Введение
В 1939 году флот Соединенных Штатов (US Navy) начал амбициозную программу, по модернизации старых и постройке целого ряда новых авианосцев. На новых авианосцах должны были базироваться истребительные (VF - «fighter») и разведывательно-бомбардировочные (VSB - «scout-bomber») эскадрильи, которые вооружались уже находящимися в производстве самолетами F4F Уайлдкет и SBD Донтлесс соответственно. Кроме того, предусматривалось, что вскоре эти самолеты будут заменены более совершенными машинами, прототипы которых уже проходили на тот момент испытания (F4U Корсар, F6F Хеллкет и SB2C Хеллдайвер). Однако торпедные эскадрильи (VT- «torpedo-bomber») по своему оснащению существенно отставали от истребительных и разведывательно-бомбардировочных, до сих пор имея на своем вооружении самолеты Douglas TBD-1 Девастайтор, которые были приняты на вооружение еще в 1937 году. Флот США сознавал, что устаревший Девастайтор не может быть модернизирован таким образом, чтобы устранить два его основных недостатка, недостаточную скорость и малый радиус действия. Был необходим совершенно новый самолет. Начало немецкой агрессии в Европе и японской в Китае еще раз подчеркнуло безотлагательность замены Девастайторов новым торпедоносцем-бомбардировщиком с лучшими боевыми характеристиками.
В октябре 1939 года, флот США выдал авиационным компаниям запрос на новый торпедоносец-бомбардировщик, который должен был заменить Девастайтор. Требования заказчика к этому самолету были следующими: экипаж три человека, максимальная скорость 300 миль/час, внутреннее размещение вооружения - одной торпеды или трех бомб по 500 фунтов, самозатягивающиеся топливные баки, бронезащита, и башенка с оборонительным вооружением снабженная сервоприводом. Свои предложения представил целый ряд компаний, но только два проекта, Воут (Chance Vought Company) и Грумман (Grumman Aircraft Engineering Company) были отобраны для заключения контрактов на постройку экспериментальных самолетов. Согласно их условиям флот США в течение апреля 1940 года, должен был получить по два экспериментальных прототипа от каждой компании, получивших обозначения XTBU-1В (Chance Vought), и XTBF-1 (Grumman).
Фирма Грумман никогда прежде не разрабатывала торпедоносцев, но была одним из основных поставщиков палубных истребителей, начиная с биплана FF-1 до F4F Уайлдкет. Совсем недавно группа конструкторов Grumman Aircraft Engineering Company уже доказала, что способна решать сложные инженерные задачи, как это было в ходе проектирования первого палубного истребителя-моноплана F4F-4 Уайлдкет. Поэтому неудивительно, что разрабатывающийся в соответствии с контрактом торпедоносец-бомбардировщик приобрел некоторые черты делающие его похожим на самолеты семейства Уайлдкет.
Подобно истребителю Уайлдкет, прототип - XTBF-1 был оснащен двигателем воздушного охлаждения, имел цельнометаллическую конструкцию. По своей схеме это был среднеплан с высоким, овальным сужающимся к хвосту фюзеляжем. Высокий фюзеляж позволил выделить место для внутреннего бомбоотсека под центропланом крыла и для нижней задней оборонительной стрелковой точки сразу же позади бомбоотсека. Внутренний бомбоотсек был новинкой для морских бомбардировщиков, и проект Grumman Aircraft Engineering Company даже превысил требования выдвинутые флотом США, в нем можно было разместить торпеду весом 2000 фунтов, либо четыре бомбы по 500 фунтов. Экипаж из трех человек: пилот, радист, и стрелок размещался в кабине закрытой длинным фонарем, которая заканчивалась стрелковой башенкой оснащенной сервоприводом. Доступ в хвостовую часть фюзеляжа мог осуществляться либо из тыльной кабины или через дверь в задней части правого борта фюзеляжа.
Наиболее сложной частью заданной спецификации было требование по установке стрелковой башенки оснащенной сервоприводом. Вес и малые скорости движения ранних стрелковых башенок с механическим и гидравлическим приводом, делали их установку на одномоторном самолете непрактичной, и Grumman Aircraft Engineering Company подошла к этой проблеме, творчески и нестандартно. Инженер фирмы, Оскар Олсен, использовал принцип «Amplidynes» (комбинация электрического двигателя с генератором, которая поддерживает частоту оборотов при изменении нагрузки, позволяя осуществлять точное управление как крутящим моментом, так и частотой вращения двигателя) применявшийся для больших промышленных электродвигателей, чтобы разработать шаровую стрелковую башенку с электроприводом. В сотрудничестве с инженерами-электромеханиками, Олсен разработал миниверсии электродвигателей «Amplidyne», которые могли быть синхронизированы друг с другом, и управляли бы башенкой при ее движении в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Испытания этих новых электродвигателей, проведенные на прототипе башенки, оказались настолько успешными, что данная комбинация башенка-электродвигатели была запущена в массовое производство без каких-либо модификаций.
Стрелковая башенка Олсена являлась отдельным модулем с вооружением, стрелком, средствами управления и боеприпасами, размещенными внутри укрытой шарообразным плексигласовым колпаком башенки, которая устанавливалась в задней части кабины экипажа. Стрелок сидел рядом с пулеметом калибра 12,7 мм в бронированном кресле, защищенный броневыми плитами толщиной в полдюйма, установленными в передней части башенки и по ее бокам, а так же бронеплитой толщиной ? дюйма под креслом и панелью из бронестекла толщиной 1/2 дюйма непосредственно перед ним. Средства управления башенкой были, просты и надежны, ее наведение по высоте и горизонту осуществлялось одной ручкой с имеющейся на ней пистолетной рукояткой и спусковым крючком для ведения огня. В башенке было установлено два прицела: основной - стандартный рефлекторный морской прицел Mk 9 и вспомогательный - коллиматорный Mk. 11. Доступ в башенку осуществлялся снизу, с места радиста, а для быстрого покидания башенки в аварийных ситуациях можно было использовать сбрасываемый запасной люк на борту башенки или нижнюю фюзеляжную дверь в отсеке радиста.
В Безпейдже, на Лонг Исланд, довольно быстро собирались две опытных машины Grumman XTBF-1. На основании изучения макета XTBF-1 флот США, в декабре 1940 года, заказал фирме Грумман 286 самолетов, которые получили обозначение TBF-1. Изменения внутреннего оборудования, которые потребовал провести флот, увеличили вес прототипа на 1000 фунтов, но максимальная скорость соответствовала требуемым 300 миль/час. Первый XTBF-1 (BuNo 2539), был оснащенный двигателем Wright Cyclone R-2600-8 мощностью 1700 л.с. и воздушным винтом изменяемого шага Hamilton-Standard совершил первый официальный полет 7 августа 1941 года. Первый прототип был оснащен большим прямоугольным вертикальным стабилизатором и рулем направления помещенными на самом конце изящно сужающейся хвостовой части фюзеляжа, но уже на ранней стадии летных испытаний прототипа, проблемы, возникшие с путевой устойчивостью машины привели к перепроектированию вертикального стабилизатора и руля направления. Перед вертикальным оперением был установлен длинный форкиль, плавно сопрягающийся с фюзеляжем, который обеспечил XTBF-1 дополнительную площадь, необходимую для улучшения путевой устойчивости.
Механизм уборки стоек шасси, складывания внешних консолей крыла, выпуска закрылков и открывания створок бомбоотсека -приводились в действие гидроприводом. Фирма Грумман спроектировала крылья самолета, таким образом, чтобы они складывались, поворачиваясь назад, и занимали положение по сторонам фюзеляжа параллельно ему, это было сделано, чтобы решить проблему с недостаточной высотой ангарных палуб авианосцев, которая возникла бы при стандартном складывании крыльев поворотом наверх. Благодаря гидроприводу, крылья могли быть убраны или разложены самим пилотом, всего за несколько секунд, и для этого не требовалось никакой помощи наземного персонала. Меньшие размеры XTBF-1 со сложенными крыльями стали решающим фактором, благодаря которому фирма Грумман выиграла контракт на постройку флотского торпедоносца-бомбардировщика у фирмы Воут с ее самолетом XTBU-1.
XTBF-1 нес оборонительное вооружение в которое входили: один пулемет калибра 12,7 мм с боезапасом в 400 патронов установленный в башенке, пулемет калибра 7,62 мм с боезапасом в 300 патронов, установленный в фюзеляже (направленный вперед) из которого вел огонь пилот и один пулемет калибра 7,62 мм с боезапасом в 500 патронов, установленный в задней нижней части фюзеляжа, огонь из которого вел радист. Большой внутренний бомбоотсек расположенный под центропланом крыла имел максимальную грузоподъемность 2000 фунтов и мог вместить, бомбы, торпеду, глубинные бомбы, мины или специальный подвесной топливный бак на 270 галлонов. С топливным баком, установленным в бомбоотсеке, XTBF-1 имел максимальную дальность 2180 миль, что хорошо подходило для выполнения дальних разведывательных миссий. Для бомбометания с пикирования в качестве тормозов могли использоваться выпущенные стойки шасси, которые снижали скорость полета до 200 миль/час. Посадочный крюк был установлен в самой задней части фюзеляжа и был полностью выдвигающийся.
Программа летных испытаний XTBF-1 шла гладко, прототип показал максимальную скорость 271 миль/час, скороподъемность 1430 футов в минуту, потолок 22400 футов, и нормальный радиус действия 1215 миль. 28 ноября, во время очередного полета возник пожар в бомбоотсеке, что вынудило пилота-испытателя фирмы Грумман Хобарта Кока и инженера Гордона Исраела, покинуть самолет. Потеря первого прототипа несколько задержало программу испытаний. Однако к этому времени был почти готов второй прототип XTBF-1 (BuNo 2540), который благодаря круглосуточной работе сборщиков удалось окончить через три недели. Это позволило продолжить программу летных испытаний и снова войти в график. Второй прототип совершил свой первый вылет 15 декабря 1941 года, вскоре после японского нападения на Перл Харбор и в связи с этим получил свое имя - Эвенджер (Avenger). Летные испытания второго XTBF-1 продолжались до 23 декабря 1941 года, когда флот официально принял XTBF-1 и заменил контракт на производство 286 самолетов, на контракт с открытой датой окончания производства.