Первый из первых. проект перехватчика lockheed l-133. сша

      Комментарии к записи Первый из первых. проект перехватчика lockheed l-133. сша отключены

Этот материал выкладывается на сайт из жж коллеги youroker-а.

Успешные полёты Heinkel He 178 во второй половине 30-ых годов двадцатого века и Gloster E.28/39 в первой половине 40-ых годов двадцатого века продемонстрировали всем государствам новый путь в развитии авиации и открыли эру реактивного самолёта. Множество конструкторских бюро в различных государствах, занимавшихся самолётами и реактивными двигателями на реактивной тяге, получили от своих стран дополнительное финансирование и вступили в реактивную гонку. Разгоревшаяся Вторая Мировая война только додавала необходимости ускорить появление реактивных первенцев на вооружении.

Само собой разумеется, не остались в стороне и конструкторы США. Ещё в середине 30-ых годов Воздушный корпус Армии США выделил средства на разработку замысла постройки первого реактивного его применения и самолёта. Совершённые Bell предварительные изучения продемонстрировали, что до начала 40-ых годов создать реактивный самолёт, превосходящий поршневой, нереально, потому от предстоящего финансирования работ по реактивной авиации временно отказались.

Первый из первых. проект перехватчика lockheed l-133. сша

Однако, инициативная работа над реактивными самолётами длилась. Во второй половине 30-ых годов двадцатого века тогда ещё юный конструктор Кларенс «Келли» Джонсон удачно закончил собственный дебютный проект – 27 января 1939 года совершил собственный первый полёт перехватчик и тяжёлый истребитель Lockheed Model 22 – будущий P-38 Lightning. Но останавливаться на успехе Джонсон не планировал, он замечательно осознавал, что бомбардировочная авиация не следует на месте и нужен по-настоящему революционный самолёт-перехватчик.

Весной 1939 года несколько Джонсона приступила к работе над проектом L-133 – перспективным истребителем-перехватчиком. К новой машине Джонсон выдвинул следующие требования: скорость до 960 км/ч, разрешающая удачно перехватывать каждые современные и перспективные бомбардировщики за минимальное время, боевая высота в 12 километров.

Потому, что использовать L-133 планировалось только в качестве перехватчика, возможно было ослабить манёвренность самолёта в пользу скорости и отказаться от возможности взлёта с маленьких грунтовых аэропортов. Оружие должны были составить четыре 20-мм пушки. Достигнуть таких черт возможно было только на реактивной тяге.

Lockheed L-133 дизайн А

Работа над L-133 шла медлительно, сказывалась малая изученность теории конструирования реактивных самолётов, конструкторам приходилось очень многое проектировать в первый раз. Не готовься и многие узлы – так, у Lockheed проект реактивного двигателя нужной мощности. Потому в ранних вариантах L-133 инженеры прорабатывали неспециализированные правила компоновки скоростного реактивного самолёта.

По окончании первых изучений в аэродинамической трубе было решено отказаться от установки двигателей спереди фюзеляжа либо в гондолах на крыле, потому, что в таких вариантах выброс двигателя имел возможность влиять на элементы конструкции, повреждая их и ухудшая аэродинамику. В первой половине 40-ых годов двадцатого века было подготовлено три вероятных дизайна самолёта. Дизайн А был попыткой максимально применять наработки по поршневым самолётам в L-133.

Пилот размещался спереди, в кабине с громадной площадью остекления. Воздухозаборники пребывали сбоку от кокпита, двигатели размещали по центру, находилось горизонтальное хвостовое оперение, хоть его и было нужно разместить выше, дабы убрать из-под выброса двигателей. Но неприятности с аэродинамикой и установкой вооружения потребовали нового подхода.

Lockheed L-133 дизайн В

Дизайн В радикально отличался от самолётов простой компоновки. Двигатели разместились позади. Для решения появившейся неприятности со смещением центра тяжести было нужно перейти к компоновке утка – крыло сместилось максимально назад, а горизонтальное оперение, напротив, переехало вперёд.

Воздухозаборники расположили прямо за кабиной пилота. Для улучшения обзора из самолёта было решено максимально уменьшить носовую часть и установить пушки не в носу, а в переднем горизонтальном оперении. В целом дизайн В был признан удовлетворительным, не смотря на то, что размещение воздухозаборников было очень неудачным – переднее оперение уменьшало поток всасываемого воздуха, а условия в кабине пилота возможно было бы назвать невыносимыми.

Lockheed L-133 дизайн С

Дизайн С во многом повторял решения дизайна В – главным отличием было размещение воздухозаборника в носу. В том месте же размещались и четыре пушки. По окончании опробований в воздушной трубе как раз дизайн С продемонстрировал себя наилучшим образом и в итоге именно он был выбран главным.

Не смотря на то, что к нему кроме этого высказывались претензии: обзор из кабины пилота был маловат в сравнении с другими вариантами. Были и сложности с размещением топливных баков, потому, что большую часть самолёта занимал воздуховод. Потому было решено продолжить работы и над дизайном В, как запасным.

Но к 1940 году должного проекта двигателя так и не показалось, и Келли Джонсон решил временно заморозить работу над реактивным вариантом L-133.

Lockheed L-133-5

Потому, что не было ясно как продолжительно нужно будет ждать реактивного двигателя Джонсон решил не рисковать и параллельно со своей командой начал работу над проектом поршневого перехватчика с возможностью максимально несложной адаптации под реактивный двигатель. Проект, названный Lockheed L-133-5, очень сильно напоминал будущего Curtiss-Wright XP-55 Ascender, создание которого начнётся лишь через год.

Необходимость обеспечить возможность переделки L-133-5 в возможности под реактивный двигатель настойчиво попросила установить мотор с толкающим винтом. Сохранилась схема утка из-за смещения центра тяжести, помимо этого с целью достижения лучших скоростей было применено стреловидное крыло.

Примечательно, что сам Джонсон думал, что время стреловидных крыльев ещё не пришло и они требуют дополнительного изучения, но осознавая необходимость обеспечить перехватчику громадную скорость, он дал согласие на такое ответ. Ожидалось, что L-133-5 продемонстрирует скорость в 650 км/ч на высоте в 8 километров. Подобные характеристики не соответствовали требованиям Джонсона, но это была синица в руке.

Летом 1941 года Джонсон решил представить проект L-133-5 армейским, сохраняя надежду, что к 1941 году будет выстроен первый прототип, к 1942 году самолёт отправится в серию, а в том месте и подоспеет двигатель, под что возможно будет переделать перехватчик. Но тут команде и Джонсону наконец-то повезло.

Двигатель Lockheed L-1000

Инженер Натан Прайс (Nathan C. Price) ещё в первой половине 30-ых годов XX века пробовал создать паровую турбину для самолёта. Мысль была неудачной, и с 1938 года Прайс начал работату над проектом реактивного двигателя. В первой половине 40-ых годов двадцатого века он устроился в Lockheed, где приступил к работе над нагнетателем для двигателя перехватчика XP-49. Но его проект реактивного мотора скоро привлёк к себе внимание, и уже летом 1941 года Прайс возглавил маленькую команду, занимающуюся только реактивными двигателями.

Созданный ими проект двигателя L-1000 устраивал Келли Джонсона как по весовым чертям (775 килограмм) так и по тяге (2300 кгс), доходили и сроки создания – середина 1942 года. L-133-5 был послан в архив, а команда Джонсона начала приспособить под L-1000 вариант С (взявший наименование L-133-2) и вариант В (L-133-3). В случае если L-133-2 практически не подвергся трансформациям, то L-133-3 был серьёзно доработан.

Lockheed L-133-3

Для улучшения развесовки самолёта кабина пилота была смещена вперёд за горизонтальное оперение, что дополнительно улучшило и обзор. Орудия разместили в носу самолёта, а воздухозаборник переместился под фюзеляж. Было решено отказаться от применения второго двигателя, потому, что L-1000 снабжал должные ЛТХ и в одиночку.

С проекта L-133-5 было позаимствовано размещение вертикального оперения на финишах крыла. В итоге L-133-3 хоть и уступал собственному собрату в скорости, но серьёзно превосходил его по манёвренности и имел меньшую цену. Помимо этого, на его базе предлагалось выстроить вариант с поршневым двигателем и толкающим винтом для опробований аэродинамических использования и решений в качестве учебной автомобили.

Lockheed L-133-3, поршневой вариант

Осенью-зимой 1941 года предстояло выбрать главный вариант. первоначальная продувка и Расчёты модели L-133-2 продемонстрировали, что с двумя двигателями L-1000 эта машина будет способна развить скорость выше скорости звука. Это сходу перевело L-133-3 на второй план, помимо этого критиковалось ответ разместить воздухозаборник снизу, что увеличивало шанс попадания мусора в двигатель на взлёте либо посадке.

Да и необходимость уменьшить вес самолёта стало причиной тому что L-133-3 имел меньший радиус полёта: 500 километров против 560 у L-133-2. Потому L-133-2 опять был признан самые подходящим и в будущем работы производились по нему.

Lockheed L-133-2, финальный вариант

В итоге Lockheed L-133-2 воображал собой цельнометаллический среднеплан, выполненный по схеме утка. Крыло имеет громадную площадь для большей подъёмной силы. Для управления на громадных скоростях употребляется цельноповоротное переднее рули направления и горизонтальное оперение на киле в хвосте самолёта.

Фюзеляж сделан в форме эллипса, сплющенного в вертикальной плоскости и кроме этого снабжает маленькую дополнительную подъёмную силу. Двигатели расположены позади, воздухозаборник в носу. Оружие расположено в воздухозаборника, отвод пороховых газов не предусмотрен. Кабина пилота расположена по центру самолёта, за кабиной развитый гаргрот, в котором размещены дополнительные баки.

Расчётная скорость самолёта в горизонтальном полёте на высоте 6 километров – 1000 км/ч. Скорость комплекта высоты 29 метров в секунду, радиус полёта 560 километров, большая высота 14 километров. Большой взлётный вес 9 тысячь киллограм.

Внутреннее устройство Lockheed L-133-2

Весной 1942 года проект был представлен армейским и не вызывал у них никакого интереса. L-133-2 был бы красивым перехватчиком, но к 1942 году стало ясно, что ни у одного соперника США в войне нет флота дальних бомбардировщиков, тем более скоростных. А как простой истребитель L-133-2 из-за страшной маневренности был весьма нехорош. Не имел возможности он делать роль самолёта сопровождения из-за маленькой дальности, не имел возможности нести бомбовое оружие.

А вот цену L-133-2 имел не малую – вся программа предварительно оценивалась в 400 миллионов долларов. Тратить такие деньги на ненужный им самолёт армейские не желали.

Компоновка Lockheed L-133-2

Но команда и Джонсон решили не сдаваться, сохраняя веру, что L-133 будет пользуется спросом позднее, и они в инициативном порядке продолжили испытания и проектные работы. Из архивов снова был извлечён L-133-5 и в конце 1942 года была выстроена его уменьшенная на четверть копия L-133-5-1 с целью проведения опробований схемы утка и стреловидного крыла. К сожалению, фотографий этого самолёта не сохранилось.

Но на протяжении работы выяснялось, что конструкция L-133 несёт в себе множество недочётов – новые расчёты продемонстрировали, что воздухозаборник не может обеспечить должный приток воздуха в двигатели. Стало очевидным да и то, что реактивному двигателю крайне вредно попадание пороховых газов в камеру сгорания, соответственно нужно пересмотреть размещение оружия. Продувка модели в сверхзвуковой трубе кроме этого не позвала оптимизма – кроме того на скоростях в 850 км/ч самолёт был очень нестабилен.

В итоге в феврале 1943 года Джонсон решил об прекращении предстоящих работ над L-133.

Модель Lockheed L-133-2

Но опыт создания L-133 не пропал бесплатно. В то время, когда летом 1943 года армейские обратились в Lockheed с заданием спроектировать фронтовой реактивный истребитель, то применяя широкие наработки по L-133, проект будущего F-80 Shooting Star был подготовлен всего за 4 с половиной месяца. Помимо этого, кое-какие решения L-133 употреблялись при разработке перехватчика XF-90.

Источники:

  • Aerospace project review Volume 1, Number 4.
  • Jet Aircraft Engines. Bill Gunston.
  • Lockheed Horizons 8.
  • www.codeonemagazine.com

источник: http://youroker.livejournal.com/72647.html

Planes That Never Flew — America's First Jet Fighter

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: