Grumman F9F (F-9) Cougar

Leszek A. Wieliczko

Cougar był wersją rozwojową Panthera ze skośnymi skrzydłami i skośnym usterzeniem poziomym. Jego rozwój zainicjowano krótko po wybuchu wojny w Korei. Produkcja Cougarów trwała do końca 1959 r., a ostatnie egzemplarze wykorzystano operacyjnie jeszcze podczas wojny w Wietnamie w drugiej połowie lat 60. Cougar był pierwszym produkowanym seryjnie samolotem firmy Grumman ze skośnymi skrzydłami i jednym z najdłużej eksploatowanych samolotów US Navy skonstruowanych na początku lat 50.

Od początku historii lotnictwa wojskowego jednym z czynników decydujących o przewadze w walce powietrznej była prędkość. Pod koniec lat 40., wraz z rozwojem silników odrzutowych, prędkości samolotów zaczęły zbliżać się do prędkości dźwięku. Pojawiły się wówczas zjawiska związane ze ściśliwością powietrza, przejawiające się powstawaniem na powierzchniach samolotu lokalnych fal uderzeniowych. Nazwano je kryzysem falowym. Skutkował on m.in. gwałtownym wzrostem oporu aerodynamicznego i utratą skuteczności sterów. Najlepszym sposobem przesunięcia kryzysu falowego na większe prędkości lotu, czyli – inaczej mówiąc – umożliwienia lotu z większymi prędkościami bez wystąpienia kryzysu falowego, okazało się zastosowanie skośnych skrzydeł i skośnego usterzenia. Skośne skrzydła charakteryzują się znacznie mniejszym oporem falowym niż skrzydła proste, ale też mniejszym maksymalnym współczynnikiem siły nośnej.

Ta ostatnia cecha miała szczególnie istotne znaczenie w przypadku samolotów pokładowych. Aby zachować dobre własności lotne i wystarczający zapas sterowności podczas lądowania na lotniskowcu, należało zapewnić jak największą siłę nośną przy jak najmniejszej prędkości. W samolotach ze skośnymi skrzydłami wymagało to zwiększenia prędkości podejścia do lądowania, ponieważ sama mechanizacja skrzydeł nie wystarczała. To wszakże czyniło manewr lądowania na lotniskowcu jeszcze trudniejszym. Z tego powodu lotnictwo amerykańskiej Marynarki Wojennej początkowo wzbraniało się przed zastosowaniem skośnych skrzydeł w samolotach pokładowych. Pierwsza generacja myśliwców pokładowych US Navy – McDonnell FH Phantom i F2H Banshee, North American FJ-1 Fury, Vought F6U Pirate, Douglas F3D Skyknight i Grumman F9F Panther – miała więc proste skrzydła.

Impulsem do zmiany tego konserwatywnego podejścia stała się wojna w Korei, podczas której obie strony zastosowały na dużą skalę myśliwce ze skośnymi skrzydłami. Wejście do służby amerykańskiego myśliwca North American F-86 Sabre i radzieckiego MiG-a-15 sprawiło, że myśliwce US Navy niemal z dnia na dzień stały się przestarzałe. Co więcej, MiG-15 napędzany był podobnym silnikiem jak F9F-2, także opartym na brytyjskim Rolls-Royce Nene, ale dzięki skośnym skrzydłom był on szybszy od Panthera o ponad 150 km/h!

W grudniu 1950 r. firma Grumman Aircraft Engineering Corp. z Bethpage na Long Island w stanie Nowy Jork przedłożyła US Navy projekt ulepszonej wersji Panthera ze skośnymi skrzydłami i skośnym usterzeniem poziomym, nad którym pracowała już od pewnego czasu. Po jego zaakceptowaniu przez Biuro ds. Lotnictwa (Bureau of Aeronautics; BuAer) US Navy 2 marca 1951 r. Grumman dostał kontrakt na budowę trzech prototypów nowej wersji, oznaczonych XF9F-6 (BuNo 126670–122672). Dwa z nich posłużyły do prób w locie, a trzeci do naziemnych prób statycznych i zmęczeniowych. Grumman nadał projektowi oznaczenie fabryczne Design 93 (G-93). Program XF9F-6 uzyskał wyższy priorytet niż opracowywany w tym samym czasie myśliwiec XF10F-1 ze skrzydłami o zmiennej geometrii.

Aby skrócić czas i zmniejszyć koszty opracowania nowego samolotu oraz zminimalizować ryzyko niepowodzenia, konstruktorzy Grummana postanowili w jak największym stopniu zachować w projekcie G-93 podzespoły i rozwiązania konstrukcyjne z F9F-5. Bez zmian pozostawiono więc kadłub, usterzenie pionowe, silnik (Pratt & Whitney J48-P-6 o ciągu startowym 27,81 kN bez wtrysku wody i 31,15 kN z wtryskiem), podwozie, wyposażenie i uzbrojenie (cztery działka M3 kal. 20 mm w nosie kadłuba). Zupełnie nowe były skośne skrzydła i usterzenie poziome o kącie skosu 35° w 25% cięciwy. Przy okazji zmodyfikowano układ sterowania w osi przechyleń – oprócz klasycznych lotek na górnych powierzchniach skrzydeł w około 75% cięciwy umieszczono dwuczęściowe spoilery. W normalnych warunkach obie części spoilerów wychylały się jako jeden element (zwany flaperon, choć nie pełnił funkcji klap), ale w razie potrzeby można było wychylić tylko tylne części spoilerów (zwane flaperette). Na krawędzi natarcia zainstalowano wysuwane sloty zamiast klap przednich, aby poprawić przepływ powietrza i zwiększyć siłę nośną przy małych prędkościach i dużych kątach natarcia.

Co ciekawe, pilot kontrolował za pomocą orczyka tylko dolny, powiększony segment steru kierunku, górny zaś był poruszany automatycznie przez wbudowany w układ sterowania tłumik odchyleń. Zrezygnowano ze stosowania zbiorników paliwa na końcówkach skrzydeł, ponieważ ze względu na skos skrzydeł środek ciężkości zostałby przesunięty za bardzo do tyłu. Zamiast nich powiększono przedni kadłubowy zbiornik paliwa, a wewnątrz każdego skrzydła umieszczono po dwa nieosłonięte zbiorniki. Mimo to łączna pojemność wewnętrznych zbiorników paliwa spadła w porównaniu z F9F-5 z 3796 do 3478 l. Widoczną z zewnątrz różnicą w porównaniu z Pantherem były wysunięte do przodu wloty powietrza do silników.

Pełna wersja artykułu w magazynie Lotnictwo 6/2018