Черная пуля
Одновременно с работой над N-1M фирма Northrop приступила к разработке поршневого истребителя с рабочим обозначением N-2B. В своей работе конструкторы исходили из требований, выдвинутых военно-воздушными силами к перспективному истребителю. Руководство ВВС хотело, чтобы такой самолет превосходил все существующие истребители в скорости, скороподъемности и вооружении. Hop-тропу казалось, что, опираясь на результаты испытаний N-1M, его фирма легко решит поставленную задачу.
История появления требований ВВС, которые излагались в документе R40C, весьма любопытна и заслуживает отдельного рассмотрения. Она началась в июне 1939 года, когда в преддверии войны армия начала получать кредиты на разработку современных вооружений. Часть средств была выделена на разработку новых истребителей.
Конкурс эскизных проектов начался 7 августа 1939 года, а уже 13 сентября было объявлено, что конкурсная комиссия отобрала проекты трех фирм:
Curtiss-Wright, Republic и Douglas. Однако Douglas отказалась от дальнейшей работы, командующий ВВС генерал Генри Арнольд обратился в министерство обороны за разрешением использовать эти средства на разработку перспективного истребителя с высокими летно-техническими характеристиками. Так появился документ R40C, в котором излагались основные требования к такому самолету.
Предложение Арнольда одобрили 9 февраля 1940 года и уже 20 февраля с документом R40C были ознакомлены семь авиационных фирм. 15 мая 1940 года в адрес технической комиссии ВВС поступило 25 аванпроектов. Через пять дней напряженной работы комиссия определила победителей. Ими оказались фирмы Vultee — с самолетом V-84 (в будущем — ХР-54), Curtiss-Wright — CW-24B (ХР-55) и Northrop — N-2B (ХР-56).
Нортроп поставил свою подпись под контрактом 22 июня 1940 года. Фантазию конструкторов никто не ограничивал, и инженеры из Northrop выбрали для N-2B аэродинамическую схему «бесхвостка» с толкающими соосными винтами противоположного вращения. В свободной от двигателя носовой части самолета должна была разместиться батарея из двух 20-мм пушек и четырех крупнокалиберных пулеметов. В форме стреловидного крыла истребителя сразу угадывались черты N-1M. Их близкое родство выдавали также опущенные вниз законцовки крыла и раскрывающиеся элевоны для управления по направлению. Истребитель имел короткий бочкообразный фюзеляж с выступающей кабиной, гаргротом и подфюзеляжным килем.
В качестве основного конструкционного материала для самолета был выбран легкий магниевый сплав. Детали конструкции должны были соединяться между собой (впервые в авиации!) с помощью сварки. На крыле имелись закрылки с триммерами и раскрывающиеся элевоны. Двигатель находился сразу за кабиной летчика. Проектом N-2B предусматривалась установка рядного двигателя с жидкостным охлаждением Х-1800 фирмы Pratt and Whitney мощностью 1800 л.с.
Практически весь объем фюзеляжа занимали двигатель и кабина летчика, поэтому топливные баки разместили в крыле. В начале сентября 1940 года фирма изготовила модель самолета в масштабе 1:5 и под руководством директора Гуггенхеймовской аэролаборатории Теодора фон Кармана начала ее продувки в аэродинамической трубе Калифорнийского технологического института.
Полномасштабный макет N-2B строился полным ходом, а выкатка летного образца ожидалась в сентябре 1941 года. Больше всего Джона Нортропа заботила силовая установка. Фирма Pratt and Whitney переключилась на производство 18-цилиндрового двигателя R2800 мощностью 2000 л.с. Работа над проектом N-2B оказалась под угрозой срыва. В результате переговоров представители фирмы Pratt and Whitney убедили Джона Нортропа поставить на свой истребитель двухтысячесильный R2800. При этом мотористы полностью брали на себя разработку системы охлаждения и редуктора для привода винтов.
Новая силовая установка сильно ухудшила первоначальные расчетные характеристики истребителя. Полетная масса N-2B возросла при этом почти на 1000 кг. Тем не менее военные одобрили установку R2800 на истребитель, и летом 1941 года прислали Джону Нортропу изменения к контракту. Перед этим они осмотрели полномасштабный макет истребителя. Общая оценка была удовлетворительной, самолету присвоили обозначение ХР-56 и название BLACK BULLET «Черная пуля».
Строительство первого опытного образца истребителя с заводским номером 41-786 затянулось до начала марта 1943 года. Из сборочного цеха самолет выкатили 20 марта.
Основной деталью системы охлаждения был громадный вентилятор. Воздух для него поступал через овальные воздухозаборники, расположенные в корневой части крыла. Отработанный воздух выходил из задней части фюзеляжа через щель перед коком винтов, которая закрывалась венцом из регулируемых створок.
Два трехлопастных воздушных винта противоположного вращения (первый диаметром 2,95 м и второй 2,89 м) имели полые лопасти. Для обеспечения безопасного покидания самолета винты могли отстреливаться с помощью пиропатронов.
Для улучшения устойчивости истребителя крыло было установлено с положительным V в 6 градусов, а законцовки крыла имели отрицательное V в 6 градусов. Под фюзеляжем закреплялся треугольный киль. Его оконечность находилась в нескольких сантиметрах от поверхности земли, так что предельный угол тангажа при взлете истребителя не мог превышать 12 градусов.
Расчетные летно-технические характеристики ХР-56 №2
Размах крыла, мм ................................................................................ 12 960
Длина, мм................................................................................................ 8400
Высота, мм.............................................................................................. 3350
Площадь крыла, м2................................................................................ 28,47
Масса пустого самолета, кг..................................................................3950
Нормальная взлетная масса, кг............................................................ 5152
Максимальная взлетная масса, кг........................................................ 5513
Максимальная скорость полета на высоте 7625 м, км/ч..................... 745
Максимальная скорость полета у земли, км/ч .....................................667
Скороподъемность на высоте 4575 м, м/с............................................ 15,8
Время подъема на высоту 6100 м, мин................................................... 7,2
Практический потолок, м................................................................... 10 000
Дальность полета, км............................................................................. 1060
Вооружение........................................................................две 20-мм пушки, четыре 12,7-мм пулемета
В первых числах апреля ХР-56 перевезли в Мюрок. 6 апреля летчик-испытатель Джон Меерс начал первые испытательные пробежки по поверхности сухого озера. При рулении на больших скоростях машину начинало бросать из стороны в сторону. Главными виновниками такого поведения стали тормоза основных колес шасси, которые пришлось заменить.
В это время Нортроп узнал об аварии на фирме Pratt and Whitney. Силовая установка от ХР-56 проходила стендовые испытания, и во время одного из этапов центробежными силами были оторваны лопасти винта. Конструкторы приняли решение всесторонне проверить все, что касается силовой установки. В ходе осмотров выявились люфты в креплении редуктора, которые появились после пробежек и газовок. Таким образом, первый полет пришлось отложить на неопределенный срок.
Два первых полета на ХР-56 состоялись только 30 сентября 1943 года. Впечатления Джона Меерса о полете были ужасными. Самолет летел на высоте 1,5 м над поверхностью озера Роджерс на скорости около 270 км/ч. При этом летчику приходилось постоянно и с большим усилием тянуть ручку на себя, а в это время машина все время хотела отклониться от выбранного направления. Как оказалось, опускание носа в полете было вызвано передней центровкой, а неустойчивость по направлению — недостаточной площадью вертикальных поверхностей. Для исправления ситуации было решено изменить центровку с помощью балласта, а площадь хвостового оперения увеличить за счет установки еще одного киля сверху фюзеляжа.
Доработанный самолет выкатили на взлетную полосу 8 октября. Перед полетом Меерс решил совершить несколько скоростных пробежек и подлетов. На третьем подлете на скорости около 200 км/ч самолет внезапно раз вернуло, машина два раза перевернулась и упала. Самолет оказался полностью разрушенным, а Меерс отделался несколькими ушибами. Расследование причин аварии показало, что виной всему стал разрыв пневматика левой стойки шасси. В конструкции второго прототипа, который строился на заводе в Хоутхорне, решили устранить все обнаруженные недостатки — начиная от центровки и заканчивая заменой пневматиков шасси. Запланированное на ноябрь 1943 года окончание сборки второго образца перенесли на январь 1944 года. Кроме всего прочего на самолете пришлось изменить систему привода раскрывающихся элевонов. Новая система представляла собой две трубы, прикрепленные к законцовкам крыла. Когда летчик хотел повернуть в нужную сторону, он перекрывал соответствующую трубу и воздух начинал поступать в специальный сильфон. Сильфон увеличивался в размерах и двигал рычаг раскрытия элевонов.
После окончания сборки ХР-56 №2 (заводской номер 42-38353) подвергли предварительным испытаниям прямо на заводе. Особое внимание уделялось проверке работы привода раскрытия элевонов и исследованию прочностных характеристик новых пневматиков. После предварительной подготовки истребитель отправили в Мюрок.
Первый полет ХР-56 №2 совершил 22 марта 1944 года. В воздух его поднимал новый летчик-испытатель — Гарри Кросби. Он с трудом оторвал машину от земли на скорости 250 км/ч. Для удержания самолета в воздухе летчику, как и прежде, приходилось изо всех сил двумя руками тянуть на себя ручку управления. Новая же система управления по курсу была вполне контролируемой, хотя и излишне чувствительной. Истребитель медленно набирал высоту, мощности силовой установки явно не хватало для разгона пятитонной машины. Через семь минут полета отказал топливомер, и Кросби посадил самолет.
Через девять дней истребитель был готов ко второму полету. У него изменили положение центра тяжести и устранили неисправность топливомера. Кросби взлетел и набрал высоту 1500 метров. Однако при уборке шасси самолет внезапно задрал носовую часть вверх, и скорость полета упала до 190 км/ч. Летчик немедленно выпустил стойки, стабилизировал положение самолета с помощью триммеров, а затем опять убрал шасси.
Теперь Кросби смог полностью овладеть машиной. Однако при достижении скорости в 320 км/ч он внезапно ощутил сильную вибрацию и отметил тенденцию истребителя заваливаться на левое крыло. Считая, что дальнейшее увеличение скорости опасно, пилот повел самолет на посадку.
В мае 1944 года ХР-56 поднимался в воздух еще четыре раза. Каждый раз инженеры Нортропа вносили незначительные изменения в конструкцию, но улучшить пилотажные свойства самолета или добиться более высокой скорости полета так и не удалось. Специалисты фирмы решили продуть самолет в натурной аэродинамической трубе NACA, но она была постоянно занята более важными исследованиями. Пока ХР-56 ждал своей очереди, Кросби совершил еще несколько полетов, которые принесли еще одну строку в список неприятностей. У «Черной пули» оказался необъяснимо высокий расход топлива. После десятого полета было решено прекратить дальнейшие испытания и разработку истребителя. По мнению военных, ХР-56 не мог превзойти истребители того времени, например, Р-47 THUNDERBOLT. Самолет оставили на базе Мюрок, где он хранился в течение двух лет. Вопрос о продолжении испытаний поднимался несколько раз, но безуспешно. В 1946 году ХР-56 исключили из списка машин, ожидающих летных испытаний, и передали в Смитсоновский музей, где он находится до настоящего времени. Имеются сведения о том, что его возвратят на фирму Northrop для восстановления.
