Палубный истребитель F2H-3 Benshee

ОСНОВНОЙ ТЯЖЕЛЫЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ ФЛОТА

Принимая на вооружение свой первый реактивный истребитель FH-1 “фантом”, военно-морские силы США предложили фирме “Макдоннел” разработать на его базе более совершенный самолет — истребитель дальнего сопровождения для палубных стратегических бомбардировщиков “Нептун”. Основной целью проекта было создание машины если не способной конкурировать с реактивными самолетами ВВС, то хотя бы приближающейся к ним по своим летным характеристикам. Проектирование самолета под обозначением F2H началось весной 1945 года. F2H должен был обладать более мощным вооружением, значительно большей дальностью полета и лучшими летными характеристиками, чем “Фантом”.

В условиях жесткого дефицита времени инженеры фирмы “Макдоннел” сохранили у нового истребителя конструктивную схему предшественника. Повышения летных характеристик решили добиться за счет установки мощных двигателей J34-WE-22 с максимальной тягой 1360 кг (напомним, что у FH-1 этот показатель едва достигал 620 кг). Такой огромный прирост тяги получился за счет установки коротких форсажных камер на двигателях.

Сам двигатель J34 или “модель 24С” фирмы “Вестингауз” имел одиннадцатиступенчатый компрессор и двухступенчатую турбину. Первый опытный образец двигателя вышел на стендовые испытания в начале 1946 года. Однако за высокими тяговыми характеристиками ТРД скрывались и серьезные недостатки, которые чуть было не решили судьбу нового истребителя. Вес каждого двигателя вырос на 160 кг (по сравнению с двигателем “Фантома”), а длина увеличилась на целых 2,3 м. Вписать такую длинную “трубу” в корневую часть крыла оказалось очень сложно. Поэтому на первых порах речь шла только о сохранении характеристик “Фантома”, а не об их улучшении. Корневая часть крыла F2H у борта фюзеляжа получила хорду 5,5 м, только при такой величине сохранялись характеристики обтекания самолета. Остальная часть крыла также подверглась значительным усовершенствованиям. У корня складывающейся части крыла, на четверти его полуразмаха, ему придали ламинарный профиль NACA 65-212 с относительной толщиной 12%. На концах крыла использовали профиль NACA 63-209. Для читателей, не знакомых с особенностями американских реактивных самолетов того периода, скажем, что на всех остальных машинах чередование профилей было обратным, у корня — 63, а у конца — 65. По заявлениям специалистов фирмы “Макдоннел”, такая необычная перестановка создала эффект “обратной стреловидности” и соответственно улучшила аэродинамическое качество, устранив эффект перетекания пограничного слоя. Еще одна существенная модификация коснулась стоек шасси. У “Фантома” основные стойки убирались в направлении к фюзеляжу, а на F2H, где место для колес заняли двигатели и дополнительные топливные баки. колеса стали убирать в сторону концов крыла. С целью увеличения количества самолетов на палубе авианосца передняя стойка шасси на стоянке могла убираться отдельно от главных стоек; при этом передняя часть фюзеляжа опускалась на специальную опору, а хвостовая задиралась вверх, что позволяло подвести нос стоящего сзади F2H под приподнятый хвост переднего.

Первый опытный экземпляр под обозначением XF2H-1 закончили в конце 1946 года. Самолет получил официальное название “Бенши” — “Вопящее привидение”. 11 января 1947 года он совершил свой первый полет. В ходе летных испытаний обнаружились серьезные проблемы. Истребитель лихорадочно трясло, причем летчик ощущал вибрацию не как в обычных случаях — через органы управления, а через собственное кресло. Несколько испытательных полетов на разных высотах и скоростях показали, что причины тряски кроются в неправильном обтекании самолета. Фюзеляж, крылья и хвостовое оперение оклеили шерстяными нитями, которые непрерывно фотографировались с летящего рядом самолета. Однако уже в первом полете участки с неправильным обтеканием определились визуально. Ими оказались стык крыла и фюзеляжа, а также место соединения вертикального оперения с горизонтальным. Фирма пробовала бороться с этим опасным явлением разными способами. На задней кромке корневой части крыла установили длинный зализ, пробовали длинный пулеобразный обтекатель в месте стыковки горизонтального оперения и киля, а в хвостовой части продольные перегородки. После каждой доработки самолет, покрытый шерстью, летал в сопровождении наблюдателей.

В конце концов угол поперечного V стабилизатора уменьшили с 15° до 10°. Но после всех переделок начали вибрировать элероны и руль направления; устранить этот недостаток полностью так и не удалось, и в серийных самолетах установили гидравлические демпферы и бустеры, уменьшающие тряску, а в кабину -индикатор, показывающий момент наступления кризиса. Таким “Бенши” и запустили в серийное производство.

В мае 1947 года флот заказал 56 самолетов, а через год еще 179 машин.

Первый серийный “Бенши” поднялся в воздух 10 августа 1949 года. Уже в процессе серийного производства фирма “Вестингауз” передала на “Макдоннел” новую модификацию двигателя J34— J34-WE-34 с максимальной тягой на форсаже 1470 кг. Этот ТРД сразу установили на второй серийный самолет и присвоили ему новое обозначение F2H-2. Новый двигатель оказался более прожорливым, и конструкторы увеличили объем топливных баков на 670 литров за счет

удлинения фюзеляжа на 40 см. Кроме этого, на концах крыла закрепили несбрасываемые топливные баки — по 755 литров каждый.

Весной 1949 года группа самолетов F2H-2 прибыла на борт авианосца “Франклин Рузвельт” для прохождения приемосдаточных испытаний, и после серии полетов их признали годными к эксплуатации.

“Бенши” начали поступать в войска, заменяя там устаревшие “фантомы”. В августе 1949 года из первой партии в 56 машин сформировали две боевые эскадрильи. В это же время флот провел показательные полеты своих новейших истребителей. Один из самолетов поставил рекорд для флота, поднявшись на высоту 15 800 м, а еще четыре “Бенши” приняли участие в национальных авиационных гонках 1949 года. Самолеты взлетели с палубы авианосца “Мидуэй”, стоявшего на якоре в гавани Нью-Йорка, и приземлились в Кливленде, преодолев 700 км. Общее время полета составило 47 минут 13 секунд, что соответствовало средней скорости 890 км/ч. Во время этих гонок фирма “Вестингауз” провела один полет для рекламы своего двигателя J34 — машина поднялась на высоту 12 000 м

за 10 минут. В дальнейшем это время довели До 7,5 минуты.

В августе 1949 года небольшой серией в 14 машин выпускался ночной истребитель F2H-2N, отличающийся от исходного варианта радиолокатором в удлиненной носовой части фюзеляжа. Таким образом, общий заказ на новый истребитель предполагал закупку 188 самолетов. “Бенши” становился основным тяжелым истребителем палубной авиации США.

После начала войны в Корее флот испытывал дефицит боевых палубных самолетов и в 1952 году заказал фирме “Макдоннел” еще 146 истребителей “бенши” модификации F2H-2. В добавление к ним моряки потребовали создания разведывательной модификации самолета. Разведчик F2H-2P разработали на базе стандартного F2H-2 в 1952 году. С самолета сняли все вооружение и в удлиненной носовой части закрепили “шпионский набор” из плановых и перспективных фотоаппаратов. Ухудшение продольной и поперечной устойчивости (из-за снятия вооружения) скомпенсировали увеличением площади вертикального и горизонтального оперения. Всего выпустили 58 экземпляров самолетов-разведчиков.

В Корею посылали только три эскадрильи истребителей F2H-2, остальные подразделения находились в резерве на случай возникновения глобального военного конфликта. Первая эскадрилья VF-11 прибыла на фронт в сентябре 1952 года на борту авианосца “Кирсардж”. А в июне 1953 года ее сменили 22-я и 62-я эскадрильи. Истребители привлекались для поддержки ударных самолетов и атак по наземным целям. Несколько раз они сопровождали тяжелые бомбардировщики ВВС В-29. Кроме них в боевых действиях принимали участие разведчики F2H-2P из состава 1 -и авиационной группы морской пехоты.

За неполные девять месяцев боевых действий “бенши” ни разу не встречались с советскими истребителями МиГ-15, поэтому трудно сравнивать достоинства и недостатки этих самолетов. Все сбитые “бенши” числились на счету корейских и китайских зенитчиков.

Положительный опыт, полученный конструкторами в процессе разработки ночного истребителя F2H-2N, и огромные резервы конструкции самолета позволили создать на его базе всепогодный дальний истребитель F2H-3. На нем опять увеличили объем топливных баков за счет удлинения фюзеляжа, встроив в него цилиндрическую секцию длиной 0,79 м. Считая полученный прирост объема возимого топлива недостаточным, а увеличение длины фюзеляжа невозможным, инженеры разработали специальный подфюзеляжный несбрасываемый бак. Он закреплялся между двигателями. Форма бака была подобрана таким образом, чтобы он плавно вписывался в обводы фюзеляжа и как можно меньше влиял на аэродинамические характеристики. На третьей модификации самолета конструкторам удалось полностью победить вибрацию хвостового оперения. Для этого они перенесли стабилизатор с киля на фюзеляж и внесли некоторые изменения в демпфирующие механизмы проводки управления. Всего построили 175 самолетов F2H-3.

Последней серийной модификацией “Бенши” стал самолет F2H-4. От F2H-3 он отличался более совершенными двигателями J34-WE-38 с максимальной тягой 1910 кг. Всего построили 55 машин. Единственное внешнее отличие “четверки” от “тройки” заключалось в форме стабилизатора, к которому на переднюю кромку в корневой части прикрепили треугольный наплыв.

Серийное производство “Бенши” закончилось осенью 1953 года. На флоте истребители этого типа эксплуатировали, по официальным данным, до сентября 1958 года. В конце своей карьеры “Бенши” использовался в качестве истребителя-бомбардировщика с увеличенным количеством узлов подвески вооружения под крылом. Последней эскадрильей “Бенши” была VF-92 с авианосца “Тикондерога”. По другим данным, F2H-4 из VF-11 “Ред Рипперс” видели на борту авианосца “Эссекс” в начале 1959 года, когда он возвратился из Средиземноморского похода. Кроме этого, шестерка самолетов F2H-4 из эскадрильи VA-152 летала с авианосца “Беннингтон” также до января 1959 года.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Длина,м......................... 12,8

Высота,м......................... 4,4

Размах крыла, м ................. 12,65

Масса пустого, кг................ 3800

Масса взлетная, кг:

нормальная.................... 6350

максимальная.................. 7700

Скорость полета максимальная, км/ч............. 1065

Скороподъемность, м/с........... 45,7

Потолок, м..................... 17 000

Дальность полета максимальная, км .............. 3600

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Истребитель F2H “Бенши” представлял собой моноплан с низкорасположенным прямым крылом и однокилевым хвостовым оперением. Фюзеляж типа полумонокок овального сечения выполнялся из алюминиевых сплавов. На модификациях F2H-2N и более поздних -3 и -4 в носовой части находились радиолокатор и пушечное вооружение. На первых вариантах самолета место РЛС занимали блоки радиооборудования и боезапас для пушек. Кабина пилота герметичная. Фонарь кабины каплевидный, при открывании подвижная часть сдвигалась назад электрическим мотором. В средней части фюзеляжа располагались топливные баки и узлы крепления лонжеронов крыла.

Крыло самолета — прямое двухлонжеронное. Механизация состояла из элеронов и посадочных щитков с гидравлическим приводом. Щитки находились на нижней поверхности крыла. На концах его крепились несбрасываемые топливные баки емкостью 755 литров каждый. Запас топлива во внутренних баках составлял 725 литров, а общий запас топлива, таким образом, достигал 2235 литров керосина, что позволило довести максимальный радиус действия до 1000 км (с учетом расхода топлива на двадцатиминутный воздушный бой). Расход топлива из всех баков регулировался автоматической системой с целью сохранения балансировки самолета.

Увеличение максимальной высоты полета на 5000 м, по сравнению с самолетом “Фантом”, потребовало пересмотреть конструкцию дренажной системы баков. Основное назначение этой системы—в уменьшении опасной для конструкции разницы в давлениях (между давлением в баках и атмосферным) во время изменения высоты полета. Этот параметр сильно ограничивал скороподъемность первых реактивных истребителей, у которых на высоте более 8000 м начиналось бурное кипение топлива. Давление в баках сильно повышалось, и около 6% керосина выбрасывалось в атмосферу через трубки диаметром 40 мм.

Именно на истребителе “Бенши” фирма “Макдоннел” объявила войну “неизбежным” потерям топлива на большой высоте. Баки самолета усилили и установили систему, создающую в баках избыточное давление 0,14 кг/см2. Кроме топливной системы, обновлению подверглась и масляная система. Усовершенствованный расходный маслобак позволил самолету совершать перевернутый полет продолжительностью до 25 секунд.

Двигатели истребителя были закреплены в круглых отверстиях в стенках переднего и заднего лонжеронов крыла у бортов фюзеляжа. Для облегчения процедуры замены двигателя нижние части лонжеронов имели отъемные звенья. Система запуска двигателя — пиротехническая. Она легче обычной системы почти на 100 кг и запускала двигатели на 30 секунд быстрее.

Шасси самолета трехстоечное с носовым колесом. Основные стойки убирались в крыло. Пневматики основных колес размерами 660х170 мм имели двенадцать слоев нейлонового корда. Пневматик носового колеса размером 560х185 мм имел пять таких слоев. Сложная внутренняя структура пневматиков позволила увеличить перегрузки при посадке на палубу авианосца без опасности “разуть” изрядно потяжелевший самолет.

Механизмы складывания шасси И поворота передней стойки — электрические. На F2H-2 и F2H-3 передняя стойка шасси на стоянке могла складываться. В хвостовой части самолетов всех модификаций устанавливались дополнительная хвостовая опора и посадочный крюк. К катапульте машина цеплялась с помощью бриделя.

Вооружение самолетов первых модификаций состояло из четырех пулеметов калибром 15,2 мм, установленных снизу в носовой части фюзеляжа, а не вверху, как на “Фантоме”. При таком расположении несколько усложнилась пристрелка оружия, но значительно облегчились обслуживание на земле и удаление стреляных гильз и звеньев в воздухе. Начиная с F2H-3 на самолеты стали устанавливать по четыре 20-мм пушки. На некоторых самолетах вместо левой верхней пушки ставили штангу системы дозаправки топливом в полете. На всепогодных истребителях F2H-3 и F2H-4 имелось восемь узлов внешней подвески (четыре — в корневой части и четыре — на концах крыла). На них могли подвешиваться до четырех управляемых ракет “Сайдуиндер” или бомбы небольшого калибра.

А.ЧЕЧИН

Палубный истребитель F2H “Бенши”:

1 — 20-мм пушки; 2 — штанга дозаправки топливом в воздухе; 3 — приемник воздушного давления (ПВД); 4 — руль направления; 5 — серьга для швартовки самолета на палубе; 6 — лючки эксплуатационные; 7 — баки топливные крыльевые; 8 — антенна радиовысотомера; 9 — окна установки фотокамер; 10 — отсек разведывательного оборудования; 11 — аэронавигационный огонь (АНО); 12 — элерон; 13 — триммер элерона; 14 — щиток носовой стойки шасси; 15 — пилоны центроплана; 16 — щитки основной стойки шасси; 17 — пилоны концевой части крыла; 18 — колесо носовое; 19 — стойка носового колеса; 20 — УР “Сайдуиндер”; 21 — НУР HVAR; 22 — бомбы калибром 454 кг; 23 — щитки тормозные посадочные; 24 — узел поворота крыла; 25 — гидроцилиндр щитка шасси; 26 — руль высоты; 27 — триммер руля высоты; 28 — триммер руля поворота; 29 — антенна АРК; 30 — штырь для ориентирования на посадке; 31 — обтекатель РЛС; 32 — бак топливный интегральный; 33 — антенна радиостанции; 34 — тело двигателя центральное; 35 — крюк посадочный.

Чертежи для печати
Источник: "Моделист-Конструктор" 1998, №7
OCR: Андрей Мятишкин