Экспериментальные самолеты Northrop N9M (США)

Изучив тематику т.н. летающего крыла, Джек Нортроп вознамерился создать полноценный боевой самолет такой схемы. Для изучения перспектив этого направления в начале сороковых годов были построены экспериментальные самолеты Northrop N9M.

Еще в мае 1941 года Джон Кнудсен Нортроп и его коллеги представили Воздушному корпусу Армии США свой проект NS9A. Он предусматривал строительство дальнего бомбардировщика схемы «летающее крыло», что позволяло получить достаточно высокие характеристики. По расчетам, такая машина могла бы иметь максимальную бомбовую нагрузку более 4,5 т, а максимальная дальность полета оказывалась чуть менее 13 тыс. км. Тем не менее, бомбардировщик не мог лететь на максимальную дальность с наибольшей нагрузкой, и потому далеко не в полной мере соответствовал требованиям военных.

В сентябре того же года опытный самолет Northrop N1M, предназначенный для проверки оригинальной схемы, был показан представителям вооруженных сил. Генералы лично ознакомились с новым летательным аппаратом, а также узнали о его возможностях и перспективах. Предложенная Дж. Нортропом схема самолета заинтересовала военачальников, результатом чего стало последовательное появление нескольких контрактов на проведение тех или иных работ. В соответствии с этими документами в обозримом будущем на испытания должны были выйти несколько новых машин. При этом предполагалось создание нескольких экспериментальных машин и ряда полноценных прототипов военной техники.

30 октября Воздушный корпус Армии заказал разработку и строительство экспериментального самолета, представлявшего собой уменьшенную версию бомбардировщика NS9A. При помощи машины, отличающейся от бомбардировщика втрое меньшими размерами, планировалось проверить предложенную конструкцию и сделать необходимые выводы. В дальнейшем заказ на строительство экспериментальных машин был расширен, и в итоге к испытаниям привлекли четыре таких самолета.

Чуть позже, в конце ноября, появился контракт на строительство первого опытного дальнего бомбардировщика, получившего обозначение XB-35. В начале 1942 года военные заказали второй подобный прототип. На разработку и сборку первой машины подрядчику давался год. Испытания планировалось начать в конце осени 1943-го. В рамках всех новых соглашений компания «Нортроп» получила финансовую поддержку вооруженных сил.

Опытный образец, необходимый для проверки новой конструкции, получил обозначение N9M – Northrop 9 Model («Нортроп, модель 9»). Впоследствии название проекта дополнялось различными литерами, благодаря чему каждый из четырех прототипов можно было отличить от других машин. Так, первый опытный образец в дальнейшем переименовали в N9M-1, второй назвали N9M-2, а третий и четвертый обозначались как N9M-A и N9M-B соответственно.

Главной целью проекта была проверка нового облика перспективного летательного аппарата. Как следствие, с точки зрения аэродинамики экспериментальные N9M должны были максимально повторять будущий бомбардировщик XB-35. Тем не менее, меньшие размеры и некоторые другие факторы не позволили конструкторам сделать точную копию ударного самолета. В то же время, и в таком случае опытные N9M позволяли собрать всю необходимую информацию и продолжить работы по основному проекту.

Дж. Нортроп и его коллеги разработали летательный аппарат смешанной конструкции, каркас которого следовало собирать из металлических и деревянных деталей. Обшивка выполнялась из листового металла и фанеры. В отличие от предыдущего опытного образца, самолет не имел возможности изменения конфигурации крыла; все агрегаты крепились жестко. Дальнейшее развитие схемы «летающее крыло» привело к понятным последствиям. Весь самолет представлял собой одну большую плоскость со стреловидными кромками, на внешней поверхности которой имелись небольшие и немногочисленные выступающие агрегаты.

Компоновка экспериментальной машины была достаточно простой. Центральная часть крыла, отличавшаяся немного увеличенной толщиной, выполняла функции «традиционного» фюзеляжа и вмещала ряд основных элементов, в том числе пилотскую кабину. Наличие кабины привело к необходимости монтажа крупного фонаря, позади которого располагался конический гаргрот. Кроме того, на продольной оси машины располагались носовая стойка шасси, топливный бак и некоторые другие устройства. По бокам от такого «фюзеляжа» находились бортовые агрегаты центроплана, предназначавшиеся для установки двух двигателей. В них также находились ниши основных стоек шасси. По бокам к центроплану крепились консоли большого размаха.

В соответствии с базовым проектом NS9A / XB-35 опытный летательный аппарат получил крыло новой конфигурации. Предлагалось использование стреловидной плоскости, отличающейся большим удлинением и сужением. Профиль крыла –NACA 65-019. В связи с необходимостью установки различных устройств центральная часть крыла отличалась большей толщиной. В передней кромке крыла, по бокам центроплана, пришлось предусмотреть окна для подачи воздуха к двигателям.

Самолет получил развитую механизацию, располагавшуюся почти по всей задней кромке крыла. Центроплан оснастили закрылками, помещенными под крылом. В корневой части консоли, рядом с закрылками, расположили элевоны большой площади. Управление по курсу предлагалось осуществлять при помощи расщепляющихся воздушных тормозов, установленных рядом с законцовками.

Летательный аппарат N9M получил четырехточечное колесное шасси. В передней части крыла, почти у самого его носка, располагался шарнир носовой стойки, убиравшейся поворотом назад. Основные стойки шасси закреплялись на бортовых частях центроплана и складывались поворотом внутрь. Между закрылками располагался еще один отсек для хвостовой стойки фюзеляжа. Это устройство оснащалось небольшим колесом и служило ограничителем угла атаки на разбеге или пробеге. С его помощью планировалось предотвращать возможные повреждения воздушных винтов.

Первый вариант проекта N9M предусматривал использование двух бензиновых двигателей Menasco C6S-4 Buccaneer мощностью по 275 л.с. Шестицилиндровые двигатели линейной компоновки помещались внутри крыла, в боковой части центроплана. Перед двигателями внутри крыла имелись длинные каналы-воздуховоды, необходимые для охлаждения блока цилиндров. Вал двигателя соединялся с гидромуфтой, управляемой летчиком. Она позволяла отключать винт при работающем двигателе, выполняя те или иные исследования. Вал винта, выходивший из муфты, проходил вдоль продольной оси самолета и выводился наружу через специальный обтекатель со стойкой. Самолет получил два двухлопастных толкающих винта.

Управлять экспериментальной машиной должен был один летчик. Он помещался в кабине, находившейся на оси самолета и незначительно сдвинутой к его носу. От набегающего потока летчика защищал фонарь, имевший прозрачные козырек и сдвижную основную часть. За кабиной предусматривался невысокий гаргрот уменьшающейся высоты. В кабине имелась приборная доска с большим количеством разнообразных индикаторов. Использовался традиционный набор органов управления со штурвалом. Последний был связан с элевонами и позволял отклонять их синхронно либо дифференцированно, тогда как педали соединялись с воздушными тормозами. Нажатие на педаль приводило к разведению соответствующих плоскостей и входу в поворот. Одновременное использование двух педалей позволяло сбросить скорость.

Самолет Northrop N9M должен был иметь размах крыла 18,3 м при общей длине 5,4 м. Площадь крыла – 45,5 кв.м, стояночная высота – 2 м. Пустой самолет весил чуть более 2670 кг, полная взлетная масса – 6356 кг. Максимальная скорость полета достигала 415 км/ч, дальность – 815 км. Потолок – 6,6 км. По понятным причинам, получение максимальных летных характеристик не было главной задачей проекта.

В рамках проектов N9M и NS9A / XB-35 компания Джека Нортропа получила финансовую и административную поддержку военного ведомства. Однако все это не позволяло уменьшить сложность поставленных задач, из-за чего разработка и строительство опытных машин продолжались около года. Первый экспериментальный образец под собственным обозначением N9M-1 был построен осенью 1942 года и в начале зимы вышел на испытания. Площадкой для проверок стал аэродром Мюрок (ныне авиабаза Эдвардс). В самом конце года состоялся первый полет.

27 декабря 1942 года Джон У. Майерс впервые поднял новую машину в воздух. Отрыв произошел на скорости не более 115-120 км/ч, после чего удалось выполнить непродолжительный и несложный полет. В целом, машина показала себя неплохо, но курсовая устойчивость оставляла желать лучшего. Кроме того, самолет боялся турбулентности и боковых порывов ветра. Из-за их воздействия прототип начинал раскачиваться по крену и требовал вмешательства летчика. Позже было установлено, что имеющиеся средства охлаждения двигателя недостаточны и требуют доработки. Одновременно с этим самолет прекрасно слушался рулей и отличался высокой маневренностью.

В течение нескольких следующих месяцев летчики компании Northrop продолжали проверять новую машину и определять ее фактические характеристики. При этом большая часть тестовых полетов завершилась преждевременной посадкой. Летчики сталкивались с теми или иными проблемами, из-за чего были вынуждены прекращать полет. Чаще всего имели место различные неполадки силовой установки, связанные с ее перегревом или недостатком мощности. Несмотря на все подобные проблемы, к середине мая 1943 года опытный N9M-1 успел совершить 45 полетов общей продолжительностью более 22 часов.

19 мая летчик-испытатель Макс Констант в очередной раз поднял экспериментальную машину в воздух. Целью полета была проверка машины на заданных режимах, но он завершился падением самолета и гибелью пилота. Самолет упал в 20 км от аэродрома, где никто не мог за ним наблюдать. Для выяснения причин катастрофы понадобилось отдельное расследование. Расположение обломков говорило о том, что самолет не вышел из штопора или просто кувыркался в воздухе.

Вскоре были определены все обстоятельства инцидента. По неким причинам N9M-1 вошел в правую нисходящую спираль под углом около 60°. М. Констант попытался вывести самолет из опасного маневра, однако не справился с управлением. В определенный момент аэродинамические силы на рулях оказались настолько велики, что выдавили колонку штурвала назад. Летчику не хватило сил, чтобы вернуть штурвал на место и вывести машину из штопора. Кроме того, штурвал фактически зажал его в кабине и не позволил спастись с парашютом.

Летные испытания были приостановлены до завершения дополнительных проверок в аэродинамической трубе. Тестирование модели показало, что «летающее крыло», не имея хвостового оперения, при выходе на большие углы атаки действительно проявляет стремление к входу в штопор. Впрочем, выход из него не составлял особого труда, хотя и выполнялся необычным методом. Противоштопорные парашюты признавались неэффективными. В целом, устойчивость разработанного крыла была неплохой, однако некоторые факторы, такие как неграмотное управление или сильные порывы ветра, могли повлиять на полет.

По результатам расследования катастрофы и дополнительных испытаний два новых прототипа – N9M-2 и N9M-A – были незначительно доработаны. Они лишились использовавшихся ранее противоштопорных парашютов, а также получили обновленную систему управления. В канале управления по тангажу появился специальный механизм, призванный защитить летчика. В экстренных ситуациях он должен был отталкивать колонку штурвала от пилота, облегчая управление или позволяя прыгнуть с парашютом. Прототип с литерой «A» также получил средства, предотвращавшие срыв потока в концевой части крыла. Для этого вблизи законцовок поместили дополнительные предкрылки щелевого типа.

Второй и третий экспериментальные самолеты испытывались в течение нескольких следующих месяцев и, в целом, показали неплохие результаты. Была проведена новая проверка, подтвердившая выводы испытаний в аэродинамической трубе. Кроме того, продолжились тестовые полеты, целью которых было определение реальной устойчивости, маневренности и т.д. На всех режимах и при любой допустимой центровке прототипы вели себя уверенно и не проявляли склонности к негативным явлениям.

В сентябре 1943 года был построен четвертый опытный образец N9M-B, заказанный военными вскоре после катастрофы первого N9M-1. По результатам проверки трех первых экспериментальных машин проект был заметным образом доработан. Так, позади рабочего места пилота на новой машине помещалось второе кресло, предназначенное для наблюдателя или инженера. В крыле поместили новые двигатели Franklin XO-540-7 мощностью по 300 л.с. Также были изменены средства управления, усилены некоторые элементы планера и т.д.

Первый полет четвертого прототипа состоялся 21 сентября 1943 года. В дальнейшем в летных испытателях участвовали сразу три самолета с немного отличающимися характеристиками и возможностями. Наличие нескольких опытных машин позволило в известной мере ускорить проведение необходимых проверок и быстрее собрать всю необходимую информацию. Как следствие, разработчики перспективного бомбардировщика XB-35 быстрее получили новые сведения, необходимые для создания полноценной боевой машины.

Испытания экспериментальных самолетов семейства N9M стартовали в самом конце 1941 года и продолжались в течение следующих трех лет. Последние проверки прошли в конце 1944-го и начале 1945 года. К этому времени компания Northrop успела получить все необходимые знания и завершить проработку основных особенностей будущего бомбардировщика. Вскоре стартовало строительство первого XB-35, что сделало опытные машины ненужными.

После завершения испытаний три имевшихся экспериментальных «летающих крыла» были отправлены на хранение. Их шансы к возвращению к летной работе были минимальными. Опытные машины с дополнительными обозначениями «1» «A» в дальнейшем были разобраны за ненадобностью. Самолету N9M-B повезло больше. До начала восьмидесятых годов он оставался на хранении, но из-за отсутствия обслуживания и различных негативных влияний постепенно разрушался. В 1982 году группа энтузиастов в составе хозяев частного авиационного музея Planes of Fame Air Museum и бывших сотрудников компании «Нортроп» решила отреставрировать уникальный образец.

Сохранившийся N9M-B пребывал в неудовлетворительном состоянии, из-за чего его восстановление было связано с массой проблем. Некоторые агрегаты пришлось буквально изготавливать заново. Технические и технологические трудности, а также ограниченные финансовые возможности энтузиастов привели к тому, что реставрация продолжалась более десяти лет. Только в 1993 году машине вернули исходное состояние, и затем подняли ее в воздух.

В течение нескольких следующих лет восстановленный экспериментальный самолет неоднократно участвовал в авиационных шоу и демонстрировался как на земле, так и в воздухе. В апреле 2006 года машину вновь пришлось отправлять на ремонт: во время очередного демонстрационного полета произошло возгорание двигателя. Летчик справился с ситуацией и успешно посадил машину, после чего наземные службы потушили огонь. Несколько следующих лет ушли на сбор пожертвований и новый ремонт самолета. В мае 2010 года «летающее крыло» вновь поднялось в воздух и с тех пор регулярно демонстрируется на различных мероприятиях.

Целью проекта Northrop N9M было создание уменьшенного аналога будущего дальнего бомбардировщика, необходимого для проверки перспективной аэродинамический схемы. Испытания четырех таких прототипов позволили собрать всю необходимую информацию и внести необходимые коррективы в проект полноценной ударной машины. По такому проекту вскоре был построен опытный бомбардировщик XB-35. Новая архитектура летательного аппарата получила шанс дойти до практической эксплуатации.

Источник — TopWar.Ru

Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Postwar на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Комментарии

Подписка
avatar
Сортировать по:   новые | старые
Observer

Видишь как оно — пока мы надрывались под Сталинградом и под Курском, американцы могли достаточно спокойно облетывать экспериментальные самолеты нетрадиционных схем.

wpDiscuz