Prošli put smo pogledali projekte zrakoplova u obliku diska nastalih u nacističkoj Njemačkoj. Nitko od njih nije dosegao manje -više profinjeno stanje. Najuspješniji dizajn, zrakoplov AS-6, uspio je proći letačke testove pa je čak pokušao poletjeti. Ipak, sve je to postignuto po cijenu nekoliko nesreća. Kao rezultat toga, Njemačka, uloživši mnogo novca, nikada nije dobila niti jedan zrakoplov nestandardnog okruglog oblika. Nekoliko godina prije Nijemaca, slične projekte započeli su američki inženjeri. I iz raznih razloga, "diskovi" iz Sjedinjenih Država pokazali su se mnogo uspješnijima od njemačkih, iako također nisu otišli u masovnu proizvodnju.
"Palačinke" Zimmermanna
Od svih američkih inženjera, Charles Zimmerman postigao je prvi uspjeh na području zrakoplova u obliku diska. Valja napomenuti da je ideja da krilo bude okruglo u planu postojala i prije. Samo su prethodne ideje ostale u fazama ideja ili preliminarnih skica izgleda zrakoplova. Godine 1933. Zimmerman se zaposlio u Chance Voughtu i mogao je započeti istraživanje krila s ultra niskim omjerom širine i visine slike. Svrha njegova rada bila je proučavanje svojstava krila s omjerom stranica približno jedinicom, kao i različite oblike prednjih i stražnjih rubova krila. Tijekom nekoliko godina Zimmermann je testirao različite aerodinamičke konfiguracije sve dok nije došao do zaključka da su karakteristike nosive površine, koja je u tlocrtu imala okrugli oblik, dobre.
Vought V-173 "Leteća palačinka"
Studije su pokazale da krilo u obliku diska, unatoč relativno velikom otporu zraka, ima vrlo dobro podizanje. Osim toga, na ispitnim je modelima utvrđeno da je moguće poboljšati aerodinamičke karakteristike zrakoplova s takvim krilom samo pravilnim rasporedom motora i propelera. Da biste to učinili, potonje treba postaviti tako da protok koji stvaraju ispire gornju i donju površinu krila. Do 1939. Zimmermannov je projekt došao do faze u kojoj je bilo moguće prestati eksperimentirati na modelima i početi projektirati punopravni zrakoplov.
Zrakoplov s indeksom V-173 i neslužbenim imenom Flying Pancake ("Leteća palačinka") ugradio je sve nove Zimmermannove ideje. Glavna jedinica građevine bila je trup krila, oblika bliskog krugu. U tom slučaju profil krila bio je simetričan. Dva propelera zrakoplova prenijeta su ispred krila i svaki je imao promjer veći od pet metara. Zahvaljujući tome, kao i posebno odabranoj brzini okretanja propelera, podizanje krila bilo je nekoliko puta veće od onog kod zrakoplova s ravnim krilom istog raspona. Osim toga, propeleri su se rotirali tako da su se vrtlozi koji su silazili s lopatica vrtjeli u smjeru suprotnom od kretanja vrtložnih vrtloga na krajevima krila. Ova značajka dizajna povećala je učinkovito proširenje ravnine ležaja s jednog na četiri. Istodobno, nisu bile potrebne promjene veličine zrakoplova.
Unutar trupa krila smještena su dva klipna motora Continental A80 sa po samo 80 konjskih snaga. Svaki od njih bio je povezan s vlastitim propelerom i sinkroniziran s drugim motorom kroz dodatno vratilo. Vrijedi napomenuti da je za osiguravanje učinkovitog protoka oko krila u mehanizam za sinkronizaciju morao biti uveden zaseban mjenjač: jedan motor je rotirao svoj propeler u smjeru kazaljke na satu, a drugi u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Ipak, čak i s tako složenom i neobičnom elektranom, V-173 nije težio više od 1400 kg. U središtu prednjeg dijela trupa krila bio je postavljen kokpit s nadstrešnicom u obliku kapljice. Radi praktičnosti pilota, donja strana prednjeg dijela krila bila je od stakla. Činjenica je da kada je ovaj dio aviona bio zapečaćen platnom ili šperpločom, pilot nije mogao normalno gledati prema naprijed i prema dolje, što bi moglo imati izuzetno žalostan učinak na slijetanje zrakoplova. Slijetanje i polijetanje planirano je na tradicionalan način, uz upotrebu piste. V-173 bio je opremljen jednostavnim stajnim trapom koji se nije uvlačio. Za čisto eksperimentalni zrakoplov to se smatralo dovoljnim. Kontrola leta trebala se provoditi pomoću dvije kobilice s kormilima i dva stabilizatora s kormilima, nazvana "dizala". Prema zamisli Zimmermanna, oni su istovremeno igrali ulogu elerona i dizala. Nešto kasnije takvo će se upravljačko tijelo nazvati izrazom "Elevon".
Do početka montaže prototipa za projekt se zainteresirao Zavod za zrakoplovstvo američke mornarice. Ubrzo nakon toga promijenili su zanimanje za veliku pozornost i zahtijevali daljnju razvoj V-173 uzimajući u obzir moguću operaciju na nosačima zrakoplova. Međutim, izgled stroja bio je toliko neobičan da su pomorske vlasti prvo zahtijevale da se puni model "Palačinke" raznese u zračnom tunelu. Došlo je do toga da je jedan od admirala postavio pitanje poput "može li ova stvar letjeti?" 15. rujna 1941. eksperimenti u zračnom tunelu završeni su i nitko iz visokih vlasti više nije sumnjao u potencijal novog zrakoplova. Dan nakon završetka ispitivanja punog modela, mornarica je ponudila tvrtki Chance Vought ugovor o razvoju punopravnog lovca na bazi nosača.
Tijekom čišćenja identificirano je nekoliko grešaka u dizajnu koje su ubrzo ispravljene. U ljeto 42. godine na testiranje je otišao iskusni V-173. Isprva su testni piloti bili ograničeni samo na taksiranje i trčanje. Prvi let zrakoplova obavio se tek 23. studenog. Istodobno, već u prvim letovima "Leteća palačinka" pokazala je izvrsne karakteristike i u potpunosti potvrdila ispravnost svog dizajnera. Na primjer, brzina uzlijetanja tijekom polijetanja nije prelazila 45-50 km / h, a dva motora po 80 KS svaki. ubrzao do 240 kilometara na sat. Za tako slabu elektranu ovo je bilo više nego dobro. Ne bez nesreća. Početkom 1943. oba su motora tijekom leta isključena na prototipnom zrakoplovu. Pilot je morao kliziti do najbliže plaže i hitno sletjeti. Zbog nedovoljne čvrstoće pješčanog "premaza" zrakoplov je prevrnuo nos i oštetio propelere. Međutim, popravak je trajao samo nekoliko dana.
Kad je prototip V-173 obnovljen, Zimmerman je u suradnji s projektantima Chance Vout pod vodstvom Y. Greenwooda dovršio razvoj nove verzije Leteće palačinke. Ovaj put dizajn je bio namijenjen vojnoj uporabi. Samo vojska, da se razumijemo, nije pokazivala veliko zanimanje za originalni zrakoplov. Da, performanse uzlijetanja i slijetanja izgledale su obećavajuće, ali potreba za restrukturiranjem proizvodnje, uvođenjem novih tehnologija itd. očito nije dodalo optimizam. Stoga je izgled novog zrakoplova s indeksom XF5U usvojen tek u srpnju 1943., a ugovor o izgradnji dva prototipa potpisan je godinu dana kasnije. Novi borac dobio je nadimak Skimmer - "Skimmer".
Opći dizajn XF5U bio je sličan V-173. Međutim, za razliku od drvene konstrukcije starijih zrakoplova, predloženo je da se novi napravi od metala. Ovaj materijal je bio sastavljen od balsa dijelova prekrivenih aluminijskim limom. Metalit je imao dobre vrijednosti čvrstoće i bio je vrlo lagan. Osim toga, postojala je mogućnost proizvodnje metalnih dijelova žigosanjem, što je obećavalo značajno smanjenje troškova proizvodnje. XF5U je veći od prethodnika, što međutim nema utjecaja na dopuštena opterećenja. Sustav upravljanja u cjelini ostao je isti, ali je kokpit značajno izmijenjen. Zahvaljujući novom, snažnom metalnom okviru, kokpit je pomaknut prema gore, što je također omogućilo uklanjanje prozora s donje strane prednje strane krila. Na bočnim stranama kokpita postavljeno je šest strojnica Browning M2 kalibra 12,7 mm. Na bočnim mjestima pilota nalazile su se dvije instalacije od tri mitraljeza. Sredinom 40-ih godina takvo se oružje smatralo dovoljnim, ali u budućnosti se planiralo zamijeniti mitraljeze topovima 20 mm. Osim cijevnog naoružanja, zrakoplovi su mogli nositi nevođene rakete, bombe itd. Za njih je ispod srednjeg dijela zrakoplova bilo šest pilona.
Odvojeno, vrijedi govoriti o novoj elektrani XF5U. Potpuni lovac na bazi nosača trebao je biti pogonjen klipnim motorima Pratt & Whitney R2000-7 snage 1350 KS. Zajedno s novim motorima, ažurirana "Palačinka" dobila je nove propelere. Za XF5U, Hamilton Standard razvio je originalni oblik elise s oštricom. U usporedbi sa starim, bili su učinkovitiji pri malim i srednjim brzinama. Osim toga, novi propeleri s četiri oštrice optimizirani su za relativno niske performanse. Ukupna snaga elektrane premašila je dvije i pol tisuće konjskih snaga. U kombinaciji s učinkovitim propelerima i najvećom težinom pri polijetanju od 7600 kg, to je čak omogućilo i okomito polijetanje. Samo za to bilo je potrebno avion instalirati na posebnu rampu.
Sredinom lipnja 1945. prvi prototip Shumovke bio je spreman. Novost dizajna, pa čak i samog njegova koncepta dugo je sprječavala početak testiranja. Vodstvo američke mornarice svako malo izdavalo je nove zabrane letova. Zbog toga je prvo taksiranje bilo moguće tek krajem 46. godine. Zauzvrat, prvi let dogodio se 12. siječnja 1947. godine. Srećom, bilo je malo problema s podržavanjem vojske. Do početka 47. mornarica je također smanjila financiranje. Iz tog razloga, program ispitivanja leta morao se skratiti. Ipak, uz održavanje performansi uzlijetanja i slijetanja, bilo je moguće zrakoplov ubrzati na više od 800 kilometara na sat. Za 1945. to je bio jako dobar pokazatelj, ali ne i za 48. Do tada su u trupe počeli ulaziti mlazni lovci, a "Shumovka" jednostavno nije našla mjesto u nomenklaturi mornaričkih zrakoplova. Početkom 1948. program je zamrznut, a nešto kasnije oba su prototipa rastavljena.
XF5U-1
Teoretski, aerodinamika "Leteće palačinke" i "Skimmera" omogućila je izvođenje takvih manevara za koje drugi zrakoplovi jednostavno nisu bili sposobni. Osim toga, izgled XF5U Skimmera mogao bi znatno olakšati život posadama nosača zrakoplova. Međutim, revolucionarna novost dizajna bila je faktor koji je stavio točku na cijeli projekt. Od svih proizvedenih zrakoplova Zimmermann u obliku diska, do danas je preživio samo jedan prototip V-173 koji se čuva u Smithsonian muzeju.
Leteći tanjur koji nije letio
Nekoliko godina nakon zatvaranja Zimmermannovih projekata, ideje nestandardnih izgleda vratile su se samo na znanstveni način. Nije se došlo do izgradnje prototipa. To se promijenilo 1952. godine kada je zaposlenik Avro Kanade John "Jack" Frost pokrenuo projekt Avro VZ-9 Avrocar. Vrijedi napomenuti da je, za razliku od prethodno opisanih dizajna, Frostova ideja bila potpuno u skladu s onim što većina ljudi zamišlja kada kaže "zrakoplov u obliku diska". Kanadski dizajner odlučio je ne napraviti krilo u obliku diska, već će zamahnuti na još jednu originalnu ideju.
Avrocar S / N 58-7055 (s oznakom AV-7055)
Frost je odlučio koristiti mlazni potisak koji je već tada bio poznat u kombinaciji s tzv. Coanda efekt. Bit ovog fenomena leži u činjenici da se tok tekućine ili plina, krećući se uz bilo koji objekt, nastoji približiti ili čak "zalijepiti". Prema Frostovoj zamisli, ovakvo ponašanje zraka trebalo je olakšati manevriranje aparatom. Prvo su inženjeri Avro Canada napravili mali aparat za demonstraciju svojih ideja. Model promjera samo 11 centimetara mogao bi se uzdići u zrak do male visine, ali nikakvi mehanizmi za manevriranje nisu stali u njega. Ipak, kanadski vojni odjel zainteresirao se za ideju te je za nastavak rada izdvojio oko 400 tisuća američkih dolara. Ubrzo nakon toga, projekt je dobio indeks Y2.
U ovoj je fazi budući Avrocar postao meta špijunske drame. CIA je od 1952. pokušavala otkriti imaju li neke zemlje nove dizajne zrakoplova. U 53. izviđači su saznali za postojanje projekta Y2 i o tome izvijestili svoje nadređene. Ubrzo nakon prijenosa dokumenata "gore" gospoda iz Pentagona kontaktirala su kanadsku vojsku i pozvali ih da zajedno nastave stvaranje Y2. Kanada je prihvatila ponudu. Između ostalog, to je imalo ugodne financijske implikacije. Načelnik Odjela za istraživanje zračnih snaga SAD -a, general -pukovnik D. Putt, prikupljao je 2 milijuna dolara godišnje. Vrlo hrabro za revolucionaran novi projekt. No, novac je dodijeljen i Avro je nastavio istraživanje. Do sredine desetljeća bio je spreman projekt VZ-9 koji je, zapravo, postao "labudova pjesma" programa Y2.
Disk od petnaest metara sa šest turbo-mlaznica, koji je izbacivao plinove kroz vlastite mlaznice, a pokretao je i veliku turbinu, teoretski se mogao popeti na bilo koju visinu i letjeti u bilo kojem smjeru. Kupac, kojeg zastupaju američka i kanadska vojska, odobrio je projekt, ali je zahtijevao prvo testiranje nove tehnologije na manjem vozilu s posadom. Zbog toga je "ploča" stisnuta na promjer od oko šest metara. U skladu s tim promijenjena je i elektrana: sada su samo tri motora postavljena oko središnje turbine. Zanimljiv je sustav kontrole leta. Za uspon ili silazak trebalo je promijeniti potisak svih motora odjednom, što je utjecalo na brzinu podizne turbine. Za naginjanje u jednom ili drugom smjeru, Avrocar je imao poseban sustav koji je mijenjao potisak pojedinih motora tako da se tijelo uređaja, zbog svoje razlike, naginjalo u pravom smjeru. Morao sam dosta petljati s ovim sustavom: bilo je potrebno uzeti u obzir odziv gasa motora, stabilnost cijelog aparata i puno drugih parametara.
Nekoliko fotografija u letu
Sredinom 1959. prvi prototip Avrocara bio je spreman. Došao je trenutak za testiranje. Prvi su tjedni provedeni u razvijanju interakcije motora i njihovih upravljačkih sustava. Bio je to težak posao, ali Kanađani i Amerikanci su to učinili. Do studenog iste godine VZ-9 je bio spreman za prvi let. Dana 12. studenog "leteći tanjur" poletio je sa zemlje i lebdio na maloj visini. S vremenom su počeli dodavati vuču i odvoditi uređaj na nešto veće visine. Na udaljenosti od oko metar od tla, Avrocar je slobodno visio, manevrirao i mogao se kretati u bilo kojem smjeru. No, kad je došlo do penjanja na visinu od barem nekoliko metara, odjednom se pojavila jedna vrlo neugodna značajka projekta. Relativno slaba elektrana prototipa mogla je pružiti zadovoljavajuću stabilnost i upravljivost samo na visini do jednog i pol metra. S daljnjim usponom "Avrocar" se morao osloniti samo na Coanda efekt. Ekran je, pak, nestao, a zrakoplov je izgubio prijašnju stabilnost. Nakon niza probnih letova, inženjeri Avro Canada morali su se vratiti iza ladica. U međuvremenu je kanadska vojska, nezadovoljna rezultatima, zaključila da je projekt beskoristan i odbila je dalje davati novac.
Tijekom sljedećih mjeseci tim dizajnera pod vodstvom J. Frosta pokušao je pronaći rješenje za otkriveni problem i osigurati odgovarajuću stabilnost. U ovoj fazi rada prikupljeno je još nekoliko modela na kojima su razrađene nove ideje. Međutim, nijedan se model nije uspio popeti na podnošljivu visinu i još se nije prevrnuo. Među razlozima za takvo ponašanje vozila bili su nedostatak dodatne zračne potpore (isti učinak tla), te zahtjevi dizajna za točno i točno uravnoteženje te potreba za sinkronizacijom rada motora. Sve se to moglo ispraviti samo uz radikalnu promjenu dizajna. Krajem 1960. Frost je započeo redizajniranje projekta u skladu s iskustvom koje je prikupio. Od 1959. projekt Y2 financiraju samo Sjedinjene Države. S vremenom su američki dužnosnici odgovorni za program počeli sumnjati u njegovu svrsishodnost. Stoga je ubrzo nakon početka kardinalne modernizacije prestalo financiranje Avrokara. Osoblje Pentagona bilo je strogo i lakonski. Dokument o prestanku radova ukazivao je na besmislenost projekta, kao i na nepostojanje bilo kakvog zadovoljavajućeg rezultata po cijeni od oko dvanaest milijuna dolara.
"Tanjir" bez leta je ipak odnesen u muzej zrakoplovstva
Oba izgrađena prototipa Avrocara, koja se čuvaju u zrakoplovnim muzejima Sjedinjenih Država, preživjela su do našeg vremena. Prije desetak godina brojni kanadski povjesničari zalagali su se za prijenos jednog od "Avrokara" u ruke Kanade. Motivirali su to potrebom da prepoznaju zasluge svoje zemlje u stvaranju projekta. Istodobno, tema financiranja dionica nekako je zaobiđena, iako su Sjedinjene Države potrošile više od deset puta više novca na program Y2 od svog sjevernog susjeda. Konkretno, stoga su razgovori s početka 2000-ih ostali samo razgovori, a oba izgrađena VZ-9 i dalje su u američkim muzejima.
