja staattisia testejä.
Tilapäisesti varustettu 4-lapaisilla potkurilla, jotka ovat samanlaisia kuin F4U-4 Corsair -hävittäjässä (Hydromatic-malli, Hamilton), XF5U-1 rullasi onnistuneesti. Toista kopiota käytettiin staattisiin testeihin. Asennettuaan "kuormaamattomat potkurit" ensimmäiseen prototyyppiin Bun Gaitan nosti koneen lopulta ilmaan tammikuun puolivälissä 1947. "Skimmer", kuten autoa kutsuttiin yhtiössä, läpäisi lentokoeohjelman kunnialla saavuttaen tuolloin ennätysnopeuden 811 km / h. Tämä epävirallinen ennätys kuului Richard Burovsille. Hän saavutti nopeudet 8808 metrin korkeudessa jälkipolttotilassa. Pystysuoran nousun mahdollisuudet erityiseltä trapetsilta "helikopterin tapaan", potkurit ylös, leijuvat myös "helikopterin tavoin". "Skimmer" valmisteltiin kuljetettavaksi meritse Panaman kanavan kautta Kaliforniaan, mutta ohjelma peruttiin äkillisesti. Syitä oli kaksi: yrityksen taloudelliset vaikeudet ja Skimmerin kieltäytymisestä tuli helpoin tapa säästää rahaa sekä se, että uudelleenaseistus oli jo käynnissä laivasto Yhdysvaltoihin suihkutekniikkaan. Keväällä 1948 laivaston ohjeiden mukaan koneesta poistettiin kaikki arvokas varusteet ja rungot muutettiin romumetalliksi puskutraktoreiden avulla. V-173 siirrettiin samoihin aikoihin Smithsonian Institutionin museoon, jossa sitä säilytetään tähän päivään asti.
lentokoneiden suunnittelu
XF5U-1-hävittäjä oli kaksikärkinen yksitasoinen integroitu asettelu, jossa oli elliptinen NACA 0015 -symmetrinen siipiprofiili koko jännevälinsä ajan.
Rakenteellisesti lentokone koostui kolmesta pääosasta: etu-, keski- ja takaosasta. Edessä oli ohjaamo, ilmanottoaukot puhaltimilla moottoreiden pakkojäähdytystä varten ja osastot pienaseilla. Rungon keskiosa muodostui kahdesta voimarungosta-sparista, joiden välissä olivat moottorit, pää- ja huoltosäiliöt, akselit ja potkurikäyttöiset vaihteistot. Sen alaosassa päälaskuteline oli kiinnitetty etuvoimarunkoon. Takana olivat lentokoneen pääohjaimet, peräpyörä ja jarrukoukku.
Rakenteen tehosarja tehtiin alumiiniseoksista ja kuori uudesta komposiittimateriaalista - metalliitista, jonka Vought patentoi ja joka on sandwich, joka on liimattu ja valettu suuressa autoklaavissa kahdesta ohuesta alumiinilevystä, jotka on erotettu kerroksella erittäin kevyt puu - balsa. Tuloksena olevan materiaalin lujuus ja jäykkyys mahdollistivat lentokoneen pintaa vahvistavien kehysten ja ripojen määrän radikaalin vähentämisen, mikä teki rakenteesta lähes yksikokoisen.
Ohjaamo on ilmatiivis, suljettu pisaran muotoisella liukuvalla kuomulla. Lyhdyn liukuosan käyttö on sähköinen. Lentäjän istuin on brittiläisen Martin-Baker-yhtiön valmistama kaukoistuin, tyyppiä JD-1. Kojelaudan etupaneelissa olivat päälento- ja navigointiinstrumentit, lentokonejärjestelmien ohjauslaitteet ja voimalaitos. Vasemmassa paneelissa olivat moottorin, potkureiden syklisen nousun, trimmerien, laskutelineen ja jarrukoukun säätönupit. Oikeassa paneelissa olivat huoltoasema ja radio-ohjauspaneeli.
Voimalaitos koostui kahdesta Pratt & Whitney R-14-2000 (D) Twin Wasp 2-sylinterisestä kaksirivimoottorista, joiden kummankin teho oli 1600 HP. Jokaisen moottorin kampikammion etuosaan kiinnitettiin kartiohammasvaihteilla varustettu vaihdelaatikko, joka välitti vääntömomentin yhdelle poikittaiselle potkurin vetoakselille. Lisäksi vaihteistoon liitettiin moottorin jäähdytystuuletin. Kuuma poistoilma poistui rungon ala- ja yläpinnan säädettävien läppien kautta. Pakokaasut poistettiin rungon alle jakoputken ja U-muotoisen pakoputken kautta. Jos jokin moottoreista epäonnistuu, ohjaaja voisi irrottaa sen vaihdelaatikosta käyttämällä sopivaa kytkintä. Lentokoneen potkurit - vaihtelevalla yleiskorkeudella ja syklisellä nousulla. Potkurin lavat ovat puisia.
Kolmipyöräinen laskuteline takapyörällä. Kaikki laskutelineet ovat kaksipyöräisiä. Puhdistusjärjestelmä on hydraulinen. Lentokoneen suuri pysäköintikulma pakotti suunnittelijat kiinnittämään jarrukoukun rungon yläpintaan. Koukun vapautus- ja sisäänvetomekanismi on hydraulinen, pyramidimainen.
Lentokoneen ohjausjärjestelmä on mekaaninen, jäykkä. Kallistuksen ja kaltevuuden osalta autoa ohjattiin differentiaalisesti taivutetuilla kaikkiin liikkuvilla vakauttajilla. Stabilisaattorit on varustettu trimmerillä ja ulkoisilla painontasauslaitteilla. Lentokoneen suuntavakautus saadaan aikaan kahdella puolisuunnikkaan muotoisella kölillä, joissa on suuripintaiset peräsimet. Koneen peräosaan varustettiin laskulaskuissa käytetyt automaattiset läpät.
Hävittäjän radiolaitteet koostuivat lyhytaaltoradioasemasta ja radiokompassista. Näiden laitteiden antennit sijaitsivat rungon alla. XF5U-1:n prototyyppeihin ei asennettu aseita. Tuotantoajoneuvot aseistettiin kuudella 12,7 mm Browning-konekiväärillä, joissa oli 400 patruunaa, tai neljällä 20 mm:n M-39-tykillä. Rungon alle voitiin asentaa kaksi pylväitä jopa 454 kg:n kokonaispainoisille pommeille tai 568 litran polttoainesäiliöille. Ohjaamattomien rakettien käyttö tai sukelluspommitukset suljettiin kokonaan pois potkureiden suuren halkaisijan vuoksi.