Vought XF5U "Flying Flapjack": Екінші дүниежүзілік соғыста жасалған экспериментальдық американдық теңіз күштерінің ұшағы. Дискі тәрізді дизайны, қозғалтқыштары туралы біліңіз!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Vought XF5U "Flying Flapjack" – Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Vought компаниясы үшін Чарльз Х. Циммерманмен жобаланған эксперименталды АҚШ Әскери-теңіз күштерінің истребитель ұшағы. Бұл ерекше конструкция, көтерілу беті ретінде қызмет ететін, жалпақ, дискіге ұқсас корпус (ұшып бара жатқан флэпджек/кеспеге еске түсіреді, сондықтан оның лақап аты осылай болған) тұрады. Корпустың ішінде орналасқан екі поршенді қозғалтқыш, қанат ұштарындағы пропеллерлерді қоздырады.
The Vought XF5U "Flying Flapjack" was an experimental U. S. Navy fighter aircraft designed by Charles H. Zimmerman for Vought during World War II. This unorthodox design consisted of a flat, somewhat disc shaped body (resembling a flying flapjack/pancake, hence its nickname) serving as the lifting surface. Two piston engines buried in the body drove propellers located on the leading edge, at the wingtips.
Жобалау және әзірлеу
V173 прототипіне ұқсас, XF5U 1 үлкен ұшақ болды. Толығымен металдан жасалған конструкциясы бар, ол екі 1400 ат күші (1193 кВт) Pratt & Whitney R 2000 радиалды қозғалтқыштарымен бастапқы прототиптен шамамен бес есе ауыр болды. Конфигурациясы ұшақтың ұшуға және қонуға арналған жылдамдықтары төмен, бірақ максималды жылдамдығы жоғары болатындай етіп жасалған. Әдетте, мұндай төмен қанатты коэффициенті бар қанат, қанат ұштарында туындайтын индукциялық соқтығудың салдарынан нашар жұмыс істейді, себебі қанаттың астындағы жоғары қысымды ауа қанат ұшынан төмен қысымды аймаққа ағып өтеді. Дәстүрлі ұшақта бұл қанат ұштарындағы айналымдар көп мөлшерде энергия тасымалдайды және соқтығу тудырады. Бұл айналымдарды азайтудың ең көп қолданылатын тәсілі – ұзын және тар, яғни жоғары қанатты коэффициенті бар қанатты жасау. Дегенмен, мұндай қанаттар ұшақтың маневрлеу қабілеті мен айналу жылдамдығын төмендетуі мүмкін, немесе оларды жеткілікті түрде берік ету үшін құрылымдық қиындықтар тудыруы мүмкін. XF5U қанат ұшындағы айналымдар мәселесін шешу үшін винттерді пайдаланып, соқтығуға себеп болатын айналымдарды белсенді түрде жоюға тырысты. Винттер қанаттың астындағы жоғары қысымды ауаны сақтап қалу мақсатында, қанат ұшындағы айналымдардың бағытына қарама-қарсы бағытта айналу үшін орналастырылған. Бұл кедергі көзін жою арқылы ұшақ кішкентай қанат ауданымен ұшуға мүмкіндік алады, ал кішкентай қанат жоғары маневрлеу қабілетімен және жақсырақ құрылымдық беріктікпен қамтамасыз етеді. Толыққанда дайын болған жауынгер ұшағына арналған винттер – V 173 конструкциясының қарама-қарсы айналатын винттерінен айырмашылығы – тікұшақтың бас роторы сияқты циклдік қозғалысқа ие болды, көтеру күшінің орталығын жоғары және төмен жылжыту қабілеті шектеулі болды. Бастапқыда ұшақта V 173 прототипі үшін жасалған винттер қолданылды. Бұл винттер кейін Vought F4U 4 Corsair ұшағынан алынған винттермен ауыстырылды. Ұшу кезіндегі төтенше жағдайларда ұшқыштың үлкен винттерден қауіпсіз қашықтауын қамтамасыз ету үшін катапульталық кресло орнатылды. Прототип қаруланбаған болса да, қызметте қанат түбіне алты M2 Browning 50 калибрлі пулемет немесе төрт M3 20 мм зеңбірек орнатылатын болды. Алайда, бұл АҚШ Әскери-теңіз күштерінің винтті ұшақтардан реактивтік ұшақтарға көшу кезеңімен сәйкес келді. 1946 жылға қарай XF5U 1 жобасы күтілгеннен әлдеқайда ұзақ мерзімге созылып, бюджеттен асып кеткен. Салынған жалғыз XF5U 1 конструкциясы соншалықты берік болды, оны бұзу үшін қирату шарлы бульдозерді пайдалануға тура келді.
A developed version of the original V 173 prototype, the XF5U 1 was a larger aircraft. Of all metal construction, it was almost five times heavier, with two 1,400 hp (1,193 kW) Pratt & Whitney R 2000 radial engines. The configuration was designed to create a low aspect ratio aircraft with low takeoff and landing speeds but high top speed. Normally, a wing with such a low aspect ratio will suffer from very poor performance due to the degree of induced drag created at the wingtips, as the higher pressure air below spills around the wingtip to the lower pressure region above. In a conventional aircraft, these wingtip vortices carry a lot of energy with them and hence create drag. The usual approach to reducing these vortices is to build a wing with a high aspect ratio, i. e. one that is long and narrow. However, such wings compromise the maneuverability and roll rate of the aircraft, or present a structural challenge in building them stiff enough. The XF5U attempted to overcome the tip vortex problem using the propellers to actively cancel the drag causing tip vortices. The propellers are arranged to rotate in the opposite direction to the tip vortices, with the aim of retaining the higher pressure air below the wing. With this source of drag eliminated, the aircraft would fly with a much smaller wing area, and the small wing would yield high maneuverability with greater structural strength. The propellers envisioned for the completed fighter — unlike the torque reducing counter rotating propellers of the V 173 design — were to have a built in cyclic movement like a helicopter's main rotor, with a very limited ability to shift their center of lift up and down to aid the aircraft in maneuvering. Initially, the aircraft used propellers originally designed for the V 173 prototype. These propellers would be replaced with propellers taken from the Vought F4U 4 Corsair. An ejection seat was fitted to allow the pilot to clear the massive propellers in the event of an in flight emergency. Although the prototype was unarmed, a combination of six M2 Browning 50 caliber machine guns or four M3 20 mm cannons would be mounted in the wing roots in service. However, it came at the time when the United States Navy was switching from propeller driven to jet propelled aircraft. By 1946, the XF5U 1 project was already long over its expected development time, and well over budget. The only completed XF5U 1 proved to be so structurally solid that it had to be destroyed with a wrecking ball.