McDonnell XF-85 "Goblin" é um avião a jato criado nos Estados Unidos como um caça de escolta capaz de ser baseado no bombardeiro Convair B-36.
XF-85 na Base da Força Aérea de Edwards
Os primeiros pensamentos de criar um bombardeiro estratégico que pudesse, tendo decolado do território dos Estados Unidos, cobrir uma distância considerável até as posições inimigas e, após completar uma missão de combate, retornar, os militares americanos surgiram em 1941. As razões para o surgimento desses pensamentos foram as primeiras derrotas na Guerra do Pacífico, bem como a probabilidade de queda da Grã-Bretanha. Foi assim que surgiram os termos de referência do bombardeiro estratégico de seis motores B-36. O desenvolvimento da máquina atrasou tanto que não teve tempo de participar da guerra. Ao se encerrar a construção de uma aeronave com autonomia de cerca de 9 mil km, constatou-se que ela não se enquadrava no conceito de uso de bombardeiros então adotado: não existia nenhum caça-escolta capaz de acompanhar o bombardeiro por toda parte. o voo. As aeronaves existentes, bem como aquelas que poderiam ter sido projetadas para acompanhar o Convair B-36 com um lançamento simultâneo, não eram adequadas: as existentes - devido ao alcance de vôo insuficiente, projetado - teriam se revelado muito pesadas e incapaz de refletir efetivamente o ataque do interceptor. Além disso, o piloto do caça-escolta, estando em constante tensão durante todo o vôo, está muito cansado quando surge a necessidade de realizar um combate aéreo. Representantes da Força Aérea dos Estados Unidos consideraram que esses problemas só poderiam ser resolvidos com uma abordagem não padronizada.
Em dezembro de 1942, a Força Aérea dos Estados Unidos anunciou uma competição sob a designação "Projeto MX-472" - escolta de um bombardeiro pesado de ultra-longo alcance. Uma comissão especial de dois anos considerou uma série de projetos, mas a escolha ficou suspensa no projeto de um caça do tipo "parasita", que durante a maior parte do vôo ficaria dentro do bombardeiro e, se necessário, seria lançado fora. Esta solução não era completamente nova - muito antes do Convair B-36, havia dirigíveis com um design semelhante.
A única empresa que apresentou um projeto bastante desenvolvido desse tipo de lutador foi a recém-criada "McDonnell". Apesar dos problemas que surgiram, os engenheiros da empresa, sob a liderança de Barkley, que anteriormente trabalhava para a Curtiss, em pouco tempo apresentaram diversos projetos que atendiam às exigências da Aeronáutica. As opções propostas diferem nos tipos de fixação: suspensão interna ou semi-embutida. No início de 1945, representantes da Força Aérea dos Estados Unidos haviam escolhido um projeto que incluía uma suspensão interna. Na empresa, o carro recebeu a designação "Modelo 27D".
Uma encomenda para o desenvolvimento de protótipos (designação militar XF-85) da Força Aérea Americana foi recebida em março de 1947, e o primeiro vôo independente ocorreu em 23 de agosto do ano seguinte. O caça foi lançado de um bombardeiro Boeing EB-29B. Os testes de vôo mostraram que a turbulência ao redor do bombardeiro cria graves problemas de controle. Juntamente com o fato de que tal aeronave em miniatura não poderia ter a manobrabilidade e velocidade dos caças com os quais deveria colidir no ar, isso levou ao encerramento do desenvolvimento.
As dimensões do compartimento de bombas do porta-bombardeiro (4,88 x 3,0 m) também limitaram as dimensões do próprio XF-85. Comprimento da fuselagem - 4, 32 m (comprimento total da aeronave - 4, 5 m) largura 1, 27 m, altura 2, 0 m. O avião seria equipado com quatro metralhadoras de grande calibre. De acordo com a especificação, um caça a uma altitude de 10-12 mil metros poderia ser disparado e adotado em um minuto e meio. A fuselagem é um semi-monocoque totalmente metálico feito de ligas de alumínio. Equipamentos, tanques de combustível e armas foram instalados dentro da fuselagem, já que a asa era delgada, tinha uma unidade dobrável na própria raiz e uma estrutura complexa. Envergadura 6, 44 m, varrer ao longo da borda de ataque 37 graus. A aeronave não possuía trem de pouso - apenas corredores auxiliares destinados a pousos de emergência. A unidade da cauda é de seis planos.
A cabine do XF-85 Goblin tinha um volume de 0,74 m3. Apesar dessas pequenas dimensões, aquecimento, pressurização e vedação foram fornecidos na cabine. Além disso, os projetistas conseguiram "espremer" um sistema de suprimento de oxigênio de alta pressão, bem como uma lata de oxigênio para o piloto respirar após uma saída de emergência da aeronave (isso era necessário, pois o teto prático era de 15 mil metros) O sistema de resgate do piloto era um assento ejetável T-4E com inclinação de 33 graus para trás. O aperto da cabine levou ao fato de que a mira e os pedais da metralhadora, e não a cadeira, eram ajustáveis em altura. Além disso, a seleção de pilotos para esta aeronave também foi determinada pelas pequenas dimensões: altura não superior a 172 cm, peso (incluindo o traje) - até 90 kg.
O sistema de combustível consistia em um único tanque de combustível protegido em forma de ferradura de 435 litros circundando o motor. Este volume na potência máxima do motor proporcionou 20 minutos de vôo, em modo de cruzeiro - 32 minutos. Durante os testes, foi possível atingir uma duração de vôo de 1 hora e 17 minutos. Foi assumido que um tanque de 95 litros e dois tanques com compartimento de asa com capacidade de 113 litros cada seriam instalados na gargrotta em aeronaves de produção. Todos os tanques foram equipados com sistema de enchimento de gás inerte. Além disso, a aeronave foi fornecida com sistema de extinção de incêndio com dióxido de carbono.
Um motor turbojato Westinghouse J34-WE-7 (empuxo 1361 kg) foi instalado na fuselagem dianteira. Este local foi escolhido para deslocar o centro de gravidade do caça para a frente. Graças a isso, o ombro da cauda aumentou. Um tubo de escape de 1320 mm foi conectado à saída do bocal do motor; o tubo e o motor foram cobertos com uma camada de lã de fibra de vidro e folha de alumínio para reduzir a transferência de calor. Além disso, o ar que vinha da entrada de ar foi expelido para fora do motor. Se a velocidade do freestream ultrapassasse 250 km / h, a turbina do motor rodava automaticamente, o que possibilitava excluir a rolagem do turboalimentador na partida do porta-aviões. O acumulador Willard BB 206 / V foi usado para a ignição.
No decorrer do projeto, várias opções para prender um lutador foram consideradas, incluindo o uso de um cabo longo com uma alça na extremidade. O caça, após a captura do mesmo, foi arrastado para o compartimento de bombas. Porém, devido à frouxidão do cabo, havia a possibilidade de uma colisão entre o porta-aviões e o lutador sendo puxado para cima. Para evitar tais situações, um trapézio rígido de desenho complexo foi escolhido como dispositivo de engate, que afastou o lutador parasita da fuselagem do porta-aviões, minimizando o risco de colisão.
O dispositivo de engate que foi instalado no lutador é um gancho de aço retrátil equipado com um suporte de segurança com mola. Para se desprender do transportador, a cabeça do gancho foi girada. A unidade de limpeza é elétrica. O sistema de suspensão foi projetado com base em um dispositivo semelhante usado anteriormente nos dirigíveis Makon e Akron. A cabeça do gancho na posição estendida estava no campo de visão do piloto acima da frente do velame.
A rigidez do cockpit também se reflete na configuração do painel. Nele foi instalado o mínimo necessário de instrumentos: navegação - indicadores de bússola giratória e bússola automática (ARC); acrobático - indicador de velocidade no ar, acelerômetro e altímetro; dispositivos de controle do motor - indicadores de temperatura da turbina, velocidade do turbocompressor, pressão de combustível e medidor de combustível. Havia também um medidor de pressão na cabine. Para que o piloto não machucasse as pernas durante a ejeção, o painel de instrumentos foi disparado de volta junto com o dossel da cabine. O equipamento de rádio do caça "parasita" em série consistia em uma estação de rádio VHF AN / ARC-5 e uma bússola de rádio AN / APN-61. A antena da estação de rádio foi planejada para ser colocada na ponta da quilha superior esquerda. Não havia equipamento de rádio nos protótipos.
Para garantir a segurança contra incêndio, a fiação da aeronave foi recolhida em caixas e mangas à prova de fogo. Havia conectores na carcaça da entrada de ar e no gancho de suspensão para conectar uma fonte de alimentação externa.
O sistema de controle de rotação não tinha amplificadores hidráulicos. Os ailerons são do tipo usual, com trimmers ajustáveis em vôo e compensação aerodinâmica. O controle sobre o canal de inclinação, ao contrário dele, era organizado de uma forma muito peculiar - devido à deflexão diferenciada de quatro superfícies de direção localizadas transversalmente. A lei da deflexão das superfícies de direção baseava-se no mesmo princípio das aeronaves com cauda em forma de V: ao pedalar, elas desviavam em diferentes direções, e ao dar uma alça - em uma direção. Um mecanismo de diferenciação original foi instalado no canal de controle das superfícies da cauda. Os lemes também foram equipados com trimmers ajustáveis em vôo. O ajuste foi especialmente importante, pois o alinhamento do lutador mudou muito à medida que o combustível acabava.
O armamento do Goblin XF-85 consistia em quatro metralhadoras leves Colt Browning M-3 de 12,7 mm. Munição - 300 cartuchos por barril. Nos protótipos, as seteiras das armas eram fechadas com sobreposições. Também foi prevista a instalação de uma metralhadora cinema-foto. Foi planejado que as metralhadoras seriam posteriormente substituídas por canhões Ford-Pontiac M-39 de calibre 20 mm. A recarga da arma era feita por sistema pneumático, cujo ar era retirado do compressor do motor.
Antes do início dos testes de vôo, devido a um ombro claramente pequeno e área de cauda vertical insuficiente, um par de quilhas fixas adicionais foi instalado em ambos os protótipos - abaixo e acima do cone de cauda. Esta solução permitiu aumentar a estabilidade da pista. Sob a fuselagem havia um freio aerodinâmico feito na forma de uma aba desviada hidraulicamente. O controle era realizado por um controle deslizante localizado no acelerador. Ao ultrapassar a velocidade de 900 km / h, o flap foi desviado automaticamente. Quando a velocidade caiu abaixo de 297 km / h, as venezianas automáticas foram desviadas. O acionamento é por meio de uma engrenagem helicoidal eletromecânica.
A pedido de um representante da Força Aérea, foram instalados no avião aparelhos primitivos de pouso que, ao pousar no solo, deveriam prevenir danos. Eles consistiam em uma mola de esqui dobrada fortemente projetada de uma tira de aço e dois pequenos saltos de aço instalados nas extremidades da asa.
Em 2 de junho de 1946, o modelo de madeira do lutador e o trapézio de suspensão para ele foram demonstrados aos representantes do cliente. Em 8 de junho, a Força Aérea encomendou 2 protótipos de aeronaves e um planador para testes estáticos. Todos eles não possuíam equipamentos eletrônicos e armas. No final de 1946, o primeiro protótipo do Goblin, construído com muito cuidado e no menor tempo possível, foi entregue da planta piloto McDonnell em St. Louis, Missouri para Moffett Field AFB (Califórnia) para purga em um vento da NASA túnel … No entanto, durante o transporte, o protótipo sofreu um grande contratempo - ao carregar em um trailer, devido a uma amarração incorreta, o avião caiu e caiu no concreto de uma altura de três metros. A queda danificou gravemente o nariz, o motor e o tanque de combustível. O primeiro Goblin foi devolvido a St. Louis para reforma. Os testes continuaram no segundo protótipo.
O programa de caça de popa McDonnell despertou tanto interesse entre os representantes dos clientes que a Convair foi instruída a equipar todos os bombardeiros B-36 de produção (começando com 23 máquinas) com um trapézio para o Goblin. Além disso, 10% desses bombardeiros seriam produzidos na versão de porta-aviões "limpos", capazes de transportar três ou quatro caças "parasitas". A primeira série de "Goblin" deveria consistir em 100 carros. Além disso, havia um projeto para convertê-lo em uma aeronave de reconhecimento portátil (estava incorporada no sistema FICON, a aeronave de reconhecimento republicana F-84F baseada no porta-aviões GRB-36). Os expurgos foram concluídos no início de 1948. De acordo com seus resultados, ficou claro que as lâminas são ineficazes e, no estado liberado, o gancho reduz a estabilidade da esteira em 75%. Isso ocorre porque o gancho de cava aberta de alta velocidade atua como uma placa de fluxo cruzado. O ângulo de deflexão das lâminas foi aumentado, o gancho foi fixado na posição liberada, o poço do gancho foi fechado com uma carenagem. Após a conclusão das melhorias, o carro foi entregue na base aérea de Muroc Dry Lake. Lá ele já era aguardado pelo bombardeiro EB-29, de nome próprio "Monstro", convertido em porta-aviões.
Esta aeronave estava em serviço, mas não participou das hostilidades. Quando foi convertido no porta-aviões XF-85, ele voou por 180 horas. A principal alteração foi a ampliação do compartimento traseiro de bombas e a instalação do trapézio dobrável McDonnell. Além do laço de suspensão, esse desenho possuía um colar de levantamento, que no estado abaixado cobria o arco do "Goblin", impedindo-o de balançar. O trapézio na posição estendida desceu 3,2 metros. No compartimento de bombas traseiro também foi equipado com um posto de controle de trapézio pressurizado, e próximo a uma "sala de espera" - local onde o piloto Goblin aguardava o sinal.
O operador manteve contato com o piloto do XF-85 "Goblin" usando um rádio VHF de baixa potência durante a retirada do acoplamento. Para filmar e fotografar o processo de lançamento e recebimento do "Goblin" a bordo, câmeras e câmeras foram instaladas na superfície inferior da asa do porta-aviões. A cauda do "Monstro", para aumentar a visibilidade, foi pintada de amarelo brilhante, a parte inferior e superior das asas foram aplicadas com largas riscas amarelas e pretas. Para que, durante a decolagem, o caça, pendurado sob o compartimento da cauda da bomba em uma posição semi-rebaixada, não batesse acidentalmente na superfície da pista, o apoio da cauda do Monstro foi alongado. Como a liberação do ex-bombardeiro foi insuficiente, o "Goblin" foi carregado pelo fosso. Primeiro, um lutador foi conduzido para o fosso em uma carroça, depois o transportador bateu nele por cima, baixou o trapézio e carregou a picape. O único piloto de teste recrutado para o programa de teste do Goblin foi Edwin Skosh, piloto-chefe da McDonnell Company, um ex-piloto da Marinha dos Estados Unidos.
No início de junho de 1948, o Monstro fez seus primeiros voos com o XF-85 Goblin a bordo. Após a primeira subida, Ed Skosh insistiu em um destacamento e um vôo independente, ele literalmente se apaixonou por um novo lutador, e parece que o avião retribuiu; nenhuma das muitas situações de emergência que ocorreram durante os testes terminou tragicamente. Durante os primeiros voos, o motor Goblin foi verificado e testado. Além disso, um procedimento pré-voo foi desenvolvido: primeiro, o "Goblin" desceu no trapézio, o piloto teve que deixar a "sala de espera" lacrada pela eclusa de ar, percorrer um caminho estreito de metal não fechado até a cabine do o lutador, que foi puxado novamente para dentro do compartimento, subiu para dentro sem nenhuma escada, fechou a lanterna e só depois disso ele estava em relativa segurança. A situação no compartimento da bomba do B-36 teria sido um pouco mais fácil, porque estava fechado por baixo por flaps, mas eles estavam ausentes no Monstro, e o caminho da “sala de espera” para a cabine era difícil e perigoso.
Em 23 de agosto de 1948, o Goblin fez seu vôo inaugural. O desacoplamento foi realizado a uma velocidade de 320 km / ha uma altitude de 6,1 km. O piloto girou a cabeça do gancho suspenso, o XF-85 afundou 40 metros com o motor ligado. Depois disso, o lutador entrou em vôo ativo. Ed Skosh verificou os dados de voo do Goblin por 10 minutos na faixa de velocidade de 290-400 km / h. depois disso, tentou atracar no trapézio, mas sem sucesso. Descobriu-se que o sistema de controle do motor era muito insensível para um controle preciso da velocidade. Além disso, a turbulência criada por trás do trapézio abaixado pressionou o avião para baixo. Além disso, era difícil para o piloto determinar a distância até a orelha do trapézio. O próprio Skosh admitiu que o medidor de olho falhou completamente e às vezes parecia que fechava um dos olhos. As tentativas de navegar pelas listras na cauda e na asa do "Monstro" também não ajudaram. Durante a segunda corrida, devido à grande diferença de velocidades, o "Goblin" acertou o trapézio com uma lanterna e o quebrou. O piloto, que perdeu o capacete e a máscara de oxigênio, sentou-se em um esqui na primavera no deserto com o combustível quase vazio. A quilometragem foi de 400 metros, enquanto o pouso do carro não foi danificado. Com base nos resultados deste voo, concluiu-se que não havia controlabilidade suficiente no canal de pitch.
Para melhorar o manuseio, o ajuste de inclinação e a deflexão do elevador foram aumentados. Para uma verificação adicional dos sistemas "Monstro" em 11 e 12 de outubro, duas vezes ergueu o "Goblin" no ar sem desacoplá-lo do trapézio. O segundo vôo independente ocorreu em 14 de outubro. Skosh Após o desacoplamento, ele fez toda uma cascata de evolução no lutador, verificando a taxa de subida, a manobrabilidade, a estabilidade do percurso e as características de aceleração. O Goblin era superior a qualquer lutador da época em termos de desempenho de vôo. A principal vantagem do novo caça era sua alta proporção peso-empuxo - cerca de 0,8 com capacidade de ½ combustível. Só se poderia sonhar com essa relação empuxo-peso na década de 1940, uma vez que os motores a jato de então tinham uma grande massa, baixo empuxo e consumo significativo de combustível.
Assim, o XF-85 Goblin ultrapassou todos os seus contemporâneos em aceleração e taxa de subida. No entanto, o avião começou a mostrar seu temperamento: o carro era bastante difícil de pilotar, o que o tornava inacessível a pilotos com qualificação média. Além disso, mesmo após a adição de duas grandes quilhas abaixo e acima da fuselagem traseira no curso, a estabilidade permaneceu insuficiente porque ambas as quilhas estavam na sombra aerodinâmica da fuselagem, o que causou oscilações do tipo "degrau holandês" durante o mergulho de a aeronave.
No final do segundo vôo, o skosch atracou com sucesso o lutador ao trapézio da primeira aproximação, mas este procedimento pode ser comparado com a "roleta russa", apenas graças à sorte a pickup foi bem sucedida.
No dia seguinte, eles fizeram mais dois voos. "Goblin" atracou ambas as vezes no "Monstro", mas Skosh observou no relatório que a trilha do vórtice, que se estende atrás do trapézio abaixado, interfere na picape. Em 22 de outubro, após o vôo, Skosh, após 3 tentativas malsucedidas de atracar, sentou-se no deserto.
Para neutralizar todos os fatores negativos, foram necessárias medidas calculadas teoricamente e bem pensadas. O segundo protótipo "Goblin" no Instituto de Washington foi explodido em um túnel de vento. Com base nos resultados dos expurgos, decidiu-se modernizar os dois protótipos em St. Louis. Lá, foram instaladas nas máquinas carenagens da parte inferior do gancho, que, segundo os cálculos, deveriam neutralizar o efeito do lançamento do gancho na estabilidade da pista. O comprimento da orelha em gancho foi aumentado em 150 mm. As quilhas varridas foram instaladas nas extremidades da asa. A aeronave retornou à base do Lago Seco Muroc no final do inverno de 1948/49.
O segundo protótipo Goblin fez seu oitavo vôo em 8 de março de 1949, após o qual o primeiro protótipo foi conectado ao programa. Durante o primeiro vôo, ele sofreu uma falha - um forte vento lateral fez com que o avião bocejasse no lançamento, se soltasse do gancho e danificasse gravemente o trapézio, que não foi possível remover. O Skosh pousou no deserto sem problemas, como de costume. A opinião do piloto sobre o caça atualizado foi positiva.
Demorou cerca de um mês para restaurar o trapézio e, em 8 de abril, o XF-85 Goblin fez seu último vôo. A atitude da Força Aérea em relação ao programa nessa época já era bastante fria. Ed Skosh tentou extrair os valores máximos de desempenho da aeronave durante o vôo. No entanto, a picape falhou novamente, e o testador teve que pousar o avião no deserto novamente. O programa XF-85 foi cancelado em maio de 1949. Foi em vão que os representantes da empresa e o piloto de testes argumentaram que, durante os testes, o caça portátil apresentava menos falhas em comparação com qualquer outro protótipo de aeronave de combate.
Os principais problemas foram causados por um trapézio de treliça inconveniente, no rastro do qual um pequeno avião foi impiedosamente lançado em diferentes direções. De forma proativa, McDonnell rapidamente apresentou à Força Aérea um trapézio de calado com uma haste telescópica de exaustão, que agarrou o gancho do Goblin 20 metros abaixo do porta-aviões fora da zona de turbulência e o puxou para a alça principal. Além disso, as opções para o desenvolvimento do XF-85 Goblin estavam sendo acertadas - uma aeronave com asa varrida e velocidade M = 0,9, assim como uma aeronave transônica com asa deltóide. No entanto, esses projetos não foram além dos desenhos. Também são conhecidas outras tentativas de criar um caça "parasita" aerotransportado, mas, ao contrário do projeto McDonnell, nem mesmo os protótipos foram criados.
Depois que os sistemas de reabastecimento aéreo apareceram, não houve necessidade de tais caças. Goblin gastou $ 3.211.000 no programa XF-85, e mesmo os céticos mais obstinados tiveram que admitir que McDonnell era o melhor em lidar com o problema. O ponto fraco não era o avião, mas as condições de lançamento e pouso do caça. Ambos os "Goblins", ao contrário da maioria dos protótipos, sobreviveram, provavelmente devido à sua originalidade e boa aparência. Em 1950, foram comprados da empresa por museus de aviação: o primeiro protótipo foi adquirido por um museu privado, que posteriormente transferiu a aeronave para o American Air Force Museum em Dayton (Ohio), o segundo chegou à base aérea de Offut (Nebraska) e é exibido no Museu do Comando Aéreo Estratégico …
Características técnicas de voo:
Comprimento - 4,53 m;
Altura - 2,56 m;
Altura com asa dobrada - 3,32 m;
Envergadura - 6,44 m;
Área da ala - 9,34 m²;
Peso vazio - 1696 kg;
Peso normal de decolagem - 2194 kg;
O volume dos tanques de combustível é de 435 litros;
Tipo de motor - 1 motor turbojato Westinghouse J34-WE-22;
Impulso não forçado - 1361 kgf;
Velocidade de cruzeiro - 689 km / h;
Velocidade máxima - 1043 km / h;
Taxa de subida - 63,5 m / s;
Duração do vôo - 77 minutos;
Raio de ação do combate - 350 km;
Teto de serviço - 15520 m;
Armamento - quatro metralhadoras 12,7 mm;
Munição - 1200 cartuchos;
Tripulação - 1 pessoa.
Preparado com base em materiais
