Экспериментальный летательный аппарат вертикального взлета и посадки Vought V-173
«Skimmer» («Шумовка»)
Американский ученый - аэродинамик Чарльз Циммерман в 1933 году провел серию опытов с крылом малого удлинения. Теоретические исследования показали эффективность данной схемы. На концах крыла сверхмалого удлинения предполагалось ставить винты, крутящиеся в сторону, противоположную направлению вращения сходящих с крыла вихрей. Тогда индуктивное сопротивление системы крыло - винты падало бы, а аэродинамическое качество возрастало с 1 до 4, то есть можно было построить самолет с огромным диапазоном скоростей. Низкооборотные винты большого диаметра при достаточной энерговооруженности позволят висеть, как вертолету поперечной схемы, и совершать вертикальный взлет, а низкое лобовое сопротивление даст самолетную скорость.
В 1935 году Циммерман построил пилотируемую модель с размахом 2 м. Оснастил ее 2x25 л. с. двигателями Клеон воздушного охлаждения. Пилот должен был лежать внутри фюзеляжа - крыла. Но модель не оторвалась от земли из-за невозможности синхронизировать вращение винтов. Тогда Циммерман построил резиномоторную модель полуметрового размаха. Она успешно летала. После поддержки в НАСА, где до этого отвергали изобретения Циммермана, как чересчур современные, конструктора летом 1937 года пригласили работать на фирму Чанс-Воут (генеральный директор Юджин Уилсон). Здесь, пользуясь большим потенциалом лабораторий, Чарльз построил модель - электролет V-162 метрового размаха. Он совершил ряд успешных полетов в ангаре.
В конце апреля 1938-го Циммерман запатентовал свой самолет, рассчитанный на двух пассажиров и пилота. Его разработками заинтересовалось военное ведомство.
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. Работа финансировалась ВМС США. V-173 имел сложную деревянную конструкцию, обтянутую тканью. Два синхронизированных двигателя Континентал А-80 по 80 л. с. вращали через редукторы огромные трехлопастные винты диаметром по 5,03 метра. Размах крыла 7,11 м, его площадь 39,67 м? длина машины 8,13 м. Шасси для простоты сделали неубирающимся, с резиновой амортизацией. Профиль крыла выбрали симметричным, НАСА - 0015. По курсу самолет управлялся посредством двух килей с рулями направления, а по крену и тангажу - с помощью цельно-поворотных элевонов. Из-за революционности концепции V-173 было решено перед началом летных испытаний продуть его в одной из самых больших аэродинамических труб в мире, на испытательном комплексе Лэнгли-Филд. Все успешно завершилось в декабре 1941 года. Начались летные испытания.
После коротких пробежек и подлетов на аэродроме фирмы в г. Стратфорде (штат Коннектикут), шеф-пилот фирмы Бун Гайтон 23 ноября 1942 года поднял V-173 в воздух. Первый 13-минутный полет показал, что нагрузка на ручку, особенно в канале крена чрезмерно велика. Этот недостаток устранили установкой весовых компенсаторов, подбором шага винтов в зависимости от режима работы двигателей. Самолет стал послушным в управлении. Гайтон констатировал, что ручка без чрезмерных усилий отклоняется в канале тангажа на 45 градусов в обе стороны. Несмотря на секретность программы, V-173 много летал и за пределами Стратфордского аэродрома, став своим в небе Коннектикута. При полетном весе 1400 кг мощности 160 л. с. машине явно не хватало. Несколько раз в результате отказа двигателя V-173 совершал вынужденные посадки. Однажды на песчаном пляже скапотировал, (колеса малого диаметра зарылись в грунт). Но всякий раз очень малая посадочная скорость и прочность конструкции спасали его от серьезных поломок.
Основным недостатком V-173 Гайтон и присоединившиеся к нему в процессе испытаний знаменитые летчики Ричард Рик Бурове и Чарльз Линдберг признали плохой обзор из кабины вперед при рулежке и на взлете. Причина этого - очень большой стояночный угол. Тогда подняли пилотское кресло, сделали иллюминатор для обзора вниз-вперед. Но и это мало помогло. Разбег самолета составил всего 60 метров. 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.
Контракт на его разработку получила от ВМС 16 сентября 1941 года, через день после дачи согласия на продувки V-173 в трубе Лэнгли-Филд. Этот проект имел фирменное обозначение VS-315. После успешного завершения продувок V-173 (19 января 1942 года) Бюро по аэронавтике ВМС США запросило у фирмы техническое предложение о постройке двух опытных образцов и продувочной модели в 1/3 натуральной величины.
К маю 1942-го работа над техническим предложением была завершена. В команду Циммермана пришел молодой талантливый инженер Юджин Пайк Гринвуд. Он отвечал за проектирование конструкции нового самолета. В июне техническое предложение передали в Бюро по аэронавтике, будущий самолет получил наименование XF5U-1.
Общие характеристики Vought V-173:
Экипаж, чел.: 1;
Длина, м: 8,73;
Размах крыльев, м: 9,91;
Высота, м: 4,50;
Площадь крыльев, м?: 44,2;
Вес пустого, кг: 5968;
Снаряженный вес, кг: 7600;
Максимальный взлетный вес, кг: 8533;
Двигатели: 2 Pratt & Whitney R2000-7 (1350 л. с. каждый);
Максимальная скорость, км/ч: 800 на высоте 8500 м (проектная);
Дальность, км: 1703;
Максимальная высота полета, м: 10516;
Скороподъемность, м/с: 15,23;
Нагрузка на крыло, кг/м?: 172
