Republika XF-91 Thunderceptor - Republic XF-91 Thunderceptor

XF-91 Thunderceptor
Rola	Prototypowy samolot przechwytujący
Producent	Lotnictwo Republiki
Pierwszy lot	9 maja 1949 ( 1949.05.09 )
Status	Anulowany
Liczba zbudowany	2
Opracowany z	Republika F-84 Thunderjet

Republic XF-91 Thunderceptor (pierwotnie wyznaczony XP-91 ) jest mieszanym napędowy prototyp przechwytujący statek powietrzny , opracowany przez Republic Aviation . Samolot używał silnika odrzutowego do większości lotów oraz zestawu czterech małych silników rakietowych, aby zwiększyć ciąg podczas wznoszenia i przechwytywania. Ze względu na szybko rosnące osiągi współczesnych silników odrzutowych projekt był w dużej mierze przestarzały, a zbudowano tylko dwa prototypy. Jednym z nich był pierwszy amerykański myśliwiec, który przekroczył Mach 1 w locie poziomym.

Unikalną cechą Thunderceptora było jego niezwykłe, odwrócone, zwężające się skrzydło , w którym długość cięciwy zwiększała się wzdłuż rozpiętości skrzydła od nasady do końca, w przeciwieństwie do konwencjonalnych konstrukcji skośnych skrzydeł . Była to próba rozwiązania problemu pochylenia , potencjalnie śmiertelnego zjawiska, które nękało wczesne szybkie modele. Konstrukcja Thunderceptora oznaczała, że ​​całe skrzydło gładko utkwiło w martwym punkcie , bardziej jak konstrukcja z prostym skrzydłem.

Projektowanie i rozwój

XF-91 w 1951 roku w bazie sił powietrznych Edwards.

Podczas opracowywania XP-84, Republic, pod kierunkiem Aleksandra Kartveli , przyjrzała się instalacji rakiet na myśliwcach. Inspiracją dla firmy były niemieckie samoloty z czasów wojny: napędzany rakietami Messerschmitt Me 163 i eksperymentalny turboodrzutowy Messerschmitt Me 262 C Heimatschützer (ochrona domu) serii prototypów przechwytujących .

Projekt Thunderceptor był jedną z dwóch modyfikacji ze skośnymi skrzydłami opartymi na oryginalnym Republic F-84 Thunderjet , drugą był Republic F-84F Thunderstreak, który został opracowany później. Poważnym problemem większości skośnych skrzydeł tamtych czasów były niebezpieczne osiągi przy niskich prędkościach i dużym kącie natarcia . Zastały przepływ powietrza nad skrzydłem miał tendencję do „ślizgania się” w kierunku końców skrzydeł, co powodowało ich zatrzymanie przed resztą skrzydła. W tej sytuacji środek nośności gwałtownie przesunąłby się do przodu względem środka masy, podnosząc nos i prowadząc do jeszcze większego kąta natarcia lub, w skrajnych przypadkach, przewracania się samolotu. Samoloty złapane w tym reżimie często zatrzymywały się i rozbijały, a seria takich wypadków z północnoamerykańskim F-100 Super Sabre doprowadziła do określenia „taniec szabli” .

Najważniejsza cecha projektu Thunderceptora miała na celu rozwiązanie tego problemu. Skrzydła zostały zbudowane tak, aby miały znacznie więcej cięciwy (odległość od krawędzi natarcia do krawędzi spływu) na czubku niż nasady, co pozwalało im generować więcej siły nośnej. To zgrabnie rozwiązało problem tańca szabli, opóźniając punkt przeciągnięcia na czubku do punktu całego skrzydła. Efektem ubocznym tego projektu było to, że końcówki miały więcej miejsca wewnątrz, więc podwozie zostało zamontowane tak, aby chowało się na zewnątrz z kołami leżącymi w końcówkach skrzydeł, przy użyciu dwóch mniejszych kół w układzie tandem dla każdej głównej kolumny podwozia zamiast jednego większy. Kolejną zmianą konstrukcyjną była możliwość zmiany kąta natarcia skrzydła jako całości, przechylania go w górę w celu wykonywania operacji przy niskiej prędkości podczas startu i lądowania, a następnie „wyrównywania” w celu szybkiego lotu i przelotu. Pozwoliło to na utrzymanie kadłuba bliżej poziomu podczas lądowania, co znacznie poprawiło widoczność.

Zgodnie z zamierzoną rolą jako przechwytującego, przód silnika został przeprojektowany tak, aby zawierał antenę radarową , wymuszając przeniesienie wlotu powietrza do silnika z jego pierwotnej pozycji zamontowanej na nosie do nowego wlotu pod nim. Poza tym kadłub był bardzo podobny do F-84. Pierwszy prototyp nie zawierał osłony, chociaż zamontowano ją w drugim prototypie.

Testowanie i ocena

XF-91 Thunderceptor podczas testów

Po lewej stronie znajduje się Republic XF-91 ( numer seryjny 46-680) po zamontowaniu osłony przedniej, a po prawej XF-91 (numer seryjny 46-681) po modyfikacji ogona w kształcie litery V.

Pierwszy prototyp odbył swój pierwszy lot 9 maja 1949 r., przekraczając prędkość dźwięku w grudniu 1951 r. Później zmodyfikowano go za pomocą małej osłony umożliwiającej zasięg artyleryjski (choć nie „pełnej” osłony drugiego prototypu). Drugi prototyp zawierał wlot z pełną osłoną i podbródkiem, ale poza tym był podobny. Z uruchomionym odrzutowcem i rakietami samolot mógł osiągnąć 1,71 Macha. Oba prototypy wykonały 192 loty testowe w ciągu pięciu lat.

Drugi prototyp, 46-681 , miał awarię silnika podczas startu z Edwards AFB latem 1951 roku. Pilot testowy Republiki Carl Bellinger uciekł z samolotu, gdy ogon stopił się zaledwie 90 sekund po locie. Zanim przybył aparat przeciwpożarowy, przejeżdżając siedem mil (11 km) przez wyschnięte dno jeziora, sekcja ogonowa została obrócona w popiół. 46-681 został następnie wyposażony w ogon „V” (lub „motylek”) i został przetestowany w locie z tą konfiguracją. Został później wykorzystany w Edwards AFB jako symulator szkolenia załogi awaryjnej, a następnie zezłomowany.

Jako myśliwiec przechwytujący Thunderceptor został wkrótce przyćmiony przez projekty innych firm, ale podobnie jak Thunderceptor żaden z nich nie został wprowadzony do produkcji. United States Air Force postanowiła czekać na krótki czas potrzebny do wprowadzenia nowszych i znacznie bardziej zdolny wzory stworzone jako część 1954 przechwytujących projektu. Thunderceptor, podobnie jak inne konstrukcje przechwytujące tamtych czasów, miał niezwykle krótkie czasy lotu, rzędu 25 minut, co czyni je prawie bezużytecznymi do ochrony obszaru tak dużego jak Stany Zjednoczone. Projekty z 1954 roku przewyższały XF-91 pod względem prędkości, zasięgu i czasu wędrówki, a także zawierały radary i systemy kierowania ogniem potrzebne do działania w nocy i w każdych warunkach pogodowych. Era myśliwców przechwytujących typu dedykowana do myśliwców dobiegła końca.

Samolot na wystawie

XF-91 Thunderceptor, s/n 46-680 na wyświetlaczu

Ocalały prototyp, 46-0680, jest wystawiony w Galerii Badań i Rozwoju w Muzeum Narodowym Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych w Wright-Patterson AFB w Dayton w stanie Ohio .

Specyfikacje (XF-91 Thunderceptor)

Dane z Kompletnej Księgi Myśliwców, Legendy Sił Powietrznych #210: Republic XF-91 Thunderceptor

Ogólna charakterystyka

• Załoga: 1
• Długość: 43 stopy 3 cale (13,18 m)
  

47 stóp 6 cali (14 m) z ogonem motylkowym

46 stóp 9 cali (14 m) z noskiem kopuły

• Rozpiętość skrzydeł: 31 stóp 2,7 cala (9,517 m)
• Wysokość: 18 stóp 1,1875 cala (5,516563 m)
  

16 stóp 6 cali (5 m) z ogonem motylkowym

• Powierzchnia skrzydła: 320 stóp kwadratowych (30 m ² )
• Płat : Republika R-4,40-1710-1,0
• Masa własna: 15,853 funtów (7,191 kg)
• Masa brutto: 18600 funtów (8437 kg)
• Maksymalna masa startowa: 28 516 funtów (12 935 kg)
• Pojemność paliwa: 46-680 559 galonów amerykańskich (465 galonów imp; 2120 l) elementy wewnętrzne (JP)

46-681 231 US gal (192 imp gal; 870 l) JP w zbiorniku kadłuba

50 galonów amerykańskich (42 galonów imp; 190 l) LOX w przednim kadłubie

87 galonów amerykańskich (72 galonów imp; 330 l) LOX w tylnym kadłubie

191 US gal (159 imp gal; 720 l) woda-alkohol w przednim kadłubie

• 2x zbiorniki zrzutowe

60 US gal (50 imp gal; 230 l) (JP), 216 US gal (180 imp gal; 820 l) LOX , 265 US gal (221 imp gal; 1000 l) woda-alkohol w każdym

• Zespół napędowy: 1 x General Electric J47-GE-7 (później GE-17) silnik turboodrzutowy , 5200 lbf (23 kN) na sucho

6100 lbf (27 kN) z wtryskiem wody na sucho, 6900 lbf (31 kN) z dopalaczem

• Napęd: 1 x Silniki reakcji XLR11-RM-9 czterokomorowy silnik rakietowy na paliwo ciekłe, ciąg 6000 lbf (27 kN) z indywidualnie przełączanymi komorami

• Paliwo: woda-alkohol (25% H ₂ O / 75% C ₂ H ₆ O)
• Utleniacz: Ciekły tlen (LOX)

Wydajność

• Maksymalna prędkość: 984 mph (1584 km/h, 855 kn) przy 47 500 stóp (14 478 m)
• Maksymalna prędkość: Mach 1,49
• Zasięg: 1171 mil (1885 km, 1018 mil)
• Pułap serwisowy: 50 000–55 000 stóp (15 000–17 000 m)
• Czas do osiągnięcia wysokości: 50 000 stóp (15 240 m) w 5 minut 30 sekund
• Obciążenie skrzydła: 58,12 funta/stopę kwadratową (283,8 kg/m ² )
• Siła nacisku/waga : 0,60

Uzbrojenie

• Broń: przepis na:

• 4 x 20 mm (0,787 cala) M-3 działo z 200 rpg (F-91)

lub

• 4x działo T-110 z 15 pociskami T-131 każda (F-91-1)

lub

• 4x 20 mm (0,787 cala) działo M-24 z 200 rpg (F-91-3)

• Rakiety:
  
• do 6x 5 cali (127 mm) HVAR F-91B

lub

• 24 x 2,75 cala (70 mm) rakiety Mighty Mouse w wysuwanych klastrach wyrzutni
• Pociski: 4 pociski powietrzno-powietrzne Hughes AIM-4 Falcon (F-91-2)

Zobacz też

Samoloty o porównywalnej roli, konfiguracji i epoce

• Avro 720
• Saunders-Roe SR.53
• Saunders-Roe SR.177

Powiązane listy

• Lista samolotów wojskowych Stanów Zjednoczonych
• Lista samolotów myśliwskich

Bibliografia

Uwagi

Bibliografia

Dalsza lektura

• Tempo, Steve (2000). Republika XF-91 Thunderceptor . Legendy Sił Powietrznych. Nr 210 (pierwsze wydanie). Kalifornia, Stany Zjednoczone: Ginter Books. Numer ISBN 0-942612-91-4. Źródło 1 lutego 2015 .

Zewnętrzne linki

• XF-91 w amerykańskiej Komisji Stulecia Lotów
• Kilka zdjęć XF-91 46-680
• Interceptor, 1949 – zdjęcia z lotu 1949