Арсенал-Коллекция 2013 № 10 (16)

Последний флотский "Кертисс"

По итогам продувок в аэродинамической трубе для XF15C-1 признали оптимальным Т-образное хвостовое оперение

Невозможно, наверное, найти любителя авиации, никогда не слышавшего о фирме "Кертисс". Основанная одним из пионеров самолетостроения Гленном Кертиссом ещё в 1909 г., она к 1919 г. изготовила около 5200 самолетов, большинство из которых составляли учебные бипланы серии JN. В 20-е годы она оставалась одним из основных поставщиков боевых самолетов для правительства США, а её основной продукцией в этот период были двухместные одномоторные бипланы "Фалкон" - разведчики, легкие бомбардировщики и штурмовики. В 30-е годы приоритеты смещаются в сторону истребителей - конструкторы "Кертисса" проектируют удачную серию бипланов "Хоук", поставлявшуюся как армии, так и флоту США, а также экспортировавшихся буквально по всему миру. С 1935 г. в производстве находились истребители-монопланы "модель 75" (Р- 36), ставшие настоящим экспортным "хитом", а в начале Второй мировой войны на производственных линиях их сменили новые истребители "модель 81/87" (Р-40) - "Уорхоук" и "Киттихоук". И хотя фирма производила и самолеты другого назначения - например, пикирующие бомбардировщики "Хеллдайвер" - её визитной карточкой оставались истребители. Но к середине Второй мировой войны перспективы "Кертисса" становились все более туманными: ни один из разрабатываемых вариантов глубокой модернизации "Китттихоука" не попал в серию, а производство Р-40 сворачивалось - самолет не выдерживал конкуренции с "Мустангом". Не удалось вернуть утраченные позиции на рынке флотских истребителей - разрабатываемый с 1941 г. палубный XF14C-1 конструкторы так и не смогли довести до приемлемых кондиций, и эту программу пришлось закрыть в 1943 г. В такой ситуации шансом могло стать участие в программе создания перспективных истребителей для ВМС США, инициированной как раз в то время.

Первый прототип XF15C-1

1943 г. стал этапным для американской палубной авиации: в это время начиналась полномасштабная строевая служба двух выдающихся машин, истребителей F6F "Хэллкэт" и F4U "Корсар". Одновременно флот заказал разработку трех новых истребителей - турбореактивного "Ма|Щоннелл" XFD-1 "Фантом" и двух самолетов со смешанной силовой установкой (ПД+ТРД), "Райян" XFR-1 "Файрболл" и "Кертисс" XF15C-1.

Концептуально оба истребителя с комбинированной силовой установкой существенно различались. Дело в том, что конструкторы "Райяна" изначально исходили из того, что такой самолет будет лишь переходным к чисто реактивным машинам. В итоге их "Файрболл" получился относительно простым и имел небольшие размеры, соответственно, минимальными оказались и затраты на его проектирование. Специалисты "Кертисса" же рассчитывали, что их машина надолго займет место в строю морской авиации. Поэтому они постарались обеспечить истребителю максимально высокие летные характеристики. Истребитель "Кертисс" был довольно тяжелым, поскольку проектировался для применения с новых авианосцев типа "Мидуэй".

Официально требования к новому истребителю были объявлены Бюро аэронавтики под Новый год - 31 декабря 1943 г. Но в общих чертах они были известны гораздо раньше, и проектирование новой машины началось в конструкторском бюро в Буффало уже в ноябре. Инженеры "Кертисса" в то время ещё бились над доводкой XF14C-1, но перспектив эта машина не имела, и главный конструктор Фред Стил решил сосредоточить все усилия на новом проекте. В итоге, уже 11 декабря 1943 г. Бюро аэронавтики был представлен эскизный проект под незамысловатым обозначением "№ 1", предусматривавший постройку одноместного низкоплана с прямым крылом ламинарного профиля, нормальным хвостовым оперением, каплевидным фонарем пилотской кабины и трехопорным шасси с носовой стойкой - новинкой для палубной авиации. Силовая установка должна была состоять из поршневого и турбореактивного двигателей. С типом последнего определились практически сразу же - им должен был стать движок

Н-1 британской фирм "Де Хэвилленд". Его предполагалось поместить в фюзеляже за крылом, а короткое сопло выходило под хвостовую часть фюзеляжа относительно небольшого диаметра - своеобразную хвостовую балку. Воздухозаборники ТРД находились в передней кромке крыла. А вот с выбором поршневого двигателя поначалу возникли проблемы. Ф. Стил предлагал применить мотор "Пратт энд Уитни" R-4360 с двумя соосными винтами, уже опробованный на XF14C-1. Но Бюро аэронавтики настояло на установке двигателя той же фирмы R-2800 "Дабл Уосп" серии Е с одноступенчатым многоскоростным нагнетателем, представлявшего собой дальнейшее развитие известного семейства. Такой мотор должен был устанавливаться и на перспективных палубных истребителях "Груммана" - одномоторном F8F "Биркэт" и двухмоторном F7F "Тайгеркэт", а также новых модификациях "воутовского" "Корсара" F4U. Проектное вооружение должно было состоять из четырех 20-мм пушек, установленных попарно в консолях крыла.

Второй прототип в полете после переделки хвостового оперения

Третий прототип XF15C-1 на выставке самолетов, авиабаза Норфолк

Определенные трудности при проектировании истребителя вызывала незавершенность разработки ТРД, находившегося ещё на ранней стадии создания. Лишь когда Бюро аэронавтики получило из Великобритании чертежи окончательного варианта ТРД Н-1 В (впоследствии известного как "Гоблин"), можно было приступать к рабочему проектированию истребителя. Согласно требованиям, самолет с ТРД тягой 1225 кгс (12 кН) и ПД мощностью 2000 л.с. (1470 кВт) должен был развивать максимальную скорость порядка 775 км/ч. Скороподъемность требовалась не менее 30 м/с, потолок - 13 000 м, а дальность полета (без подвесных топливных баков и без включения ТРД) - 2300 км.

В номенклатуре "Кертисса" новый истребитель теперь обозначался как "модель 99", а в его основу были положены два эскизных проекта Р-1031-1 и Р-1031-2, представлявших собой дальнейшее развитие исходного проекта "№ 1". Бюро аэронавтики присвоило самолету обозначение XF15C-1. При разработке самолета были учтены результаты первых опытов морской авиации с реактивными самолетами - испытаний "одолженного" у ВВС истребителя "Белл" УР-59 "Эйркомет", проведенных в январе 1944 г. на авиабазе Патаксент Ривер.

7 апреля 1944 г. фирма получила официальный контракт, предусматривавший постройку трех прототипов XF15C-1 (номера Бюро аэронавтики 01213, 01214 и 01215), а также планера для прочностных испытаний. К тому времени уже велось изготовление полноразмерного макета самолета, готового 8 апреля. И вот тут начались проблемы: Бюро аэронавтики вдруг решило, что размах крыла самолета в сложенном положении должен составлять не 26 футов (7,92 м), а 22 фута (6,70 м). Это позволило бы разместить в ангаре авианосца больше самолетов. Конструкторам пришлось практически заново проектировать крыло, изменив компоновку пушечных отсеков, расположение подкрыльевых узлов подвески (с соответствующим изменением арматуры внутри крыла - ведь эти узлы должны были быть "мокрыми", т.е., рассчитанными на подвеску дополнительных топливных баков), сделать разрезными закрылки. Само крыло имело ламинарный профиль NACA, аналогичный примененному на истребителе "Норт Америкой" Р-51 "Мустанг". Специалисты NACA принимали участие и в разработке капота поршневого двигателя. Вместо обычной "юбки" коротких створок охлаждения, располагавшейся по всей (или почти всей) задней кромке капота, были применены четыре (по две с каждого борта) створки эжекционного типа. NACA также помогло рассчитать размер и сечение воздухозаборников ТРД. По требованию Бюро аэронавтики пришлось изменить расположение посадочного гака. Изначально Ф. Стил предполагал установить его под средней частью фюзеляжа, выведя из зоны влияния горячих газов ТРД. Заказчик же потребовал установить гак под хвостовой частью - что и сделали, придав гаку V-образные очертания.

Третий прототип XF15C-1 в музейной реставрационной мастерской, Брэдли Филд

Если с установкой поршневого двигателя на XF15C-1 никаких проблем не предвиделось, то проектирование установки ТРД заняло немало времени и потребовало значительных усилий конструкторов, несмотря на то, что образец двигателя Н-1В вместе с документацией поступил вовремя, а инженеры фирмы "Алис-Чалмерс", налаживавшей лицензионное производство ТРД под обозначением J36, оказывали всяческое содействие специалистам "Кертисса". При этом сам двигатель требовал доработки, поскольку британский оригинал работал на смеси бензина с парафином, что означало необходимость применения на самолете с комбинированной силовой установкой двух отдельных топливных систем. Бюро аэронавтики же твердо требовало приспособления ТРД к работе на обычном авиабензине.

Ведущие конструкторы XF15C-1 Джек Керн и Стюар Хан, считая испытания ТРД непосредственно на дорогом прототипе истребителя рискованными, "выпросили" у Бюро аэронавтики торпедоносец "Грумман" TBF "Авенджер". Его вместительный бомбоотсек позволял без особых проблем установить ТРД Н-1В в конфигурации, предусмотренной для XF15C-1, включая воздухозаборники и сопловую часть. Для экспериментов выделили машину XTBF-3 (номер 24141).

Весной 1944 г. проектные работы удалось значительно ускорить, направив на разработку XF15C-1 конструкторов, высвободившихся после закрытия проектов ХР-60 и ХР-62. К маю над проектированием нового истребителя работало 125 инженеров и техников. Длительность рабочего дня в КБ довели до 12 часов, один выходной в неделю предоставлялся лишь как особое поощрение. В течение мая удалось окончательно определить облик самолета и "утрясти" компоновку оборудования. Начали появляться и первые серьезные проблемы.

Curtiss XF15C

Так, оказалось, что предполагавшийся в качестве основного материала планера новый алюминиевый сплав 75ST ещё недостаточно изучен, и его применение требует дополнительных испытаний. Также не удалось вовремя получить поршневой двигатель "Дабл Уосп" серии Е (R-2800-30W), и Фред Стил вынужден был согласиться на установку менее мощного двигателя серии С (R-2800-22W). Но такое изменение повлекло за собой серьезное перепроектирование всей мотоустановки, поскольку моторы серии Е имели воздухозаборник карбюратора сверху, а серии С - снизу.

В сентябре 1944 г. на испытания вышел модифицированный "Авенджер", но пока без ТРД - Н-1В установили на нем лишь в ноябре. Началась и постройка первого прототипа XF15C-1 (01213), хотя ещё продолжались исследования в аэродинамических трубах фирмы "Кертисс" и NACA. Продувки в трубе NACA в Лэнгли показали, что для обеспечения устойчивости и управляемости на критических режимах полета необходимо увеличить площадь вертикального оперения и изменить расположение горизонтального оперения, но специалисты фирмы, сочтя, что изменения потребуют серьезного вмешательства в конструкцию самолета, решили повременить с ними до летных испытаний - авось обойдется... Параллельно с постройкой прототипа и продувками на специальном стенде отрабатывали конструкцию носовой опоры шасси - имелись опасения, что на разбеге могут возникать колебания типа "шимми". В ноябре 1944 г. начались испытания двигателя Н-1В на борту XTBF-3 - сначала на земле, а в январе 1945 г. - и в воздухе.

На февраль 1945 г. назначили начало летных испытаний первого прототипа XF15C-1, но предназначенный для установки на него двигатель задерживался на фирме "Алис-Чалмерс". Руководство фирмы предложило применить ТРД, испытывавшийся на "Авенджере", но Бюро аэронавтики тянуло с ответом. Поскольку сроки поджимали, было решено начать испытания XF15C-1 вообще без ТРД, установив вместо него примерно соответствующую по весу испытательную и контрольно-записывающую аппаратуру (после установки ТРД аппаратуру предполагалось переместить в крыло в пушечные отсеки - установка вооружения планировалась лишь на последней стадии испытаний).

Носовая часть XF15C-1. Хорошо виден поршневой двигатель R-2800 и воздухозаборник ТРД в корневой части крыла

XF15C-1 в исходной конфигурации, внизу - Доработанный XF15С-1 с Т-образным оперением

...Чем ближе было к концу месяца, тем больше нервничал начальник отдела летных испытаний "Кертисса" Карл Витц. Наконец, 25 февраля по его инициативе было собрано совещание руководителей основных подразделений фирмы, давшее добро на первый полет XF15C-1. Вечером того же дня состоялись первые пробы поршневого двигателя. Следующий день также отвели на наземные испытания - Бюро аэронавтики, ввиду применения на самолете нового типа выхлопных патрубков, требовало исключить возможность попадания выхлопных газов в пилотскую кабину. Прототип установили на специальных козлах в полетной конфигурации и продолжили гонки двигателя. 27 февраля место в кабине XF15C-1 занял опытнейший летчик-испытатель Ллойд Чайльдз, потративший несколько часов на скоростные рулежки с использованием всей длины ВПП. Наконец, 28 февраля тот же пилот впервые поднял XF15C-1 в воздух. Короткий полет по простейшей программе прошел без происшествий. Таким образом, сроки удалось выдержать. По-настоящему же программа летных испытаний начала отрабатываться уже в марте.

Летные испытания, проводимые лишь с использованием поршневого двигателя, проходили, в общем, без особых проблем. Правда, на некоторых режимах появлялся неприятный, весьма громкий шум. Его источником оказался вибрировавший капот двигателя, подкрепив который, проблему устранили. Пришлось также немного повозиться с системой управления - на малых скоростях элероны и руль направления были слишком "тяжелыми", а по достижении скорости 560 км/ч становились, наоборот, излишне "легкими". Устранить этот недостаток удалось путем тщательной регулировки триммеров.

Проблемы с поставкой двигателя американского производства (мотор J36 предназначался также для прототипов истребителя "Локхид" ХР-80, а именно эта программа считалась приоритетной) вынудили Бюро аэронавтики приобрести Н-1В для XF15C-1 в Великобритании. Этот ТРД прибыл в Буффало 20 марта. Предполагалось, что уже к концу апреля XF15C-1 начнет испытания с обоими установленными двигателями, но доработки самолета заняли больше времени, чем планировалось - помимо установки ТРД на самолете решили переделать систему управления, дабы избежать тех неприятных явлений, что вскрылись на ранней стадии испытаний. Пришлось переделать и топливную систему - ведь британский ТРД, в отличие от его американского "клона", не мог работать на авиационном бензине. Теперь главный топливный бак в фюзеляже замыкался на поршневой мотор, а вспомогательный - на турбореактивный.

Первый полет XF15C-1 с обоими моторами "на борту" состоялся 3 мая 1945 г. Место в кабине самолета вновь занял Ллойд Чайльдз, но ТРД в полете не включался - первоочередной задачей было изучить поведения самолета в воздухе с полным взлетным весом. Впоследствии к испытаниям подключился второй пилот, Чарльз Кокс. Именно он 8 мая пилотировал первый прототип XF15C-1 в 23-м полете, ставшим, увы, последним. При заходе на посадку Кокс по команде с земли ушел на второй круг, дабы пропустить садящийся транспортник. При этом пилот не обратил внимания на горящую на приборной панели лампочку опасно малого остатка топлива. На круге поршневой двигатель заглох. Чтобы спланировать пилоту не хватило ни скорости, ни высоты. Самолет рухнул на землю и взорвался - бак ТРД был заправлен "под завязку"...

Катастрофа первого прототипа произвела гнетущее впечатление, но работы по проекту продолжались. К тому времени уже завершалась постройка второго XF15C-1 (01214), получившего, наконец, штатный ТРД J36, приспособленный для работы на авиабензине. Но предполагавшийся исходным проектом поршневой мотор R-2800-30W фирма "Пратт энд Уитни" так и не поставила - вместо него пришлось установить R-2800-34W с нижним расположением воздухозаборника карбюратора.

XF15C-1 отличался достаточно большими для одноместного истребителя габаритами

Третий прототип XF15C-1

XF15C-1 в испытательном полете

В течение июня второй XF15C-1 прошел наземные испытания, а 9 июля 1945 г. Ллойд Чайльдз впервые поднял самолет в небо с обоими работающими двигателями. Испытания показали неплохие летные и пилотажные качества самолета, правда скорость сваливания была слишком высокой.

Пока второй прототип "обживался" в воздухе, в конструкторском бюро "Кертисса" велись дальнейшие работы по совершенствованию XF15C-1. Продувки в аэродинамической трубе NACA продемонстрировали целесообразность применения на самолете Т-образного оперения. От установки такого оперения на первом прототипе специалистам "Кертисса" удалось отвертеться, мотивируя это слишком высокой степенью готовности прототипа. Но Бюро аэронавтики, ознакомившись с результатами продувок, настаивало на применении Т-образного оперения на серийных машинах. К тому времени группу, разрабатывавшую XF15C-1, возглавил Брюс Итон, переведенный в Буффало из отделения "Кертисса" в Колумбусе, с охотой взявшийся за перепроектирование. Но над истребителем "Кертисса" сгущались тучи - к тому времени его конкуренты уже находились на гораздо более "продвинутых" стадиях развития: FR-1 "Файрболл" поступил в строевую часть, a FH-1 "Фантом" готовился к серийному производству. Становилось все более очевидным, что XF15C-1 так и останется опытным самолетом, и руководство фирмы объявило о предстоящем закрытии предприятия в Буффало. Тем не менее, Бюро аэронавтики считало необходимым продолжить доводку самолета и финансирование проекта не прекращалось.

30 августа 1945 г. в Буффало прибыли два пилота-испытателя ВМС США - коммандер Бакутис и коммандер Сазерленд. Первое впечатление, которое произвел XF15C-1 на авиаторов, воплотилось в возгласе: "Да он огромен!". Но познакомившись с машиной поближе и опробовав её в воздухе, оба пилота отметили хорошую управляемость самолета. Было решено передать второй прототип в Военно-морской авиационный испытательный центр (NATC) в Патаксент-Ривер для дальнейших тестов. Машину подготовили, сняв большую часть испытательной аппаратуры и установив штатное вооружение (четыре 20-мм пушки) и стрелковый прицел - правда, испытания вооружения в Буффало так и не провели. Оперение оставили прежним - новое Т-образное проходило статические испытания и доводку.

В середине октября 1945 г. второй экземпляр XF15C-1 перегнали в Патаксент-Ривер. Здесь ведущим летчиком-испытателем самолета назначили коммандера И.М. Оуэнса. Он впервые поднялся в воздух на XF15C-1 18 октября. На испытаниях самолет развил в горизонтальном полете на высоте 1525 м скорость 756 км/ч, но при этом ТРД работал не полную мощность: дальнейшее увеличение его оборотов вело к опасному возрастанию температуры газов за турбиной. Это же явление наблюдалось и при полете на высоте более 5000 м. В 84-м полете произошла авария - при посадке носовая стойка шасси не встала на замок и сложилась. Правда, на этот раз обошлось лишь повреждением винта.

В ноябре 1945 г. цикл испытаний в Патаксент-Ривер в основном завершился. Для определения дальнейшей судьбы XF15C-1 собрали совещание представителей фирмы-разработчика, Бюро аэронавтики и NATC. В ходе него специалисты "Кертисса" сумели убедить заказчика в том, что замена хвостового оперения позволит существенно улучшить летные и пилотажные характеристики самолета, и дальнейшей доводке машины дали зеленый свет. После этого второй прототип вернули в Буффало, а в середине декабря там же начались испытания третьего XF15C-1 (01215) - ещё с обычным оперением.

Вскоре ввиду окончательного закрытия предприятия в Буффало оба прототипа, равно как и планер, использовавшийся для статических испытаний, передали в Колумбус. Здесь третий прототип отправили в цех, где, наконец, установили Т-образное оперение, а второй продолжил летные испытания. 14 января 1946 г. он вновь "подломил" при посадке носовую стойку шасси. После ремонта он продолжил испытания, имевшие целью калибровку приборного оборудования и доводку капота для улучшения охлаждения поршневого двигателя.

Музейный XF15С-1 недавно был перекрашен по образцу опытных машин конца 40-х гг. (ранее он нес окраску строевых самолетов палубной авиации)

При переделке третьего XF15C-1, помимо установки нового оперения, увеличили угол наклона оси поршневого двигателя вниз с 2° до 5°, что существенно изменило очертания носовой части, а также заменили винт "Гамильтон Стандарт" на изделие "Дженерал Электрик" (такой же винт стоял и на втором прототипе). В новой конфигурации самолет впервые поднялся в воздух 13 марта 1946 г. под управлением "Скипа" Зиглера. Следом за самолетом 01215 переделке подвергся и второй прототип, вернувшийся на испытания в новом облике 20 августа 1946 г. Но к тому времени ВМС США окончательно утратили интерес к самолету, и 10 октября 1946 г. программа создания XF15C-1 была официально закрыта.

Поскольку оба экземпляра XF15C-1 были собственностью ВМС, их перегнали в Патаксент-Ривер. Там самолеты ещё некоторое время эксплуатировались - пилоты-испытатели знакомились на них с особенностями работы ТРД, заодно получая возможность записать в свои летные книжки ещё один тип воздушного судна. Второй прототип, налетавший 131 час, в мае 1947 г. передали в Корнельскую лабораторию аэронавтики (созданную, кстати, на базе бывшего предприятия "Кертисса" в Буффало) для испытаний топливных баков на стойкость к повреждениям и возгораниям, а затем сдали на слом. Третьей машине повезло больше - она эксплуатировалась в Патаксент-Ривер до конца 1948 г. (общий налет 56 часов), затем несколько лет находилась на выставке самолетов на авиабазе Норфолк. В настоящее время этот самолет является экспонатом авиамузея в Брэдли Филд (Куонсет, шт. Коннектикут).

Самолет XF15C-1 стал одним из представителей "тупиковой ветви" в развитии авиации в середине 40-х гг. - машин с комбинированными силовыми установками. Не показав никаких преимуществ перед чисто реактивными самолетами, они быстро сошли со сцены. И вместе с закатом XF15C-1, закатилась и звезда "Кертисса" - после закрытия программы создания этого истребителя, фирма построила лишь небольшую серию корабельных самолетов-разведчиков SC-2 и так и оставшийся в прототипах четырехмоторный ночной истребитель ХР-87 " Блэкхоук"...

Сергей ПАТЯНИН