Опытный истребитель Consolidated Vultee XP-81 (США)

Опытный истребитель Consolidated Vultee XP-81 (США)

После слияния в 1943 году фирм Consolidated и Vultee в одну корпорацию Convair одной из первых совместных разработок объединенного конструкторского бюро стал истребитель ХР-81. В то время силу набирала программа строительства реактивных самолётов, хотя наибольший приоритет пока отдавался машинам с поршневыми двигателями. Наибольший недостаток самолётов на реактивной тяге заключался в чрезмерно большом потреблении топлива, что отрицательно сказывалось на продолжительности и дальности полёта. В качестве преимущества упор делался на высокую максимальную скорость чего так не хватало обычным самолётам. Выход казался в компромиссном варианте – соединении только появившегося, но очень перспективного, турбовинтового и реактивного двигателей, что и было оформлено в середине 1943 года соответствующей спецификацией выданной USАAF. Принцип использования обеих силовых установок заключался в следующем: старт осуществлялся при помощи реактивной тяги, а в горизонтальном полете включался турбовинтовой двигатель. В требованиях также указывалась дальность не менее 1250 миль (2011 км) и скорость порядка 500 миль в час (804 кмч).

Самое деятельное участие в создании истребителя со смешанной силовой установкой приняли инженер фирмы Vultee Чарльз Р.”Джек” Ирвин и лётчик-испытатель Фрэнк В.Дэвис, сотрудничавшие со специалистами из USAAF. Совместными усилиями они спроектировали одноместный истребитель с низкорасположенным крылом, у которого экспериментальный турбовинтовой двигатель General Electric TG-100 (позднее переименованный в ХТ31) устанавливался в носовой части фюзеляжа, а реактивный Allison J33-GE-5 в хвостовой. Подача воздуха для него осуществлялась через два воздухозаборника расположенные на “спине” в средней части фюзеляжа. По подобной схеме обычное шасси с хвостовым колесом было малопригодно и вместо него разработали новое, с носовой стойкой. В первоначальном варианте проект истребителя получил фирменное обозначение Модель 102.

Детальная проработка проекта началась 5 января 1944 года, а 11 февраля USAAF выдали заказ на два прототипа ХР-81, заранее присвоив им серийные номера 44-91000 и 44-91001. Не прошло и нескольких месяцев, как вышло новое требование – заказ на прототипы не отменялся, но вместе с ними следовало построить 13 предсерийных истребителей YP-81. В отличии от опытный образцов, они должны были оснащаться более легкими реактивными двигателями TG-110, крыло перемещалось на 20,5 см назад и обязательной была установка вооружения – предполагалось, что YP-81 будет нести шесть 12,7-мм пулеметов или шесть 20-мм пушек.

Когда планер истребителя был почти готов, оказалось, что ТВД обладает столь обширным “букетом” разнообразных дефектов, что получить его в приемлемом виде можно будет не раньше следующего года. Чтобы не терять драгоценного времени, на первый прототип ХР-81 установили поршневой мотор Rolls-Royce “Merlin” V-1560-7 от истребителя P-51D. Вместе с ним пришлось поменять и радиатор, который выполнили по примеру двухмоторного тяжелого истребителя P-38J. В таком варианте прототип совершил первый полет 11 февраля 1945 года, поднявшись с аэродрома в Мурок Драй Лейк. Впечатление от полетов на ХР-81 осталось положительное, но особо отмечалось, что самолёт нестабилен в горизонтальной плоскости. На втором прототипе эту проблему устранили добавлением длинного форкиля, но заканчивающаяся война и захват близлежащих к Японии островов привели к отказу ВВС от дальнего эскортного истребителя. Заказ на 13 предсерийных YР-81 аннулировали, хотя работы по совершенствованию прототипов продолжалась.

Первый опытный образец ХР-81 вернулся в Валти Филд, где на него наконец попытались установить ТВД TG-100. Полностью завершить этот процесс до окончания войны не удалось, поэтому первый полет с полноценной силовой установкой ХР-81 совершил только 21 декабря 1945 года. Турбовинтовой двигатель должен был развивать максимальную мощность 2300 л.с., но фактически он выдавал всего 1400 л.с. Следовательно, никакого прироста в ТТХ получить не удалось, зато вместо этого возникли проблемы с вибрацией от пропеллера и постоянные утечки масла. Программа истребителей со смешанной силовой установкой быстро потеряла свою актуальность и все работы по совершенствованию ХР-81 официально прекратили 9 мая 1947 года. До этого момента на вооружении морской авиации успели принять истребитель Ryan FR-1 “Fireball”, созданный по аналогичной схеме, но также не показавший решительных преимуществ перед поршневыми истребителями. Его полностью сняли с вооружения в 1948 году заменив чисто реактивными палубными самолётами. Свой остаток жизни оба прототипа ХР-81 провели сначала на авиабазе Эдвардс. Под обозначением ZXF-81 их с 1948 года использовали в качестве мишеней для бомбардировщиков и разведчиков, а затем останки самолётов передали Музей USAF на авиабазе Райт Паттерсон, где они и находятся сейчас.

Опытный истребитель Consolidated Vultee XP-81 (США)

Первые созданные в мире реактивные истребители имели один серьезный недостаток – малую продолжительность полета из-за большого расхода топлива по сравнению с поршневыми самолетами. Армейская авиация США рассматривала возможность создания реактивного истребителя для действия над просторами Тихого океана. Чтобы достичь такой продолжительности полета, появились требования создания истребителя с комбинированной силовой установкой. Будущий истребитель должен был иметь два двигателя: один турбовинтовой, другой турбореактивный. Турбовинтовой двигатель должен был использоваться для полета на крейсерском режиме полета, а турбореактивный – для взлета и полета с большой скоростью. Дальность полета такого истребителя должна была достигать 2000 км.

Проект дальнего истребителя сопровождения с комбинированной силовой установкой стал первым проектом фирмы «Consolidated», или сокращенно «Конвэр». Эта фирма образовалась путем слияния в марте 1943 г. двух американских фирм «Consolidated» и «Vultee», хотя официально, как торговая марка, она была зарегистрирована только в 1954 г. В том же году она стала отделением фирмы «Дженерал дайнемикс», сохранив на некоторое время возможность продолжать самостоятельные разработки. Проект реактивного истребителя был разработан главным инженером «Vultee» Чарльзом Ирвином и летчиком-испытателем Фрэнком Дэвисом в сотрудничестве с армейской авиацией США. Самолёт получил фирменное обозначение «модель 102». Он представлял собой металлический низкоплан с турбовинтовым двигателем TG-100 в носовой части фюзеляжа и с выхлопом под фюзеляж и турбореактивным двигателем J33-GE-5 в хвостовой части фюзеляжа с двумя воздухозаборниками сверху.

В начале 1944 г. началась детальная проработка будущего истребителя, а заказ на две опытные машины от армейской авиации США был получен 11 февраля. Истребитель получил обозначение XP-81. Затем заказ был дополнен на 13 предсерийных машин. Они должны быть легче опытных машин, иметь более мощный турбовинтовой двигатель TG-110 и вооружены шестью 12,7-мм пулеметами или шестью 20-мм пушками. Первый опытный самолет XP-81 был уже построен, но турбовинтовой двигатель TG-100 еще не был готов. Чтобы не терять время, было решено установить вместо турбовинтового двигателя – поршневой «Мерлин» V-1560-7 с моторамой от истребителя P-51D «Мустанг». Первый полет опытной машины состоялся 11 февраля 1945 г. на базе высохшего озера Мюрок. Испытания показали хорошую управляемость, но курсовая устойчивость была недостаточной. В результате второй опытный образец на заводе был оснащен увеличенным килем округлой формы (киль увеличили на 40 см), и в нижней части фюзеляжа установили небольшой гребень.

Война против Японии подходила к концу, и тяжелый истребитель с большой дальностью полета уже стал неактуальным. Контракт на 13 предсерийных машин был аннулирован, но испытания опытных истребителей продолжались. Первый опытный самолет перегнали снова на базу Вулти, где наконец-то его оснастили штатным турбовинтовым двигателем TG-100 с четырехлопастным воздушным винтом. Первоначально по проекту этот двигатель должен был развивать мощность в 2300 э.л.с., но на самом деле он развивал мощность около 1400 э.л.с. Первый полет с таким двигателем состоялся 21 декабря 1945 г. Летные данные ХР-81 оказались не лучше чем с поршневым двигателем «Мерлин». После установки двигателя возникли проблемы с вибрацией винта и постоянными протечками масла.

Новый истребитель имел чрезвычайно высокий взлетный вес, максимальный вес превышал 11 000 кг. Максимальная скорость на высоте при работе двух двигателей достигала 811 км/ч. Летные характеристики самолета XP-81 лишь незначительно превосходили летные характеристики имевшихся в то время истребителей сопровождения с поршневыми двигателями. Программа создания истребителя с комбинированной силовой установкой официально была закрыта 9 мая 1947 г. Машины переименовали в ZXF-81, определяя их как опытные, а затем и вовсе их планеры использовали в качестве мишеней для фотосъемки и бомбометания. XP-81 стал первым в мире боевым самолетом с комбинированной силовой установкой, состоящей из турбовинтового и турбореактивного двигателей. Самолет XP-81 представлял собой металлический низкоплан с прямым крылом и комбинированной силовой установкой. Шасси с носовым колесом.

Тактико-технические характеристики самолета Consolidated Vultee XP-81
Экипаж, чел. 1
Двигатель, тип х кол. ТВД х 1 Марка, фирма XT31-GE-1, «Дженерал электрик»
Тяга, э.л.с. 2300
тип X кол. ТРДх1 Марка, фирма J33-GE-5, «Аллисон»
Тяга, кгс 1703
Размах крыла, м 15,4
Длина самолета, м 13,7
Высота самолета, м 4,27
Площадь крыла, м 39,53
Масса: максимальная взлетная, кг 11 190
Пустого самолета, кг 5790
Топлива во внутренних баках, кг н/д
Боевой нагрузки, кг 1500
Максимальная скорость на высоте, км/ч 811
Максимальная скорость у земли, км/ч 765
Скороподъемность, м/с 27
Практический потолок, м 10 800
Максимальная дальность, км 4000
Вооружение: число узлов внешней подвески 2
Пушечное число, калибр, мм 6х12,7 или 6×20*
* – на опытной машине не устанавливалось

Consolidated Vultee XP-81 – Consolidated Vultee XP-81

Объединенный Vultee ХР-81 (позже переименованы ZXF-81 ) является разработка сводного Валти авиастроительной корпорации построить одно место, большой дальности истребитель сопровождения , что комбинированное применение обоих турбореактивных и турбовинтовых двигателей. Несмотря на многообещающий, отсутствие подходящих двигателей в сочетании с окончанием Второй мировой войны обречены проект.

содержание

Дизайн и развитие

Два самолета прототипа были заказаны 11 февраля 1944 года , которые были назначены XP-81. Выбор двигателя была попыткой пару возможности высокоскоростной из реактивного двигателя с выносливостью , предлагаемой гребным двигателем. XP-81 был разработан для использования в General Electric TG-100 турбовинтового двигателя (позже назначенный XT31 военных США) в носе за рулем четыре пропеллера и турбореактивного двигатель GE J33 в задней части фюзеляжа. Турбовинтового будет использоваться для нормального полета и крейсерской и турбореактивного двигателя добавлены для высокоскоростного полета.

Эксплуатационная история

Первый XP-81 (серийный 44-91000) был завершен в январе 1945 года , но из – за проблем развития турбовинтовой двигатель не был готов к установке. Затем было принято решение установить полный V-1650-7 Merlin двигатель пакет из P-51D самолета вместо турбовинтовога для начальных летных испытаний. Это было сделано через неделю и Merlin питание XP-81 был отправлен в Muroc авиабазу , где он влетел в первый раз 11 февраля 1945 г. В течение 10 летных испытаний часов XP-81 показал хорошие характеристики управляемости неадекватных направленный кроме стабильность благодаря более длинной передней части фюзеляжа (это было исправлено путем увеличения вертикальной хвост ).

В то время как 13 -81 YP предсерийных самолетов были заказаны, захват Гуам и Сайпан отпала необходимость в дальних высокоскоростных истребителей сопровождения и, затем, незадолго до Дня VJ контракт был отменен, после того, как 85% от проектирование было завершено. YP-81 должен был быть по существу такой же , как прототип , но с более легким и более мощным GE ТГ-110 (XT41) турбовинтовой двигатель, крыло перемещается в кормовой части 10 дюймов (0,25 м) и вооружение либо шесть 0,50 кал ( 12,7 мм) пулеметы или шесть 20 – мм пушки.

После того, как XP-81 был возвращен в Валти поле, был установлен турбовинтовой двигатель TG-100 и летные испытания возобновились, в том числе первого полета американского самолета турбовинтового питанием 21 декабря 1945 года Тем не менее, турбовинтовой двигатель был не в состоянии произвести его проектная мощность; производить только один и тот же результат, что и Merlin (1490 л.с или 1112 кВт) с результирующей производительностью ограничены, что в Merlin питание конфигурации.

С прекращением военных действий, два прототип продолжал испытываться до 1947 года, когда они оба были обречены на ряд бомбометания как фотографии цели.

Самолеты распоряжения

• 44-91000 – хранение в Национальном музее ВВС США близ Дейтона, штат Огайо .
• 44-91001 – хранение в Национальном музее ВВС США близ Дейтона, штат Огайо .

операторы

Технические характеристики (ХР-81)

Примечание: Производительность оценивается с «полным питанием» TG-100. Вооружение проецируется только.

Данные Джейн все в мире самолетов 1947, General Dynamics самолетов и их предшественники

• Экипаж: 1
• Длина: 44 фута 8 дюймов (13,61 м)
• Размах: 50 футов 6 дюймов (15,39 м)
• Высота: 13 футов 6 дюймов (4,11 м)
• Площадь крыла: 425 кв.м (39,5 м 2 )
• Вес пустого: 12979 фунтов (5887 кг)
• Полная масса: 24650 фунтов (11181 кг)
• Двигатель: 1 × General Electric T31-GE-3 турбовинтовой двигатель, 2300 SHP (1700 кВт) плюс 600 фунтов (2,7 кН) остаточная тяга (расчетная мощность производства двигателя)
• Двигатель: 1 × General Electric J33-GE-5 центробежная турбореактивный потока, 3750 фунтов (16,7 кН) тяги (планируемый двигатель для производства самолетов)
• Пропеллеры: 4-лопастный пропеллер постоянной скорости, 12 футов (3,7 м) Диаметр

• Максимальная скорость: 478 миль / ч (769 км / ч; 415 кН) на уровне моря; 507 миль / ч (441 кН; 816 км / ч) на высоте 30000 футов (9100 м)
• Крейсерская скорость: 275 миль / ч (443 км / ч; 239 кп) на высоте 30000 футов (9100 м)
• Диапазон: 2500 миль (2172 НЙ, 4023 км)
• Потолок: 47000 футов (14000 м)
• Скорость подъема: 5,300 футов / мин (27 м / с)
• Нагрузка на крыло: 106 фунт / кв футов (520 кг / м 2 )

• Оружие: 6 × 20 мм (0,787 дюйма) пушки
• Бомбы: 2,000 фунтов (910 кг) бомб

Смотрите также

• Military портала США
• портал ВВС США
• авиационный портал

Самолеты сравнимой роли, конфигурации и эпохи