Nel corso dello sviluppo della tecnologia aeronautica, sono state spesso proposte idee audaci e insolite, che implicano il rifiuto dei soliti schemi di aeromobili. All'inizio degli anni Cinquanta, i tentativi di creare una tecnologia con decollo e atterraggio verticale portarono alla nascita di velivoli della classe Tailsitter. Testare le idee insolite alla base di questo concetto è stato pianificato attraverso due progetti pilota di Lockheed e Convair. Quest'ultimo ha presentato il velivolo Convair XFY-1 Pogo per i test.
L'idea di un aereo del tipo Tailsitter ("Seduto sulla coda") è apparsa a seguito di un'analisi dell'esperienza nell'uso di aeromobili basati su portaerei e di una serie di nuovi studi. Per tutti i suoi vantaggi, i caccia e i bombardieri basati su portaerei avevano bisogno di una grande nave portaerei e, per definizione, non potevano funzionare senza di essa. Alla fine degli anni Quaranta, fu proposta un'idea originale che consentiva di posizionare un combattente su quasi tutte le navi o navi. È stato proposto di sviluppare e costruire un aereo da combattimento a decollo verticale.
Prototipo Convair XFY-1 durante i test. Foto 456fis.org
Come concepito dagli autori del nuovo concetto, a terra o sul ponte della nave da trasporto, il promettente "tailsitter" doveva essere posizionato verticalmente. Questo gli ha permesso di decollare senza correre, per poi passare al volo orizzontale "come un aeroplano". Prima di atterrare, di conseguenza, era necessario tornare di nuovo al volo verticale. Senza la necessità di una grande pista o ponte di volo, un simile aereo potrebbe essere basato su un'ampia varietà di navi con spazio libero sufficiente. Di conseguenza, era di grande interesse per le forze navali.
Il programma per creare un promettente "tailsitter" da combattimento fu lanciato nel 1948. Nelle sue prime fasi, le organizzazioni di ricerca sono state impegnate in calcoli teorici ed esperimenti, i cui risultati hanno presto permesso di iniziare a creare progetti a tutti gli effetti. Lo sviluppo di nuove tecnologie è stato affidato a due importanti produttori di aeromobili: Lockheed e Convair. Avevano una vasta esperienza nella creazione di tecnologia aeronautica, compresi schemi insoliti. Insieme alla loro esperienza, le aziende appaltatrici hanno dovuto utilizzare i dati raccolti dalla recente ricerca.
Schema macchina. Figura Airwar.ru
Inizialmente, gli appaltatori hanno dovuto affrontare un compito piuttosto difficile. Dovevano sviluppare velivoli tail-sitter adatti all'uso pratico nelle forze armate. Inoltre, il comando della Marina avrebbe confrontato i due campioni ricevuti e scelto quello di maggior successo. Questa vettura doveva essere messa in produzione e inviata alle truppe. Tuttavia, divenne presto chiaro che un simile approccio alla creazione di nuove attrezzature militari non poteva essere messo in pratica. In primo luogo, è stato necessario testare nuove idee originali durante i test, valutare le loro prospettive e solo dopo intraprendere la creazione di un veicolo da combattimento a tutti gli effetti.
A questo proposito, nel 1950, Lockheed e Convair ricevettero un nuovo incarico. Ora dovevano creare velivoli sperimentali che potessero essere usati per testare il concetto di Tailsitter. Con un completamento favorevole di questa fase del progetto, è stato possibile intraprendere la creazione di aerei da combattimento.
Preparazione per le prove nell'hangar. Foto 456fis.org
Il 19 aprile 1951, la US Navy firmò contratti per la costruzione di prototipi. In accordo con l'accordo concluso, Convair doveva costruire e sottoporre a test due prototipi. Successivamente, l'azienda ha deciso in modo proattivo di costruire tre macchine, che dovevano affrontare diversi tipi di test. Il progetto Convair in questa fase ha ricevuto la designazione ufficiale XFY-1, formata in conformità con le regole di denominazione delle apparecchiature aeronautiche della flotta. La prima lettera della designazione indicava la natura sperimentale del progetto, la lettera "F" collegava l'aereo ai caccia e la lettera "Y" indicava la compagnia Convair. L'unità, di conseguenza, ha mostrato che questo era il primo progetto della sua linea.
L'operazione proposta sulle navi delle forze navali e altri requisiti hanno portato alla formazione di un design insolito dell'aeromobile. "Tailsitter" Convair XFV-1, in generale, avrebbe dovuto assomigliare agli aerei esistenti, ma le principali soluzioni tecniche gli hanno conferito un aspetto insolito. Il progetto proponeva la costruzione di un turboelica midplane con una grande ala a freccia, priva di coda orizzontale. Allo stesso tempo, dovevano essere utilizzate una grande chiglia e una cresta ventrale. Per ottenere la spinta richiesta sono state utilizzate due eliche di grande diametro. Di conseguenza, l'auto aveva un aspetto riconoscibile.
Volo al guinzaglio. Foto 456fis.org
L'aereo senza coda ha ricevuto un design originale della fusoliera. Questa unità aveva una forma aerodinamica con un'area della sezione trasversale variabile. Immediatamente dietro lo spinner e il mozzo dell'elica, la fusoliera è aumentata notevolmente in altezza, pur mantenendo la larghezza originale. La parte superiore della fusoliera formava una pronunciata "gobba" necessaria per ospitare la cabina di pilotaggio. Dietro la lanterna c'era una gargrotta di breve lunghezza, sulla quale si trovavano i supporti della chiglia. È stato utilizzato un layout di fusoliera molto originale. La parte del naso è stata data sotto il riduttore del motore e il mozzo delle viti coassiali. Il motore si trovava dietro il cambio sopra il fondo. La cabina di pilotaggio era situata sopra di essa. I vani di coda della fusoliera ospitavano parte dei serbatoi del carburante, nonché il lungo tubo di scarico del motore. Quest'ultimo è stato visualizzato sulla sezione di coda della fusoliera.
Per l'aeromobile è stata sviluppata una nuova ala di una grande spazzata, la cui parte principale occupava la maggior parte dei lati della fusoliera. Gli elevoni sono stati posizionati sul bordo d'uscita di una piccola discarica. L'ala ha ricevuto terminazioni di container, in cui c'erano serbatoi di carburante aggiuntivi. La forma dell'ala utilizzata ha permesso di ottenere la massima superficie possibile con dimensioni contenute.
Velivoli esperti su un carrello di trasporto. Foto Airwar.ru
Una caratteristica del Convair Tailsitter è la sua grande chiglia e la cresta ventrale. Grazie all'uso di una grande ala, è stato possibile abbandonare gli stabilizzatori del design classico. Stabilità e controllabilità in modalità di decollo verticale e stabilità direzionale in volo orizzontale dovevano essere garantite, prima di tutto, dalla coda verticale. Sono stati utilizzati due piani verticali con un bordo d'attacco spazzato e una punta arrotondata. Sul bordo d'uscita della chiglia e della cresta c'erano i timoni. Entrambi i piani erano simmetrici rispetto all'asse longitudinale della macchina. In questo caso però, a causa del disegno asimmetrico della fusoliera, la chiglia sporgente sopra di essa aveva un'area più piccola e una forma diversa della parte della radice.
A causa della sua posizione caratteristica nel parcheggio o durante il decollo, l'aereo "seduto sulla coda" ha ricevuto un carrello di atterraggio originale. Vicino ai contenitori delle estremità alari dell'ala e vicino alle punte della coda verticale, c'erano involucri tubolari, in cui c'erano montanti fissi del carrello di atterraggio. L'aereo tailsitter ha ricevuto un carrello di atterraggio a quattro punti con ammortizzatori e piccole ruote. I rack con ruote piroettanti consentivano all'aeromobile di assumere una posizione verticale e di manovrare durante il traino.
Interno cabina. Foto Airwar.ru
Nella parte centrale della fusoliera, direttamente sotto l'abitacolo, c'era un motore turboelica Allison YT40-A-6 con una potenza di 5100 CV. L'alimentazione di aria atmosferica al motore avveniva tramite due dispositivi di aspirazione posti sui lati davanti al bordo alare. Sul fondo era prevista una presa d'aria per i radiatori. Un tubo era attaccato all'apparato dell'ugello del motore, che raggiungeva la coda della fusoliera e rimuoveva i gas reattivi all'esterno. Il velivolo era dotato di due eliche coassiali a tre pale con un diametro di 4,88 m, sviluppate da Curtiss-Wright. Le lame erano montate su una boccola comune di un design relativamente complesso. La trasmissione dell'elica era dotata di un freno idraulico.
Un pilota che era nella cabina di pilotaggio avrebbe dovuto controllare la macchina. Il suo posto di lavoro era dotato di un ampio cruscotto con comparatori e diversi pannelli con una varietà di attrezzature. Il controllo doveva essere effettuato utilizzando sistemi "da combattimento" standard: levette di controllo dell'aereo e del motore, oltre a due pedali. La cabina di pilotaggio ha ricevuto un sedile eiettabile con mezzi di montaggio insoliti. Per una maggiore comodità nel lavorare in diverse modalità, la sedia potrebbe oscillare all'interno di un ampio settore. In caso di atterraggio non riuscito, il pilota potrebbe lasciare l'aereo e scendere a terra utilizzando una corda di 25 piedi (7,6 m) fissata nella cabina di pilotaggio. Una grande lanterna proteggeva il pilota dal flusso in arrivo. Nella sua composizione c'era una visiera fissa e la parte principale, scorrevole all'indietro.
Pilota collaudatore James F. Coleman. Foto di US Navy
L'aereo sperimentale non aveva bisogno di un'arma, ma questo problema era ancora in fase di elaborazione in fase di progettazione. Pur mantenendo le dimensioni e i parametri di peso esistenti, il Convair XFY-1 potrebbe trasportare fino a quattro cannoni automatici da 20 mm o diverse dozzine di missili non guidati. A causa della mancanza di altri volumi liberi, è stato proposto di montarli in contenitori alle estremità dell'ala.
Nonostante tutti gli sforzi per ridurre le dimensioni, il promettente velivolo tailsitter si è rivelato piuttosto grande. La lunghezza del veicolo raggiungeva 10, 66 m, l'apertura alare era di 8, 43 m. L'apertura verticale della coda era di circa 7 m. L'aereo vuoto aveva una massa di 5,33 tonnellate, il decollo massimo era determinato al livello di 7, 37 tonnellate di volo livellato avrebbe dovuto superare i 980 km/h. Si prevedeva di ottenere caratteristiche di alto rateo di salita: per questo le viti dovevano svolgere le funzioni di portacarichi.
Pilota collaudatore John Knebel. Foto Thetartanterror.blogspot.fr
Per il trasporto di un aeromobile con telaio specifico è stato sviluppato uno speciale carrello trainato. Un telaio a quattro ruote ospitava due travi oscillanti con cilindri idraulici. Alle estremità libere delle travi, utilizzando le proprie cerniere e azionamenti separati, sono stati fissati dispositivi di fissaggio più piccoli. Durante il caricamento dell'aereo, quest'ultimo veniva portato sotto la sua sezione centrale e collegato ad esso con serrature. L'idraulica ha permesso di trasferire la macchina in posizione orizzontale e, utilizzando un trattore separato, spostare il carrello nella posizione desiderata. In preparazione per il decollo, l'aereo è stato trasferito in posizione verticale, dopo di che si è sganciato e si è fermato sulle proprie ruote.
Alla fine del 1953, Convair iniziò a costruire apparecchiature sperimentali. È stato deciso di costruire tre macchine identiche progettate per risolvere problemi diversi come parte di un ampio programma di test. Il primo aliante avrebbe dovuto essere dotato di un gruppo a elica, un sistema di alimentazione e controlli. Tale prototipo era destinato ai controlli preliminari della centrale. Il terzo campione è stato inviato per il test statico. Controllato a terra, portato in aria e il volo libero è stato seguito da un secondo Tailsitter esperto.
Preparazione per il decollo, motore acceso. Foto Airwar.ru
Dopo aver verificato il funzionamento del motore sul primo prototipo, è stato ottenuto il permesso di condurre successivi test con test a terra delle apparecchiature e successiva ascesa in aria. Come sito per questi controlli è stato scelto l'aeroporto di Moffett (California), ovvero uno dei suoi scali di alaggio, un tempo costruito per i dirigibili. Sotto il tetto della darsena, alto quasi 60 m, c'era una trave della gru, che doveva diventare un dispositivo di sicurezza. Preparando l'esperto XFY-1 per i voli, gli specialisti della società di sviluppo hanno smantellato la carenatura del mozzo dell'elica, sotto la quale c'era una speciale struttura di fissaggio. Con l'aiuto di quest'ultimo, l'aereo dovrebbe essere appeso al gancio di una trave di gru. Selezionando e rilasciando la fune, l'operatore della gru potrebbe impedire la caduta dell'aereo.
Il 29 aprile 1954, l'aereo doveva decollare per la prima volta utilizzando la sosta. Il pilota James F. Coleman era incaricato di far funzionare il prototipo. L'ingegnere Bob McGreary ha azionato la gru a bandiera e ha monitorato la lunghezza del cavo libero. Dopo aver portato il motore alla potenza richiesta, il pilota collaudatore è stato in grado di sollevare l'auto da terra, ma subito dopo sono iniziati i problemi. Una volta in aria, l'aereo ha iniziato a ruotare in modo incontrollato attorno all'asse longitudinale. Grazie alla tempestiva risposta dell'operatore della gru, la macchina è stata salvata dalla caduta. Dopo il completamento del primo volo di prova, l'auto si è seduta con una certa difficoltà.
L'auto è nel parcheggio. Foto Airwar.ru
Probabilmente, fu in questa fase, a causa delle peculiarità dello smorzamento della molla del telaio, che l'aereo ricevette il soprannome di Pogo (da Pogo-stick - il proiettile sportivo "Grasshopper"). Successivamente, il nome non ufficiale del progetto è diventato ampiamente noto ed è ora utilizzato con la stessa frequenza della designazione ufficiale assegnata dal cliente.
L'aereo ha mostrato la sua capacità di decollare e atterrare verticalmente, ma la rotazione incontrollata in queste modalità non ha permesso di realizzare tutti i vantaggi dello schema originale. Era necessario scoprire le cause di tali problemi ed eliminarli. Per questo, le superfici esterne della cellula sono state incollate con "fili di seta", la cui osservazione ha permesso di identificare problemi di natura aerodinamica. Tali test hanno dato rapidamente risultati. Si è scoperto che anche la grande rimessa per barche esistente non era abbastanza grande per un veicolo sperimentale. Il flusso d'aria delle eliche ha colpito il pavimento della struttura, spostato ai lati, riflesso dalle pareti e tornato indietro. Erano i numerosi vortici che impedivano all'aereo tailsitter di mantenere la posizione richiesta.
Convair XFY-1 Pogo effettua il decollo verticale, 30 novembre 1954. Foto di US Navy
I tester hanno tenuto conto di questo fatto, ma sono stati comunque costretti a continuare i test in una struttura chiusa. La macchina prototipo aveva ancora bisogno di un'assicurazione, che poteva essere effettuata solo da una gru da rimessa. L'installazione di tali apparecchiature in un'area aperta non è stata possibile. In condizioni così difficili, J. F. Coleman ha completato diverse dozzine di voli di prova con una durata totale di circa 60 ore. A causa del comportamento instabile della macchina durante i primi test e i voli successivi, il pilota collaudatore non ha mai chiuso la lampada. Ciò ha causato alcuni inconvenienti, ma Coleman li ha considerati un prezzo accettabile per la possibilità di lasciare rapidamente l'aereo.
A metà del 1954, il prototipo fu portato in un'area aperta per i voli liberi. Il primo giorno di tali prove, il pilota collaudatore è stato in grado di salire fino a un'altezza di 6 m, per poi superare la barra di 45 m. Il controllo della macchina non era molto semplice, ma l'assenza di pareti e tetto ha avuto un effetto positivo sulle caratteristiche dell'apparecchiatura. Approfittando di questo, J. F. Coleman continuò i voli verticali con numerosi decolli, manovre in elicottero e successivi atterraggi.
Volo in elicottero. Foto di US Navy
Ben presto, un esperto "tailsitter" fu trasferito a Brown Field (California), dove i test dovevano continuare sotto la supervisione dei rappresentanti del dipartimento militare. Nella nuova posizione sono stati eseguiti altri 70 voli verticali, dopo di che si è deciso di testare il prototipo in modalità transitorie e in volo orizzontale.
Il 2 novembre 1954, l'esperto XFY-1 decollò per la prima volta in verticale e dopo la salita passò al volo orizzontale. Successivamente, l'auto è stata riportata in posizione verticale e piantata. Il volo è durato 21 minuti, di cui 7 di tipo aereo. L'inizio di tali controlli ha permesso di determinare le reali caratteristiche del volo orizzontale. Quindi, è stato riscontrato che anche con la spinta minima del motore, il velivolo tailsitter sviluppa una velocità superiore a 480 km / h. L'aereo non era dotato di freni ad aria compressa, il che rendeva difficile il controllo della velocità. Per questo motivo, ha ripetutamente involontariamente superato l'aereo di riserva che lo accompagnava.
Volo livellato. Foto Airwar.ru
Dopo aver confermato le caratteristiche calcolate, il prototipo ha mostrato alcuni inconvenienti. Innanzitutto, è stato riscontrato che l'XFY-1 è difficile da controllare, specialmente in condizioni transitorie. Per un atterraggio sicuro, il pilota esperto J. F. Coleman ha dovuto portare l'auto in posizione eretta ad un'altitudine di circa 300 m, quindi abbassarla delicatamente a terra. Gli ultimi metri della discesa sono stati associati a difficoltà speciali, poiché numerosi vortici hanno interferito con l'atterraggio e, inoltre, il pilota dalla sua cabina di pilotaggio non è stato in grado di monitorare adeguatamente la situazione. Per risolvere parzialmente questo problema, in una delle fasi del test, il prototipo ha ricevuto un radioaltimetro con allarmi luminosi: le spie verdi e arancioni indicavano la normale discesa e il rosso indicava un eccesso della velocità verticale di sicurezza.
JF Coleman ha pilotato un singolo Pogo fino alla metà del 1955. Un pilota esperto è riuscito a padroneggiare tutte le sottigliezze del controllo di una macchina del genere in modalità difficili. Allo stesso tempo, è diventato chiaro che è improbabile che i normali piloti delle unità di combattimento siano in grado di imparare a pilotare una tale tecnica. Inoltre, tali compiti erano al di là del potere anche dei tester professionisti. Quindi, a metà maggio 1955, il pilota John Knebel avrebbe dovuto partecipare ai test. Durante il suo primo volo senza sosta, non è stato in grado di mantenere la macchina in posizione e ha rischiato di schiantarsi. Successivamente, tutti i nuovi voli furono assegnati solo a Coleman.
Vista dall'alto. Foto Airwar.ru
16 giugno 1955 J. F. Coleman ha mandato l'esperto Tailsitter in volo libero per l'ultima volta. Successivamente, l'auto è stata inviata all'hangar mentre studiava i risultati del test, finalizzava il progetto, ecc. Nella primavera del prossimo anno, fu deciso di condurre nuovi test da parte delle forze navali, per i quali due piloti dell'aviazione navale andarono a studiare. Tuttavia, non sono mai stati in grado di unirsi al lavoro.
Durante i voli di prova, l'unico modello di volo Convair XFY-1 Pogo è riuscito a sviluppare la maggior parte della risorsa. Durante il controllo successivo, sono stati trovati dei trucioli nell'olio del cambio. L'auto necessitava di riparazione e restauro prima di nuovi test. Tuttavia, il cliente ha ritenuto non necessaria la revisione dell'aeromobile. Il progetto originale non era più di suo interesse, il che ha reso il ripristino del prototipo facilmente privo di significato.
"Pogo" a colori. Foto Airwar.ru
Dopo aver esaminato i successi di due progetti pilota di Lockheed e Convair, il comando navale degli Stati Uniti ha tratto conclusioni sui vantaggi pratici degli aerei a coda di rondine. Questa tecnica aveva notevoli vantaggi sia sugli aeroplani che sugli elicotteri, ma allo stesso tempo non era priva di svantaggi caratteristici. I test del prototipo "Pogo" hanno dimostrato che una macchina del genere è molto difficile da pilotare e impegnativa nei siti di atterraggio. Il controllo di una tale tecnica difficilmente potrebbe essere padroneggiato da un pilota medio. Inoltre, l'atterraggio sul ponte oscillante della nave era praticamente impossibile.
I progetti insoliti erano di interesse tecnico e scientifico. Hanno mostrato la possibilità fondamentale di creare velivoli a decollo verticale non standard. Allo stesso tempo, questi sviluppi avevano un rapporto specifico di caratteristiche positive e negative. La produzione in serie, il funzionamento e lo sviluppo di massa di tali apparecchiature non avevano senso.
Macchina sperimentale come mostra, agosto 1957. Foto di Wikimedia Commons
Nel 1956, il progetto XFY-1 fu chiuso per mancanza di prospettive reali. Il primo e il terzo prototipo, destinati ai test a terra e statici, sono stati smontati in quanto non necessari. L'unico Pogo volante è stato per qualche tempo presso la Norfolk Air Force Base (California). Successivamente è stato donato al National Air and Space Museum della Smithsonian Institution. Un pezzo unico di equipaggiamento è conservato nella filiale del museo nella città di Suiteland (Maryland).
La chiusura del progetto sperimentale Convair XFY-1 ha portato al completamento dei lavori sul velivolo Tailsitter, eseguiti dalla fine degli anni Quaranta per ordine della Marina degli Stati Uniti. Due progetti hanno mostrato la fondamentale possibilità di sviluppare e costruire apparecchiature dall'aspetto insolito, ma allo stesso tempo hanno dimostrato l'eccessiva complessità del suo funzionamento. Inizialmente era previsto che il risultato di due progetti sarebbe stato l'emergere di un caccia basato su portaerei, ma in seguito questi sviluppi sono diventati sperimentali. Due progetti hanno risolto con successo un problema simile.
