Amerykańskie myśliw­skie „pcha­cze”

Drugi prototyp XP-56 (nr ser. 42-38353) na wyschnietym jeziorze Roach Dry Lake w Nevadzie 22 marca 1944 r. Northrop XP-56 był jednym z trzech „pchaczy” zbudowanych w ramach konkursu R40-C.

Drugi pro­to­typ XP-56 (nr ser. 42 – 38353) na wyschnie­tym jezio­rze Roach Dry Lake w Nevadzie 22 marca 1944 r. Northrop XP-56 był jed­nym z trzech „pcha­czy” zbu­do­wa­nych w ramach kon­kursu R40-C.

Samoloty ze śmi­głami pcha­ją­cymi, nazy­wane popu­lar­nie „pcha­czami”, były powszechne w począt­ko­wym okre­sie roz­woju lot­nic­twa. Szybko wszakże zostały zastą­pione przez samo­loty ze śmi­głami cią­gną­cymi. Klasyczny układ kon­struk­cyjny (sil­nik ze śmi­głem z przodu, uste­rze­nie z tyłu) zdo­mi­no­wał lot­nic­two aż do zastą­pie­nia napędu śmi­gło­wego przez sil­niki odrzu­towe. Jednak od czasu do czasu kon­cep­cja samo­lotu ze śmi­głem pcha­ją­cym odży­wała. Jednym z naj­cie­kaw­szych przy­kła­dów wyko­rzy­sta­nia tego rodzaju napędu były ame­ry­kań­skie myśliw­skie „pcha­cze”, skon­stru­owane pod­czas dru­giej wojny świa­to­wej.

W poło­wie 1939 r. dowódz­two Korpusu Lotniczego Armii Stanów Zjednoczonych (US Army Air Corps, USAAC) zda­wało sobie sprawę, że naj­now­sze ame­ry­kań­skie jed­no­sil­ni­kowe samo­loty myśliw­skie – Bell P-39 i Curtiss P-40 – pod wie­loma wzglę­dami ustę­pują ana­lo­gicz­nym kon­struk­cjom bry­tyj­skim (Supermarine Spitfire) i nie­miec­kim (Messerschmitt Bf 109E). W isto­cie oba typy oka­zały się prze­sta­rzałe zanim tra­fiły do wypo­sa­że­nia jed­no­stek lot­ni­czych. Jeszcze więk­sza prze­paść dzie­liła wspo­mniane maszyny zagra­niczne od pod­sta­wo­wych w owym cza­sie myśliw­ców USAAC – Seversky P-35 i Curtiss P-36. Co wię­cej, nawet myśliwce zapro­jek­to­wane w 1939 r. w odpo­wie­dzi na spe­cy­fi­ka­cję X-619 (Circular Proposal 39 – 770) – Curtiss XP-46 i Republic XP-47 – nie miały szans dorów­nać świa­to­wej czo­łówce, zasto­so­wane do ich napędu naj­now­sze 12-cylin­drowe sil­niki rzę­dowe w ukła­dzie V Allison V-1710 serii F nie gwa­ran­to­wały bowiem uzy­ska­nia ocze­ki­wa­nych osią­gów. Jedynie dwu­sil­ni­kowy Lockheed XP-38 miał wystar­cza­jąco wysoką pręd­kość mak­sy­malną, ale nie był trak­to­wany jako alter­na­tywa dla jed­no­sil­ni­ko­wych myśliw­ców.
Aby wywal­czyć i utrzy­mać prze­wagę w powie­trzu w razie kon­fliktu zbroj­nego USAAC potrze­bo­wał zupeł­nie nowych jed­no­sil­ni­ko­wych myśliw­ców o znacz­nie wyż­szych osią­gach i sil­niej­szym uzbro­je­niu, wypo­sa­żo­nych w samo­usz­czel­nia­jące zbior­niki paliwa i opan­ce­rze­nie fotela pilota. Kluczem do zbu­do­wa­nia samo­lo­tów o pożą­da­nych para­me­trach miały być nowe sil­niki o bar­dzo dużej mocy – od 1500 do nawet 3000 hp, nad któ­rymi już od kilku lat pra­co­wali naj­więksi ame­ry­kań­scy pro­du­cenci lot­ni­czych jed­no­stek napę­do­wych. Zainteresowanie USAAC budziły przede wszyst­kim sil­niki rzę­dowe chło­dzone cie­czą (tzw. hyper engi­nes). Były to:
    • Allison V-3420 – 24-cylin­drowy w ukła­dzie W (lub raczej VV) o mocy 2100 – 2600 hp, będący połą­cze­niem czte­rech blo­ków cylin­drów sil­nika V-1710 ze wspólną skrzy­nią kor­bową;
    • Chrysler IV-2220 – 16-cylin­drowy w ukła­dzie odwró­co­nego V o mocy 2150 – 2500 hp;
    • Continental IV-1430 – 12-cylin­drowy w ukła­dzie odwró­co­nego V o mocy 1600 – 1700 hp, będący ewo­lu­cją wcze­śniej­szego sil­nika O-1430 w ukła­dzie pła­skim. Był też ofe­ro­wany w ukła­dzie V – w takiej kon­fi­gu­ra­cji miał ozna­cze­nie V-1430;
    • Continental H-2860 – 24-cylin­drowy w ukła­dzie H o mocy 3000 hp, będący połą­cze­niem czte­rech blo­ków cylin­drów sil­nika O/V-1430 ze wspólną skrzy­nią kor­bową;
    • Lycoming H-2470 – 24-cylin­drowy w ukła­dzie H o mocy 2000 – 2400 hp, będący połą­cze­niem czte­rech blo­ków cylin­drów sil­nika O-1230 ze wspólną skrzy­nią kor­bową;
    • Menasco IV-2040 – 12-cylin­drowy w ukła­dzie odwró­co­nego V o mocy 1700 – 2000 hp;
    • Menasco H-4070 – 24-cylin­drowy w ukła­dzie H o mocy 2800 – 3400 hp, będący połą­cze­niem czte­rech blo­ków cylin­drów sil­nika IV-2040 ze wspólną skrzy­nią kor­bową;
    • Pratt & Whitney H-2600 (wraz z wcze­śniej­szym H-2240 bar­dziej znane pod fabrycz­nym ozna­cze­niem X-1800) – 24-cylin­drowy w ukła­dzie H o mocy 1700 – 2200 hp. Silnik mógł też pra­co­wać w ukła­dzie leżą­cego H – w takiej kon­fi­gu­ra­cji nada­wał się do napędu cięż­kich bom­bow­ców, jako że jego prze­krój mie­ścił się w gru­bo­ści pro­filu skrzy­deł;
    • Pratt & Whitney H-3130 – 24-cylin­drowy w ukła­dzie H o mocy 1800 – 2650 hp;
    • Pratt & Whitney H-3730 – 24-cylin­drowy w ukła­dzie H o mocy 2000 – 3000 hp;
    • Wright R-2160 Tornado – 42-cylin­drowy w ukła­dzie sze­ściu sied­mio­cy­lin­dro­wych gwiazd (ści­ślej mówiąc, ze względu na kon­struk­cję wałów kor­bo­wych, miał układ trzech połą­czo­nych sze­re­gowo blo­ków z 14 cylin­drami) o mocy 2000 – 2350 hp. Cylindry w poszcze­gól­nych gwiaz­dach nie były jed­nak prze­su­nięte wzglę­dem sie­bie, jak w kla­sycz­nych sil­ni­kach gwiaz­do­wych chło­dzo­nych powie­trzem, lecz umiesz­czone w jed­nej płaszczyźnie1.

Silniki V/IV-1430 i X-1800 (H-2600) miały być dostępne w 1941 r., a sil­niki H-2470, H-3130, R-2160 i V-3420 w następ­nym roku, przy czym V-3420 został uznany za zbyt duży i ciężki do napędu jed­no­sil­ni­ko­wych myśliw­ców. Szczególnie wiel­kie nadzieje wią­zano z sil­ni­kiem V/IV-1430, który wyda­wał się dosko­na­łym kan­dy­da­tem na następcę V-1710 jako napęd lżej­szych, jedno- lub dwu­sil­ni­ko­wych myśliw­ców. Obiecująco zapo­wia­dały się także sil­niki H-2470, X-1800 (H-2600) i H-3130, prze­zna­czone dla nowej gene­ra­cji więk­szych i cięż­szych jedno- i dwu­sil­ni­ko­wych myśliw­ców. Jak się wszakże oka­zało, w więk­szo­ści przy­pad­ków roz­wój tych sil­ni­ków nie wyszedł poza fazę badań i prób na hamowni. Tylko nie­liczne zostały zasto­so­wane do napędu kilku typów samo­lo­tów (głów­nie pro­to­ty­pów), a jedy­nie V-3420 został wypro­du­ko­wany w licz­bie ponad 100 egzem­pla­rzy.

Program R40-C

Plan pozy­ska­nia pro­to­ty­pów nowych myśliw­ców w roku budże­to­wym 1940, sfor­mu­ło­wany w Wydziale Zaopatrzenia Korpusu Lotniczego (Air Corps Materiel Division) w bazie Wright Field w Ohio, został zaak­cep­to­wany przez zastępcę sekre­ta­rza wojny Louisa A. Johnsona 17 lipca 1939 r. Ogólne wyma­ga­nia tak­tyczno-tech­niczne dla nowego jed­no­sil­ni­ko­wego, jed­no­miej­sco­wego samo­lotu myśliw­skiego (pości­go­wego – pur­suit) zawarto w spe­cy­fi­ka­cji Air Corps Type Specification XC-622 z 27 listo­pada 1939 r. Prędkość mak­sy­malna miała wyno­sić co naj­mniej 684 km/h na wyso­ko­ści 4572 – 6096 m (doce­lowo nawet 845 km/h, co uzna­wano za limit pręd­ko­ści samo­lo­tów śmi­gło­wych), czas wzno­sze­nia na wyso­kość 6096 m – poni­żej 7 minut, dłu­go­trwa­łość lotu – co naj­mniej 1,5 godziny. Samolot miał być zdolny do startu i lądo­wa­nia na lot­ni­skach z pasem star­to­wym o dłu­go­ści 914 m, oto­czo­nym przez prze­szkody o wyso­ko­ści 15 m. Uzbrojenie miało się skła­dać z kom­bi­na­cji kara­bi­nów maszy­no­wych kal. 7,62 lub 12,7 mm albo dzia­łek kal. 20 lub 37 mm (łącz­nie nie mniej niż cztery lufy) oraz sze­ściu lek­kich bomb o masie po 9 kg. Jeśli cho­dzi o pręd­kość mak­sy­malną, były to nie­zwy­kle ambitne wyma­ga­nia jak na 1939 rok. Aby przy­bli­żyć się do ich speł­nie­nia, posta­no­wiono zachę­cić kon­struk­to­rów do śmia­łego sto­so­wa­nia nowa­tor­skich roz­wią­zań kon­struk­cyj­nych oraz nie­kon­wen­cjo­nal­nych ukła­dów aero­dy­na­micz­nych.

  • Leszek A. Wieliczko

To jest skrócona wersja artykułu.

CZYTAJ E-WYDANIE KUP WYDANIE PAPIEROWE