Республика XF-91 Громовержец

XF-91 Громовержец
Роль	Прототип самолета-перехватчика
Производитель	Республиканская авиация
Первый полет	9 мая 1949 г.
Статус	Отменено
Количество построенных	2
Разработано на основе	Республика F-84 Тандерджет

Republic XF-91 Thunderceptor (первоначально обозначенный XP-91 ) — прототип самолета-перехватчика со смешанной силовой установкой , разработанный компанией Republic Aviation . В большинстве полетов самолет будет использовать реактивный двигатель , а также группу из четырех небольших ракетных двигателей для дополнительной тяги при наборе высоты и перехвате. К моменту завершения конструкция в значительной степени устарела из-за быстро растущей производительности современных реактивных двигателей, и было построено только два прототипа. Один из них был первым американским истребителем, превысившим скорость 1 Маха в горизонтальном полете.

Уникальной особенностью Thunderceptor было необычное крыло обратной конической формы , у которого длина хорды увеличивалась по размаху крыла от основания до кончика, в отличие от обычных стреловидных конструкций крыльев . Это была попытка решить проблему тангажа — потенциально смертельного явления, от которого страдали ранние высокоскоростные модели. Конструкция Thunderceptor предусматривала плавное сваливание всего крыла , больше похожее на конструкцию прямого крыла.

Проектирование и разработка

При разработке XP-84 компания Republic под руководством Александра Картвели рассматривала возможность установки ракет на истребители. Компания была вдохновлена немецкими самолетами военного времени: Messerschmitt Me 163 с ракетным двигателем и экспериментальным турбореактивным Messerschmitt Me 262 C с ракетным двигателем серийными прототипами перехватчиков (защитник дома) .

Конструкция Thunderceptor была одной из двух модификаций со стреловидным крылом, основанных на оригинальном Republic F-84 Thunderjet , вторая — Republic F-84F Thunderstreak , разработанная позже. Серьезной проблемой большинства стреловидных крыльев той эпохи были опасные характеристики на низких скоростях и больших углах атаки . Застойный поток воздуха над крылом имел тенденцию «скользить» к законцовкам крыла, из-за чего они срывались раньше остальной части крыла. В этой ситуации центр подъемной силы быстро сместился бы вперед относительно центра масс, поднимая нос вверх и приводя к еще большему углу атаки или, в крайних случаях, к перевороту самолета. Самолеты, попавшие в этот режим, часто останавливались и терпели крушения, и ряд таких аварий с североамериканским F-100 Super Sabre привел к появлению термина «танец с саблями» . ^{[ примечание 1 ]}

Самая примечательная особенность конструкции Thunderceptor была призвана решить эту проблему. Крылья были построены так, чтобы иметь значительно большую хорду (расстояние от передней кромки до задней кромки) на кончике, чем у основания, что позволяло им создавать большую подъемную силу. Это аккуратно решило проблему танца сабли за счет переноса точки сваливания на законцовке на точку сваливания на всем крыле. Побочным эффектом этой конструкции было то, что у законцовок было больше внутреннего пространства, поэтому шасси было установлено так, чтобы убираться наружу, а колеса лежали в законцовках крыла, при этом для каждой стойки основного шасси использовались два колеса меньшего размера , расположенные тандемно вместо одного. больший. Еще одним изменением конструкции стала возможность изменять угол наклона крыла в целом, наклоняя его вверх для операций на низкой скорости во время взлета и посадки, а затем «выравнивая» его для высокоскоростного полета и крейсерского полета. Это позволило фюзеляжу оставаться ближе к уровню при посадке, что значительно улучшило обзор.

В соответствии с его предполагаемой ролью перехватчика, носовая часть была переработана, чтобы включить радиолокационную антенну, что заставило воздухозаборник двигателя переместиться из исходного положения в носовой части в новый воздухозаборник под ним. В остальном фюзеляж был очень похож на F-84. Первый прототип не имел обтекателя, хотя он был установлен на втором прототипе.

Тестирование и оценка

Слева — Republic XF-91 ( заводской номер 46-680) после установки носового обтекателя, справа — XF-91 (серийный номер 46-681) после модификации с V-образным хвостовым оперением.

Первый прототип совершил свой первый полет 9 мая 1949 года, превысив скорость звука в декабре 1951 года. Позже он был модифицирован небольшим обтекателем для стрельбы (хотя и не «полным» обтекателем второго прототипа). Второй прототип имел полный обтекатель и воздухозаборник, установленный на подбородке, но в остальном был аналогичен. При работающем реактивном двигателе и ракетах самолет мог достигать скорости 1,71 Маха. Оба прототипа за пять лет совершили 192 испытательных полета. ^{[ 1 ]}

У второго прототипа, 46-681 , отказал двигатель во время взлета с авиабазы Эдвардс летом 1951 года. Летчик-испытатель Republic Карл Беллинджер сбежал из самолета, когда хвост расплавился всего через 90 секунд полета. К тому времени, когда прибыла пожарная машина, проехавшая семь миль (11 км) по дну высохшего озера, хвостовая часть превратилась в пепел. Затем 46-681 был оснащен V-образным хвостовым оперением (или «бабочкой») и с этой конфигурацией прошел летные испытания. Позже он использовался на авиабазе Эдвардс в качестве тренажера для тренировки аварийного экипажа, а затем был списан. ^{[ 2 ]}

В качестве перехватчика Thunderceptor вскоре затмили разработки других компаний, но, как и Thunderceptor, ни один из них не пошел в производство. ВВС США решили подождать немного времени, необходимого для представления более новых и гораздо более эффективных конструкций, созданных в рамках проекта перехватчика 1954 года . «Тандерцептор», как и другие конструкции перехватчиков того времени, имел чрезвычайно короткое время полета — порядка 25 минут, что делало их практически бесполезными для защиты территории размером с Соединенные Штаты. Конструкции 1954 года превзошли XF-91 по скорости, дальности и времени ожидания, а также по оснащению радаром и системами управления огнем, необходимыми для ночных и всепогодных операций. Эпоха специализированных дневных истребителей -перехватчиков закончилась.

Самолет на выставке

Уцелевший прототип, 46–0680, выставлен в Галерее исследований и разработок Национального музея ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон в Дейтоне, штат Огайо . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Технические характеристики (XF-91 Thunderceptor)

Данные из «Полной книги бойцов», ^{[ 5 ]} Легенды ВВС № 210: Republic XF-91 Thunderceptor ^{[ 6 ]}

Общие характеристики

Экипаж: 1
Длина: 43 фута 3 дюйма (13,18 м)

47 футов 6 дюймов (14 м) с хвостом-бабочкой

46 футов 9 дюймов (14 м) с носовой частью обтекателя

Размах крыльев: 31 фут 2,7 дюйма (9,517 м)
Рост: 18 футов 1,1875 дюйма (5,516563 м)

16 футов 6 дюймов (5 м) с хвостом-бабочкой

Площадь крыла: 320 кв. футов (30 м ²)
Профиль крыла : Республика Р-4,40-1710-1,0. ^{[ 7 ]}
Пустой вес: 15 853 фунта (7 191 кг)
Полная масса: 18 600 фунтов (8 437 кг) ^{[ нужна ссылка ]}
Максимальный взлетный вес: 28 516 фунтов (12 935 кг)
Запас топлива: 46–680 559 галлонов США (465 имп галлонов; 2120 л), внутреннее оборудование (JP)

46-681 231 галлон США (192 имп гал; 870 л) JP в фюзеляжном баке

50 галлонов США (42 имп гал; 190 л) LOX в носовой части фюзеляжа

87 галлонов США (72 имп гал; 330 л) LOX в задней части фюзеляжа

191 галлон США (159 имп галлонов; 720 л) водно-спиртовая смесь в носовой части фюзеляжа

2 десантных танка

60 галлонов США (50 имп галлонов; 230 л) (JP), 216 галлонов США (180 имп галлонов; 820 л) LOX , 265 галлонов США (221 имп галлонов; 1000 л) водно-спиртовой смеси в каждом

Силовая установка: 1 двигатель General Electric J47-GE-7 (позже GE-17) турбореактивный , тяга всухую 5200 фунтов силы (23 кН).

6100 фунтов силы (27 кН) с впрыском воды всухую, 6900 фунтов силы (31 кН) с форсажной камерой

Силовая установка: 1 жидкостный ракетный двигатель Reaction Motors XLR11-RM-9 с четырьмя камерами сгорания, тягой 6000 фунтов силы (27 кН) с индивидуально переключаемыми камерами.

Топливо: Водно-спиртовая (25% H ₂ O / 75% C ₂ H ₆ O)
Окислитель: жидкий кислород (LOX).

Производительность

Максимальная скорость: 984 миль в час (1584 км/ч, 855 узлов) на высоте 47 500 футов (14 478 м)
Максимальная скорость: 1,49 Маха.
Диапазон: 1171 миль (1885 км, 1018 миль)
Практический потолок: 50 000–55 000 футов (15 000–17 000 м).
Время набора высоты: 50 000 футов (15 240 м) за 5 минут 30 секунд.
Нагрузка на крыло: 58,12 фунтов/кв. футов (283,8 кг/м). ²) ^{[ нужна ссылка ]}
Тяга/вес : 0,60

Вооружение

Оружие: резерв для:

4 × 20-мм (0,787 дюйма) пушки М3 с боезапасом 200 выстрелов (Ф-91)

или

4 пушки Т-110 по 15 снарядов Т-131 каждая (Ф-91-1)

или

4 × 20-мм (0,787 дюйма) пушки М24 с боезапасом 200 выстрелов (Ф-91-3)

Ракеты:

до 6 × 5 дюймов (127 мм) HVAR (F-91B)

или

размером 2,75 дюйма (70 мм) 24 ракеты Mighty Mouse в выдвижных пусковых установках

Ракеты: 4 Hughes AIM-4 Falcon (F-91-2). ракеты «воздух-воздух»

См. также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Ссылки

^ Йенн 1993, с. 114.
^ Пейс 1991, с. 87.
^ "XF-91 Thunderceptor/46-680" Национальный музей ВВС США. Проверено: 16 июля 2017 г.
^ "XF-91 Thunderceptor/46-681." Серийные номера Джо Баугера. Проверено: 10 мая 2013 г.
^ Грин, Уильям; Суонборо, Гордон (1994). Полная книга бойцов . Лондон: Саламандра. стр. 499–500. ISBN 1-85833-777-1 .
^ Пейс, Стив (2000). Republic XF-91 Thunderceptor: ракетный истребитель . Сими-Вэлли, Калифорния: Стив Гинтер. ISBN 0942612914 .
^ Леднисер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 г.

Примечания

↑ Самым известным инцидентом стала потеря F-100C Super Sabre во время попытки аварийной посадки на авиабазе Эдвардс, Калифорния, 10 января 1956 года, которая была запечатлена пленочными камерами, установленными для несвязанных испытаний. Пилот изо всех сил пытался сохранить управление, когда он летел по краю диапазона полета, но упал на одно крыло, ударился о землю и взорвался со смертельным исходом.

Библиография

Дженкинс, Деннис Р. и Тони Р. Лэндис. Экспериментальные и прототипы реактивных истребителей ВВС США. Северный филиал, Миннесота, США: Specialty Press, 2008. ISBN 978-1-58007-111-6 .
Кнаак, Марсель Сайз. Энциклопедия самолетов и ракетных систем ВВС США: Том 1, Истребители после Второй мировой войны, 1945–1973 гг . Вашингтон, округ Колумбия: Управление истории ВВС, 1978. ISBN 0-912799-59-5 .
Пейс, Стив. Ракетный истребитель Republic XF-91 Thunderceptor (Air Force Legends N.210). Сими-Вэлли, Калифорния, США: Steve Ginter Books, 2000. ISBN 0-942612-91-4 .
Пейс, Стив. X-Fighters: экспериментальные и прототипные истребители ВВС США, от XP-59 до YF-23 . Сент-Пол, Миннесота, США: Motorbooks International, 1991. ISBN 0-87938-540-5 .
Винчестер, Джим. Худший самолет в мире: от новаторских неудач до многомиллионных катастроф . Лондон: Amber Books Ltd., 2005. ISBN 1-904687-34-2 .
Йегер, Чак и Лео Янош. Йегер: Автобиография . Нью-Йорк: Bantam Books, 1986. ISBN 0-553-25674-2 .
Йенн, Билл. Худший самолет в мире . Нью-Йорк: Дорсет Пресс, 1993. ISBN 0-88029-490-6 .

Дальнейшее чтение

Пейс, Стив (2000). Республика XF-91 Громовержец . Легенды ВВС. Том. № 210 (Первое изд.). Калифорния, США: Книги Гинтера. ISBN 0-942612-91-4 . Проверено 1 февраля 2015 г.

Внешние ссылки

XF-91 в Комиссии по столетию полетов США
Несколько фотографий XF-91 46-680
Перехватчик, 1949 г. - фотографии с рейса 1949 г.

[2] Йенн 1993, с. 114.

[3] Пейс 1991, с. 87.

[4] "XF-91 Thunderceptor/46-680" Национальный музей ВВС США. Проверено: 16 июля 2017 г.

[5] "XF-91 Thunderceptor/46-681." Серийные номера Джо Баугера. Проверено: 10 мая 2013 г.

[CBoF-6] Грин, Уильям; Суонборо, Гордон (1994). Полная книга бойцов . Лондон: Саламандра. стр. 499–500. ISBN 1-85833-777-1 .

[Pace-7] Пейс, Стив (2000). Republic XF-91 Thunderceptor: ракетный истребитель . Сими-Вэлли, Калифорния: Стив Гинтер. ISBN 0942612914 .

[Selig-8] Леднисер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 г.

[1] Самым известным инцидентом стала потеря F-100C Super Sabre во время попытки аварийной посадки на авиабазе Эдвардс, Калифорния, 10 января 1956 года, которая была запечатлена пленочными камерами, установленными для несвязанных испытаний. Пилот изо всех сил пытался сохранить управление, когда он летел по краю диапазона полета, но упал на одно крыло, ударился о землю и взорвался со смертельным исходом.

[ примечание 1 ]

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]