F5U戰機

F5U戰機

F5U戰機,綽號“飛行薄餅”(Flying Pancake),是美國40年代的一款試驗機,設計要求能在航母上短距起降,並有良好的操縱性能,1947年完成試驗後因美軍決定不再裝備螺旋槳飛機而未能量產。

F5U戰機是美國海軍的一架實驗性戰鬥機,在第二次世界大戰期間由Charles H. Zimmerman設計。 這種非正統的設計包括一個平的,有點圓盤形的物體(因此它的名字)作為起重表面。 埋藏在主體中的兩個活塞發動機驅動位於螺旋槳翼尖處的前緣上。

基本介紹

  • 中文名:F5U戰鬥機
  • 外文名:Vought XF5U Fighter
  • 類型:戰鬥機
  • 機長:8.74米
  • 重量數據:空重5945千克
  • 動力裝置:兩台普拉特·惠特尼 R-2000-7
  • 武器:6門12.7毫米機槍或4門20毫米機炮
  • 掛載:2枚1000磅炸彈
  • 製造商:Vought
  • 設計者:Charles H. Zimmerman
  • 主要使用者:美國海軍
概述,設計和發展史,測試和評估,精確參數(F5U-1),一般特性,性能,武器,

概述

F5U是美國工程師查爾斯.H.齊默爾曼的發明,F5U旨在找到一種能夠降低艦載戰鬥機可操作速度的方法。F5U外形怪異,沒有機身,整個飛機像一個圓盤,尾端有一對小翼。
飛行薄餅樣機飛行薄餅樣機
F5U的巨大螺旋槳由兩具馬力強勁的發動機驅動,整個圓盤狀的機身都包裹在螺旋槳產生的高速氣流中,這些特徵結合後能使飛機以64.36公里/小時的極低速飛行。飛機具有了驚人的短距起降能力,非常適合在航母上操作。從另一個方面來看,圓盤狀機身也是一種翼身融合的設計,大大降低了阻力。並且降低了翼載,由於所有氣動操縱面都處於螺旋槳氣流中,操控效率更高,所以機動性好於常規飛機。
1941年,沃特公司開始製造飛行薄餅的全尺寸樣機,使用木/織物結構製作。原型機代號V-173,沃特公司試飛員布恩.T.蓋唐在1942年11月23日作了首次飛行。在200多次的試飛中,V-173證明了齊默爾曼構想是正確的,V-173的失速速度極低,正常飛行中幾乎不可能失速或進入尾旋。
在V-173的成功鼓舞下,1944年美國海軍出資建造兩架XF5U-1原型機。1945年8月,機身製造完畢。原型機蒙皮使用了一項稱為“輕金屬”的新型蒙皮,基本結構是在兩層鋁中夾入一層西印度輕木。由於特殊的變距螺旋槳的延誤,直到1947年才完成原型機的製造。在康乃狄克州開始了地面測試,隨後飛機通過巴拿馬運河運到愛德華茲空軍基地進行飛行測試。1948年,海軍不準備發展螺旋槳驅動的戰鬥機,計畫隨之取消。
樣機在地面上樣機在地面上
飛行中的樣機飛行中的樣機

設計和發展史

由原來的V-173原型機開發而來,XF5U-1是一個更大的飛機。由於是全金屬建造,它的重量幾乎是原型機的五倍,配有兩個1,600馬力(1,193千瓦)的普惠惠特尼R-2000徑向發動機提供動力。該配置旨在創造一個低長寬比、具有低起飛和著陸速度,但更高的最高速度的飛機。
通常,具有這種低縱橫比的機翼將由於在翼尖處產生的誘導阻力而使得性能非常差,因為下面的較高壓力的空氣在圍繞翼尖溢出到上方的較低壓力區域。在常規飛行器中,這些翼尖渦流與它們攜帶很多能量,並因此產生阻力。減少這些渦流的通常方法是構建具有高縱橫比的機翼,即長而窄的機翼。然而,這樣的翼損害了飛行器的機動性和側傾率,或者在建立它們足夠剛性時存在結構上的挑戰。 XF5U試圖克服尖端渦流問題,使用螺旋槳主動消除拖拽尖端旋渦。螺旋槳布置成沿與尖端渦流相反的方向旋轉,目的是將更高壓力的空氣保持在機翼下方。由於消除了這種阻力源,飛機將以更小的機翼區域飛行,並且小機翼將產生具有更大結構強度的高機動性。
與V-173設計的扭矩減小的反向旋轉螺旋槳不同的是,完成的戰鬥機所構想的螺旋槳具有內置的循環運動,如直升機的主旋翼,其移動其升力中心的能力非常有限向上和向下,以幫助飛機在機動。安裝了一個彈射座,以允許飛行員在飛機緊急情況下清除巨型螺旋槳。雖然原型是沒有武裝的,在鼻子下安裝了機槍和大炮組合武器。

測試和評估

XF5U的設計是令人鼓舞的:當時的規格給出了巨大的機動性和高達550 mph(885公里/小時)的速度。 然而,它是在美國海軍從螺旋槳推進到噴氣推進飛機的時候。 到1946年,XF5U-1項目已經超過其預期的開發時間,超過預算。 隨著噴氣飛機投入使用,海軍於1947年3月17日終於取消了該項目,原型飛機(V-173)被轉移到史密森博物館展出。 雖然建造兩架飛機,一個孤立的XF5U-1經歷了地面運行,但從來沒有克服振動問題。 在Vought的康乃狄克州工廠進行的計程車試驗最終導致了不是真正航班的短暫“跳”。唯一完成的XF5U-1被證明是如此結構堅固,它必須用破碎球才能破碎。

精確參數(F5U-1)

一般特性

可容納人員:1名飛行員
長度:28英尺7英寸(8.73米)
翼展:32英尺6英寸(9.91米)
身高:14英尺9英寸(4.50米)
翼面積:475平方英尺(44.2平方米)
空重:13,107磅(5,958公斤)
裝載重量:16,722磅(7600公斤)
最大 起飛重量:18,772磅(8,533公斤)
動力裝置:2×Pratt&Whitney R-2000-7徑向發動機,1,350馬力(1,007 kW)

性能

最大速度:477海里/ 550英里每小時28000英尺(估計)(765公里/小時8,534米)
航程:1,064英里(1,703公里)
實用升限:34,492英尺(10,516米)
爬升速率:3,000英尺/分鐘(914米/分鐘)
翼載荷:35 lb /ft2(172 kg / m 2)
功率/質量:0.16hp / lb(0.27kW / kg)

武器

6×0.50機槍或4×20毫米炮
2×1000磅炸彈
Vought_XF5U-1的三視圖Vought_XF5U-1的三視圖

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