Convair XF-92 - Convair XF-92

XF-92A
Convair XF-92A.jpg
Uma foto do Convair XF-92A em vôo
Função Aeronave interceptora
Fabricante Convair
Primeiro voo 18 de setembro de 1948
Status Cancelado
Usuário primário Força Aérea dos Estados Unidos
Número construído 1
Variantes Adaga Convair F-102 Delta

O Convair XF-92 (originalmente designado XP-92 ) foi uma das primeiras aeronaves americanas de asa delta . Originalmente concebido como um interceptor de defesa de ponto , o projeto foi usado mais tarde exclusivamente para fins experimentais . No entanto, levou Convair para usar a delta-asa de uma série de desenhos, incluindo o F-102 Delta Dagger , F-106 dard , prostituta B-58 , a Marinha dos Estados Unidos da F2Y Mar do dardo , bem como o VTOL FY Pogo .

Design e desenvolvimento

Trabalho cedo

Maquete do XP-92.
O XF-92A na Base da Força Aérea de Edwards , 1952

Antes de agosto de 1945, a Divisão Vultee da Consolidated-Vultee examinou a possibilidade de uma aeronave de asa aberta movida por um foguete canalizado. Anos antes, a empresa havia realizado projetos que envolviam motores de radiadores refrigerados a líquido. Com esse projeto, o combustível seria adicionado ao calor produzido por pequenos motores de foguete no duto, criando um "pseudo- ramjet ".

Em agosto de 1945, as Forças Aéreas do Exército dos Estados Unidos (USAAF), em breve renomeada como Força Aérea dos Estados Unidos , emitiram uma proposta para um interceptor supersônico capaz de velocidades de 1.100 km / h (700 mph) e atingindo uma altitude de 50.000 pés ( 15.000 m) em quatro minutos. Várias empresas responderam, entre as quais a Consolidated-Vultee, que apresentou seu projeto em 13 de outubro de 1945. Este projeto apresentava asas inclinadas e caudas em V , bem como um poderoso sistema de propulsão. Além do foguete canalizado, quatro foguetes de 1.200 libras-força (5,3 kN) foram posicionados no bocal de exaustão, junto com o turbojato de 1.560 libras (6,9 kN) 19XB produzido pela Westinghouse.

Uma proposta da Consolidated Vultee (mais tarde Convair) foi aceita em maio de 1946, com uma proposta para uma aeronave com motor ramjet, com uma asa varrida de 45 ° sob o Projeto Secreto do Comando de Material Aéreo da USAAF MX-813. No entanto, os testes em túnel de vento demonstraram uma série de problemas com este projeto.

Mudar para delta

Convair descobriu que ao endireitar a borda de fuga e aumentar a varredura da borda de ataque, as características de sua nova asa foram muito melhoradas. Assim, ao contrário das sugestões do designer alemão Alexander Lippisch influenciado, Convair descobriu de forma independente a asa delta delta de alta velocidade. Ralph Shick, chefe de pesquisa aerodinâmica, mais tarde conheceu Lippisch na Base Aérea de Wright-Patterson . Isso ajudou a convencê-lo de que o delta estreito era o caminho a seguir, no entanto a influência de Lippisch não forneceu mais do que "apoio moral" e Convair rejeitou muitas de suas idéias, como a asa grossa do projeto Lippisch P.13a e o DM -1 planador de teste que os EUA testaram.

A energia seria fornecida por um motor a jato Westinghouse J30 de 1.560 lbf (6.900 N) auxiliado por uma bateria de seis foguetes de combustível líquido de 2.000 lbf (8,9 kN). Esse sistema de propulsão mista exigia um duto de admissão muito grande, que não apenas alimentava o motor a jato, mas também passava ar ao redor do escapamento do foguete para aumentar o empuxo . Localizado centralmente, o grande duto não deixou nenhum lugar para colocar uma cabine de comando tradicional; em sua localização normal, teria se projetado profundamente no duto. Para resolver isso, a equipe modificou o design de uma forma semelhante ao Leduc 0.10 e Miles M.52 , colocando a cabine em um corpo cilíndrico no centro da entrada. O projeto foi apresentado à Força Aérea dos Estados Unidos em 1946 e aceito para desenvolvimento como XP-92.

Pesquisa delta

A fim de ganhar experiência a bordo com o layout de asa delta, Convair sugeriu a construção de um protótipo menor, o Modelo 7002 , que a USAAF aceitou em novembro de 1946.

Para economizar tempo e dinheiro de desenvolvimento, muitos componentes foram retirados de outras aeronaves; a engrenagem principal foi retirada de um FJ-1 Fury norte-americano , a roda do nariz de um Bell P-63 Kingcobra , o motor e a hidráulica foram retirados de um Lockheed P-80 Shooting Star , o assento ejetável e a cobertura da cabine foram retirados do Convair XP-81 e os pedais do leme foram retirados de um treinador BT-13.

A construção estava em andamento no Vultee Field em Downey, Califórnia, quando a North American Aviation assumiu as fábricas da Vultee no verão de 1947. A fuselagem foi transferida para a fábrica da Convair em San Diego e concluída no outono. Em dezembro foi enviado sem um motor para NACA 's Ames laboratório aeronáutico para testes de túnel de vento. Após a conclusão dos testes, a fuselagem foi devolvida a San Diego, onde foi equipada com um motor Allison J33 -A-21 de 4.250 lbf (18.900 N) .

No momento em que a aeronave estava pronta para o teste, o conceito do interceptor de defesa de ponto parecia desatualizado e o (agora redesignado) projeto do F-92 foi cancelado. Eles também decidiram renomear a aeronave de teste como XF-92A .

Histórico operacional

Convair XF-92A em vôo com esquema de metal puro

Em abril de 1948, o XF-92A foi enviado para Muroc Dry Lake (que mais tarde se tornou Edwards AFB ). Os primeiros testes limitaram-se a taxiar, embora um pequeno salto tenha sido feito em 9 de junho de 1948. O primeiro vôo do XF-92A foi em 18 de setembro de 1948 com o piloto de testes do Convair Ellis D. "Sam" Shannon nos controles. Em 21 de dezembro de 1948, Bill Martin começou a testar a aeronave para a empresa. Após 47 voos totalizando 20 horas e 33 minutos, a aeronave foi entregue à USAAF em 26 de agosto de 1949, com os testes sendo atribuídos a Frank Everest e Chuck Yeager .

Yeager foi o primeiro piloto da Força Aérea a voar no XF-92A em 13 de outubro de 1949. Em seu segundo vôo, ele mergulhou a aeronave em um mergulho de 4 g split-S , atingindo Mach 1,05 por um breve período. Ao se aproximar para pousar neste vôo, ele continuou a puxar o nariz cada vez mais alto para diminuir a velocidade de avanço para evitar os problemas de sua primeira tentativa. Surpreendentemente, a aeronave simplesmente não estagnava; ele foi capaz de continuar levantando o nariz até chegar a 45 graus de inclinação , voando sob controle naquela atitude para um pouso a 67 mph (108 km / h), 100 mph (160 km / h) mais lento do que Convair havia conseguido.

Em 1951, o XF-92A foi remodelado com um motor Allison J33-A-29 com pós-combustor, oferecendo um empuxo de 7.500 lbf (33.000 N). O XF-92A com novo motor foi pilotado por Yeager pela primeira vez em 20 de julho de 1951. No entanto, houve muito pouca melhoria no desempenho. Além disso, houve problemas de manutenção com este motor e apenas 21 voos foram feitos durante os 19 meses seguintes. Uma mudança final de motor foi feita para o J33-A-16 de 5.400 lbf (24.000 N).

Em 9 de abril de 1953, Scott Crossfield iniciou uma série de voos em nome da NACA. Esses testes revelaram uma tendência violenta de aumento de volume durante curvas em alta velocidade, muitas vezes de até 6 ge em uma ocasião de 8 g. A adição de cercas de asa aliviou parcialmente este problema. Crossfield voou 25 voos no XF-92A em 14 de outubro de 1953. Após o último voo da aeronave, o trem de pouso do nariz colapsou quando Crossfield taxiou para fora do leito do lago e a aeronave foi aposentada.

Nenhum dos pilotos teve muito a dizer sobre o design. Yeager comentou: "Era um avião difícil de voar, mas ... consegui chegar a Mach 1.05." Crossfield foi mais direto, dizendo: "Ninguém queria pilotar o XF-92. Não havia uma linha de pilotos para aquele avião. Era uma fera voadora miserável. Todos reclamaram que ele tinha pouca potência."

Influência

Acidente de pouso, 1953

A fina seção transversal do aerofólio da asa delta, o baixo peso e a resistência estrutural tornaram-no um bom candidato para um avião supersônico. A grande área de superfície de 425 pés 2 (39 m 2 ) proporcionou uma carga de asa baixa que, por sua vez, levou a um bom desempenho em baixa velocidade. Velocidades de pouso muito lentas poderiam ser alcançadas, ao custo de ângulos de pouso extremamente altos e a visibilidade pobre resultante. A combinação de boas características de alta e baixa velocidade era muito difícil de se obter para outras formas de planos . Embora o XF-92 em si não tenha sido apreciado, o conceito de design era claramente promissor e a asa delta foi usada em vários designs do Convair durante as décadas de 1950 e 1960.

De particular interesse para os projetistas de aeronaves foi o comportamento inesperadamente bom em baixa velocidade que Yeager notou em seu segundo vôo. A aeronave continuou controlável em ângulos de ataque muito altos (alfa), onde um layout convencional teria estagnado. A razão para isso acabou sendo a criação inesperada de um grande vórtice sobre a parte superior da asa, gerado pelo fluxo de ar entre a fuselagem e o bordo de ataque da asa em alfa alto. O vórtice ficou "preso" à superfície superior da asa, fornecendo-lhe ar que se movia a velocidades muito maiores do que a velocidade de avanço da aeronave. Ao controlar o fluxo nesta área crítica, o envelope de desempenho do delta poderia ser amplamente expandido, o que levou à introdução de canards na maioria dos projetos de asa delta nas décadas de 1960 e 1970. Mais recentemente, "mini-deltas", na forma de extensões de ponta , tornaram-se comuns na maioria das aeronaves de caça, criando o vórtice sobre uma forma de asa mais convencional.

Aeronave em exibição

XF-92A no NMUSAF em 31 de agosto de 2017.

Operadores

 Estados Unidos

Especificações (XF-92A)

Diagrama projetado ortograficamente do XF-92A.

Dados do Fighters of the United States Air Force

Características gerais

  • Tripulação: 1
  • Comprimento: 12,95 m (42 pés 6 pol.)
  • Envergadura: 31 pés 4 pol. (9,55 m)
  • Altura: 5,41 m (17 pés e 9 pol.)
  • Área da asa: 425 pés quadrados (39,5 m 2 )
  • Aerofólio : NACA 65-006.5
  • Peso vazio: 9.078 lb (4.118 kg)
  • Peso bruto: 14.608 lb (6.626 kg)
  • Powerplant: 1 × motor turbojato Allison J33-A-29 pós - combustão, 4.500 lbf (20 kN) de empuxo seco, 7.500 lbf (33 kN) com pós-combustor

Desempenho

  • Velocidade máxima: 718 mph (1.156 km / h, 624 kn)
  • Teto de serviço: 50.750 pés (15.470 m)
  • Taxa de subida: 8.135 pés / min (41,33 m / s)
  • Carregamento da asa: 34 lb / pés quadrados (170 kg / m 2 )
  • Empuxo / peso : 0,51

Cultura popular

Convair XF-92A pintado como um MiG-23 fictício para o filme Jet Pilot

Uma aplicação incomum do XF-92A foi como modelo de filme, entrando no papel do "MiG-23" no filme de Howard Hughes, Jet Pilot , estrelado por John Wayne e Janet Leigh . Devido ao longo atraso no lançamento do filme, na época em que apareceu em 1957, o papel do XF-92A havia sido deixado na sala de edição. Ele apareceu no filme Toward the Unknown (1956), estrelado por William Holden, novamente sob o disfarce de outra aeronave, desta vez, o F-102 Delta Dagger.

Veja também

Desenvolvimento relacionado

Aeronave de função, configuração e época comparáveis

Listas relacionadas

Notas

Bibliografia

  • Bradley, Robert E. Convair Advanced Designs II , Crecy Publishing, 2013.
  • Dorr, Robert F. e David Donald. Caças da Força Aérea dos Estados Unidos . London: Temple, 1990. ISBN  0-600-55094-X .
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links externos