Convair XFY

„Hátraesett vadászgép-program”


Tervezés:

A legtöbb harcjárműhöz hasonlóan a repülőgépek robbanásszerű fejlődése is elsősorban a nagy háborúk alatt következett be: a levegőnél nehezebb légi járművek az első világháborúban váltak veszélyes fegyverekké. A második világháború végére (a sugárhajtóműves és gázturbinás hajtóműveknek köszönhetően) újabb technológiai ugrás következett be, ráadásul a repülőgépek mellett megjelentek az első katonai helikopterek is, amelyek sebessége ugyan messze elmaradt az élvonalbeli vadászgépekétől, ám rendelkeztek egy különleges képességgel: képesek voltak függőleges fel- és leszállni.

Ezek után a vadászgépek és helikopterek előnyös tulajdonságainak ötvözése evidens lépés volt, ezért meg is kezdődött az új típus járművek tervezése, mely egyben új kategóriát is jelentett: ez lett a Vertical TakeOff and Landing (angol; függőleges fel- és leszállás, röviden VTOL, a rövid leszállópályát igénylő STOL elnevezés mintájára).

A két merőben különböző járműtípus egyesítése azonban jóformán lehetetlennek látszott, mivel a két hajtásmód részben egymást akadályozó elemekből állt. A fő feladat egy olyan hajtásmód megalkotása volt, amely egyetlen hajtóművel egyszerre képes a vízszintes és függőleges repülés követelményeinek megfelelni.

Igaz, születtek olyan járművek is, amelyek a két feladatra két különböző hajtóművet használtak, pl.: a kiegészítő toló-hajtóművel felszerelt helikopterek, a gyrodyne-ok vagy a szovjet Jakovlev Jak-38-as, ám előbbiek sebessége túl alacsony volt, utóbbinál pedig repülés közben az egyik hajtómű folyamatosan holt terhet jelentett, erősen korlátozva a hatékonyságot.

A függőleges fel- és leszállás bonyolult problémájára az évtizedek során több megoldási kísérlet született: a fentiek mellett például a működőképes, de bonyolult gázállás-vektorálás (pl.: Hawker Siddeley Harrier) vagy billenőrotorok használata (pl.: Bell-Boeing V-22). Ezek az 1940-es években még megvalósíthatatlanok voltak, ezért ehelyett egy jóval egyszerűbb módszeren kezdtek dolgozni: a tailsitting (angol; farokrészre ülő) repülőgépeken.

Az ilyen típusú gépek hagyományos felépítésű típusok voltak, de futóművüket nem a has alá, hanem a vezérsíkok végére építették és a gép orra a földön függőlegesen fölfelé nézett. Repüléskor egyszerűen a hajtóművük keltette felhajtóerő segítségével emelkedtek a levegőbe, majd átálltak vízszintes repülésre (leszállásnál ugyanezt ismételték meg).

Ezzel a módszerrel már a náci Harmadik Birodalom végnapjaiban is kísérletezetek és a második világháború után a franciák is végeztek hasonló kutatásokat, a legtöbb pénzt azonban az Amerikai Egyesült Államok haditengerészete, az USNavy áldozta ilyen repülőgépek megalkotására.

Az amerikai haditengerészet köreiben már 1948-ban felmerült az igény egy VTOL repülőgépre, amely hatalmas taktikai előnyt jelenthetett volna az amerikai haditengerészet számára, mivel így nem csak a repülőgép-hordozókat, de a kisebb hadihajókat is felszerelhették volna vadászgépekkel.

Ekkor még szinte semmilyen témába vágó kutatás nem állt rendelkezésre, ezért a vállalatoknak maguknak kellett kikísérletezniük a megfelelő formákat és megoldásokat, ez pedig igen hosszú ideig tartott.

Csak 1951 májusában írtak ki tendert egy helyből felszálló kiértékelő repülőre: a feladathoz két ismert gyártót, a Convair-t és a Lockheed-et választották ki. A Lockheed vállalat prototípusa az XFV nevet kapta (Salmon becenévvel), a Convair pedig FXY kódnév alatt fejlesztett (utóbbi jármű közkeletű neve Pogo volt, utalva az azonos nevű ugráló botra).


Konstrukció:

A rendkívül fiatal, a Consolidated Aircraft és a Vultee Aircraft egyesítésével 1943-ban létrehozott Convair az XFY-nal egy egyedi alakú, tömzsi, tiszta fémépítésű típust hozott létre, amely a pilótafülke előtt és mögött erősen elkeskenyed testet kapott.

A Pogo - ellentétben az Lockheeed XFV-jével - egy deltaszárnyas típus volt: a minimális (8,4 m-es) fesztávú szárnyakat erősen, 52 fokban hátranyilazták: ez a kialakítás csak évekkel később jelent meg amerikai és szovjet vadászgépeken (ld.: Convair F-106 „Delta Dart”, Mikojan-Gurjevics MiG-21 „Fishbed”, stb.).

Ez a háromszög-kialakítás növelte a szárnyfelületet, ezáltal a felhajtóerőt, de egyben nagyobb odafigyelést is igényelt, mert az ilyen típusú gépek többsége (köztük az XFY) nem rendelkezett hagyományos vízszintes vezérsíkokkal.

A manőverező-képesség növelésére a Pogo érdekes, kettős függőleges vezérsíkot kapott - ez a földön extra stabilitást is biztosított (a szárnyak és a függőleges vezérsíkok kereszt alakot formáltak - erre a hagyományos típusokon általában nincs lehetőség, mert az alsó vezérsík a futómű alá érne).

A típus messze legfontosabb részegysége hatalmas hajtóműve volt. Az XFY-hoz az elérhető legnagyobb teljesítményű hajtóművet kívánták felhasználni: erre azért volt szükség, mert a hagyományos repülőkön a gép levegőbe emelkedését nem a hajtómű teszi lehetővé, hanem a szárnyakon ébredő felhajtóerő.

Csakhogy a Pogo felszállásakor a gép szárnyai függőlegesen álltak, így egyáltalán nem jött létre rajtuk felhajtóerő - emiatt a gép leginkább egy légcsavaros rakétára hasonlított (a felhajtóerőt kizárólag a hajtómű szolgáltatta).

A repülőt egy Allison T40-es sorozatú gázturbinás sugárhajtómű mozgatta, amely gyakorlatilag két egybeépített T38-as hajtóműből állt és több mint 5000 lóerős teljesítményt adott le (ez több mint a kétszerese volt a második világháború végén megjelenő legerősebb élvonalbeli vadászgépek teljesítményének).

Ekkora teljesítményt hagyományos légcsavarokkal már nem tudtak volna kihasználni, az XFY ezért két, egymással szembeforgó, háromlapátos légcsavart kapott (ez kismértékben a stabilitást is növelte). Bár a típus nem volt hibrid-hajtású (azaz nem használt egyszerre dugattyús motort és sugárhajtóművet), a légcsavarok vonóereje mellett a hátul kiáramló gázsugár is növelte a tolóerőt.

Az XFY szárnyainak és vezérsíkjainak végére egy-egy bolygóműves kereket szereltek, de a jármű - ellentétben a hagyományos repülőgépekkel - a földön nem tudott mozogni (mivel ekkor a légcsavarok függőlegesen felfelé néztek.

A pilótafülkét a légcsavarkúp és a farokrész közé ékelték: a pilóta ülése a földön 45 fokban előredőlt.

Bár sohasem alkalmazták, a Pogo-t eredetileg vadászgépnek szánták, ennek megfelelően erős fegyverzettel látták el: az alapváltozat 4 db 20 mm-es gépágyút hordozott. Alternatívaként lehetőség volt 48 db „Mighty Mouse”-nak (angol; ~ erős egérnek) becézett Mk 4-es nem irányított rakéta felszerelésére is.


Szolgálatban:

Az elhúzódó fejlesztés miatt a Convair kész prototípusa csak három évvel a program kezdete után, 1954. április 19-én emelkedett először levegőbe (a Lockheed-é június 26-án, a tesztek párhuzamosan folytak). Tekintettel a hatalmas motorra és az eljárás kiforratlanságára, kezdetben a Pogo-t egy állványról lógatták le és a repülő csak függeszkedett.

A tesztelésre a Convair kivételesen tapasztalt berepülőpilótáját, , James Coleman második világháborús veteránt választották. Több mint 60 órányi függőleges lebegést követően megkezdték az állvány nélküli, kötetlen lebegési kísérleteket. 1954. november 2-án a ”Skeets” becenévvel illetett Coleman először hajtott végre függőleges felszállást, majd ment át vízszintes repülésbe, végül pedig függőlegesen landolt.

A repülést öt fázisra lehetett bontani: az első szakasz a felszállás volt. Induláskor a pilóta beindította a motort, majd a tolóerőt addig fokozta, amíg a gép fel nem emelkedett a földről. A második lépés a függőleges lebegésből vízszintes repülésre váltás volt - ez egy igen kényes és veszélyes műveletet takart, mivel a Pogo nem helikopter volt; függeszkedni csak alacsonyabb magasságban tudott.

Amikor a pilóta megdöntötte a gépet, a repülő ”elindult”: a hajtómű húzóereje mellett megjelent a szárnyakon ébredő felhajtóerő, viszont a motor által keltett függőleges felhajtóerő eltűnt (ezt követően a típus hagyományos repülőgépként haladt).

A negyedik fázist a leszállás előkészítése jelentette: a repülőt lelassították és élesen felfelé húzták az XFY orrát. Az utolsó fázisban az immár függőlegesen lebegő repülő magasságát fokozatosan csökkenteni kellet, míg végül a gép ”ráült” a kerekeire.

Ennek végrehajtása bravúros teljesítményt takart és ékesen bizonyította, hogy valóban lehetséges függőlegesen fel- és leszálló repülőgépek készítése, de egyben több problémára is rámutatott.

A legkomolyabb feladatot a fel- és leszállás jelentette: egyrészt a tolóerőt kizárólag a gázkarral szabályozhatták és a stabilitást folyamatosan fent kellett tartani, különben a repülőgép azonnal lezuhant volna. Ez azért is veszélyes volt, mert függőleges repülésnél a pilóta nem katapultálhatott, ráadásul csak a válla fölött átnézve tarthatta szemmel a földet. Az üzemanyag pontos adagolása is problémát jelentett, ráadásul a minél kisebb össztömeg eléréséért minden nem létfontosságú berendezést kiszereltek a gépből.

A hadsereg ennek ellenére hitt a programban, sőt, egy mobil startjárművet is készítettek hozzá. Ahogy az a fentebb leírtakból is egyértelműen kiderült, ez a módszer már ”laboratóriumi” körülmények között, hatalmas beton-felületen landolva is nehéz és veszélyes volt, a tervek szerint azonban egy minimális alapterületű, imbolygó hadihajóra kellett volna leszállni.

Annak, hogy a Pogo nem válhatott sikeres szerkezetté, három fő oka volt: egyrészt a kész típus vízszintes repüléskor mutatott teljesítménye elégtelen volt, ezért ellenséges vadászgépek leküzdésére alkalmatlan volt. Ezt tovább súlyosbította a technológia kiforratlansága és az a tény, hogy a típussal csak a legtapasztaltabb berepülőpilóták voltak képesek épségen leszállni (ezek a megállapítások igazak voltak a Lockheed prototípusára is).

A Pogo-ból mindössze egy változatot, az XFY-1-et gyártottak, de csupán 3 gép készült el és ebből is mindössze egyetlenegy repült.

Több további, hasonló programot is indítottak (pl.: a sugárhajtóműves Ryan X-13 „Vertijet”-et) és a tesztek még 1956-ban is folytak, de ekkorra már a döntéshozók számára is nyilvánvalóvá vált, hogy a Pogo-ból soha nem válhat hatékony harcjármű és idővel a tailsitting (VTVL) repülőgépek fejlesztését is befejezték.

Az amerikai haditengerészetben vadászgépekkel így továbbra is csak a repülőgép-anyahajók rendelkeztek, bár az ellenséges vadászgépek elleni harc kivételével számos feladatra rendszeresítettek helikopterek is, később pedig a függőleges fel- és leszállás mégis valósággá vált, köszönhetően a fent említett gázállás-vektorálással működő Hawker Siddeley Harrier vadászgépnek (bár ennek képességei továbbra is elmaradtak a hagyományos vadászgépekétől).


Műszaki adatok:

Név: Convair XFY-1 „Pogo”

Típus: függőlegesen fel- és leszálló (VTOL) vadászrepülőgép

Fizikai jellemzők:

Hossz: 10,66 m

Fesztáv: 8,43 m

Magasság: 3,10 m

Szerkezeti tömeg: 5.310.kg

Max. felszálló tömeg: 7.370.kg

Motor: turbólégcsavaros, 1 db, 5500 Le-s (Allison YT40-A-16)

Személyzet: 1 fő

Fegyverzet: nincs (lehetőség 4 db 20 mm-es gépágyú vagy 48 db Mk 4-es nem irányított rakéta felszerelésére)

Teljesítmények:

Végsebesség: 980 km/h

Csúcsmagasság: 13.300. m

Emelkedőképesség: 2438 m/perc

Hatótávolság: 400 km


Vissza
Ötlet.Minőség.Elfnet.hu | 2011-2017 | Minden jog fenntartva.