Wundefwaffe

Техническое описание

 

Одноместный среднеплан. Планер цельнометаллический, одномоторный, шасси убирающееся.

Крылья свободнонесущие с одним главным лонжероном. Передняя кромка, занимавшая до четверти хорды крыла, имела форму буквы «D». Ее каркас со­ставляли штампованные нервюры и вспо­могательные лонжероны, крепящиеся непосредственно к главному лонжерону. Задняя часть крыла крепилась к другой стороне главного лонжерона и также со­стояла из вспомогательных лонжеронов и нервюр. Сверху крыло обшивалось ме­таллическим листом, крепящимся заклеп­ками. Элероны типа Фризе имели метал­лический каркас и матерчатую обшивку. Они управлялись движением штурвала через жесткие тяги, проходящие через крылья. Вверх элероны отклонялись на 15?, вниз - на 19?. Левый элерон был ос­нащен триммером, положение которого регулировалось маховиком из кабины пилота в пределах 20? вверх и вниз. Пра­вый элерон был оборудован триммером, настраиваемым на земле. Общая пло­щадь элеронов (с триммерами) 1,232 м2. На задней кромке крыльев между элеро­нами и фюзеляжем находились закрыл­ки крокодилового типа суммарной пло­щадью 2,759 м2. Закрылки выпускались пневматической системой. Управление закрылками осуществлялось из кабины пилота. Закрылки выпускались на угол 43?. Закрылки убирались автоматически, после отключения пневматики под дей­ствием пружин, удерживающих закрыл­ки в убранном положении. Усилие пнев­матической системы было подобрано та­ким образом, что при скорости более 240 км/ч закрылки напором воздуха прижи­мало, так, что они оставались выпущен­ными на угол 10?. При более высоких ско­ростях закрылки убирались независимо от того, включена была пневматика или нет. Петли закрылков и элеронов крепи­лись к легкому вспомогательному лонже­рону. У машин со складывающимися крыльями главный лонжерон имел дру­гую конструкцию. Он был разделен на месте складывания и соединялся распо­ложенным под углом шкворнем, образу­ющим ось поворота крыла. Консоль кры­ла мало чем различалась у самолетов со складываемыми и с неподвижными кры­льями. В месте сочленения к главному лонжерону приклепывалась маска шкворня, изготавливаемая из стали по­вышенной прочности. Несущие элемен­ты центроплана располагались несколь­ко по-другому. Основным элементом был лонжерон, состоявший из двух профилей, изготовленных из хромомолибденовой стали. К этому лонжерону крепилась пет­ля оси. В носовой части центроплан имел дополнительную стальную распорку. Нервюры, вспомогательные лонжероны и обшивка в этом месте также были уси­лены. К центроплану можно было под­вешивать топливные баки. Все соединя­лось заклепками. Закрылки у самолетов со складывающимися крыльями состоя­ли из двух частей. Складывание крыльев производилось вручную. В развернутом положении крылья фиксировались спе­циальными блокираторами. Блокирато­ры снимались специальной рукояткой, уложенной в контейнере вдоль передней кромки крыла. Система имела выдвигае­мые красные механические указатели, сопряженные с блокираторами. В сло­женном состоянии крылья удерживались с помощью штыревых тяг, соединявших оконцовку крыла с петлей на передней стороне горизонтального стабилизатора.

Профиль крыла: у основания NACA 23015, у оконцовки NACA 23009. Угол заклинивания крыла 0?. Возношение кры­ла 3гр06’50". Общая площадь крыла (счи­тая фрагмент внутри фюзеляжа площа­дью 3,493 м2 - 24,155 м2.

Фюзеляж с работающей обшивкой из алюминиевого сплава (альклад). Каркас фюзеляжа составлен из шпангоутов и усиленных шпангоутов, соединенных десятью стрингерами, проходящими от носа до хвоста. Верхняя часть фюзеляжа образовывала антикапотажную дугу, пе­реходящую плавно в киль. Так удавалось улучшить продольную устойчивость са­молета. В днище фюзеляжа с каждого борта имелось застекленное плексигла­сом окошко, открывавшее обзор вниз во время посадки. Окна одновременно иг­рали роль сервисных люков, открывав­ших доступ к внутренним деталям фюзе­ляжа. Доступ в хвостовой отсек откры­вали небольшие дверцы на правом бор­ту. Двигательное отделение находилось в носовой части фюзеляжа и отделялось от остального объема противопожарной переборкой. Капот частично покрывал­ся тонким стальным листом.

Хвостовое оперение цельнометалли­ческое. Обшивка из металлического лис­та крепится заклепками с потайными го­ловками. Статически и динамически уравновешенные рули имели металличес­кий каркас и были обшиты тканью. Рули управлялись с помощью системы тяг. Общая площадь киля 2,097 м2, в том чис­ле 1,226 м2 площадь неподвижной части и 0,871 м2 площадь руля поворота. Руль мог отклоняться влево и вправо на 31?. Руль оснащался триммером, способным отклоняться влево на 22719' и вправо на 16гр2Г. Триммер управлялся с помощью маховика из кабины пилота. Горизон­тальное оперение размахом 4,166 м име­ло общую площадь 4,557 м2, в том числе неподвижная часть 2,827 м2. Площадь руля высоты 1,730 м2. Руль мог откло­няться на 20гр вверх и 26гр вниз. Руль вы­соты также оснащался триммерами, уп­равляемыми из кабины пилота. Тримме­ры могли отклоняться в пределах 5гр30' вверх и 15гр30' вниз.

Кабина пилота была закрыта сверху фонарем из многослойного плексигласа. Лобовое бронированное стекло имело массу более 12 кг. На прототипах XF4F-2 и XF4F-3 лобовое стекло состояло из двух частей плексигласа и не имело бро­нирования. Подобный фонарь имели и самолеты F4F-7. Фонарь имел обдув теп­лым воздухом. Сдвижная крышка фона­ря ходила по двум направляющим и ос­нащалась системой аварийного сброса. Включение аварийного сброса можно было провести как из кабины, так и сна­ружи самолета. Крышка сдвигалась на­зад с помощью рукоятки, расположенной справа от кресла пилота. Крышка имела четыре фиксированных положения: пол­ностью закрыто, открыто на 1,25 дюйма (32 мм), открыто на 5 3/8 дюйма (137 мм), полностью открыто. Крышка фонаря представляла собой клепанную раму, в которую вставлялись четыре плоские кус­ка плексигласа по бокам и два выгнутых куска сверху. Все контрольные приборы и органы управления были собраны на трех панелях, подвешенных к фюзеляжу через резиновые амортизаторы. Сверху над главной приборной доской находил­ся рефлексивный прицел Mk 8. Слева от приборной доски были сгруппированы органы управления двигателем и шагом винта. Справа от доски находились при­боры контроля системы смазки. Под при­борной доской возле ручки управления находился компас. За компасом распола­гались педали управления и педали тор­мозной системы. На левом борту каби­ны находились рычаги управления дви­гателем и шагом винта, маховики, регу­лирующие положение триммеров на эле­ронах и рулях, включатель выпуска зак­рылков, переключатель топливных ба­ков, рычаг переключения скорости над­дува, рычаг выпуска крюка аэрофинише­ра, а также блокиратор хвостового коле­са и ручка сброса левого подвесного бака. Выше, у самой направляющей крышки фонаря имелся карман для карт и доку­ментов. У самого кресла располагались тяги перезарядки левых пулеметов. Спра­ва от кресла находилась панель управле­ния дополнительным оборудованием. Там находились выключатели электроце­пей, предохранители, контрольные лам­почки и пр. Далее, там же находился ма­ховик выпуска шасси с указателем его положения, верньер радиостанции, пере­ключатели радиостанции и устройства определения «свой-чужой». Ниже нахо­дилась ручка сброса правого подвесного топливного бака. У самого кресла нахо­дились тяги перезарядки правых пулеме­тов. Перед креслом стояла традиционная для американских самолетов ручка уп­равления с кнопками спуска пулеметов и сброса бомб. Кресло пилота регулировалось по высоте. За креслом была установ­лена бронеплита массой 42,6 кг. Кроме того, спереди пилота защищала меньшая бронеплита массой 20,4 кг, смонтирован­ная под приборной доской.

Двигатель Pratt & Whitney R-1830-76/ 86 «Twin Wasp» 14-цилиндровый звездо­образный сдвоенный воздушного охлаж­дения с двухступенчатым двухскоростным наддувом.

Характеристики:

Стартовая мощность 897 кВт/1217 л.с. при 2700 об./мин.

Номинальная мощность 822 кВт/1115 л.с. при 2550 об./мин на высоте 1890 м (при включенной 1-й передаче наддува).

Номинальная мощность 748 кВт/1014 л.с. при 2550 об./мин на высоте 3810 м (при включенной 2-й передаче наддува).

Боевая мощность 897 кВт/1217 л.с. при 2700 об./мин на высоте 1495 м (при включенной 1-й передаче наддува).

Боевая мощность 785 кВт/1065 л.с. при 2700 об./мин на высоте 3995 м (при включенной 2-й передаче наддува).

Габариты двигателя: диаметр цилин­дра 139,5 мм, ход поршня 139,5 мм, рабо­чий объем 30 л (1830 куб. дюймов), диа­метр двигателя 1222 мм. Сухая масса дви­гателя около 662 кг. Степень сжатия 6,7:1.

Крепление двигателя. Двигатель кре­пился к фюзеляжу посредством мотора­мы, собранной из стальных профилей повышенной прочности. Моторама кре­пилась к фюзеляжу в нескольких точках, которые имели максимальную проч­ность, в том числе в точках крепления главных лонжеронов крыла и несущих элементов шасси. Двигатель к мотораме присоединялся через резиновые аморти­заторы. Соединения обеспечивали быст­рую смену двигателя.

 

Описание двигателя

 

Цилиндры состояли из литой алюми­ниевой головки со встроенными клапа­нами, вставленными в кованную сталь­ную втулку. Цилиндры из хромомолибденовой стали вытачивались из литых заготовок. Имелся небольшая конусообразность цилиндров к камере сгорания, для компенсации теплового расширения. Выхлопные клапаны имели обсаженные вкладки из жаропрочной нержавеющей стали. Благодаря этим вкладкам крепле­ние выхлопных патрубков было подвиж­ным. Седла впускных клапанов изготав­ливались из алюминиевого сплава, а вы­пускных клапанов - из стали. Седла были обсажены на головке цилиндров.

Поршни кованные из алюминиевого сплава. На внутренней поверхности пор­шня имелись перегородки, облегчающие теплоотвод. Каждый поршень оснащал­ся тремя уплотняющими кольцами, од­ним маслосъемным кольцом и двойным кольцом, распределяющим масло по по­верхности цилиндра.

Главный подшипник каждой звезды двигателя имел серебряно-оловянное напыление. Имелось также шесть вспомо­гательных подшипников. Эти подшипни­ки имели бронзовое напыление.

Коленчатый вал с двумя коленами представлял собой монолитную деталь. Коленвал лежит на трех подшипниках. Вал винта вставлялся в коленвал и фиксировал­ся с помощью шарикоподшипника.

Картер коленвала состоял из шести деталей. Детали вырезались из алюмини­евых кованных заготовок. Затем детали, к которым крепились цилиндры, соеди­нялись между собой винтами. Еще три секции составляли картер наддува. К этим секциям крепилась моторама. К центральной части картера наддува кре­пился карбюратор. Здесь же находился мультипликатор наддува.

Распределение топлива. Каждый ци­линдр имел один впускной и один выпус­кной клапан. Выпускные клапаны имели дополнительное жидкостное охлаждение. В движение клапаны приходили с помо­щью систему толкателей из теплопроводящего алюминиевого сплава. Толкате­ли имели наконечники из закаленной ста­ли. Два распредвала - один для передней, а другой для задней звезды - отбирали мощность непосредственно от коленва­ла через редуктор с передаточным числом 1:8. Вся клапанная система была полнос­тью закрыта. Смазка для толкателей пе­редавалась по системе просверленных каналов.

Топливо подавалось через карбюра­тор типа Стромберг с автоматическим регулятором обогащения смеси в диффу­зор, соединенный с наддувом.

Наддув. На двигателях R-1830 исполь­зовались различные типы наддувов: од­ноступенчатый односкоростной, одно­ступенчатый двухскоростной и двухсту­пенчатый двухскоростной. Ротор надду­ва имел большой диаметр и лежал на шарикоподшипниках. Крутящий момент на ротор подавался через двухступенча­тую передачу (мультипликатор). Наддув всегда оснащался глушителем вибрации.

Система зажигания состояла из двух магнето Scintilla, каждый из которых об­служивал свой независимый набор свечей через общий разделитель. Для упрощения обслуживания разделитель находился в передней части двигателя. Это расположе­ние также позволяло максимально сокра­тить протяженность кабелей, ведущих к свечам. Система была экранирована, что­бы не создавать помех для радиостанции.

Система смазки работала под давле­нием. Вынужденная циркуляция масла поддерживалась зубчатым насосом. От­дельная секция низкого давления смазы­вала вспомогательные узлы, расположен­ные в задней части двигателя. Отводящие трубки собирались в промежуточный ре­зервуар, откуда масло выкачивалось тем же маслонасосом.

Понижающая передача конструкции фирмы Pratt & Whitney. На двигателях R-1830 использовалась планетарная переда­ча 0,666:1 или коническая передача 0,5625:1.

Вспомогательные устройства. Все вспомогательные устройства были собра­ны в задней части двигателя и приводи­лись в движение посредством общего вала. От вала отбирали мощность насос, два магнето, два тахометра, вакуумный насос, маслонасос, бензонасос, стартер и генератор. Имелась возможность уста­новки синхронизатора пулеметов. Гене­ратор мог действовать в качестве двига­теля мощностью 22,5 кВт для вращения вала вспомогательных устройств. Смаз­ка под давление подавалась через проре­занные каналы.

Использовался бензин с октановым числом 125.

Запуск двигателя осуществлялся при помощи стартовых патронов. Патронная камера находилась на правом борту дви­гательного отделения. Патрон вставлял­ся в патронник, а его электрический пуск осуществлялся из кабины пилота. Выде­лявшиеся при выстреле газы приводили в движение стартер, который через зубчатую передачу вращал двигатель. Пол­ный комплект включал восемь стартовых патронов.

Управление двигателя осуществля­лось при помощи стандартного сектора газа, расположенного слева от кресла пилота. Сектор газа соединялся с двига­телем через систему тяг в бронированном кожухе.

Система впрыска воды (имелась на двигателях R-1820-56W) состояла из бака со смесью воды с метанолом в пропор­ции 1:1, трубопроводов, переключателя, управляющего насосом, электрических кабелей, регулятора напора и регулято­ра давления в главном впускном коллек­торе двигателя. Бак со смесью помещал­ся за двигательным отделением на противопожарной переборке. Запас смеси обеспечивал работу двигателя в течение десяти минут.

Выхлопная система состояла из двух коллекторов из жаропрочной стали, ко­торые выводились на нижнюю сторону фюзеляжа (для двигателей Pratt & Whitney R-1830-76/86/90).

Винт правовращающий, трехлопаст­ный, фирмы Curtiss Electric тип C5315(S) с накладками на лопастях диаметр 2,972 м (для F4F-3, F4F-4, F4F-7 и FM-1) или C532D-A-20 без накладок и с профилем лопастей № 109354-12 диаметром 3.048 м (для FM-2). Рычаг регулировки шага дви­гателя был совмещен с сектором газа на левом борту кабины. Угол атаки лопас­тей менялся в диапазоне от 18,5? до 53,5?. Управление шагом осуществлялось через электрическую передачу. Лопасти винта алюминиевые. Винт был уравновешен по массе и динамически.

Топливная система. В состав топлив­ной системы входили: бензонасос, отби­рающий мощность от общего вала вспо­могательного оборудования, аварийный электрический бензонасос, сеточный фильтр, распределительная коробка с пе­реключателем, кран, перекрывающий подачу топлива. Распределительные краны находились в пределах досягаемости руки пилота у его кресла. Остальные ча­сти топливной системы находились под креслом пилота и за ним. Каждый двига­тель оснащался датчиком давления топ­лива и электрическими датчиками уров­ня топлива в каждом баке. Обычно само­лет брал топливо в фюзеляжный самогер­метизирующийся бак объемом 117 галло­нов США (443 л), расположенный под креслом пилота в районе центра тяжести самолета. На самолетах первых серий бак не имел самогерметизирующихся стенок, а его объем достигал 120 галлонов (454 л). За кабиной пилота находился резерв­ный бак объемом 27 галлонов (102 л). Кроме того, самолет мог брать два под­весных сбрасываемых бака объемом по 220 л (58 галлонов). Баки подвешивались под неподвижными участками крыльев. На самолетах FM-2 резервный бак отсут­ствовал, а с 2401-го экземпляра объем главного бака был увеличен до 126 гал­лонов (477 л).

Система смазки. Двигатель имел неза­висимую систему смазки. Она состояла из маслобака, расположенного внутри дви­гательного отделения, регулятора темпе­ратуры масла, двух маслорадиаторов ди­аметром 254 мм, расположенными под неподвижными участками крыльев, по­плавкового клапана, указателей темпера­туры и давления, органов управления, маслопроводов и соединений. Нормаль­но в масляную систему двигателя зали­вали 11 галлонов (41,6 л) масла. При этом объем маслобака имел резерв на 3 галло­на (11,4 л) для теплового расширения масла и возможного перелива.

 

Гидравлическая система приводила в действия тормоза главного шасси и сис­тему складывания крыльев (на XF4F-4).

Электрическая система одножильная. Система состояла из источников тока, контрольной панели, панелей переклю­чателей, кабелей и составных элементов электроцепи. Источником тока служил генератор, отбиравший мощность у дви­гателя, а также аккумулятор рабочим напряжением 24 В, расположенный в фюзеляже за кабиной пилота на уровне антенной мачты. Все кабели были нуме­рованы и собирались в жгуты.

Шасси. Колеса и стойки главного шасси в полете убирались в фюзеляж, где у них была ниша между двигательным отделением и передней кромкой крыла. Стойки шасси состояли из стальных труб. Система выпуска шасси механическая с ручным приводом. Для выпуска или уборки шасси требовалось сделать от 28 до 30 оборотов рукоятки, расположенной справа от кресла пилота. Указатель по­ложения шасси был сопряжен с переда­чей механизма выпуска. Имелся звуковой предупреждающий сигнал, который по­давался в том случае, если обороты дви­гателя падали ниже 1200 об./мин, а шас­си при этом не было выпущено. В шасси использовался гидропневматический амортизатор фирмы «Bendix» с давлением воздуха в пределах 0,14...0,56 МПа. Колеса также фирмы «Bendix» имели резино­вые камеры размером 26"х6" (660,4x152,4 мм) с восьмислойным кордом. Тормоза фирмы «Bendix» гидравлические с двойным контуром, сопряженные с педалями в кабине пилота. Хвосто­вое колесо не убиралось в полете, оно могло вращаться вокруг оси, имелась возможность его блокировки. Использовались два типа колес: пневматическое 10,5"х4" (267x102 мм) для назем­ных аэродромов и цельнорезиновое диаметром 6" (152,4 мм) для авианосцев. Резиновые покрышки фирмы Goodrich. Крюк аэрофинишера длиной 41" (1041,4 мм) находился на самом конце фюзеляжа. Он выпускался и убирался вручную так, что высту­пал только его конец. На стойках шасси имелось крепление для стартовой катапульты.

Кислородное оборудование включало в себя стандартный кислородный баллон объемом 8,423 л с рабочим давлением 12,4 МПа, установленный за креслом пилота. Имелся указатель по­тока кислорода, а также кран. Поток кислорода можно было регулировать.

Электронное оборудование включало в себя радиостанцию и устройство опознавания «свой-чужой» (IFF). Устройство IFF состояло из приемопередатчика, органов управления и само­ликвидатора. На истребителях использовались два типа уст­ройств IFF. Устройство монтировали в хвостовой части фюзе­ляжа. Антенны были растянуты между килем и мачтой. В ка­бине пилота находились выключатели, переключатели радио­станции, предохранители и ларингофон.

Дополнительное оборудование. Самолет оснащался систе­мой обдува теплым воздухом фонаря кабины, что исключало его обледенение и запотевание. Теплый воздух также подавал­ся непосредственно в кабину. Некоторые самолеты оборудова­лись приспособлением для буксировки воздушных целей. Бук­сир крепился к нижней точке фюзеляжа на уровне кабины пи­лота. Каждый самолет оснащался креплением для стартовой катапульты, расположенным между стойками шасси. В двига­тельном отделении находилась система пожаротушения в виде баллона с углекислым газом, включаемая из кабины. Самолет ос­нащался комплектом навигационных огней для полета в темноте, идентификационными огнями, а также посадочным прожектором.

 

Вооружение

 

Ствольное вооружение состояло из четырех (F4F-3, FM-1 и FM-2) или шести (F4F-4, «Martlet II») пулеметов Colt-Browning М2 калибра 12,7 мм, расположенных в крыльях. Спуск пулеме­тов электрический, производился нажатием кнопки на ручке управления. Позднее самолеты оборудовались переключателем для стрельбы залпом или группами пулеметов. Перезарядка пулеметов ручная с помощью тяг, выведенных к креслу пилота (по одной тяге на пулемет). Пулеметы оснащались электропо­догревом. У первых самолетов имелась система обдува пуле­метов теплым воздухом из двигательного отделения. Рефлек­сивный прицел Mk 8 устанавливался на продольной оси симметрии самолета над приборной доской. У первых самолетов имел­ся устаревший телескопический прицел. Самолеты F4F-7 не име­ли вооружения вовсе.

Бомбовое вооружение. Самолет мог брать на внешнюю под­веску две бомбы массой до 116 фунтов (52,6 кг). Чаще всего использовались 100-фунтовые (45,4-кг) бомбы. Предохранитель бомбодержателей находился на панели переключателей в ка­бине пилота. Сброс бомб производился кнопкой на ручке уп­равления. Система сброса дублировалась ручным механизмом.

Ракетное вооружение. Поздние самолеты (FM-1, FM-2) на консолях крыльев могли нести направляющие Mk 5 для неуп­равляемых ракет HVAR калибра 127 мм. Ракеты имели элект­рический пуск. Имелась возможность пускать их по одной или залпом в зависимости от положения переключателя на панели переключателей. Первоначально ставили только по одной на­правляющей под крыло, но очень быстро число направляющих под каждым крылом довели до трех.