Terakhir kali kami melihat proyek pesawat berbentuk cakram yang dibuat di Nazi Jerman. Tak satu pun dari mereka mencapai kondisi yang kurang lebih halus. Desain yang paling sukses, pesawat AS-6, berhasil masuk uji terbang dan bahkan berusaha lepas landas. Namun demikian, semua ini dicapai dengan mengorbankan beberapa kecelakaan. Akibatnya, Jerman, setelah menginvestasikan banyak uang, tidak pernah menerima satu pun pesawat dengan bentuk bulat yang tidak standar. Beberapa tahun sebelum Jerman, proyek serupa dimulai oleh insinyur Amerika. Dan karena berbagai alasan, "cakram" dari Amerika Serikat ternyata jauh lebih sukses daripada yang Jerman, meskipun mereka juga tidak diproduksi massal.
"Pancake" oleh Zimmermann
Dari semua insinyur Amerika, Charles Zimmerman mencapai kesuksesan pertama di bidang pesawat berbentuk cakram. Perlu dicatat bahwa ide untuk membuat sayap bundar dalam rencana sudah ada sebelumnya. Hanya ide-ide sebelumnya yang tersisa pada tahap ide atau sketsa awal penampilan pesawat. Pada tahun 1933, Zimmerman mendapat pekerjaan di Chance Vought dan dapat memulai penelitian tentang sayap dengan rasio aspek sangat rendah. Tujuan karyanya adalah untuk mempelajari sifat-sifat sayap dengan aspek rasio sekitar kesatuan, serta berbagai bentuk tepi depan dan belakang sayap. Selama beberapa tahun, Zimmermann menguji berbagai konfigurasi aerodinamis hingga ia sampai pada kesimpulan bahwa karakteristik permukaan bantalan, yang memiliki bentuk bulat dalam denah, adalah baik.
Vought V-173 "Pancake Terbang"
Penelitian telah menunjukkan bahwa sayap berbentuk cakram, meskipun memiliki hambatan udara yang relatif tinggi, memiliki daya angkat yang sangat baik. Selain itu, ditemukan pada model uji bahwa adalah mungkin untuk meningkatkan karakteristik aerodinamis pesawat dengan sayap seperti itu hanya dengan pengaturan mesin dan baling-baling yang benar. Untuk melakukan ini, yang terakhir harus ditempatkan sehingga aliran yang dibuat oleh mereka mencuci permukaan atas dan bawah sayap. Pada tahun 1939, proyek Zimmermann telah mencapai tahap di mana dimungkinkan untuk berhenti bereksperimen pada model dan mulai merancang pesawat penuh.
Pesawat dengan indeks V-173 dan nama tidak resmi Flying Pancake ("Flying Pancake") telah memasukkan semua ide baru Zimmermann. Unit utama dari struktur itu adalah lambung sayap, bentuknya mendekati lingkaran. Dalam hal ini, profil sayapnya simetris. Dua baling-baling pesawat dibawa ke depan dari sayap dan masing-masing memiliki diameter lebih dari lima meter. Berkat ini, serta kecepatan rotasi baling-baling yang dipilih secara khusus, daya angkat sayap beberapa kali lebih tinggi daripada pesawat dengan sayap lurus dengan rentang yang sama. Selain itu, baling-baling berputar sehingga vortisitas yang keluar dari sudu-sudu berputar ke arah yang berlawanan dengan gerakan wake vortisitas di ujung-ujung sayap. Fitur desain ini meningkatkan ekstensi bidang bantalan efektif dari satu menjadi empat. Pada saat yang sama, tidak ada perubahan ukuran pesawat yang diperlukan.
Di dalam lambung sayap ditempatkan dua mesin piston Continental A80 dengan masing-masing hanya 80 tenaga kuda. Masing-masing terhubung ke baling-balingnya sendiri dan disinkronkan dengan motor lain melalui poros tambahan. Perlu dicatat bahwa untuk memastikan aliran yang efektif di sekitar sayap, gearbox terpisah harus dimasukkan ke dalam mekanisme sinkronisasi: satu motor memutar baling-balingnya searah jarum jam, dan yang lainnya berlawanan arah jarum jam. Namun demikian, bahkan dengan pembangkit listrik yang begitu kompleks dan tidak biasa, V-173 memiliki berat tidak lebih dari 1.400 kg. Di tengah bagian depan lambung sayap ditempatkan kokpit dengan kanopi berbentuk drop. Untuk kenyamanan pilot, bagian bawah sayap depan terbuat dari kaca. Faktanya adalah bahwa ketika bagian dari pesawat ini disegel dengan kanvas atau kayu lapis, pilot biasanya tidak dapat melihat ke depan dan ke bawah, yang dapat memiliki efek yang sangat menyedihkan pada pendaratan pesawat. Pendaratan dan lepas landas rencananya akan dilakukan dengan cara tradisional, menggunakan landasan pacu. V-173 dilengkapi dengan roda pendarat sederhana yang tidak dapat ditarik dengan penyangga penyangga. Untuk pesawat eksperimental murni, ini dianggap cukup. Kontrol penerbangan akan dilakukan dengan menggunakan dua lunas dengan kemudi dan dua stabilisator dengan kemudi, yang disebut "elevator". Seperti yang dikandung oleh Zimmermann, mereka secara bersamaan memainkan peran sebagai aileron dan elevator. Beberapa saat kemudian, badan pengatur seperti itu akan disebut istilah "Elevon".
Pada awal perakitan prototipe, Biro Penerbangan Angkatan Laut AS menjadi tertarik dengan proyek tersebut. Segera setelah itu, mereka mengubah minat mereka dan menuntut agar V-173 dikembangkan lebih lanjut dengan mempertimbangkan kemungkinan operasi pada kapal induk. Namun, penampilan mesin itu sangat tidak biasa sehingga otoritas angkatan laut pertama-tama menuntut agar model skala penuh "Pancake" ditiup di terowongan angin. Sampai-sampai salah satu laksamana mengajukan pertanyaan seperti "bisakah benda ini terbang?" Pada tanggal 15 September 1941, percobaan di terowongan angin selesai dan tidak ada seorang pun dari otoritas tinggi yang meragukan potensi pesawat baru. Sehari setelah pengujian model skala penuh berakhir, Angkatan Laut menawarkan kontrak kepada Chance Vought untuk mengembangkan pesawat tempur berbasis kapal induk.
Selama pembersihan, beberapa kekurangan desain diidentifikasi, yang segera diperbaiki. Pada musim panas 42, sebuah V-173 berpengalaman pergi untuk pengujian. Pada awalnya, uji coba hanya terbatas pada taxi dan jogging. Penerbangan pertama pesawat hanya terjadi pada 23 November. Pada saat yang sama, sudah dalam penerbangan pertama "Flying Pancake" menunjukkan karakteristik yang sangat baik dan sepenuhnya mengkonfirmasi kebenaran perancangnya. Misalnya, kecepatan lepas landas saat lepas landas tidak melebihi 45-50 km / jam, dan masing-masing dua mesin hanya 80 hp. mempercepatnya menjadi 240 kilometer per jam. Untuk pembangkit listrik yang begitu lemah, ini lebih dari bagus. Bukan tanpa kecelakaan. Pada awal tahun 1943, kedua mesin dimatikan pada pesawat prototipe selama penerbangan. Pilot harus meluncur ke pantai terdekat dan melakukan pendaratan darurat. Karena kekuatan "lapisan" pasir yang tidak mencukupi, pesawat membalikkan hidung dan merusak baling-baling. Namun, perbaikan hanya memakan waktu beberapa hari.
Pada saat prototipe V-173 dibangun kembali, Zimmerman, bekerja sama dengan desainer Chance Vout di bawah arahan Y. Greenwood, telah menyelesaikan pengembangan versi baru dari Flying Pancake. Kali ini, desainnya ditujukan untuk penggunaan militer. Hanya militer, mari kita hadapi itu, tidak menunjukkan banyak minat pada pesawat asli. Ya, kinerja lepas landas dan mendarat tampak menjanjikan, tetapi kebutuhan untuk merestrukturisasi produksi, memperkenalkan teknologi baru, dll. jelas tidak menambah optimisme. Oleh karena itu, tata letak pesawat baru dengan indeks XF5U diadopsi hanya pada Juli 1943, dan kontrak untuk pembangunan dua prototipe ditandatangani setahun kemudian. Petarung baru menerima julukan Skimmer - "Skimmer".
Desain umum XF5U mirip dengan V-173. Namun, tidak seperti struktur kayu dari pesawat yang lebih tua, diusulkan untuk membuat yang baru dari logam. Bahan ini merupakan gabungan dari bagian balsa yang dilapisi dengan lembaran aluminium. Metalite memiliki nilai kekuatan yang baik dan sangat ringan. Selain itu, ada kemungkinan pembuatan bagian logam dengan stamping, yang menjanjikan untuk secara signifikan mengurangi biaya produksi. XF5U lebih besar dari pendahulunya, yang, bagaimanapun, tidak berdampak pada beban yang diizinkan. Sistem kontrol secara keseluruhan tetap sama, tetapi kokpit diubah secara signifikan. Berkat kerangka metalit baru yang kuat, kokpit dipindahkan ke atas, yang juga memungkinkan untuk melepas jendela di bagian bawah bagian depan sayap. Enam senapan mesin Browning M2 12,7 mm ditempatkan di sisi kokpit. Di sisi tempat kerja pilot ada dua instalasi tiga senapan mesin. Untuk pertengahan 40-an, senjata seperti itu dianggap cukup, tetapi di masa depan direncanakan untuk mengganti senapan mesin dengan meriam 20 mm. Selain persenjataan laras, pesawat dapat membawa rudal, bom, dll. Bagi mereka, ada enam tiang di bawah bagian tengah pesawat.
Secara terpisah, ada baiknya berbicara tentang pembangkit listrik baru XF5U. Pesawat tempur berbasis kapal induk akan ditenagai oleh mesin piston Pratt & Whitney R2000-7 dengan kapasitas 1350 hp. Bersama dengan motor baru, "Pancake" yang diperbarui menerima baling-baling baru. Untuk XF5U, Hamilton Standard telah mengembangkan bentuk baling-baling blade asli. Dibandingkan dengan yang lama, mereka lebih efisien pada kecepatan rendah dan menengah. Selain itu, baling-baling empat bilah baru telah dioptimalkan untuk kinerja RPM yang relatif rendah. Kekuatan total pembangkit listrik melebihi dua setengah ribu tenaga kuda. Dikombinasikan dengan baling-baling yang efisien dan berat lepas landas maksimum 7600 kg, ini bahkan memungkinkan untuk lepas landas secara vertikal. Hanya untuk ini perlu memasang pesawat di jalan khusus.
Pada pertengahan Juni 1945, prototipe pertama Shumovka sudah siap. Kebaruan desain dan bahkan konsepnya untuk waktu yang lama mencegah dimulainya pengujian. Pimpinan Angkatan Laut AS sesekali mengeluarkan larangan baru pada penerbangan. Karena itu, taksi pertama hanya dimungkinkan pada akhir tanggal 46. Pada gilirannya, penerbangan pertama terjadi pada 12 Januari 1947. Untungnya, ada beberapa masalah dengan mendukung militer. Pada awal ke-47, Angkatan Laut juga memotong dana. Untuk itu, program uji terbang harus dipersingkat. Namun demikian, sambil mempertahankan kinerja lepas landas dan mendarat, pesawat dapat dipercepat hingga lebih dari 800 kilometer per jam. Untuk tahun 1945, ini adalah indikator yang sangat baik, tetapi tidak untuk yang ke-48. Pada saat itu, jet tempur mulai memasuki pasukan dan "Shumovka" sama sekali tidak menemukan tempat dalam nomenklatur pesawat angkatan laut. Pada awal 1948, program dibekukan, dan beberapa saat kemudian, kedua prototipe dibongkar.
XF5U-1
Secara teoritis, aerodinamika "Flying Pancake" dan "Skimmer" memungkinkan untuk melakukan manuver sedemikian rupa sehingga pesawat lain tidak mampu melakukannya. Selain itu, tata letak Skimmer XF5U dapat membuat hidup lebih mudah bagi awak kapal induk. Namun, kebaruan desain yang revolusioner adalah faktor yang mengakhiri keseluruhan proyek. Dari semua pesawat berbentuk cakram Zimmermann yang diproduksi, hanya satu prototipe V-173, yang disimpan di Museum Smithsonian, yang bertahan hingga hari ini.
Piring terbang yang tidak terbang
Selama beberapa tahun setelah penutupan proyek Zimmermann, ide-ide tata letak non-standar kembali hanya secara ilmiah. Itu tidak sampai ke titik membangun prototipe. Ini berubah pada tahun 1952 ketika karyawan Avro Canada John "Jack" Frost memprakarsai proyek Avro VZ-9 Avrocar. Perlu dicatat bahwa, tidak seperti desain yang dijelaskan sebelumnya, ide Frost sepenuhnya konsisten dengan apa yang kebanyakan orang bayangkan ketika mereka mengatakan "pesawat berbentuk cakram." Perancang Kanada memutuskan untuk tidak membuat sayap dalam bentuk cakram, tetapi mengayunkan ide orisinal lainnya.
Avrocar S / N 58-7055 (ditandai AV-7055)
Frost memutuskan untuk menggunakan dorongan jet yang sudah familiar untuk saat itu dalam kombinasi dengan apa yang disebut. efek Coanda. Inti dari fenomena ini terletak pada kenyataan bahwa aliran cairan atau gas, yang bergerak di sebelah objek apa pun, cenderung mendekatinya atau bahkan "menempel". Menurut ide Frost, perilaku udara ini seharusnya memfasilitasi manuver peralatan. Pertama, para insinyur Avro Canada membuat peralatan kecil untuk mendemonstrasikan ide-ide mereka. Model dengan diameter hanya 11 sentimeter dapat naik ke udara hingga ketinggian kecil, tetapi mekanisme manuver apa pun tidak cocok dengannya. Namun demikian, departemen militer Kanada tertarik dengan ide tersebut dan mengalokasikan sekitar 400 ribu dolar AS untuk melanjutkan pekerjaan tersebut. Tak lama kemudian, proyek menerima indeks Y2.
Pada tahap ini, masa depan Avrocar menjadi target drama mata-mata. Sejak tahun 1952, CIA telah mencoba mencari tahu apakah beberapa negara memiliki desain pesawat baru. Pada tanggal 53, para pramuka mengetahui adanya proyek Y2 dan melaporkannya kepada atasan mereka. Segera setelah transfer dokumen ke "atas" pria dari Pentagon menghubungi militer Kanada dan mengundang mereka untuk melanjutkan penciptaan Y2 bersama-sama. Kanada menerima tawaran itu. Antara lain, ini memiliki implikasi keuangan yang menyenangkan. Kepala Divisi Penelitian Angkatan Udara AS, Letnan Jenderal D. Putt, telah mengumpulkan dana $ 2 juta setahun. Sangat berani untuk proyek baru yang revolusioner. Namun, uang itu dialokasikan dan Avro melanjutkan penelitiannya. Pada pertengahan dekade, proyek VZ-9 sudah siap, yang, pada kenyataannya, menjadi "lagu angsa" dari program Y2.
Cakram lima belas meter dengan enam turbojet, yang mengeluarkan gas melalui nozelnya sendiri, dan juga menggerakkan turbin besar, secara teoritis dapat naik ke ketinggian berapa pun dan terbang ke segala arah. Pelanggan, yang diwakili oleh militer Amerika dan Kanada, menyetujui proyek tersebut, tetapi menuntut terlebih dahulu untuk menguji teknologi baru pada kendaraan berawak yang lebih kecil. Karena itu, "piring" itu diperas hingga diameter sekitar enam meter. Pembangkit listrik juga diubah sesuai: sekarang hanya tiga mesin ditempatkan di sekitar turbin pusat. Sistem kontrol penerbangannya menarik. Untuk naik atau turun, itu seharusnya mengubah daya dorong semua mesin sekaligus, yang memengaruhi kecepatan turbin pengangkat. Untuk memiringkan ke satu arah atau lainnya, Avrocar memiliki sistem khusus yang mengubah daya dorong masing-masing mesin sehingga bodi perangkat, karena perbedaannya, miring ke arah yang benar. Saya harus banyak mengotak-atik sistem ini: perlu memperhitungkan respons throttle mesin, stabilitas seluruh peralatan, dan banyak parameter lainnya.
Beberapa foto dalam penerbangan
Pada pertengahan 1959, prototipe pertama Avrocar sudah siap. Waktunya telah tiba untuk pengujian. Minggu-minggu pertama dihabiskan untuk mempelajari interaksi mesin dan sistem kontrolnya. Itu adalah bisnis yang sulit, tetapi orang Kanada dan Amerika melakukannya. Pada bulan November tahun yang sama, VZ-9 siap untuk penerbangan perdananya. Pada 12 November, "piring terbang" lepas landas dari tanah dan melayang di ketinggian rendah. Seiring waktu, mereka mulai menambah daya tarik dan membawa perangkat ke ketinggian yang sedikit lebih tinggi. Pada jarak sekitar satu meter dari tanah, Avrocar tergantung bebas, bermanuver dan bisa bergerak ke segala arah. Tetapi ketika harus mendaki ke ketinggian setidaknya beberapa meter, satu fitur yang sangat tidak menyenangkan dari proyek itu tiba-tiba muncul. Pembangkit listrik prototipe yang relatif lemah dapat memberikan stabilitas dan pengendalian yang memuaskan hanya pada ketinggian hingga satu setengah meter. Dengan kebangkitan lebih lanjut dari "Avrocar" harus mengandalkan hanya pada efek Coanda. Efek layar, pada gilirannya, menghilang dan pesawat kehilangan stabilitas sebelumnya. Setelah serangkaian uji terbang, para insinyur Avro Canada harus kembali ke balik laci. Sementara itu, militer Kanada, yang tidak puas dengan hasilnya, sampai pada kesimpulan bahwa proyek itu tidak berguna dan menolak untuk terus memberikan uang.
Selama beberapa bulan berikutnya, tim desainer yang dipimpin oleh J. Frost mencoba menemukan solusi untuk masalah yang ditemukan dan memastikan stabilitas yang tepat. Pada tahap pekerjaan ini, beberapa model lagi dikumpulkan, di mana ide-ide baru dikerjakan. Namun, tidak ada model yang mampu naik ke ketinggian yang dapat ditoleransi dan tetap tidak berguling. Di antara alasan perilaku kendaraan ini adalah kurangnya dukungan udara tambahan (efek tanah yang sama), dan persyaratan desain untuk keseimbangan yang akurat dan akurat, dan kebutuhan untuk menyinkronkan pengoperasian mesin. Semua ini hanya dapat diperbaiki dengan bantuan perubahan desain yang radikal. Pada akhir tahun 1960, Frost mulai mendesain ulang proyek tersebut sesuai dengan pengalaman yang telah dia kumpulkan. Sejak 1959, proyek Y2 hanya didanai oleh Amerika Serikat. Seiring waktu, pejabat Amerika yang bertanggung jawab atas program tersebut mulai meragukan kelayakannya. Oleh karena itu, tak lama setelah dimulainya modernisasi utama, pendanaan untuk Avrokar dihentikan. Staf Pentagon keras dan singkat. Dokumen penghentian pekerjaan menunjukkan kesia-siaan proyek, serta tidak adanya hasil yang memuaskan dengan biaya sekitar dua belas juta dolar.
"Piring" yang tidak bisa terbang itu dibawa ke museum dirgantara
Kedua prototipe Avrocar yang dibangun, yang disimpan di museum penerbangan Amerika Serikat, telah bertahan hingga zaman kita. Sekitar sepuluh tahun yang lalu, sejumlah sejarawan Kanada menganjurkan pemindahan salah satu "Avrokar" ke tangan Kanada. Mereka memotivasi ini dengan kebutuhan untuk mengakui manfaat negara mereka dalam pembuatan proyek. Pada saat yang sama, topik pembiayaan saham entah bagaimana dilewati, meskipun Amerika Serikat menghabiskan lebih dari sepuluh kali lebih banyak uang untuk program Y2 daripada tetangga utaranya. Secara khusus, dan oleh karena itu, percakapan di awal tahun 2000-an tetap menjadi percakapan, dan kedua VZ-9 yang dibangun masih ada di museum Amerika.
