Пожалуй, самый необычный и один из наиболее многообещающих проектов палубного истребителя, когда-либо встречавшихся в истории мирового авиастроения, был разработан и воплощен талантливым американским авиаконструктором немецкого происхождения Чарльзом (Карлом) Циммерманом в сотрудничестве с фирмой "Чанс-Воут". Начиная с 1933 г., Ч. Циммерман занимался теоретическими разработками и экспериментами с крылом, удлинение которого составляло около единицы. После испытания нескольких свободнолетающих моделей с круглым крылом, Циммерман в 1939 г. занялся проектированием легкомоторного самолета-дископлана.
По замыслу конструктора самолет должен был иметь два низкоскоростных винта очень большого диаметра, струи от которых омывали бы свыше 90 % площади крыла, напоминающего в плане каблук. Пропеллеры должны были вращаться в сторону, противоположную направлению закручивания спутных вихрей, сходящих с крыла, благодаря чему практически сводилось на нет индуктивное сопротивление системы "крыло - винты", а эффективное удлинение крыла возрастало с 1 до 4. В результате, самолет должен был иметь очень малую скорость отрыва от земли, а при сильном встречном ветре он вообще смог бы взлетать вертикально. В перспективе малое индуктивное сопротивление в сочетании с небольшим миделевым сечением и интегральной компоновкой самолета давали бы ему большой резерв скорости. Для управления по тангажу и крену на самолете имелся дифференциально отклоняемый цельноповоротный стабилизатор ("элераторы"), а по курсу управление осуществлялось с помощью обычных рулей поворота. Таким образом, дископлан Циммермана по схеме управления представлял собою "бесхвостку", у которой элевоны для повышения их эффективности выступали далеко за пределы размаха дисковидного крыла.
Построенный в 1941 г. самолет с индексом V-173 имел симметричный профиль крыла-корпуса, трехлопастные винты беспрецедентно большого диаметра (5,03 м) и весьма сложную конструкцию корпуса-крыла, состоявшего из большого количества силовых нервюр и шпангоутов с полотняной обтяжкой. Шасси для простоты было сделано неубирающимся. На самолете были установлены два поршневых двигателя Континентэл (один - правого, другой - левого вращения) мощностью всего по 80 л.с., соединенные синхронизирующим валом, поскольку даже при отказе одного из них оба винта должны были продолжать вращаться, иначе нарушалась бы аэродинамическая симметрия аппарата. Полетная масса V-173 составляла 1400 кг.
Самолет был настолько необычен, что представители Бюро по аэронавтике ВМС США, по заказу которого строился V-173, настояли на продувке натурного образца в аэродинамической трубе испытательного комплекса Лэнгли Филд, чтобы доказать, что "эта штука вообще может подняться в воздух". Результаты продувок показали правильность теоретических выкладок Циммермана. 16 сентября 1941 г., всего через день после их завершения, ВМС заключили с фирмой Чанс-Воут, в сотрудничестве с которой работал Циммерман, контракт на разработку палубного истребителя - дископлана. Продувки, в частности, показали, что аэродинамическое качество системы "Крыло - винты" лишь немногим меньше, чем у истребителя "Корсар". Кроме того, были подтверждены прекрасные взлетно-посадочные характеристики самолета с дисковым крылом, а также уникальная устойчивость к штопору: теряя скорость, дископлан просто опускал нос и вновь разгонялся. Кстати, как показала дальнейшая практика полетов на V-173, самолет даже при желании невозможно было ввести в штопор: корпус – крыло постоянно обдувался винтами и срыв потока на нем был аэродинамически невозможен.
23 ноября 1942 г. шеф-пилот фирмы "Чанс-Воут" Бун Гайтон поднял V-173 в воздух. После устранения некоторых незначительных технических проблем самолет практически безаварийно налетал около полутора сотен часов, демонстрируя невиданные взлетно-посадочные характеристики - в частности, скорость отрыва составила всего 40 - 50 км/ч. Правда, на рекордную максимальную скорость при столь мизерной мощности двигательной установки рассчитывать не приходилось. Но даже при суммарной мощности моторов, едва превосходящей мощность истребителя времен Первой мировой войны, V-173 развивал максимальную скорость в 241 км/ч. Единственная авария произошла, когда после отказа обоих двигателей и вынужденной посадке на песчаный пляж самолет зарылся стойками в грунт и скапотировал, сломав деревянные лопасти винтов. Летчик не пострадал, а машину очень скоро восстановили.
Единственной, так и не решенной в процессе испытаний V-173 проблемой был плохой обзор вперед-вниз при взлете и посадке. Это обуславливалось огромным стояночным углом самолета - около 40 град. На макете нового истребителя, получившего индекс XF5U-1 и неофициальные прозвища "Летающий блинчик" и "Скиммер" ("шумовка"), для улучшения обзора было предусмотрено окошко в нижней части кабины. Макет, как и легкомоторный самолет, имел аналог - трехлопастные винты. Комиссия Бюро по аэронавтике ВМС США приняла макет 7 июня 1943 г. Но из-за низкого приоритета программы и прохладного отношения к самолету со стороны флотского командования, контракт на изготовление двух прототипов XF5U-1 был подписан лишь 15 июля 1944 г.
Главный конструктор "Скиммера" Ю. Гринвуд предложил использовать в качестве материала для корпуса самолета "металит" - двухслойный материал, состоявший из внешней алюминиевой обшивки, к которой приклеивались бальзовые панели. "Металит" имел высокую прочность при рекордно низкой массе, допускал формование панелей обшивки штамповкой и при этом был весьма влаго- и коррозионноустойчив. Основной недостаток бальзы как конструкционного материала - ее гигроскопичность, с которой в полной мере столкнулись английские конструкторы, создавшие бомбардировщик "Москито" - в случае с "металитом" не проявлялся: нежное дерево было надежно защищено от атмосферной влаги внешней алюминиевой обечайкой.
В результате применения "металита" конструкция планера сильно упрощалась благодаря отказу от большого количества внутренних силовых элементов и перераспределения нагрузки на обшивку. Фактически конструкция из наборной превратилась в монококовую. Кабина летчика была приподнята. В результате от нижнего окошка отказались, т. к. даже на стоянке обзор вперед-вниз стал вполне удовлетворительным. Летчик имел круговой обзор в полете благодаря каплевидному беспереплетному фонарю, для входа и выхода сдвигавшемуся назад. Фонарь имел пиропатрон для аварийного сброса.
В качестве основного вооружения предполагалось использовать стандартную для американских истребителей Второй мировой войны батарею из шести пулеметов Кольт-Браунинг калибра 12.7 мм, компактно расположенных по бокам гондолы летчика в двух вертикальных батареях между дисков винтов. Боекомплект - 350 патронов на ствол. В серийном производстве предполагалось частично или полностью заменить вооружение на перспективные скорострельные 20-мм пушки Темко-Форд Мк.12, что увеличивало мощь залпа до беспрецедентного для американских самолетов того времени значения. Перед кабиной летчика предполагалось разместить антенну РЛС, что делало "Скиммер" всесуточным самолетом. Под фюзеляжем планировалось разместить до шести пилонов для бомб, баков и НАР (только на центральной паре пилонов, находившихся между дисков вращения винтов). Правда, на прототипах вооружение не устанавливалось. Самолет имел неплохую бронезащиту летчика - передний щиток, поддон и спинку толщиной 12,7 мм. Бронировались также двигатели, редукторы и главный топливный бак. За бронеспинкой кабины располагалась радиостанция, имевшая антенну-растяжку, закрепленную на двух подфюзеляжных мачтах.
Кроме цельноповоротных "элераторов" с весовой балансировкой самолет имел встроенные в заднюю кромку корпуса закрылки. "Элераторы" и вертикальные кили и рули целиком были выполнены из "металита". Рули направления не теряли эффективности при любом угле атаки, т.к. их постоянно обдувал мощный поток воздуха от винтов. Поэтому и кили, и рули направления имели весьма скромные размеры и площадь. Все поверхности управления были снабжены триммерами.
Высокие стойки шасси консольной схемы со сдвоенными колесами убирались в фюзеляжные колодцы с помощью гидропривода. Аварийный выпуск шасси производился под действием собственной массы. Хвостовая опора с резиновым сдвоенным литым катком в полете также убиралась. Тормозной крюк имел необычную, единственную в своем роде конструкцию: он располагался не под корпусом самолета, а над ним и выдвигался вниз-назад с помощью А-образной поворотной стойки.
Трехлопастные винты, установленные на макете, уступили место сначала четырехлопастным стандартным пропеллерам, сходным с винтом от истребителя "Корсар", но противоположного вращения, а затем - разработанным фирмой Гамильтон Стэндард четырехлопастным же "разгруженным пропеллерам" с деревянными лопастями оптимизированной сложной формы со значительной геометрической круткой, имеющим во втулках автоматы перекоса наподобие вертолетных. При взлете и посадке с помощью автоматов перекоса компенсировалась асимметричность обтекания винтов, работающих в косом потоке при угле атаки в 40 - 45 град. Как и на V-173, винты были синхронизированы, они устанавливались на тонких длинных пилонах, расположенных почти на крайних точках размаха крыла-корпуса.
Высокая энерговооруженность и низкая нагрузка на площадь дисков винтов позволяла самолету взлетать со специальной рампы вертикально, по-вертолетному. Способность неподвижно зависать сулила также большие тактические преимущества в бою.
В качестве двигательной установки использовались два звездообразных мотора воздушного охлаждения Пратт-Уитни R-2000 максимальной мощностью по 1350 л.с. (с водяным форсированием). На втором прототипе были установлены турбонагнетатели Райт. Двигатели были снабжены разобщительными муфтами, чтобы в случае повреждения или отказа любой из них можно было отключить от синхронизированных винтов. Топливная система имела оригинальную конструкцию и была рассчитана на бесперебойную работу в режиме вертикального взлета и зависания по-вертолетному. Воздух для охлаждения двигателей поступал через большие круглые лобовые воздухозаборники. За двигателями на корпусе сверху и снизу имелись створки регулирования тока охлаждающего воздуха. Крутящий момент передавался на низкоскоростные винты через пятикратные понижающие редукторы.
Первый прототип самолета был изготовлен на заводе фирмы "Чанс-Воут" в г. Стратфорд (штат Коннектикут) к 25 июня 1945 г. Приемо-сдаточные испытания должны были проходить на авиабазе Мюрок в Калифорнии. Но первый полет долгое время откладывался из-за запретов, исходящих от руководства ВМС. Лишь 12 января 1947 г. Бун Гайтон совершил первую пробежку по полосе.
В ходе испытаний, прошедших по урезанной из-за недостаточного финансирования программе самолет так и не поднялся в воздух. Была отмечена сильная вибрация редукторов при работе двигателей на мощности, близкой к максимальной. К середине 1947 г., когда на вооружение вовсю начали поступать реактивные самолеты, ВМС США окончательно потеряли интерес к программе дископлана, прекратили ее финансировать и запретили дальнейшие испытания прототипов. Весной 1948 г. оба прототипа "Скиммера" по соображениям секретности были уничтожены (мера, безусловно, варварская, т. к. уникальные образцы самолетов могли со временем стать украшением экспозиции любого авиационного музея). Но не надо забывать, что в то время в Штатах царила шпиономания, а сенатор Маккарти вел "охоту на ведьм".
Между тем, в случае появления "Скиммера" на вооружении ВМС США году в 1943-м (что было вполне реально, если бы приоритет программы оказался выше), американские конвойные авианосцы получили бы в состав своих авиагрупп компактную, мощно вооруженную машину, обладающую, кроме того, рекордной скоростью, скороподъемностью, живучестью (благодаря интегральной компоновке, наличию двух двигателей и применению "металита") и уникальными взлетно-посадочными характеристиками. "Скиммер" при соответствующей квалификации летчика способен был выполнять тактический прием типа "колокол", переходить из горизонтального полета в висение по-вертолетному и еще делать многое из того, что недоступно самолету обычной схемы. При должной подготовке летчиков все это давало бы "Скиммерам" огромное тактическое преимущество при ведении воздушного боя с истребителями противника. Два относительно маломощных двигателя имели весьма умеренный удельный расход топлива, что обеспечивало бы дископлану хорошую дальность - особенно при использовании подвесных топливных баков.
Теснота в ангарах конвойных и эскортных авианосцев, строившихся на базе небольших транспортных судов, была обусловлена вынужденным разнотипьем и значительными размерами "Корсаров", "Хеллкэтов" и "Эвенджеров", создававшихся в расчете на использование их, в первую очередь, с ударных авианосцев. "Скиммер" же, неплохо подходивший для использования в качестве истребителя, патрульного самолета, бомбардировщика, топмачтовика и, возможно, даже торпедоносца, и, кроме того, будучи весьма компактным, мог помочь решить проблему разнотипья авиапарка конвойных авианосцев и значительно расширить их боевые возможности. Параметр компактности можно было улучшить за счет внедрения узлов складывания "элераторов" и лопастей винтов. Технически это не представляло проблемы. Но настроенные консервативно чиновники от авиации из Бюро по аэронавтике предпочли более ортодоксально выглядевшие самолеты, для производства которых не надо было радикально менять технологию и на которые можно было готовить летчиков, не меняя программы обучения. В результате один из наиболее многообещающих проектов Второй мировой войны был реализован даже не к началу, а после завершения "шапочного разбора". Большой ошибкой было бездушное уничтожение обоих прототипов "Скиммера", представлявших огромный технический и исторический интерес. В настоящее время в Смитсонианском музее в Вашингтоне сохраняется легкомоторный аналог "Скиммера", самолет V-173, переданный в музей в конце 40-х г. г., а в авиационный музей г. Норфолка был передан натурный макет F5U-1, предъявленный в свое время в Бюро по аэронавтике. До настоящего времени, похоже, он не сохранился.
Характеристики прототипа истребителя - дископлана Чанс-Воут XF5U-1 "Скиммер":
Размеры, м: размах "элераторов" - 9.9, длина - 8.7;
Максимальная взлетная масса, кг - 8453;
Силовая установка - два двухрядных звездообразных ПД воздушного охлаждения Пратт-Уитни R 2000-7 мощностью по 1350 л. с.
Максимальная скорость на высоте 4500 м - 625 км/ч.
Максимальная расчетная скорость на высоте 8808 м при использовании турбокомпрессоров - 811 км/ч.
Понравилась заметка? Не поленитесь, поставьте лайк, подпишитесь на мой канал!