Caza experimental: Vought XF5U "Flying Flapjack"

Vought XF5U

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El Vought XF5U "Flying Flapjack" fue un avión de combate de la Armada de los Estados Unidos diseñado por Charles H. Zimmerman para Vought durante la Segunda Guerra Mundial. Este diseño poco ortodoxo consistía en un cuerpo plano, algo en forma de disco (de ahí su nombre) que servía como superficie de elevación. Dos motores de pistón enterrados en el cuerpo conducían hélices ubicadas en el borde delantero en las puntas de las alas.

Diseño y desarrollo

Una versión desarrollada del prototipo original V-173, el XF5U-1 era un avión más grande. De construcción totalmente metálica, fue casi cinco veces más pesada, con dos motores radiales Pratt & Whitney R-2000 de 1,600 hp (1,193 kW). La configuración fue diseñada para crear una aeronave de baja relación de aspecto con bajas velocidades de despegue y aterrizaje pero alta velocidad máxima.


Normalmente, un ala con una relación de aspecto tan baja sufrirá un rendimiento muy pobre debido al grado de arrastre inducido creado en las puntas de las alas, ya que el aire de mayor presión debajo se derrama alrededor de la extremidad del ala a la región de menor presión arriba. En un avión convencional, estos vórtices de punta de ala llevan mucha energía y, por lo tanto, crean resistencia. El enfoque habitual para reducir estos vórtices es construir un ala con una alta relación de aspecto, es decir, una que sea larga y estrecha. Sin embargo, tales alas comprometen la maniobrabilidad y la velocidad de balanceo de la aeronave, o presentan un desafío estructural para construirlas lo suficientemente rígidas. El XF5U intentó superar el problema del vórtice de la punta utilizando las hélices para cancelar activamente los vórtices de la punta que causan el arrastre. Las hélices están dispuestas para rotar en dirección opuesta a los vórtices de la punta, con el objetivo de retener el aire de mayor presión debajo del ala. Con esta fuente de arrastre eliminada, la aeronave volaría con un área de ala mucho más pequeña, y la pequeña ala produciría una alta maniobrabilidad con una mayor resistencia estructural.



Las hélices previstas para el caza completado, a diferencia de las hélices de giro contrario a la rotación del diseño del V-173, debían tener un movimiento cíclico incorporado como el rotor principal de un helicóptero, con una capacidad muy limitada para cambiar su centro de elevación. Arriba y abajo para ayudar al avión a maniobrar. Se instaló un asiento de expulsión para permitir al piloto despejar las hélices masivas en caso de una emergencia en vuelo. Aunque el prototipo estaba desarmado, una combinación de ametralladoras y cañones se habría instalado debajo de la nariz.

Pruebas y evaluación

El diseño del XF5U era prometedor: las especificaciones dadas en el momento prometían una gran maniobrabilidad y velocidades de hasta 550 mph (885 km / h). Sin embargo, llegó en el momento en que la Marina de los Estados Unidos estaba cambiando de una hélice impulsada a un avión de propulsión a chorro. Para 1946, el proyecto XF5U-1 ya había superado el tiempo de desarrollo previsto y superaba el presupuesto. [2] Con los aviones a reacción en servicio, la Marina finalmente canceló el proyecto el 17 de marzo de 1947, y el avión prototipo (V-173) se transfirió al Museo Smithsonian para su exhibición. Aunque se construyeron dos aeronaves, un XF5U-1 solitario se ejecutó en tierra pero nunca superó los problemas de vibración. Las pruebas de taxi en la fábrica de Vought en Connecticut culminaron en cortos "saltos" que no eran verdaderos vuelos. El único XF5U-1 completo demostró ser tan sólido estructuralmente que tuvo que ser destruido con una bola de demolición.

Especificaciones (XF5U-1)

Vought XF5U-1 dibujos de línea.png

Características generales

Tripulación: 1 piloto
Largo: 28 pies 7 pulgadas (8.73 m)
Envergadura: 32 pies 6 pulgadas (9.91 m)
Altura: 14 pies 9 pulgadas (4.50 m)
Área de ala: 475 ft² (44.2 m²)
Peso en vacío: 13,107 lb (5,958 kg)
Peso cargado: 16,722 lb (7,600 kg)
Max. Peso de despegue: 18,772 lb (8,533 kg)
Motores: 2 × Pratt & Whitney R-2000-7 motor radial, 1,350 hp (1,007 kW) cada uno

Rendimiento

Velocidad máxima: 477 nudos / 550 mph a 28,000 pies (estimado) [8] (765 km / h a 8,534 metros)
Rango: 1,064 millas (1,703 km)
Techo de servicio: 34,492 ft (10,516 m)
Velocidad de ascenso: 3.000 pies / min (914 m / min)
Ala de carga: 35 lb / ft² (172 kg / m²)
Potencia / masa: 0.16 hp / lb (0.27 kW / kg)

Armamento

6 × .50 ametralladoras o cañones de 4 × 20 mm.
2 × 1000 lb. bombas