Vought XF5U

El Vought XF5U "Flying Flapjack" fue un avión de combate experimental de la Armada estadounidense 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 (que se asemeja a un panqueque volador, de ahí su apodo) que servía como superficie de elevación. Dos motores de pistón enterrados en la carrocería accionaban hélices situadas 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 Pratt & Motores radiales Whitney R-2000. 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 proporcionaba una mejor visibilidad al piloto, comodidad en la cabina, menos vibración y provisiones para instalar armamento. Esto incluyó un rediseño de la cabina, moviendo la cabina desde el borde de ataque del ala a una góndola de morro que se extendía más delante del borde de ataque. El gancho de detención se cambió por un gancho dorsal que disminuiría el arrastre del aparato.

Normalmente, un ala con una relación de aspecto tan baja sufrirá un rendimiento muy pobre debido al grado de resistencia inducida creada en las puntas del ala, ya que el aire a mayor presión debajo se derrama alrededor de la punta del ala hacia la región de menor presión arriba. En un avión convencional, estos vórtices de las puntas de las alas transportan mucha energía consigo y, por tanto, crean resistencia. El enfoque habitual para reducir estos vórtices es construir un ala con una relación de aspecto alta, es decir, larga y estrecha. Sin embargo, dichas 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 de los vórtices en las puntas utilizando las hélices para cancelar activamente los vórtices en las puntas que causan el arrastre. Las hélices están dispuestas para girar en dirección opuesta a los vórtices de la punta, con el objetivo de retener el aire a mayor presión debajo del ala. Eliminada esta fuente de resistencia, el avión volaría con un área de ala mucho más pequeña y el ala pequeña produciría una alta maniobrabilidad con mayor resistencia estructural.

Las hélices previstas para el caza completo, a diferencia de las hélices contrarrotativas reductoras de par del diseño V-173, debían tener un movimiento cíclico incorporado como el rotor principal de un helicóptero, con una duración muy limitada. capacidad de cambiar su centro de elevación hacia arriba y hacia abajo para ayudar a la aeronave en las maniobras. Inicialmente, el avión utilizaba 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 al piloto despejar las enormes hélices en caso de una emergencia durante el vuelo. Aunque el prototipo estaba desarmado, en servicio se montaría una combinación de seis ametralladoras M2 Browning de calibre 50 o cuatro cañones M3 de 20 mm en las raíces de las alas.

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 un momento en que la Armada de los Estados Unidos estaba cambiando de aviones propulsados por hélice a aviones propulsados por chorro. En 1946, el proyecto XF5U-1 ya había superado con creces su tiempo de desarrollo esperado y muy por encima del presupuesto. Con la entrada en servicio de los aviones a reacción, la Armada finalmente canceló el proyecto el 17 de marzo de 1947, y el prototipo de avión (V-173) fue transferido al Museo Smithsonian para su exhibición. Aunque se construyeron dos aviones, un único XF5U-1 realizó recorridos en tierra pero nunca superó los problemas de vibración. Las pruebas de taxis en la fábrica de Vought en Connecticut culminaron en cortos "saltos" Esos no eran verdaderos vuelos. El único XF5U-1 terminado demostró ser tan sólido estructuralmente que tuvo que ser destruido con una bola de demolición.

Especificaciones (XF5U-1)

Características generales

• Crew: 1 piloto
• Duración: 28 pies 7 en (8,73 m)
• Wingspan: 32 pies 6 en (9,91 m)
• Altura: 14 pies 9 en (4,50 m)
• Área de ala: 475 pies cuadrados (44,2 m²)
• Peso vacío: 13,107 libras (5.958 kg)
• Peso bruto: 16.722 libras (7.600 kg)
• Peso máximo de despegue: 18.772 libras (8.533 kg)
• Powerplant: 2 × Motor radial Whitney XR-2000-2, 1.350 CV (1,007 kW)

Rendimiento

• Velocidad máxima: 452 mph (727 km/h, 393 kn) a 28.000 pies (8.534 m)(estimado)
• Velocidad fija: 20 mph (32 km/h, 17 kn)
• Rango: 710 mi (1.142 km, 620 nmi)
• Techo de servicio: 34,500 pies (10.516 m)
• Tasa de subida: 3,120 pies/min (15,8 m/s) o 914 m/min
• Carga de ala: 39.2 lb/sq ft (191 kg/m²)

Armamento

• 6 × 50 ametralladoras (12,7 mm)
• 2 × 1.000 libras (450 kg) bombas