בפעם האחרונה הסתכלנו על הפרויקטים של מטוסים בצורת דיסק שנוצרו בגרמניה הנאצית. איש מהם לא הגיע למצב מעודן פחות או יותר. העיצוב המוצלח ביותר, מטוס AS-6, הצליח להיכנס לבדיקות טיסה ואף עשה ניסיון להמריא. עם זאת, כל זה הושג במחיר של מספר תאונות. כתוצאה מכך, גרמניה, לאחר שהשקיעה הרבה כסף, מעולם לא קיבלה מטוס אחד בעל צורה עגולה לא סטנדרטית. כמה שנים לפני הגרמנים התחילו פרויקטים דומים על ידי מהנדסים אמריקאים. ומסיבות שונות, ה"דיסקים "מארצות הברית התבררו כמוצלחים הרבה יותר מהגרמנים, למרות שגם הם לא נכנסו לייצור המוני.
"פנקייק" מאת צימרמן
מכל המהנדסים האמריקאים, צ'ארלס צימרמן השיג את ההצלחה הראשונה בתחום המטוסים בצורת דיסק. יש לציין כי הרעיון להפוך את הכנף עגולה בתכנית קיים בעבר. רק הרעיונות הקודמים נותרו בשלבי רעיונות או סקיצות מקדימות של מראה המטוס. בשנת 1933 קיבל צימרמן עבודה בצ'אנס ווט והצליח להתחיל במחקר בנושא כנפיים ביחס גובה-רוחב נמוך במיוחד. מטרת עבודתו הייתה ללמוד את המאפיינים של כנף עם יחס גובה -רוחב של בערך אחדות, כמו גם צורות שונות של הקצוות המובילים והמשתרכים של הכנף. במהלך מספר שנים, בדק צימרמן תצורות אווירודינמיות שונות עד שהגיע למסקנה שמאפייני משטח הנושא, בעל צורה עגולה בתכנית, טובים.
Vought V-173 "פנקייק מעופף"
מחקרים הראו כי לכנף בצורת דיסק, למרות עמידות האוויר הגבוהה יחסית, יש הרמה טובה מאוד. בנוסף, נמצא בדגמי ניסוי שניתן לשפר את המאפיינים האווירודינמיים של מטוס בעל כנף כזו רק על ידי סידור נכון של מנועים ומדחפים. לשם כך, יש למקם את זה כך שהזרימה שנוצרה על ידיהם שוטפת את המשטחים העליונים והתחתונים של הכנף. בשנת 1939 הגיע הפרויקט של צימרמן לשלב שבו אפשר היה להפסיק להתנסות בדגמים ולהתחיל לתכנן מטוס מן המניין.
המטוס בעל האינדקס V-173 והשם הלא רשמי Flying Pancake ("פנקייק מעופף") שילב את כל הרעיונות החדשים של צימרמן. היחידה העיקרית של המבנה הייתה גוף כנף, בצורתו המעגלית. במקרה זה, פרופיל הכנף היה סימטרי. שני מדחפים של המטוס הובאו קדימה לכנף ולכל אחד מהם קוטר של יותר מחמישה מטרים. הודות לכך, כמו גם למהירות הסיבוב שנבחרה במיוחד של המדחפים, הרמת הכנף הייתה גבוהה פי כמה מזו של מטוסים בעלי כנף ישרה של אותה טווח. בנוסף, המדחפים הסתובבו כך שמערבולות היוצאות מהלהבים הסתחררו בכיוון ההפוך לתנועת מערבולות הערות בקצות הכנף. תכונת עיצוב זו הגדילה את הארכת מישור הנושא האפקטיבי מאחת לארבע. יחד עם זאת, לא נדרשו שינויים בגודל המטוס.
בתוך גוף הכנף הונחו שני מנועי בוכנה קונטיננטל A80 עם כל אחד כ -80 כוחות סוס. כל אחד מהם היה מחובר למדחף משלו ומסונכרן עם המנוע השני באמצעות פיר נוסף. ראוי לציין שכדי להבטיח זרימה יעילה סביב הכנף, היה צריך להכניס תיבת הילוכים נפרדת למנגנון הסינכרון: מנוע אחד סובב את המדחף שלו בכיוון השעון, והשני נגד כיוון השעון.אף על פי כן, אפילו עם תחנת כוח כה מורכבת ויוצאת דופן, משקל ה- V-173 לא עולה על 1400 ק"ג. במרכז החלק הקדמי של גוף הכנף הוצב תא תא עם חופה בצורת טיפה. לנוחות הטייס, החלק התחתון של החלק הקדמי של הכנף היה עשוי זכוכית. העובדה היא שכאשר חלק זה של המטוס נחתם עם בד או דיקט, הטייס לא יכול בדרך כלל להביט קדימה ולמטה, דבר שעלול להשפיע באופן מגעיל ביותר על נחיתת המטוס. הנחיתה וההמראה תוכננו להתבצע בדרך המסורתית, באמצעות המסלול. ה- V-173 היה מצויד בציוד נחיתה פשוט שאינו נשלף עם תמך. למטוס ניסיוני בלבד, הדבר נחשב מספיק. בקרת הטיסה הייתה אמורה להתבצע באמצעות שני קילונים עם הגה ושני מייצבים עם הגהים, המכונים "מעליות". כפי שהגה צימרמן, הם שיחקו בעת ובעונה אחת את התפקיד של המקלדות והמעליות כאחד. מעט מאוחר יותר, גוף שלטוני כזה ייקרא המונח "עלבון".
עם תחילת הרכבת אב הטיפוס, הלשכה האמריקאית לחיל האוויר האמריקאי התעניינה בפרויקט. זמן קצר לאחר מכן, הם שינו את האינטרס שלהם לתשומת לב רבה ודרשו לפתח את ה- V-173 עוד בהתחשב בפעולה האפשרית על נושאות מטוסים. עם זאת, המראה של המכונה היה כה יוצא דופן עד שהרשויות הימיות דרשו תחילה לפוצץ את המודל בקנה מידה מלא של ה"פנקייק "במנהרת רוח. זה הגיע למצב שאחד האדמירלים שאל שאלה כמו "הדבר הזה יכול לעוף?" ב- 15 בספטמבר 1941 הושלמו הניסויים במנהרת הרוח ואף אחד מהרשויות הגבוהות כבר לא הטיל ספק בפוטנציאל המטוס החדש. יום לאחר סיום הבדיקות של הדגם בקנה מידה מלא, הצי הצי הצי לצ'אנס ווט חוזה לפיתוח לוחם מבוסס נושאים.
במהלך הטיהור זוהו מספר פגמים בעיצוב, שתוקנו במהרה. בקיץ 42, V-173 מנוסה יצא לבדיקה. בתחילה, טייסי הניסוי היו מוגבלים רק למוניות ולריצה. הטיסה הראשונה של המטוס התקיימה רק ב -23 בנובמבר. יחד עם זאת, כבר בטיסות הראשונות הראה "פנקייק מעופף" מאפיינים מצוינים ואישר במלואו את נכונותו של המעצב שלו. למשל, מהירות ההמראה במהלך ההמראה לא עלתה על 45-50 קמ"ש, ושני מנועים רק 80 כ"ס כל אחד. האיץ אותו ל -240 קילומטרים לשעה. עבור תחנת כוח כל כך חלשה, זה היה יותר טוב. לא בלי תאונות. בתחילת 1943 כיבו את שני המנועים במטוס האב טיפוס במהלך הטיסה. הטייס נאלץ לגלוש לחוף הקרוב ולנחות נחיתת חירום. בשל העוצמה הלא מספקת של "הציפוי" החולי, המטוס הפך את האף ופגע במדחפים. אולם התיקון ארך מספר ימים בלבד.
עד שאב הטיפוס V-173 נבנה מחדש, צימרמן, בשיתוף עם מעצבי צ'אנס וואוט בניהולו של י 'גרינווד, השלימו את פיתוח הגרסה החדשה של הפנקייק המעופף. הפעם, העיצוב נועד לשימוש צבאי. רק הצבא, בואו נודה בזה, לא גילה עניין רב במטוס המקורי. כן, ביצועי ההמראה והנחיתה נראו מבטיחים, אך הצורך לבנות מחדש את הייצור, להציג טכנולוגיות חדשות וכו '. ברור שלא הוסיף אופטימיות. לכן, פריסת המטוס החדש עם מדד XF5U אומצה רק ביולי 1943, והחוזה לבניית שני אב טיפוס נחתם שנה לאחר מכן. הלוחם החדש קיבל את הכינוי רחפן - "רחפן".
העיצוב הכללי של XF5U היה דומה ל- V-173. אולם בניגוד למבנה העץ של המטוס הישן יותר, הוצע לייצר את החדש ממתכת. חומר זה היה מורכב מחלקי בלסה המכוסים ביריעת אלומיניום. למטלית היו ערכי חוזק טובים והיו קלים מאוד. בנוסף, הייתה אפשרות לייצר חלקי מתכת על ידי הטבעה, מה שהבטיח להפחית משמעותית את עלות הייצור.ה- XF5U גדול מקודמו, אך עם זאת אין לו השפעה על העומסים המותרים. מערכת הבקרה בכללותה נותרה בעינה, אך תא הטייס השתנה באופן משמעותי. הודות למסגרת מתכת חדשה וחזקה הועף תא הטייס כלפי מעלה, מה שאפשר גם להסיר את החלון בחלק התחתון של חזית הכנף. שישה מקלעים בראונינג M2 בגודל 12.7 מ"מ הוצבו בצידי תא הטייס. בצידי מקום העבודה של הטייס היו שני מתקנים של שלושה מקלעים. באמצע שנות ה -40 נחשב נשק כזה למספיק, אך בעתיד תוכנן להחליף מקלעים בתותחי 20 מ"מ. בנוסף לחימוש בקנה, המטוס יכול לשאת טילים, פצצות וכו '. עבורם היו שישה עמודים מתחת לחלק האמצעי של המטוס.
בנפרד, כדאי לדבר על תחנת הכוח החדשה XF5U. לוחם מן המניין היה אמור להיות מונע על ידי מנועי בוכנות Pratt & Whitney R2000-7 בהספק של 1350 כ"ס. יחד עם המנועים החדשים, ה"פנקייק "המעודכן קיבל מדחפים חדשים. עבור ה- XF5U, המילטון סטנדרד פיתחה צורת מדחף להב מקורית. בהשוואה לישנים, הם היו יעילים יותר במהירויות נמוכות ובינוניות. בנוסף, מדחפי הארבעה להבים החדשים עברו אופטימיזציה לביצועי סל"ד נמוכים יחסית. הספק הכולל של תחנת הכוח עלה על אלפיים וחצי כוחות סוס. בשילוב עם מדחפים יעילים ומשקל ההמראה המרבי של 7600 ק"ג, זה אפילו איפשר להמריא אנכית. רק לשם כך היה צורך להתקין את המטוס על רמפה מיוחדת.
באמצע יוני 1945, אב הטיפוס הראשון של השומובקה היה מוכן. החידוש של העיצוב ואפילו הרעיון שלו במשך זמן רב מנע את תחילת הבדיקות. הנהגת הצי האמריקאי פרסמה מדי פעם איסורים חדשים על טיסות. בגלל זה, המונית הראשונה הייתה אפשרית רק בסוף ה -46. בתורו, הטיסה הראשונה התקיימה ב- 12 בינואר 1947. למרבה המזל, היו מעט בעיות בתמיכה בצבא. בתחילת ה -47, חיל הים גם קיצץ במימון. מסיבה זו, היה צריך לקצר את תוכנית מבחני הטיסה. עם זאת, תוך שמירה על ביצועי ההמראה והנחיתה, ניתן היה להאיץ את המטוס ליותר מ -800 קילומטרים בשעה. עבור 1945, זה היה אינדיקטור טוב מאוד, אך לא עבור ה -48. באותו זמן, לוחמי מטוסים החלו להיכנס לחיילים ו"שומובקה "פשוט לא מצא מקום במינוח המטוסים הימיים. בתחילת 1948, התוכנית הוקפאה, ומעט לאחר מכן, שני אבות הטיפוס פורקו.
XF5U-1
תיאורטית, האווירודינמיקה של "הפנקייק המעופף" ו"רחפן "אפשרה לבצע תמרונים כאלה שפשוט לא היו מסוגלים למטוסים אחרים. בנוסף, הפריסה של הרחפן XF5U יכולה להפוך את החיים לקלים בהרבה עבור צוותי נושאות המטוסים. עם זאת, החידוש המהפכני של העיצוב היה הגורם ששם קץ לפרויקט כולו. מכל המטוסים דמויי צימרמן המיוצרים, רק אב טיפוס אחד V-173, השמור במוזיאון סמיתסוניאן, שרד עד היום.
התחתית המעופפת שלא עפה
במשך מספר שנים לאחר סגירת הפרויקטים של צימרמן, רעיונות הפריסה הלא סטנדרטיים חזרו רק באופן מדעי. זה לא הגיע לכדי לבנות אב טיפוס. זה השתנה בשנת 1952 כאשר עובד אברו קנדה ג'ון "ג'ק" פרוסט יזם את פרויקט Avro VZ-9 Avrocar. ראוי לציין כי בניגוד לעיצובים שתוארו בעבר, הרעיון של פרוסט היה תואם לחלוטין את מה שרוב האנשים מדמיינים כאשר הם אומרים "מטוסים בצורת דיסק". המעצב הקנדי החליט לא לייצר את הכנף בצורת דיסק, אלא להניף רעיון מקורי אחר.
Avrocar S / N 58-7055 (מסומן AV-7055)
פרוסט החליט להשתמש בדחף הסילון שכבר היה מוכר לאותו הזמן בשילוב עם מה שנקרא. אפקט קואנדה.המהות של תופעה זו נעוצה בעובדה שזרם של נוזל או גז, הנע לצד כל אובייקט, נוטה להתקרב אליו או אפילו "להידבק". על פי הרעיון של פרוסט, התנהגות זו של האוויר הייתה אמורה להקל על תמרון המנגנון. ראשית, מהנדסי Avro Canada עשו מכשיר קטן להדגמת רעיונותיהם. הדגם בקוטר של 11 סנטימטרים בלבד יכול לעלות לאוויר לגובה קטן, אך כל מנגנוני תמרון לא השתלבו בו. אף על פי כן, המחלקה הצבאית הקנדית התעניינה ברעיון והקצתה כ- 400 אלף דולר להמשך העבודה. זמן קצר לאחר מכן, הפרויקט קיבל את מדד Y2.
בשלב זה הפך אברוקר העתידי למטרה של דרמת ריגול. מאז 1952, ה- CIA מנסה לברר אם יש מדינות בעלות עיצובי מטוסים חדשים. ב- 53 למדו הצופים על קיומו של פרויקט Y2 ודיווחו על כך לממונים עליהם. זמן קצר לאחר העברת מסמכים לג'נטלמנים "למעלה" יצרו קשר עם הצבא הקנדי והזמינו אותם להמשיך ביצירת Y2 במשותף. קנדה קיבלה את ההצעה. בין היתר היו לכך השלכות כלכליות נעימות. ראש אגף המחקר של חיל האוויר האמריקאי, סגן אלוף ד 'פאט, גייס מימון של 2 מיליון דולר בשנה. נועז מאוד לפרויקט חדש ומהפכני. עם זאת, הכסף הוקצה ואברו המשיך במחקר. באמצע העשור היה מוכן פרויקט VZ-9, שלמעשה הפך ל"שיר הברבור "של תוכנית Y2.
הדיסק בן חמישה עשר מטרים עם שישה טורבו, שפלטו גזים דרך החרירים שלהם, וגם הניע טורבינה גדולה, יכול באופן תיאורטי לטפס לכל גובה ולעוף לכל כיוון. הלקוח, המיוצג על ידי הצבא האמריקאי והקנדי, אישר את הפרויקט, אך דרש קודם כל לבדוק את הטכנולוגיה החדשה על רכב מאויש קטן יותר. בשל כך, ה"צלחת "נלחצה לקוטר של כששה מטרים. תחנת הכוח שונתה גם היא בהתאם: כעת הוצבו רק שלושה מנועים סביב הטורבינה המרכזית. מערכת בקרת הטיסה מעניינת. לעלייה או ירידה, היא הייתה אמורה לשנות את הדחף של כל המנועים בבת אחת, מה שהשפיע על מהירות טורבינת ההרמה. להטיה בכיוון כזה או אחר, הייתה לאבוקראר מערכת מיוחדת ששינתה את דחף המנועים הבודדים כך שמכשיר המכשיר, בשל השוני שלו, נטה בכיוון הנכון. הייתי צריך להתעסק הרבה במערכת הזו: היה צורך לקחת בחשבון את תגובת המצערת של המנועים, את יציבות המכשיר כולו והרבה פרמטרים אחרים.
כמה צילומים בטיסה
באמצע 1959, אב הטיפוס הראשון של Avrocar היה מוכן. הגיע הזמן לבדיקה. השבועות הראשונים הוקדשו לאימון האינטראקציה של המנועים ומערכות הבקרה שלהם. זה היה עסק קשה, אבל הקנדים והאמריקאים עשו זאת. בנובמבר של אותה שנה, ה- VZ-9 היה מוכן לטיסת הבכורה שלה. ב- 12 בנובמבר המריא "התחתית המעופפת" מהאדמה ורחף בגובה נמוך. עם הזמן, הם החלו להוסיף מתיחה ולקחת את המכשיר לגבהים מעט גבוהים יותר. במרחק של כמטר מהקרקע, אברוקר נתלה בחופשיות, מתמרן ויכול לנוע לכל כיוון. אך בכל הנוגע לטיפוס לגובה של כמה מטרים לפחות, צצה לפתע תכונה אחת מאוד לא נעימה של הפרויקט. תחנת הכוח החלשה יחסית של אב הטיפוס יכולה לספק יציבות ושליטה מספקים רק בגובה של עד מטר וחצי. עם עלייתו של "Avrocar" נאלץ להסתמך רק על אפקט הקואנדה. אפקט המסך, בתורו, נעלם והמטוס איבד את יציבותו לשעבר. לאחר סדרה של טיסות ניסוי, מהנדסי אברו קנדה נאלצו לחזור מאחורי המגירות. בינתיים, הצבא הקנדי, שלא היה מרוצה מהתוצאות, הגיע למסקנה שהפרויקט חסר תועלת וסירב להמשיך ולתת כסף.
במהלך החודשים הבאים, צוות מעצבים בראשות ג'יי פרוסט ניסה למצוא פתרון לבעיה שהתגלתה ולהבטיח יציבות נאותה. בשלב זה של העבודה נאספו עוד כמה דגמים שעליהם נבחנו רעיונות חדשים. עם זאת, אף אחד מהדגמים לא הצליח לטפס לגובה נסבל ועדיין לא להתהפך. בין הסיבות להתנהגות זו של כלי הרכב היו היעדר תמיכת אוויר נוספת (אותו אפקט קרקע), ודרישות התכנון לאיזון מדויק ומדויק, והצורך לסנכרן את פעולת המנועים. ניתן לתקן את כל זה רק בעזרת שינוי עיצובי קיצוני. בסוף 1960 החל פרוסט לעצב מחדש את הפרויקט בהתאם לניסיון שאסף. מאז 1959, פרויקט Y2 מומן רק על ידי ארצות הברית. עם הזמן, הפקידים האמריקאים האחראים לתוכנית החלו לפקפק בכדאיותה. לכן, זמן קצר לאחר תחילת המודרניזציה הקרדינלית, המימון לאברוקר הופסק. צוות הפנטגון היה קשוח ולקוני. המסמך על הפסקת העבודה הצביע על חוסר התועלת של הפרויקט, כמו גם היעדר תוצאה משביעת רצון בעלות של כ -12 מיליון דולר.
"הצלוחית" חסרת המעוף נלקחה בכל זאת למוזיאון החלל
שני אבות הטיפוס הבנויים של Avrocar, השמורים במוזיאוני התעופה של ארצות הברית, שרדו עד ימינו. לפני כעשר שנים דגלו מספר היסטוריונים קנדים בהעברת אחד מ"אוברוקרים "לידי קנדה. הם הניעו זאת מהצורך להכיר ביתרונות ארצם ביצירת הפרויקט. במקביל, נושא המימון של מניות עקף איכשהו, אם כי ארצות הברית הוציאה יותר מפי עשרה כסף על תוכנית Y2 מאשר שכנתה הצפונית. בפרט, ולכן, השיחות של תחילת שנות האלפיים נותרו רק שיחות, ושני ה- VZ-9 הבנויים עדיין נמצאים במוזיאונים אמריקאים.
