Республиканский XF-91 Тандерсептор

XF-91 Тандерсептор
Общая информация
Тип	Прототип самолета-перехватчика
Производитель	Республиканская авиация
Статус	Отменено
Количество построенных	2
История
Первый полет	9 мая 1949 г. ( 1949-05-09 )
Разработано из	Республика F-84 Тандерджет

Republic XF-91 Thunderceptor (первоначально обозначенный как XP-91 ) — прототип самолета-перехватчика со смешанным двигателем , разработанный компанией Republic Aviation . Самолет будет использовать реактивный двигатель для большей части полета и кластер из четырех небольших ракетных двигателей для дополнительной тяги во время набора высоты и перехвата. К моменту завершения конструкция в значительной степени устарела из-за быстро растущих характеристик современных реактивных двигателей, и было построено всего два прототипа. Один из них стал первым американским истребителем, превысившим скорость 1 Маха в горизонтальном полете.

Уникальной особенностью Thunderceptor было его необычное крыло обратного сужения , в котором длина хорды увеличивалась вдоль размаха крыла от корня к кончику, в противоположность обычным конструкциям стреловидного крыла . Это была попытка решить проблему тангажа , потенциально смертельного явления, которое преследовало ранние высокоскоростные модели. Конструкция Thunderceptor означала, что все крыло срывалось плавно, больше похоже на конструкцию прямого крыла.

Во время разработки XP-84 компания Republic под руководством Александра Картвели рассматривала возможность установки ракет на истребители. Компания вдохновлялась немецкими военными самолетами: ракетным Messerschmitt Me 163 и экспериментальным турбореактивным двигателем Messerschmitt Me 262 C Heimatschützer (защитник дома) — серией прототипов перехватчиков .

Конструкция Thunderceptor была одной из двух модификаций стреловидного крыла , основанных на оригинальном Republic F-84 Thunderjet , другой — Republic F-84F Thunderstreak , который был разработан позже. Серьёзной проблемой большинства конструкций стреловидного крыла той эпохи была опасная производительность на низких скоростях и большом угле атаки . Застойный поток воздуха над крылом имел тенденцию «скользить» к законцовкам крыла, что приводило к их сваливанию раньше, чем к сваливанию остальной части крыла. В этой ситуации центр подъёмной силы быстро смещался вперёд относительно центра масс, поднимая нос и приводя к ещё большему углу атаки или, в крайних случаях, к кувырку самолёта. Самолёты, попавшие в этот режим, часто сваливались и падали, и ряд таких аварий с североамериканским F-100 Super Sabre привёл к появлению термина «танец сабли» . ^{[примечание 1]}

Самая заметная 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 конце, чем у корня, что позволяло им генерировать большую подъемную силу. Это аккуратно решило проблему танца Sabre, отложив точку сваливания на конце до точки сваливания всего крыла. Побочным эффектом этой конструкции было то, что у концов было больше внутреннего пространства, поэтому шасси было установлено так, чтобы убираться наружу, а колеса лежали в законцовках крыла, используя два меньших колеса в тандемном расположении для каждой основной стойки шасси вместо одного большего. Другим изменением конструкции была возможность изменять угол атаки 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 позволяло фюзеляжу оставаться ближе к уровню во время посадки, что значительно улучшало видимость.

В соответствии с предполагаемой ролью перехватчика носовая часть была перепроектирована для включения антенны радара , что заставило воздухозаборник для двигателя переместиться из его первоначального положения в носовой части в новый воздухозаборник под ним. В остальном фюзеляж был очень похож на F-84. Первый прототип не включал обтекатель, хотя он был установлен на втором прототипе.

Первый прототип совершил свой первый полет 9 мая 1949 года, преодолев скорость звука в декабре 1951 года. Позднее он был модифицирован небольшим обтекателем для измерения дальности стрельбы (хотя и не «полным» обтекателем второго прототипа). Второй прототип включал полный обтекатель и воздухозаборник, установленный на подбородке, но в остальном был похож. При работе как реактивного, так и ракетного двигателей самолет мог достигать скорости 1,71 Маха. Оба прототипа совершили 192 испытательных полета в течение пяти лет. ^[1]

У второго прототипа, 46-681 , отказал двигатель во время взлета с авиабазы ​​Эдвардс летом 1951 года. Летчик-испытатель Republic Карл Беллинджер покинул самолет как раз в тот момент, когда хвост расплавился всего через 90 секунд полета. К тому времени, как прибыли пожарные машины, проехав семь миль (11 км) по дну высохшего озера, хвостовая часть превратилась в пепел. Затем 46-681 был оснащен хвостом «V» (или «бабочкой») и прошел летные испытания с этой конфигурацией. Позже он использовался на авиабазе Эдвардс в качестве тренажера для подготовки аварийно-спасательных экипажей, а затем был списан. ^[2]

Как перехватчик Thunderceptor вскоре затмили разработки других компаний, но, как и Thunderceptor, ни одна из них не пошла в производство. Военно-воздушные силы США решили подождать немного времени, необходимого для внедрения новых и гораздо более эффективных разработок, созданных в рамках проекта перехватчика 1954 года . Thunderceptor, как и другие разработки перехватчиков той эпохи, имел чрезвычайно короткое время полета, порядка 25 минут, что делало их практически бесполезными для защиты такой большой территории, как Соединенные Штаты. Проекты 1954 года превзошли XF-91 по скорости, дальности и времени барражирования, а также включали радар и системы управления огнем, необходимые для ночной и всепогодной эксплуатации. Эпоха специализированных дневных истребителей -перехватчиков закончилась.

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

Данные из The Complete Book of Fighters, ^[5] Air Force Legends #210: Republic XF-91 Thunderceptor ^[6]

Общая характеристика

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

47 футов 6 дюймов (14 м) с хвостом бабочки

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 бабочки

• Площадь крыла: 320 кв. футов (30 м ² )
• Профиль крыла : Republic R-4,40-1710-1.0 ^[7]
• Масса пустого самолета: 15 853 фунта (7 191 кг)
• Вес брутто: 18 600 фунтов (8 437 кг) ^{[ необходима цитата ]}
• Максимальный взлетный вес: 28 516 фунтов (12 935 кг)
• Емкость топливного бака: 46-680 559 галлонов США (465 британских галлонов; 2120 л) внутренние детали (JP)

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

50 галлонов США (42 имп галлона; 190 л) жидкого кислорода в передней части фюзеляжа

87 галлонов США (72 британских галлона; 330 л) жидкого кислорода в задней части фюзеляжа

191 галлон США (159 британских галлонов; 720 л) водно-спиртовой смеси в передней части фюзеляжа

• 2x подвесных бака

60 галлонов США (50 имп галлонов; 230 л) (Япония), 216 галлонов США (180 имп галлонов; 820 л) жидкого кислорода , 265 галлонов США (221 имп галлон; 1000 л) водно-спиртовой смеси в каждом

• Силовая установка: 1 × турбореактивный двигатель General Electric J47-GE-7 (позже GE-17) , тяга 5200 фунтов силы (23 кН) без смазки

6100 фунтов силы (27 кН) с сухим впрыском воды, 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 возможностью индивидуального переключения камер

• Топливо: Водно -спиртовая смесь ₍ 25% H2O _/ 75% _C2H6O )
• Окислитель: жидкий кислород (LOX)

Производительность

• Максимальная скорость: 984 миль/ч (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 фунта/кв. фут (283,8 кг/м ² ) ^{[ необходима цитата ]}
• Тяга/вес : 0,60

Вооружение

• Оружие: резерв для:

• 4 × 20-мм (0,787 дюйма) пушки М3 с 200 снарядами на ствол (Ф-91)

или

• 4 × пушки Т-110 с 15 снарядами Т-131 на каждую (Ф-91-1)

или

• 4 × 20-мм (0,787 дюйма) пушки М24 с 200 снарядами на ствол (Ф-91-3)

• Ракеты:
  

• до 6 × 5 дюймов (127 мм) HVAR (F-91B)

или

• 24 × 2,75-дюймовые (70 мм) ракеты Mighty Mouse в выдвижных пусковых установках

• Ракеты: 4 × Hughes AIM-4 Falcon класса « воздух-воздух» (F-91-2)

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

• Авро 720
• Сондерс-Роу SR.53
• Сондерс-Роу SR.177

Связанные списки

• Список военных самолетов США
• Список истребителей

• Пейс, Стив (2000). Republic XF-91 Thunderceptor. Легенды ВВС. Том № 210 (первое издание). Калифорния, США: Ginter Books. ISBN 0-942612-91-4. Получено 1 февраля 2015 г.

На Викискладе есть медиафайлы по теме Republic XF-91 .

• XF-91 в Комиссии по празднованию столетия полетов в США
• Несколько фотографий XF-91 46-680
• Interceptor, 1949 – кадры из Flight 1949