Ilmailutekniikan kehityksen aikana ehdotettiin usein rohkeita ja epätavallisia ajatuksia, mikä merkitsi ilma -alusten tavanomaisten suunnitelmien hylkäämistä. 50 -luvun alussa yritykset luoda teknologiaa pystysuoralla nousulla ja laskeutumisella johtivat Tailsitter -luokan lentokoneiden syntymiseen. Konseptin takana olevien epätavallisten ideoiden testaaminen suunniteltiin Lockheedin ja Convairin kahden pilottihankkeen kautta. Jälkimmäinen esitteli testaukseen Convair XFY-1 Pogo -lentokoneen.
Ajatus Tailsitter-tyyppisestä lentokoneesta ("Sitting on the tail") syntyi, kun analysoitiin lentotukialusten käyttökokemusta ja useita uusia tutkimuksia. Kaikista eduista huolimatta kuljettajapohjaiset hävittäjät ja pommikoneet tarvitsivat suuren lentotukialuksen eivätkä määritelmän mukaan pystyneet toimimaan ilman sitä. Neljäkymmentäluvun lopulla ehdotettiin alkuperäistä ajatusta, joka mahdollisti hävittäjän sijoittamisen melkein mihin tahansa alukseen. Ehdotettiin pystysuoran lentoonlähtötaistelukoneen kehittämistä ja rakentamista.
Prototyyppi Convair XFY-1 testin aikana. Kuva 456fis.org
Kuten uuden konseptin laatijat ovat ajatelleet, kantaja -aluksen maahan tai kannelle lupaava "hännänjakaja" oli sijoitettava pystysuoraan. Tämä antoi hänelle mahdollisuuden nousta ilman juoksua ja siirtyä sitten vaakalentoon "kuin lentokone". Ennen laskeutumista oli siis tarpeen palata pystylentoon uudelleen. Ilman suurta kiitotietä tai ohjaamoa tällainen lentokone voisi perustua monenlaisiin aluksiin, joissa on riittävästi vapaata tilaa. Tämän seurauksena se kiinnosti merivoimia.
Ohjelma lupaavan taistelupaketin luomiseksi käynnistettiin vuonna 1948. Alkuvaiheessa tutkimusorganisaatiot osallistuivat teoreettisiin laskelmiin ja kokeisiin, joiden tulokset antoivat pian mahdollisuuden aloittaa täysivaltaisten hankkeiden luominen. Uuden teknologian kehittäminen uskottiin kahdelle johtavalle lentokonevalmistajalle - Lockheedille ja Convairille. Heillä oli laaja kokemus ilmailuteknologian luomisesta, mukaan lukien epätavalliset suunnitelmat. Urakoitsijayritysten oli yhdessä kokemuksensa kanssa käytettävä viimeaikaisesta tutkimuksesta kerättyjä tietoja.
Konekaavio. Kuva Airwar.ru
Aluksi urakoitsijat olivat melko vaikean tehtävän edessä. Heidän oli kehitettävä hännänvartijakoneita, jotka soveltuvat käytännölliseen käyttöön asevoimissa. Lisäksi laivaston komento aikoi verrata kahta vastaanotettua näytettä ja valita menestyneimmän. Tämä auto oli tarkoitus ottaa tuotantoon ja lähettää joukkoille. Siitä huolimatta pian kävi selväksi, että tällaista lähestymistapaa uuden sotilastarvikkeen luomiseen ei voida soveltaa käytännössä. Ensinnäkin oli testattava uusia alkuperäisiä ideoita testien aikana, arvioitava niiden mahdollisuuksia ja vasta sen jälkeen ryhdyttävä luomaan täysimittainen taisteluajoneuvo.
Tässä suhteessa Lockheed ja Convair saivat uuden tehtävän vuonna 1950. Nyt heidän täytyi luoda kokeellisia lentokoneita, joita voitaisiin käyttää Tailsitter -konseptin testaamiseen. Kun tämä projektin vaihe saatiin päätökseen suotuisasti, oli mahdollista ryhtyä taistelukoneiden luomiseen.
Testien valmistelu hallissa. Kuva 456fis.org
19. huhtikuuta 1951 Yhdysvaltain laivasto allekirjoitti sopimukset prototyyppien rakentamisesta. Sopimuksen mukaisesti Convair rakensi ja toimitti testattavaksi kaksi prototyyppiä. Myöhemmin yritys päätti ennakoivasti rakentaa kolme konetta, joiden oli määrä suorittaa erilaisia testejä. Convair-hanke sai tässä vaiheessa virallisen nimityksen XFY-1, joka on muodostettu laivaston ilmailulaitteiden nimeämissääntöjen mukaisesti. Nimityksen ensimmäinen kirjain osoitti hankkeen kokeellisuuden, kirjain "F" liittyi lentokoneeseen hävittäjiin ja kirjain "Y" merkitsi Convair -yhtiötä. Yksikkö osoitti näin ollen, että tämä oli ensimmäinen linjansa projekti.
Ehdotettu operaatio merivoimien aluksilla ja muut vaatimukset johti ilma -aluksen epätavallisen rakenteen muodostumiseen. "Tailsitter" Convair XFV-1: n piti yleensä muistuttaa olemassa olevia lentokoneita, mutta tärkeimmät tekniset ratkaisut antoivat sille epätavallisen ulkonäön. Hankkeessa ehdotettiin keskitasoisen turboturbiinin rakentamista suurella pyyhkäistyllä siivellä ilman vaakasuoraa häntää. Samaan aikaan oli käytettävä suurta köliä ja vatsanharjaa. Tarvittavan työntövoiman saamiseksi käytettiin kahta halkaisijaltaan suurta potkuria. Tämän seurauksena autolla oli tunnistettava ulkonäkö.
Lento hihnassa. Kuva 456fis.org
Hännätön lentokone sai alkuperäisen rungon. Tämän yksikön muoto oli virtaviivainen ja sen poikkipinta-ala muuttui. Välittömästi kehruun ja potkurinavan takana rungon korkeus kasvoi merkittävästi säilyttäen alkuperäisen leveyden. Rungon yläosa muodosti selkeän "kuopan", joka on välttämätön ohjaajan ohjaamoon. Lyhdyn takana oli lyhyt gargarot, jolle kölin kiinnikkeet sijaitsivat. Käytettiin hyvin alkuperäistä rungon asettelua. Nenäosa annettiin moottorin vähennysventtiilin ja koaksiaaliruuvien navan alle. Moottori sijaitsi vaihteiston takana pohjan yläpuolella. Lentäjän hytti sijaitsi sen yläpuolella. Rungon takatiloissa oli osa polttoainesäiliöitä sekä moottorin pitkä pakoputki. Jälkimmäinen näytettiin rungon häntäosassa.
Lentokoneelle kehitettiin uusi suuren pyyhkäisyn siipi, jonka juuriosa käsitti suurimman osan rungon sivuista. Elevonit asetettiin pienen pyyhkäisyn takareunaan. Siipi sai säiliön päät, joissa oli lisää polttoainesäiliöitä. Käytetty siipimuoto mahdollisti suurimman mahdollisen alueen saamisen rajoitetuilla mitoilla.
Kokenut lentokone kuljetusvaunussa. Kuva Airwar.ru
Convair Tailsitterille on tunnusomaista sen suuri köli ja vatsan harja. Suuren siiven käytön ansiosta oli mahdollista luopua klassisen muotoilun vakauttajista. Vakaus ja hallittavuus pystysuorassa lentoonlähtötilassa ja suunnanvakaus vaakasuorassa lennossa oli varmistettava ennen kaikkea pystysuoralla hännällä. Käytettiin kahta pystytasoa, joissa oli pyyhkäisty etureuna ja pyöristetty kärki. Kölin ja harjan takareunassa oli peräsin. Molemmat tasot olivat symmetrisiä koneen pituusakselin suhteen. Tässä tapauksessa rungon epäsymmetrisen rakenteen vuoksi sen yläpuolella ulkonevalla kölalla oli kuitenkin pienempi alue ja erilainen juuriosa.
Tyypillisen sijaintinsa vuoksi pysäköintialueella tai lentoonlähdön aikana "hännässään istuva" lentokone sai alkuperäisen laskutelineen. Lähellä siiven siipikontteja ja pystysuoran hännän kärkiä lähellä oli putkimaisia koteloita, joissa oli kiinteät laskutelineen tuet. Tailsitter-lentokone sai neljän pisteen laskutelineen, jossa oli iskunvaimentimet ja pienet pyörät. Pyörillä varustetut telineet mahdollistivat lentokoneen pystysuoran asennon sekä liikkumavaran hinauksen aikana.
Ohjaamon sisustus. Kuva Airwar.ru
Rungon keskiosassa, suoraan ohjaamon alla, oli Allison YT40-A-6 -potkuriturbiinimoottori, jonka teho oli 5100 hv. Ilmakehän ilma syötettiin moottoriin kahdella imulaitteella, jotka oli sijoitettu sivuille siiven reunan eteen. Pohjassa oli ilmanottoaukko jäähdyttimille. Moottorin suutinlaitteeseen kiinnitettiin putki, joka saavutti rungon hännän ja poisti reaktiiviset kaasut ulkopuolelta. Lentokone oli varustettu kahdella Curtiss-Wrightin kehittämällä koaksiaalisella kolmiteräisellä potkurilla, joiden halkaisija oli 4,88 m. Terät asennettiin suhteellisen monimutkaiseen yhteiseen holkkiin. Potkurikäyttö oli varustettu hydraulijarrulla.
Yksi ohjaamossa ollut lentäjä piti ohjata konetta. Hänen työpaikkansa oli varustettu suurella mittaristossa, jossa oli mittarit ja useita paneeleja, joissa oli erilaisia laitteita. Ohjaus oli suoritettava käyttämällä tavallisia "hävittäjä" -järjestelmiä: lentokoneiden ja moottorin ohjaussauvat sekä kaksi poljinta. Ohjaamo sai poistoistuimen epätavallisilla kiinnitysvälineillä. Helpottaakseen työskentelyä eri tiloissa tuoli voi heilua laajalla alalla. Jos lasku epäonnistuu, lentäjä voi poistua koneesta ja laskea maahan käyttämällä ohjaamoon kiinnitettyä 7,6 m: n köyttä. Suuri alue lyhty suojeli lentäjää tulevalta virralta. Sen koostumuksessa oli kiinteä visiiri ja pääosa, joka liukui taaksepäin.
Testilentäjä James F. Coleman. Kuva: US Navy
Kokeellinen lentokone ei tarvinnut asetta, mutta tätä ongelmaa käsiteltiin vielä suunnitteluvaiheessa. Convair XFY-1 voi kuljettaa jopa neljä 20 mm: n automaattista tykkiä tai useita kymmeniä ohjattuja ohjuksia säilyttäen nykyiset mitat ja painoparametrit. Muiden vapaiden tilavuuksien puuttuessa ehdotettiin niiden asentamista säiliöihin siiven päissä.
Kaikista ponnisteluista koon pienentämiseksi lupaava hälytyskone osoittautui melko suureksi. Ajoneuvon pituus oli 10, 66 m, siipien kärkiväli oli 8, 43 m. Pystysuora hännänväli oli noin 7 m. Tyhjän lentokoneen massa oli 5,33 tonnia, suurin lentoonlähtö määritettiin tasolla 7., 37 tonnin. Tason lennon piti ylittää 980 km / h. Suunniteltiin korkeiden kiipeilyominaisuuksien saavuttamista: tätä varten ruuvien oli täytettävä kuormanpitimien toiminnot.
Testilentäjä John Knebel. Kuva Thetartanterror.blogspot.fr
Erityisen alustan omaavan lentokoneen kuljettamista varten on kehitetty erityinen hinattava teli. Nelipyöräinen runko sisälsi kaksi kääntyvää palkkia hydraulisylintereillä. Palkkien vapaisiin päihin kiinnitettiin pienempiä kiinnityslaitteita käyttämällä omia saranoita ja erillisiä käyttölaitteita. Lentokoneen lastaamisen yhteydessä jälkimmäiset vietiin sen keskiosan alle ja liitettiin siihen lukkoilla. Hydrauliikka mahdollisti koneen siirtämisen vaakasuoraan asentoon ja vaunun siirtämisen haluttuun asentoon erillisellä traktorilla. Lentoonlähtöä valmisteltaessa lentokone siirrettiin pystyasentoon, minkä jälkeen se irrotettiin ja seisoi omilla pyörillään.
Vuoden 1953 lopussa Convair aloitti kokeellisten laitteiden rakentamisen. Osana laajaa testausohjelmaa päätettiin rakentaa kolme samanlaista konetta, jotka on suunniteltu ratkaisemaan erilaisia ongelmia. Ensimmäisessä purjelentokoneessa olisi pitänyt olla potkurikäyttöinen ryhmä, polttoainejärjestelmä ja hallintalaitteet. Tällainen prototyyppi oli tarkoitettu voimalaitoksen alustaviin tarkastuksiin. Kolmas näyte lähetettiin staattiseen testaukseen. Tarkastettu maassa, hihnattu ilmaan, ja vapaalentoa seurasi toinen kokenut Tailsitter.
Valmistautuminen lentoonlähtöön, moottori käynnissä. Kuva Airwar.ru
Ensimmäisen prototyypin moottorin toiminnan tarkistamisen jälkeen saatiin lupa suorittaa seuraavat testit laitteiden maanpäällisellä testauksella ja sen jälkeen ilmaan nousulla. Näiden tarkastusten kohteeksi valittiin Moffettin lentokenttä (Kalifornia), nimittäin yksi sen liukukiskoista, joka rakennettiin kerrallaan ilmalaivoja varten. Lähes 60 m korkean venevajan katon alla oli nosturipalkki, josta piti tulla turvalaite. Valmistellessaan kokenutta XFY-1: tä lentoa varten kehittäjäyrityksen asiantuntijat purkivat potkurinavan, jonka alla oli erityinen kiinnitysrakenne, suojuksen. Jälkimmäisen avulla lentokone tulisi ripustaa nosturipalkin koukkuun. Valitsemalla ja vapauttamalla köyden, nosturin käyttäjä voi estää lentokoneen putoamisen.
29. huhtikuuta 1954 lentokoneen oli määrä nousta ensimmäistä kertaa käyttäen belayä. Lentäjä James F. Coleman vastasi prototyypin käytöstä. Insinööri Bob McGreary käytti puominosturia ja valvoi vapaan kaapelin pituutta. Saatuaan moottorin vaadittuun tehoon koelentäjä pystyi nostamaan auton maasta, mutta heti sen jälkeen alkoivat ongelmat. Ilmaan päästyään lentokone alkoi pyöriä hallitsemattomasti pituusakselin ympäri. Nosturinkäyttäjän oikea -aikaisen vastauksen ansiosta kone pelastui putoamiselta. Ensimmäisen koelennon päätyttyä auto istui paikoilleen vaikeuksitta.
Auto on parkkipaikalla. Kuva Airwar.ru
Luultavasti juuri tässä vaiheessa, alustan jousivaimennuksen erityispiirteiden vuoksi, lentokone sai lempinimen Pogo (Pogo -tikusta - "Grasshopper" -urheilukammio). Myöhemmin projektin epävirallinen nimi tuli laajalti tunnetuksi ja sitä käytetään nyt yhtä usein kuin asiakkaan antama virallinen nimitys.
Lentokone osoitti kykynsä nousta ja laskea pystysuunnassa, mutta hallitsematon pyöriminen näissä tiloissa ei antanut ymmärtää kaikkia alkuperäisen järjestelmän etuja. Oli tarpeen selvittää tällaisten ongelmien syyt ja poistaa ne. Tätä varten lentokoneen rungon ulkopinnat liimattiin "silkkilangoilla", joiden havaitseminen mahdollisti aerodynaamisen ongelman tunnistamisen. Tällaiset testit tuottivat nopeasti tuloksia. Kävi ilmi, että edes olemassa oleva suuri venevaja ei ollut tarpeeksi suuri koeajoneuvolle. Potkurien ilmavirta osui rakenteen lattiaan, siirtyi sivuille, heijastui seinistä ja palasi takaisin. Lukuisat pyörrepyörät estivät hännänpinnan tasoa säilyttämästä vaadittua asentoa.
Convair XFY-1 Pogo nousee pystysuoraan lentoon 30. marraskuuta 1954. Kuva: US Navy
Testaajat ottivat tämän seikan huomioon, mutta joutuivat silti jatkamaan testaamista suljetussa rakenteessa. Koneen prototyyppi tarvitsi vielä vakuutuksen, jonka pystyi suorittamaan vain venevajanosturi. Tällaisten laitteiden asentaminen avoimelle alueelle ei ollut mahdollista. Tällaisissa vaikeissa olosuhteissa J. F. Coleman suoritti useita kymmeniä testilentoja, joiden kokonaiskesto oli noin 60 tuntia. Koneen epävakaan käyttäytymisen vuoksi ensimmäisten testien ja seuraavien lentojen aikana testilentäjä ei koskaan sulkenut lamppua. Tämä aiheutti jonkin verran haittaa, mutta Coleman piti niitä hyväksyttävänä hinnana kyvystä poistua lentokoneesta nopeasti.
Vuoden 1954 puolivälissä prototyyppi vietiin avoimelle alueelle ilmaisia lentoja varten. Ensimmäisenä tällaisten testien päivänä koelentäjä pystyi nousemaan 6 metrin korkeuteen ja voittamaan sitten 45 metrin tangon. Koneen hallinta ei ollut kovin yksinkertaista, mutta seinien ja katon puuttuminen vaikutti positiivisesti laitteen ominaisuuksiin. Tätä hyödyntäen J. F. Coleman jatkoi pystysuoria lentoja lukuisilla lentoonlähdöillä, helikopteriliikkeillä ja sen jälkeen laskeutumisella.
Helikopterilento. Kuva: US Navy
Pian kokenut "kirjuri" siirrettiin Brown Fieldiin (Kalifornia), missä testejä jatkettiin sotilasosaston edustajien valvonnassa. Uudessa paikassa suoritettiin vielä 70 pystysuoraa lentoa, minkä jälkeen prototyyppi päätettiin testata ohimenevissä tiloissa ja vaakasuorassa lennossa.
2. marraskuuta 1954 kokenut XFY-1 nousi ensimmäistä kertaa pystysuoraan ja nousun jälkeen siirtyi vaakasuoraan lentoon. Tämän jälkeen auto palautettiin pystyasentoon ja istutettiin. Lento kesti 21 minuuttia, joista 7 lentokoneen kaltaista lentoa. Tällaisten tarkastusten alkaminen mahdollisti vaakasuoran lennon todellisten ominaisuuksien määrittämisen. Niinpä havaittiin, että jopa pienimmällä moottorin työntövoimalla, hännänvarsi -ilma kehittää nopeuden yli 480 km / h. Lentokoneessa ei ollut ilmajarruja, mikä vaikeutti nopeudenhallintaa. Tämän vuoksi hän ohitti toistuvasti tahattomasti häntä seuranneen varalentokoneen.
Tasoinen lento. Kuva Airwar.ru
Laskettujen ominaisuuksien vahvistamisen jälkeen prototyypillä oli tiettyjä haittoja. Ensinnäkin havaittiin, että XFY-1: tä on vaikea hallita etenkin ohimenevissä olosuhteissa. Turvallista laskua varten kokenut lentäjä J. F. Coleman joutui siirtämään auton pystyasentoon noin 300 metrin korkeudessa ja laskemaan sen sitten varovasti maahan. Laskeutumisen viimeisiin metreihin liittyi erityisiä vaikeuksia, koska lukuisat pyörrepyörät häiritsivät laskeutumista, ja lisäksi ohjaamon ohjaaja ei voinut valvoa tilannetta kunnolla. Tämän ongelman osittaiseksi ratkaisemiseksi yhdessä testivaiheessa prototyyppi sai radiokorkeusmittarin, jossa oli valohälytys: vihreät ja oranssit lamput osoittivat normaalia laskeutumista ja punainen osoitti turvallisen pystynopeuden ylittymisen.
J. F. Coleman lensi yhden Pogon vuoden 1955 puoliväliin saakka. Kokenut lentäjä onnistui hallitsemaan kaikki tällaisen koneen hallinnan hienovaraisuudet vaikeissa tiloissa. Samalla kävi selväksi, että taisteluyksiköiden tavalliset lentäjät eivät todennäköisesti pysty oppimaan tällaisen tekniikan ohjaamista. Lisäksi tällaiset tehtävät eivät olleet edes ammattimaisten testaajien kykyä. Joten, toukokuun puolivälissä 1955, lentäjä John Knebelin oli määrä liittyä kokeisiin. Ensimmäisellä lennollaan ilman viivytystä hän ei kyennyt pitämään autoa paikallaan ja melkein kaatui. Sen jälkeen kaikki uudet lennot annettiin vain Colemanille.
Näkymä ylhäältä. Kuva Airwar.ru
16. kesäkuuta 1955 J. F. Coleman lähetti kokeneen Tailsitterin vapaalle lennolle viimeisen kerran. Sen jälkeen auto lähetettiin hallille, kun hän tutki testituloksia, viimeisteli projektia jne. Ensi vuoden keväällä laivasto päätti suorittaa uusia testejä, joita varten kaksi merilentokoneen lentäjää lähti opiskelemaan. He eivät kuitenkaan koskaan päässeet mukaan työhön.
Testilentojen aikana ainoa lentomalli Convair XFY-1 Pogo onnistui kehittämään suurimman osan resursseista. Seuraavan tarkastuksen aikana vaihteiston öljystä löytyi siruja. Auto kaipasi korjausta ja kunnostusta ennen uusia testejä. Asiakas piti kuitenkin lentokoneen huoltoa tarpeettomana. Alkuperäinen projekti ei enää kiinnostanut häntä, mikä teki prototyypin palauttamisesta helppoa.
Väriltään "Pogo". Kuva Airwar.ru
Tutkittuaan Lockheedin ja Convairin kahden pilottihankkeen onnistumisia Yhdysvaltain merivoimien komento on tehnyt johtopäätöksiä hännän istuvien lentokoneiden käytännön eduista. Tällä tekniikalla oli huomattavia etuja sekä lentokoneisiin että helikoptereihin nähden, mutta samalla se ei vailla ominaispiirteitä. Pogo -prototyypin testit osoittivat, että tällaista konetta on erittäin vaikea lentää ja vaativa laskeutumispaikoilla. Tällaisen tekniikan hallintaa tuskin pystyi hallitsemaan keskimääräinen lentäjä. Lisäksi laskeutuminen aluksen keinukannelle oli käytännössä mahdotonta.
Epätavalliset hankkeet olivat teknisesti ja tieteellisesti kiinnostavia. Ne osoittivat perustavanlaatuisen mahdollisuuden luoda epätyypillisiä pystysuoria lentoonlähtölentokoneita. Samaan aikaan tällä kehityksellä oli tietty positiivisten ja kielteisten piirteiden suhde. Tällaisten laitteiden sarjatuotanto, käyttö ja massakehitys eivät olleet järkeviä.
Kokeellinen kone näyttelynä, elokuu 1957. Kuva: Wikimedia Commons
Vuonna 1956 XFY-1-projekti lopetettiin todellisten näkymien puuttumisen vuoksi. Ensimmäinen ja kolmas prototyyppi, jotka on tarkoitettu maa- ja staattisiin testeihin, purettiin tarpeettomiksi. Ainoa lentävä Pogo oli jonkin aikaa Norfolkin ilmavoimien tukikohdassa (Kalifornia). Myöhemmin se lahjoitettiin Smithsonian Institutionin kansalliselle ilma- ja avaruusmuseolle. Ainutlaatuinen laite säilytetään Suitelandin (Maryland) kaupungin museon haarassa.
Kokeellisen Convair XFY-1 -hankkeen sulkeminen johti siihen, että Tailsitter-lentokoneen työt saatiin päätökseen, ja niitä on tehty Yhdysvaltain laivaston määräyksestä lähtien 40-luvun lopulta lähtien. Kaksi hanketta osoittivat perustavanlaatuisen mahdollisuuden kehittää ja rakentaa epätavallisen näköisiä laitteita, mutta samalla osoittivat niiden toiminnan liiallisen monimutkaisuuden. Alun perin suunniteltiin, että kahden hankkeen tuloksena syntyisi kuljettajapohjainen hävittäjä, mutta myöhemmin näistä kehityksistä tuli kokeellisia. Kaksi hanketta ratkaisi samanlaisen ongelman.
