XF5U-1 "летающая сковородка", "шумовка" ("скиммер"), "блинчик"

An77

Люблю я самолеты!
Откуда
Москва
Но, несмотря на действительно странный внешний вид, Чанс-Воут XF5U-1 был грозной машиной.
...В начале 1939 года в рамках конкурса на истребитель нетрадиционной схемы, в котором, кроме Чанс-Воута, приняли участие фирмы Кертисс и Нортроп, Чарльз занялся разработкой и постройкой легкомоторного аналога V-173.
...При встречном ветре 46 км/ч он поднимался в воздух вертикально. Потолок машины - 1524 м, максимальная скорость - 222 км/ч. Параллельно с конструированием и испытаниями V-173 фирма Чанс-Воут начала проектировать истребитель.
...Основной его особенностью стало соотношение между максимальной и посадочной скоростью - около 11, по обычной схеме - 5. Расчетный диапазон скоростей от 32 до 740 км/ч.
...По внешней форме XF5U-1 практически повторял V-173. Той же осталась и система управления. Гондола пилота и крыло - фюзеляж полумонококовой конструкции были выполнены из металита (двухслойной панели из бальзы и алюминиевого листа) весьма прочного и достаточно легкого. Двигатели, утопленные в крыле - фюзеляже, имели хороший доступ.
...После установки на первый прототип "разгруженных пропеллеров" Бун Гайтан, наконец, поднял самолет в воздух в середине января 1947 года. "Скиммер", как прозвали машину на фирме, с честью прошел программу летных испытаний, достигнув рекордной для того времени скорости в 811 км/ч. Этот неофициальный рекорд принадлежал Ричарду Буровсу. Скорости он достиг на высоте 8808 м на форсажном режиме. Были продемонстрированы возможности вертикального взлета со специальной трапеции "по-вертолетному", винтами вверх, висение также "по-вертолетному".

Истребитель XF5U-1 представлял собой двухкилевой моноплан интегральной компоновки с эллиптическим крылом симметричного профиля NACA 0015 по всему размаху.
Силовой набор конструкции изготавливался из алюминиевых сплавов, а обшивка из нового композиционного материала - металита, запатентованного фирмой Vought и представляющего собой склеенный и сформованный в большом автоклаве сандвич из двух тонких алюминиевых листов, разделенных слоем сверхлегкого дерева - бальзы. Прочность и жесткость полученного материала дала возможность радикально уменьшить число подкрепляющих обшивку самолета шпангоутов и нервюр, сделав конструкцию почти монококовой.
Винты самолета - с изменяемым общим и циклическим шагом.
http://www.airwar.ru/enc/fighter/f5u.html
0_1c85b_1564adac_XL.jpg
 
Винты самолета - с изменяемым общим и циклическим шагом.

А как менялся циклический шаг ? Автоматов перекоса на фотке (а видел я несколько фоток блина сего) что-то не заметно. Да и зачем его менять-то, чай не вертолет, боком не летает...
 
Да и какова будет эффективность циклического изменения шага для высокооборотных пропеллеров относительно небольшого диаметра ? Да и как его организовать при явном отсутствии каких-либо шарниров ? Да и зачем оно надо в данной конфигурации, при наличии хорошо обдуваемых рулевых поверхностей ? Не легче-ли ими и управлять даже в режиме висения ?
 
Vought V-173 http://vtol.boom.ru/vtol/V-173/index.html :
...Предложенный им трехместный летательный аппарат с эллиптическим крылом малого удлинения имел два воздушных винта большого диаметра на законцовках крыла, вращавшихся в противоположных направлениях для компенсации их вращающих моментов. При этом направление вращения винтов выбиралось таким, чтобы образованные ими вихри компенсировали те, что сходили с концов крыла — это препятствовало перетеканию воздуха через законцовки, что, по расчетам Ч.Циммермана, увеличивало аэродинамическое качество аппарата в целых четыре раза.
...Пытаясь спасти самолет, он обеими руками, со всей силы отклонил ручку управления. Неторопливо, как в замедленном кино, V-173 начал разворачиваться! В итоге, через 13 минут после взлета полет завершился потрясающей посадкой — он коснулся земли на скорости около 80 км/ч и, пробежав лишь 15 метров, остановился.
...Они вне­запно возникали на высоте 4 — 5 метров, когда V-173 как бы подминал под себя воздух, создавая между землей и крылом область повышенного давления, своеобразную воздушную подушку, мешавшую опускать на землю заднее колесо и заставлявшую летчика опасно балансировать на основных стойках шасси. Чтобы избавиться от этого недостатка, на задней кромке крыла установили два подпружиненных закрылка. Когда давление на нижнюю поверхность самолета превышало силу пружин, закрылки начинали отклоняться вверх, стравливая воздух из воздушной подушки.
...Более того, Б.Гайтон положительно отзывался об основных летных качествах самолета и особенно о его маневренности, поскольку он вел себя устойчиво на запредельных углах атаки, вплоть до 45 градусов. Боевой самолет с такими показателями мог иметь огромное преимущество над ортодоксальными истребителями противника.
 
Да и какова будет эффективность циклического изменения шага для высокооборотных пропеллеров относительно небольшого диаметра ?...
А, вот: http://vtol.boom.ru/vtol/xf5u/
...лопасти испытывали большую нагрузку, вызванную несимметричным обтеканием винта на больших углах атаки. Как минимум это могло привести к сильной вибрации, а то и к разрушению винта. При решении этой задачи сам Циммерман долго не мог найти приемлемого решения, пока в ноябре 1943 года его не озарила идея сделать винт из двух пар лопастей с изменяемым циклическим шагом каждой пары. Новый винт получил название разгруженного пропеллера. Благодаря автомату перекоса пилот мог наклонять диск вращающегося пропеллера в любую сторону на угол до 10 градусов, снижая тем самым нагрузку на лопасти и отклоняя вектор тяги винта. Интересно, что подобная система ранее использовалась только на вертолетах. Для F5U, и без того обещавшего быть маневренным истребителем, применение автомата перекоса могло сделать его сверхманевренным и практически непобедимым в бою. Окончательный проект F5U именно в таком виде — с разгруженными пропеллерами — был утвержден.
 
Спасибо. Теперь я понял что к чему. Просто описание неприжившейся схемы по принципу "все там было шоколадно" несколько смущает. Теперь видно что мы имеем аппарат очень сложной конструкции, с большим количеством высоконагруженных, ответственных узлов, наверняка малопригодный для повседневной эксплуатации.
 
Относительная высоконагруженность неудивительна при скорости до 811, в боевых режимах с повышенной, относительно аналогов, маневренностью, и на материалах того времени.
 
Относительная высоконагруженность неудивительна при скорости до 811.

я имел ввиду именно нагруженность и сложность узлов трансмиссии и управления шагом - что не слишком зависит от максимальной скорости. Кроме того,  по представленным Вами материалам V-173 тоже трясло немало. Наблюдались так-же проблемы с управляемостью, эффектом экрана при посадке и прочее (полный список на vtol.boom.ru). Что по совокупности и привело детище господина Циммермана в музей.

Low aspect ratio  аппараты интересны для самодельщика - но что-то более  простое - Аруп там , или Фасет, или Дельта-Дьюк. Этот слишком уж наворочен.
 
Да - надо еще добавить что скорость в 800 км/ч появилась отнюдь не из-за выдающейся аэродинамики Воута - а по причине его высокой энерговооруженности. Однако, вполне возможно, что скоростная маневренность данного аппарата была ограничена лишь возможностями пилота переносить перегрузки. Что несомненно достоинство схемы. Только оно мало поможет в бою, если пилот перетянув слегка ручку в запале сражения, сам себе сделает кровоизлияние в мозг.
 
Фото: http://photo.me.ru/pancakes
Книга http://yandex.ru/yandsearch?text=Chance+Vought+V-173+%26+XF5U-1+Flying+Pancakes+&stpar2=%2Fh0%2Ftm4%2Fs4&stpar4=%2Fs4 - с боями взята была из http://ifolder.ru/7591529
 
\\При наличии винтов, я бы охотно задумался! )))

 Если сделать положение пилота ,,лёжа,,  , то подойдут от дельт максимального диаметра! :-? 😉
Если и не делать положение пилота "втиснувшись в эту штуковину, грязно ругаясь матом"; места должно хватить вполне для традиционной, комфортной посадки. В чём ограничение?
 
Фото: http://photo.me.ru/pancakes
Книга http://yandex.ru/yandsearch?text=Chance+Vought+V-173+&+XF5U-1+Flying+Pancakes+&stpar2=/h0/tm4/s4&stpar4=/s4 - с боями взята была из http://ifolder.ru/7591529
Ээх..  🙁 такое бы описание по фасету, или FMX-5... :-[
 
Идея этого аппарата ("раскрутка" вихревых жгутов воздушными винтами) очень остроумна. Вызывает удивление, что никто не попытался реанимировать её, в т.ч. во время бума увлечения конвертопланами в 50-60-е годы, в котором тот же "Воут" принимал участие (во всяком случае, такие попытки мне неизвестны).
Слышал, что с аналогичной аэродинамической компоновкой в недавнее время разрабатывался БПЛА. Если кто располагает информацией на эту тему, либо о других случаях применения подобной схемы ЛА, прошу сообщить её.
 
Утомила глупость с раскруткой концевого вихря на аппаратах Ч.Циммермана. Подумайте кпд соосных винтов на рапсчетных режимах на 5-6 % выше одиночных. И эти 5-6 % раскрутки увеличат в разы характеристики самолета. Я анализировал летные характеристики как V 173 так и F5u они великолепны как работающей силовой установкой так и без оной.Порывшись в отчетах NACA  удалось выяснить что элераторы включаются в аэродинамическую схему.Т.е. удлиннение центроплана 1 с элераторами за счет роста размаха всего крыла 2,75 продувочное аэродинамическое качество с неработающими двигателями (винты сняты .т.е планер) для F5u центроплан без элераторов 8-8,5 с элераторами 15 (кстати у Як  3 при удлиннении крыла 5,5 всего 13) для V 173  с длинными неубирающимеся ногами макс . аэродинамическое качество 12,5 (сравните с нынешней Цессной 172. при удлиннении крыла 7,5 какчество 11).Все это особеннность аэродинамической компоновки.(т.н. интегральная ныне модная в большой авиации).О минимальном сопротивлении я не говорю.Для F5u минимальное сопротивлении при нулевой подьемной силе  0,0095 это при профильном наборе крыла из симметричных 16% профилей.В общем нарассказывать можно много.
 
Назад
Вверх