Praėjusį kartą apžvelgėme nacių Vokietijoje sukurtus disko formos orlaivių projektus. Nė vienas iš jų nepasiekė daugiau ar mažiau rafinuotos būsenos. Sėkmingiausias dizainas, lėktuvas AS-6, sugebėjo patekti į skrydžio bandymus ir netgi bandė pakilti. Nepaisant to, visa tai buvo pasiekta kelių avarijų kaina. Todėl Vokietija, investavusi daug pinigų, niekada negavo nė vieno nestandartinės apvalios formos orlaivio. Keletą metų prieš vokiečius panašius projektus pradėjo amerikiečių inžinieriai. Ir dėl įvairių priežasčių „diskai“iš JAV pasirodė daug sėkmingesni nei vokiečių, nors jie taip pat nesileido į masinę gamybą.
Zimmermanno „blynai“
Iš visų Amerikos inžinierių Charlesas Zimmermanas pasiekė pirmąją sėkmę disko formos orlaivių srityje. Reikėtų pažymėti, kad idėja padaryti sparno apvalumą pagal planą egzistavo ir anksčiau. Idėjų etapuose ar preliminariuose orlaivio išvaizdos eskizuose liko tik ankstesnės idėjos. 1933 metais Zimmermanas įsidarbino „Chance Vought“ir galėjo pradėti itin žemo formato sparnų tyrimus. Jo darbo tikslas buvo ištirti sparno, kurio kraštinių santykis yra apie vienybę, savybes, taip pat įvairias priekinio ir galinio sparno briaunų formas. Per kelerius metus Zimmermannas išbandė įvairias aerodinamines konfigūracijas, kol priėjo prie išvados, kad guolio paviršiaus, kurio planas buvo apvalus, charakteristikos yra geros.
Vought V-173 „Skraidantis blynas“
Tyrimai parodė, kad disko formos sparnas, nepaisant palyginti didelio oro pasipriešinimo, turi labai gerą pakėlimą. Be to, bandymų modeliuose buvo nustatyta, kad orlaivio, turinčio tokį sparną, aerodinamines charakteristikas buvo galima pagerinti tik teisingai išdėstius variklius ir sraigtus. Norėdami tai padaryti, pastarasis turėtų būti dedamas taip, kad jų sukurtas srautas nuplautų viršutinį ir apatinį sparno paviršių. Iki 1939 metų Zimmermanno projektas pasiekė tokį etapą, kai buvo galima nutraukti eksperimentus su modeliais ir pradėti kurti visavertį orlaivį.
Lėktuvas su indeksu V-173 ir neoficialiu pavadinimu „Flying Pancake“(„Skraidantis blynas“) įtraukė visas naujas Zimmermanno idėjas. Pagrindinis konstrukcijos vienetas buvo sparno korpusas, artimas apskritimui. Šiuo atveju sparno profilis buvo simetriškas. Du orlaivio sraigtai buvo perkelti į priekį ir jų skersmuo buvo didesnis nei penki metrai. Dėl šios priežasties, taip pat specialiai parinkto sraigtų sukimosi greičio, sparno pakėlimas buvo kelis kartus didesnis nei orlaivių, kurių sparnas buvo tiesus. Be to, sraigtai sukasi taip, kad nuo ašmenų besisukantys sūkuriai sukasi priešinga kryptimi, nei judėjo sparnai sparno galuose. Ši konstrukcinė savybė padidino efektyvų guolių plokštumos išplėtimą nuo vieno iki keturių. Tuo pačiu metu nereikėjo keisti orlaivio dydžio.
Sparno korpuso viduje buvo du „Continental A80“stūmokliniai varikliai, kurių kiekvienas turėjo tik 80 arklio galių. Kiekvienas iš jų buvo prijungtas prie savo propelerio ir sinchronizuotas su kitu varikliu per papildomą veleną. Verta paminėti, kad norint užtikrinti efektyvų srautą aplink sparną, į sinchronizavimo mechanizmą reikėjo įvesti atskirą pavarų dėžę: vienas variklis suko savo sraigtą pagal laikrodžio rodyklę, o kitas - prieš laikrodžio rodyklę. Nepaisant to, net ir turint tokią sudėtingą ir neįprastą jėgainę, V-173 svėrė ne daugiau kaip 1400 kg. Priekinės sparno korpuso dalies centre buvo kabina su lašo formos baldakimu. Piloto patogumui apatinė sparno priekinė dalis buvo pagaminta iš stiklo. Faktas yra tas, kad kai ši lėktuvo dalis buvo užklijuota drobe ar fanera, pilotas paprastai negalėjo žiūrėti į priekį ir žemyn, o tai galėjo labai apgailėtinai paveikti orlaivio nusileidimą. Nusileidimas ir kilimas buvo planuojami tradiciniu būdu, naudojant kilimo ir tūpimo taką. „V-173“buvo sumontuota paprasta atramine ir neįtraukiama važiuoklė. Grynai eksperimentiniam orlaiviui to laikoma pakankama. Skrydžio valdymas turėjo būti atliktas naudojant du raktus su vairais ir du stabilizatorius su vairais, vadinamus „liftais“. Kaip sumanė Zimmermannas, jie vienu metu atliko ir aklerų, ir liftų vaidmenį. Kiek vėliau toks valdymo organas bus vadinamas terminu „Elevonas“.
Prototipo surinkimo pradžioje šiuo projektu susidomėjo JAV karinio jūrų laivyno aeronautikos biuras. Netrukus po to jie pakeitė savo susidomėjimą dideliu dėmesiu ir pareikalavo, kad V-173 būtų toliau tobulinamas, atsižvelgiant į galimą orlaivių vežėjų veiklą. Tačiau mašinos išvaizda buvo tokia neįprasta, kad karinio jūrų laivyno valdžia pirmiausia pareikalavo, kad pilno dydžio „Blynų“modelis būtų išpūstas vėjo tunelyje. Buvo taip, kad vienas iš admirolų uždavė tokį klausimą: „ar šis daiktas gali skristi?“. 1941 m. Rugsėjo 15 d. Eksperimentai vėjo tunelyje buvo baigti ir niekas iš aukštųjų valdžios institucijų neabejojo naujojo orlaivio galimybėmis. Kitą dieną pasibaigus viso masto modelio bandymams, karinis jūrų laivynas pasiūlė „Chance Vought“sutartį dėl visaverčio naikintuvo, skirto vežėjams, kūrimo.
Valymo metu buvo nustatyti keli dizaino trūkumai, kurie netrukus buvo ištaisyti. 42-ųjų vasarą patyręs V-173 nuėjo išbandyti. Iš pradžių bandomieji pilotai apsiribojo tik taksi ir bėgiojimu. Pirmasis lėktuvo skrydis įvyko tik lapkričio 23 d. Tuo pačiu metu jau pirmaisiais skrydžiais „Skraidantis blynas“parodė puikias savybes ir visiškai patvirtino savo dizainerio teisingumą. Pavyzdžiui, kilimo greitis kilimo metu neviršijo 45–50 km / h, o du varikliai-tik po 80 AG. pagreitino iki 240 kilometrų per valandą. Tokiai silpnai elektrinei tai buvo daugiau nei gerai. Ne be avarijų. 1943 m. Pradžioje skrydžio metu orlaivio prototipe abu varikliai buvo išjungti. Pilotas turėjo nuslysti į artimiausią paplūdimį ir nusileisti avariniu būdu. Dėl nepakankamo smėlio „dangos“stiprumo orlaivis apvertė nosį ir apgadino sraigtus. Tačiau remontas truko tik kelias dienas.
Tuo metu, kai buvo atstatytas prototipas V-173, Zimmermanas, bendradarbiaudamas su „Chance Vout“dizaineriais, vadovaujamas Y. Greenwoodo, baigė kurti naują „Flying Pancake“versiją. Šį kartą dizainas buvo skirtas kariniam naudojimui. Tik kariuomenė, pripažinkime, didelio susidomėjimo originaliu orlaiviu nerodė. Taip, kilimo ir tūpimo rezultatai atrodė daug žadantys, tačiau būtinybė pertvarkyti gamybą, įdiegti naujas technologijas ir pan. aišku, nepridėjo optimizmo. Todėl naujo orlaivio su XF5U indeksu išdėstymas buvo priimtas tik 1943 m. Liepos mėn., O sutartis dėl dviejų prototipų statybos buvo pasirašyta po metų. Naujasis kovotojas gavo slapyvardį Skimmer - „Skimmer“.
Bendras XF5U dizainas buvo panašus į V-173. Tačiau, skirtingai nei medinė senesnio orlaivio konstrukcija, buvo pasiūlyta naują pagaminti iš metalo. Ši medžiaga buvo sudaryta iš balzos dalių, padengtų aliuminio lakštu. Metalitas turėjo geras stiprumo vertes ir buvo labai lengvas. Be to, buvo galimybė gaminti metalines dalis štampavimo būdu, o tai žadėjo gerokai sumažinti gamybos sąnaudas. XF5U yra didesnis nei jo pirmtakas, tačiau tai neturi įtakos leistinoms apkrovoms. Visa valdymo sistema liko ta pati, tačiau kabina buvo žymiai pakeista. Dėl naujo tvirto metalito rėmo kabina buvo pakelta aukštyn, o tai taip pat leido išimti langą, esantį apatinėje sparno pusėje. Kabinos šonuose buvo pastatyti šeši „Browning M2“12,7 mm kulkosvaidžiai. Piloto darbo vietos šonuose buvo du įrenginiai iš trijų kulkosvaidžių. 40-ųjų viduryje tokie ginklai buvo laikomi pakankamais, tačiau ateityje buvo numatyta kulkosvaidžius pakeisti 20 mm patrankomis. Be statinės ginkluotės, lėktuvas galėjo gabenti nevaldomas raketas, bombas ir kt. Jiems po vidurine orlaivio dalimi buvo šeši pilonai.
Atskirai verta kalbėti apie naująją jėgainę XF5U. Visavertis naikintuvas turėjo būti varomas „Pratt & Whitney R2000-7“stūmokliniais varikliais, kurių galia 1350 AG. Kartu su naujais varikliais atnaujintas „Pancake“gavo naujų sraigtų. XF5U „Hamilton Standard“sukūrė originalią ašmenų sraigto formą. Palyginti su senais, jie buvo efektyvesni važiuojant mažu ir vidutiniu greičiu. Be to, nauji keturių ašmenų sraigtai buvo optimizuoti palyginti mažam apsisukimų dažniui. Bendra elektrinės galia viršijo pustrečio tūkstančio arklio galių. Kartu su efektyviais sraigtais ir maksimaliu kilimo svoriu 7600 kg tai leido pakilti net vertikaliai. Tik tam reikėjo įrengti lėktuvą ant specialios rampos.
1945 m. Birželio viduryje buvo paruoštas pirmasis „Shumovka“prototipas. Dizaino naujumas ir net pati koncepcija ilgą laiką neleido pradėti bandymų. JAV karinio jūrų laivyno vadovybė kartkartėmis paskelbė naujus skrydžių draudimus. Dėl šios priežasties pirmą kartą riedėti taksi buvo galima tik 46 -ojo pabaigoje. Savo ruožtu pirmasis skrydis įvyko 1947 metų sausio 12 dieną. Kaip pasisekė, buvo mažai problemų palaikant kariuomenę. Iki 47 -ųjų pradžios karinis jūrų laivynas taip pat sumažino finansavimą. Dėl šios priežasties skrydžio bandymų programą teko sutrumpinti. Nepaisant to, išlaikant kilimo ir tūpimo charakteristikas, buvo galima pagreitinti orlaivį iki daugiau nei 800 kilometrų per valandą. 1945 m. Tai buvo labai geras rodiklis, bet ne 48 -as. Iki to laiko reaktyviniai naikintuvai pradėjo patekti į kariuomenę, o „Shumovka“tiesiog nerado vietos karinių jūrų lėktuvų nomenklatūroje. 1948 metų pradžioje programa buvo įšaldyta, o kiek vėliau abu prototipai buvo išardyti.
XF5U-1
Teoriškai „Skraidančio blyno“ir „Skimmer“aerodinamika leido atlikti tokius manevrus, kurių kiti lėktuvai tiesiog nepajėgė atlikti. Be to, „XF5U Skimmer“išdėstymas galėtų gerokai palengvinti orlaivių vežėjų įgulų gyvenimą. Tačiau revoliucinė dizaino naujovė buvo veiksnys, nutraukęs visą projektą. Iš visų gaminamų „Zimmermann“disko formos orlaivių iki šių dienų išliko tik vienas prototipas V-173, kuris saugomas Smithsonian muziejuje.
Skraidanti lėkštė, kuri neskraidė
Kelerius metus po Zimmermanno projektų uždarymo nestandartinių išdėstymų idėjos grįžo tik moksliniu būdu. Nespėta sukurti prototipų. Tai pasikeitė 1952 m., Kai „Avro Canada“darbuotojas Johnas „Jackas“Frostas inicijavo „Avro VZ-9 Avrocar“projektą. Verta paminėti, kad, skirtingai nei anksčiau aprašyti dizainai, Frosto idėja visiškai atitiko tai, ką dauguma žmonių įsivaizduoja sakydami „disko formos orlaivis“. Kanadiečių dizaineris nusprendė sparno nesudaryti disko pavidalu, o pasukti į kitą originalią idėją.
„Avrocar S / N 58-7055“(pažymėtas AV-7055)
Šaltis nusprendė naudoti tuo metu jau pažįstamą reaktyvinę trauką kartu su vadinamąja. Coanda efektas. Šio reiškinio esmė slypi tame, kad skysčio ar dujų srautas, judantis šalia bet kurio objekto, linkęs prie jo priartėti ar net „prilipti“. Remiantis Frosto idėja, toks oro elgesys turėjo palengvinti aparato manevravimą. Pirmiausia „Avro Canada“inžinieriai pagamino nedidelį aparatą savo idėjoms pademonstruoti. Tik 11 centimetrų skersmens modelis galėjo pakilti į orą iki nedidelio aukščio, tačiau į jį netilpo jokie manevravimo mechanizmai. Nepaisant to, Kanados karinis departamentas susidomėjo šia idėja ir skyrė apie 400 tūkstančių JAV dolerių tęsti darbą. Netrukus po to projektas gavo Y2 indeksą.
Šiame etape būsimasis „Avrocar“tapo šnipų dramos taikiniu. Nuo 1952 metų CŽV bandė išsiaiškinti, ar kai kurios šalys turi naujų lėktuvų konstrukcijų. 53 -eji skautai sužinojo apie Y2 projekto egzistavimą ir pranešė apie tai savo viršininkams. Netrukus po dokumentų perdavimo „aukštyn“Pentagono ponai susisiekė su Kanados kariuomene ir pakvietė juos kartu tęsti Y2 kūrimą. Kanada priėmė pasiūlymą. Be kita ko, tai turėjo malonių finansinių padarinių. JAV karinių oro pajėgų tyrimų skyriaus vadovas generolas leitenantas D. Puttas per metus surinko 2 mln. Labai drąsus naujas revoliucinis projektas. Tačiau pinigai buvo skirti ir „Avro“tęsė tyrimus. Dešimtmečio viduryje buvo paruoštas VZ-9 projektas, kuris iš tikrųjų tapo Y2 programos „gulbės daina“.
Penkiolikos metrų diskas su šešiais turboreaktyviniais lėktuvais, kurie išmetė dujas per savo purkštukus, taip pat varė didelę turbiną, teoriškai galėjo pakilti į bet kokį aukštį ir skristi bet kuria kryptimi. Klientas, atstovaujamas Amerikos ir Kanados kariuomenės, pritarė projektui, tačiau pirmiausia pareikalavo išbandyti naujas technologijas mažesnėje pilotuojamoje transporto priemonėje. Dėl šios priežasties „lėkštė“buvo suspausta iki maždaug šešių metrų skersmens. Atitinkamai buvo pakeista ir elektrinė: dabar aplink centrinę turbiną buvo pastatyti tik trys varikliai. Skrydžio valdymo sistema yra įdomi. Pakilimui ar nusileidimui jis turėjo pakeisti visų variklių trauką vienu metu, o tai turėjo įtakos kėlimo turbinos greičiui. Norėdami pakreipti viena ar kita kryptimi, „Avrocar“turėjo specialią sistemą, kuri pakeitė atskirų variklių trauką taip, kad prietaiso korpusas dėl jo skirtumo pakryptų teisinga kryptimi. Su šia sistema teko daug susimastyti: reikėjo atsižvelgti į variklių droselio reakciją, viso aparato stabilumą ir daugybę kitų parametrų.
Kelios nuotraukos skrydžio metu
1959 metų viduryje buvo paruoštas pirmasis „Avrocar“prototipas. Atėjo laikas bandymams. Pirmosios savaitės buvo praleistos kuriant variklių ir jų valdymo sistemų sąveiką. Tai buvo sunkus verslas, tačiau kanadiečiai ir amerikiečiai tai padarė. Tų pačių metų lapkritį VZ-9 buvo pasirengęs pirmajam skrydžiui. Lapkričio 12 dieną „skraidanti lėkštė“pakilo nuo žemės ir sklandė nedideliame aukštyje. Laikui bėgant jie pradėjo pridėti trauką ir perkelti prietaisą į šiek tiek didesnį aukštį. Maždaug metro atstumu nuo žemės „Avrocar“laisvai kabėjo, manevravo ir galėjo judėti bet kuria kryptimi. Tačiau kalbant apie lipimą į bent kelių metrų aukštį, staiga išryškėjo viena labai nemaloni projekto ypatybė. Santykinai silpna prototipo elektrinė galėtų užtikrinti patenkinamą stabilumą ir valdomumą tik iki pusantro metro aukščio. Toliau kylant „Avrocar“teko pasikliauti tik Coandos efektu. Ekrano efektas, savo ruožtu, dingo ir orlaivis prarado savo ankstesnį stabilumą. Po bandomųjų skrydžių serijos „Avro Canada“inžinieriai turėjo grįžti už stalčių. Tuo tarpu Kanados kariuomenė, nepatenkinta rezultatais, priėjo prie išvados, kad projektas buvo nenaudingas ir atsisakė toliau duoti pinigus.
Per ateinančius mėnesius J. Frosto vadovaujama dizainerių komanda bandė rasti atrastos problemos sprendimą ir užtikrinti tinkamą stabilumą. Šiame darbo etape buvo surinkti dar keli modeliai, pagal kuriuos buvo parengtos naujos idėjos. Tačiau nė vienas iš modelių nesugebėjo pakilti į pakenčiamą aukštį ir vis tiek neapvirsti. Tarp tokių transporto priemonių elgsenos priežasčių buvo papildomos oro atramos nebuvimas (tas pats žemės poveikis), projektavimo reikalavimai tiksliam ir tiksliam balansavimui ir poreikis sinchronizuoti variklių darbą. Visa tai buvo galima ištaisyti tik radikaliai pakeitus dizainą. 1960 -ųjų pabaigoje Frostas pradėjo pertvarkyti projektą, atsižvelgdamas į jo sukauptą patirtį. Nuo 1959 metų Y2 projektą finansuoja tik JAV. Laikui bėgant už programą atsakingi Amerikos pareigūnai ėmė abejoti jos tikslingumu. Todėl netrukus po kardinalios modernizacijos pradžios „Avrokar“finansavimas nutrūko. Pentagono darbuotojai buvo griežti ir lakoniški. Dokumentas apie darbo nutraukimą nurodė projekto beprasmiškumą, taip pat tai, kad nėra patenkinamo rezultato, kainuojančio apie dvylika milijonų dolerių.
Vis dėlto neskraidanti „lėkštė“buvo išvežta į kosmoso muziejų
Abu pastatyti „Avrocar“prototipai, saugomi JAV aviacijos muziejuose, išliko iki mūsų laikų. Maždaug prieš dešimt metų nemažai Kanados istorikų pasisakė už vieno iš „avrokarų“perdavimą į Kanados rankas. Jie tai paskatino poreikiu pripažinti savo šalies nuopelnus kuriant projektą. Tuo pat metu akcijų finansavimo tema buvo kažkaip apeinama, nors JAV Y2 programai išleido daugiau nei dešimt kartų daugiau pinigų nei šiaurinė kaimynė. Visų pirma, todėl 2000-ųjų pradžios pokalbiai liko tik pokalbiais, o abu pastatyti VZ-9 vis dar yra Amerikos muziejuose.
