Chance Vought F4U Corsair

 

 

W połowie lat trzydziestych podstawowym myśliwcem US Navy stał się Grumman F3F, dwupłatowy samolot, ale posiadający już takie nowinki jak wciągane w locie podwozie oraz owiewkę kabiny pilota. Zanim jeszcze pierwsze F3F trafiły do jednostek liniowych (początek 1936 r.), w 1935 r. marynarka rozpisała konkurs na następcę tego samolotu. Do konkursu przystąpiły trzy firmy, Grumman początkowo przedstawił dwupłatową wersję rozwojową F3F oznaczoną XF-4F-1 zastąpioną w trakcie konkursu odmianą jednopłatową oznaczoną XF-4F-2, Seversky proponował wersję pokładową projektowanego dla armii myśliwca P-35, która otrzymała oznaczenie XNF-1, natomiast Brewster opracował całkowicie nowy samolot XF2A-1. Po wyrównanej walce z konstrukcją Grummana to właśnie ten ostatni samolot okazał się zwycięzcą i pod nazwą Buffalo w czerwcu 1938 r. został skierowany do produkcji seryjnej. Rozstrzygnięcie nie było jednak do końca przesądzone, ponieważ XF-4F-2 wykazał nieco lepsze osiągi, ale ostatecznie przegrał z powodu przegrzewania się silnika i kapotażu prototypu. Pomimo przyjęcia do produkcji konstrukcji Brewstera marynarka zaleciła dalsze prace nad prototypem Grummana. Ponieważ firma Brewster miała kłopoty z realizacją dostaw F2A, po przedstawieniu zmodyfikowanego prototypu oblatanego 12 lutego 1939 r. i oznaczonego XF4F-3 i Grumman otrzymał w sierpniu kontrakt na produkcję seryjną tego samolotu pod oznaczeniem F4F-3 i nazwą Wildcat. Zanim to się stało, 1 lutego 1938 r. marynarka ogłosiła konkurs na nowy perspektywiczny myśliwiec pokładowy, mający być następcą Buffalo i Wildcata. Podstawowe przedstawione wymagania to prędkość maks. 539 km/h, prędkość minimalna nieprzekraczająca 113 km/h i zasięg 1609 km. Samolot miał się mieścić na podnośniku lotniczym o wymiarach 12,5 × 14,65 m. Firma Vought zgłosiła do konkursu dwa swoje projekty. Projekt oznaczony V-166A przedstawiał samolot napędzany dostępnym silnikiem Pratt & Whitney R-1830 (1000 KM), od którego oczekiwano osiągnięcia w wariancie rozwojowym 1200 KM. Wariant V-166B miał otrzymać dopiero opracowywany przez wytwórnię Pratt & Whitney potężny jak na owe czasy silnik XR-2800 (1804 KM – w całym artykule używamy określenia konia mechanicznego jako Horse Power [HP], gdzie 1 HP = 1,0139 PS). Obok Voughta do konkursu przystąpiły cztery inne firmy. Grumman przygotował dwie oferty, pierwsza przedstawiała znacznie powiększoną odmianą F4F napędzaną silnikiem Wright R-2600 (1600–1700 KM), natomiast druga to dwusilnikowy samolot oznaczony XF5F-1 (szerzej na ten temat „Lotnictwo” 4/2008). Brewster opracował projekty dwóch samolotów, jeden z silnikiem R-2800, a drugi z R-2600. W konkursie wzięły też udział projekty firm Bell i Curtiss, które przedstawiały morskie wersje samolotów budowanych dla armii, odpowiednio XP-39 i P-36. 4 maja 1938 r. komisja oceniająca projekty pierwsze miejsce przyznała projektowi Voughta z silnikiem R-2800. Do realizacji w postaci prototypów dopuszczono także oba projekty Grummana, pierwszy z racji mniejszego ryzyka budowy samolotu na bazie dotychczasowych doświadczeń z F4F i z produkowanym już seryjnie silnikiem, a drugi z uwagi na nowatorską koncepcję dwusilnikowego myśliwca pokładowego. Ze względu na zastosowanie silnika rzędowego kontrakt na budowę prototypu otrzymała później także firma Bell na myśliwiec oznaczony YFL-1 (szerzej na ten temat „Lotnictwo” 3/2008). Pozostałe propozycje nie znalazły zainteresowania i nie zostały dopuszczone do realizacji w formie prototypów. Kontrakt oznaczony numerem 61544 na przygotowanie prototypu samolotu V-166B Vought otrzymał 11 czerwca 1938 r. Dla prototypu przydzielono numer seryjny Bu No 1443, a sam samolot otrzymał jednocześnie oznaczenie marynarki XF4U-1, gdzie „X” oznaczało samolot prototypowy, „F” – myśliwiec, „4” – czwarty samolot myśliwski opracowany przez Voughta, która to firma była  w oznaczeniach literą „U”. Pełnoskalowa makieta prototypu była gotowa do inspekcji 8 lutego 1939 r. Prace nad samym prototypem uległy jednak przeciągnięciu z powodu przeniesienia zakładów Voughta do niewykorzystywanych w pełni hal fabrycznych firmy Sikorsky w Stratford, którą to operację ukończono 1 kwietnia 1939 r. Przenosiny były spowodowane zapotrzebowaniem na hale rozrastających się zakładów Pratt & Whitney oraz protestami konkurencji, która projektując samoloty pod silniki Pratt & Whitney obawiała się wykradzenia swoich pomysłów przez położone w pobliżu zakłady Voughta.

Prototyp XF4U-1
Za projekt myśliwca odpowiadał zespół konstrukcyjny Voughta, z głównym konstruktorem Rexem Beiselem, który za prace związane  chłodzeniem silników gwiazdowych został w 1934 r. laureatem przyznawanego konstruktorom lotniczym Medalu Braci Wright. Jak wspomniano, do napędu swojego myśliwca Vought zamierzał użyć powstającego w zakładach Pratt & Whitney chłodzonego powietrzem silnika R-2800 Double Wasp o układzie podwójnej gwiazdy i pojemności skokowej 45,9 litra, co odpowiada 2804 cali sześciennych. Prototyp silnika miał moc startową 1804 KM, a na wysokości 6527 m osiągał 1460 KM. Przewidywano jednak, że docelowo silnik będzie osiągał moc startową 2000 KM, co potwierdziło się z czasem. Początkowo na myśliwcu planowano zabudowanie prototypowego silnika XR-2800-2, ale kiedy stało się to możliwe, była już gotowa jego poprawiona wersja oznaczona XR-2800-4 i to właśnie ona stanowiła napęd XF4F-1. XR-2800-4 osiągał moc startową 1850 KM i 1600 KM na wysokości 4575 m przy 2400 obr./min. Wybór napędu okazał się bardzo dobrą decyzją, silnik R-2800 Double Wasp szybko bowiem dowiódł, że jest rewelacyjną konstrukcją. Osiągana przez seryjne jednostki napędowe moc 2000 KM, na długo była niedostępna dla konstruktorów lotniczych w innych krajach, ponieważ za granicą nie udało się tak szybko opracować udanego silnika o zbliżonej mocy. Cały czas udoskonalany R-2800 stanowił napęd Corsaira przez cały okres produkcji samolotu, przyczyniając się także do sukcesu myśliwców Grumman F6F Hellcat i Republic P-47 Thunderbolt. Aby spożytkować dużą moc silnika, samolot wymagał odpowiednio dużego śmigła, w rezultacie czego Corsair otrzymał największe jak dotychczas śmigło zastosowane w myśliwcu, które zostało zaprojektowane w zakładach Hamilton Standart. Śmigło to było wyposażone w trzy łopaty o zmiennym kącie natarcie w przedziale 65–26°, a jego średnica wynosiła 404 cm (13 stóp i 4 cale). Duża średnica śmigła wymusiła chacharakterystyczne dla Corsaira rozwiązanie, jakim były „mewie” skrzydła wygięte w spłaszczoną literę „W”, co umożliwiało zastosowanie krótkich goleni podwozia głównego. Skrzydła składały się z centropłata, który przy kadłubie miał wznios ujemny 23° i prostował się w swoich częściach zewnętrznych, gdzie łączył się z konsolami zewnętrznymi o obrysie podobnym do zastosowanego w bombowcu SB2U Vindicator, które posiadały wznios dodatni 8,5° i składały się do hangarowania do góry, nad kadłubem. Profil płata NACA 2300 miał grubość 18% u nasady i 15% przy połączeniu centropłata z konsolami zewnętrznymi. Konstrukcja centropłata była oparta o pojedynczy przechodzący przez kadłub dźwigar główny. Ponieważ skrzydła wchodziły w kadłub pod kątem zbliżonym do prostego znacznej redukcji uległ opór interferencyjny będący efektem zaburzeń przepływu powietrza, wynikłych ze styku stref opływu kadłuba i skrzydła. Wyeliminowało to konieczność zastosowania na przejściu kadłubskrzydło oprofilowań zwiększających z kolei opór czołowy. Obok wymienionych wyżej zalet wygięte skrzydła zwiększały pole obserwacji pilota i były bezpieczniejsze w czasie wodowania.