Prototipo: Vought XF5U Flying Flapjack

Vought XF5U Flying Flapjack

 

 

El Vought XF5U "Flying Flapjack" fue un avión de combate experimental de la Marina de los EE. UU. 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 impulsaron hélices ubicadas en el borde de ataque en las puntas de las alas.

Diseño y desarrollo

Una versión desarrollada del prototipo V-173 original , el XF5U-1 era un avión más grande. De construcción totalmente metálica, era casi cinco veces más pesado, con dos motores radiales Pratt & Whitney R-2000 de 1.400 hp (1.193 kW). La configuración fue diseñada para crear un avión de baja relación de aspecto con bajas velocidades de despegue y aterrizaje pero alta velocidad máxima. El avión fue diseñado para mantener la baja velocidad de pérdida y el alto ángulo de ataque del prototipo V-173 al tiempo que proporciona una mejor visibilidad del piloto, comodidad en la cabina, menos vibración y provisiones para instalar armamento. Esto incluyó un rediseño de la cabina que movió la cabina desde el borde de ataque del ala a una góndola de morro que se extendía más adelante del borde de ataque. El gancho de detención se cambió por un gancho dorsal que disminuiría la resistencia del aparato. 

Cabina XF5U-1

Normalmente, un ala con una relación de aspecto tan baja sufrirá un rendimiento muy bajo 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 punta del ala hacia la región de menor presión arriba. En un avión convencional, estos vórtices en las puntas de las alas transportan 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 en la punta utilizando las hélices para cancelar activamente los vórtices en la punta que causan la resistencia. Las hélices están dispuestas para girar en dirección opuesta a los vórtices de punta, con el objetivo de retener el aire a mayor presión debajo del ala. Con esta fuente de resistencia eliminada, la aeronave volaría con un área de ala mucho más pequeña y el ala pequeña proporcionaría una gran maniobrabilidad con una mayor resistencia estructural.

Las hélices previstas para el caza completo, a diferencia de las hélices contrarrotatorias reductoras de par 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 sustentación. hacia arriba y hacia abajo para ayudar a la aeronave a maniobrar. Inicialmente, la aeronave usaba hélices diseñadas originalmente para el prototipo V-173. Estas hélices serían reemplazadas por hélices tomadas del Vought F4U-4 Corsair. Se instaló un asiento eyectable para permitir que el piloto despejara las enormes hélices en caso de una emergencia en vuelo. Aunque el prototipo estaba desarmado, se montaría una combinación de seis ametralladoras M2 Browning calibre 50 o cuatro cañones M3 de 20 mm en las raíces de las alas en servicio.

Pruebas y evaluación

El diseño del XF5U era prometedor: las especificaciones dadas en ese momento prometían una gran maniobrabilidad y velocidades de hasta 452 mph (727 km/h). Sin embargo, llegó en el momento en que la Marina de los Estados Unidos estaba cambiando de aviones propulsados por hélice a aviones propulsados ​​por chorro. En 1946, el proyecto XF5U-1 ya estaba muy por encima de su tiempo de desarrollo esperado y muy por encima del presupuesto. Con la entrada en servicio de los aviones a reacción, la Marina finalmente canceló el proyecto el 17 de marzo de 1947, y el avión prototipo (V-173) fue transferido al Museo Smithsonian para su exhibición. Aunque se construyeron dos aviones, un XF5U-1 solitario se sometió a pruebas de tierra pero nunca superó los problemas de vibración. Las pruebas de taxi en la fábrica de Connecticut de Vought culminaron en "saltos" cortos que no eran verdaderos vuelos. El único XF5U-1 completado demostró ser estructuralmente tan sólido que tuvo que ser destruido con una bola de demolición .

 

Especificaciones (XF5U-1)

Características generales

• Tripulación: 1 piloto
• Longitud: 28 pies 7 pulgadas (8,73 m)
• Envergadura: 32 pies 6 pulgadas (9,91 m)
• Altura: 14 pies 9 pulgadas (4,50 m)
• Área del ala: 475 pies cuadrados (44,2 m ² )
• Peso vacío: 13,107 lb (5,958 kg)
• Peso bruto: 16.722 libras (7.600 kg)
• Peso máximo al despegue: 18.772 lb (8.533 kg)
• Planta motriz: 2 motores radiales Pratt & Whitney XR-2000 -2, 1350 hp (1007 kW) cada uno

Rendimiento

• Velocidad máxima: 452 mph (727 km / h, 393 nudos) a 28 000 pies (8534 m) (estimado) ^[6]
• Alcance: 710 mi (1142 km, 620 nmi)
• Techo de servicio: 34.500 pies (10.516 m)
• Velocidad de ascenso: 3120 pies/min (15,8 m/s) o 914 m/min
• Carga alar: 39,2 lb/pies cuadrados (191 kg/m ² )
  

Armamento

• 6 × .50 (12,7 mm) ametralladoras
• 2 bombas de 450 kg (1000 lb)