Na przełomie lat czterdziestych i pięćdziesiątych praktycznie zakończono przechodzenie lotnictwa wojskowego na silniki odrzutowe. Przyszłość była dokładnie z samolotami odrzutowymi, ale prace nad stworzeniem nowego samolotu o napędzie śmigłowym wciąż trwały. Do podobnych projektów należy amerykański eksperymentalny myśliwiec-bombowiec XF-84H. Samolot zasłynął nie tyle niezwykłą konstrukcją, co straszliwym hałasem silnika turbośmigłowego. Nic dziwnego, że samolot otrzymał przydomek „Thunderscreech” („Thunder scream” lub „Thunderscreech”).
Historia pojawienia się samolotu XF-84H
Na początku lat 50. przejście samolotów bojowych na silniki odrzutowe zostało praktycznie zakończone, amerykański przemysł lotniczy nie był wyjątkiem. Tłokowi bohaterowie II wojny światowej, liczne Mustangi i Thunderbolty, pozostali tylko w Siłach Powietrznych Gwardii Narodowej. Jednocześnie nowe modele myśliwców i bombowców otrzymały nowoczesne silniki turboodrzutowe (silniki turboodrzutowe), które zapewniały lotnictwu bojowemu dużą wysokość i wysoką maksymalną prędkość lotu. Wzrost wydajności lotu dał samolotom odrzutowym niezaprzeczalne zalety w walce powietrznej. Ale jednocześnie zaczął się pojawiać jeden problem.
Pierwsze silniki odrzutowe nie były ekonomiczne. Duże jednostkowe zużycie paliwa bezpośrednio wpłynęło na zasięg samolotów odrzutowych. I w pewnym momencie ten problem stał się oczywisty dla sił powietrznych USA. Na tle stale rosnących osiągów lotu zmniejszenie zasięgu lotu było dość obraźliwą wadą. W rozwiązanie problemu zaangażowani byli przedstawiciele amerykańskiego przemysłu lotniczego. Jedną z proponowanych opcji było stworzenie nowego myśliwca, wyposażonego nie w turboodrzutowy, ale w silnik turbośmigłowy. Takie silniki były znacznie bardziej ekonomiczne niż silniki turboodrzutowe.
Ponadto rozważono inne opcje. Na przykład używanie zewnętrznych zbiorników paliwa (PTB) lub tankowanie samolotu w powietrzu. To prawda, że w tamtych latach tankowanie samolotów taktycznych odbywało się wyłącznie podczas długich lotów promowych. Jednocześnie PTB były prostym i dobrze znanym rozwiązaniem, ale dla samolotów bojowych nie była to najlepsza opcja. Czołgi podwieszone zajmowały węzły zawieszenia, zmniejszając ładowność samolotu.
W rezultacie szalę przesunięto właśnie w kierunku zastosowania silników turbośmigłowych (TVD), które były znacznie bardziej ekonomiczne niż istniejące silniki turboodrzutowe, a jednocześnie różniły się większą mocą niż istniejące silniki tłokowe. Kolejną zaletą była ich mniejsza waga. Szczególne zainteresowanie takimi silnikami wykazali przedstawiciele lotnictwa morskiego. Ponieważ dla samolotów bazujących na lotniskowcach zasięg lotu był kluczową wartością, a niższa prędkość lądowania była bardzo ważnym plusem. Z biegiem czasu idee morskie zawładnęły również umysłami specjalistów Sił Powietrznych. Na szczęście było z czym pracować. W tym czasie w Stanach Zjednoczonych Allison stworzyła już potężny silnik turbośmigłowy XT-40 o mocy prawie 6000 KM. W późniejszych modyfikacjach moc silnika została podniesiona do 7000 KM. Opracowanie nowego samolotu bojowego wyposażonego w turbośmigłowy powierzono specjalistom z Republic Aviation Corporation.
Prace nad samolotem XF-84H
Republic Aviation Corporation otrzymała rozkaz opracowania nowego myśliwca-bombowca na początku lat pięćdziesiątych. Sam program tworzenia nowego samolotu bojowego został zainicjowany przez dowództwo sił powietrznych w 1951 roku i początkowo był wspólny. Planowano, że Siły Powietrzne i dwie Marynarki Wojennej otrzymają cztery samoloty testowe, ale już w 1952 roku flota amerykańska wycofała się z udziału w programie. Zaangażowanie w prace nad nowym samolotem bojowym firmy Republic było uzasadnione i łatwo wytłumaczone obecnością udanych prac rozwojowych. To inżynierowie tej firmy stworzyli tak słynne pojazdy bojowe, jak P-47 Thunderbolt i F-84F Thunderstreak.
Na podstawie tych ostatnich, które istniały w modyfikacjach samolotu myśliwsko-bombowego i zwiadowczego, postanowiono wykonać nowy pojazd eksperymentalny z turbośmigłową elektrownią. Nowy samolot myśliwsko-bombowy turbośmigłowy przejął od istniejącego już seryjnego samolotu F-84F ogólną koncepcję aerodynamiczną, a także szereg ważnych komponentów i zespołów. Takie podejście było uzasadnione i pozwoliło firmie deweloperskiej i klientom zaoszczędzić nie tylko pieniądze, ale także czas. Umowa na stworzenie samolotu została podpisana w grudniu 1952 roku.
Opracowany myśliwiec-bombowiec otrzymał w firmie oznaczenie AR-46, następnie oznaczenie zmieniono na XF-84H. Nowy samolot był jednoosobowym midwingiem z całkowicie metalowym kadłubem i skośnym skrzydłem. Podwozie zostało wykonane jako trzysłupkowe, chowane. Jednocześnie podwozie, kokpit, szereg jednostek, w tym skrzydło z całą mechanizacją, zostały całkowicie zapożyczone z seryjnego F-84F bez wprowadzania jakichkolwiek zmian w ich konstrukcji.
Takie decyzje ułatwiały proces tworzenia samolotu, ale nie ułatwiały pracy konstruktorom Republiki. Musieli wystarczająco ciężko pracować. Tak więc śmigło zostało umieszczone w nosie kadłuba eksperymentalnego myśliwca-bombowca, a wloty powietrza silnika musiały zostać przeniesione do nasadowych części konsol skrzydłowych samolotu. Jednocześnie projektanci całkowicie przeprojektowali tylną część maszyny, nadając jej kształt litery T. Zmianie uległ również kil, który w porównaniu do seryjnego F-84F stał się wyższy i zmienił swój kształt. Również za kokpitem projektanci umieścili trójkątny aerodynamiczny grzbiet. Zmieniono również kadłub samolotu, który stał się zauważalnie dłuższy i zewnętrznie przypominał powiększoną „Aircobrę” R-39 z okresu II wojny światowej.
Sercem nowego samolotu był silnik turbośmigłowy XT40A-1, który rozwijał moc 5850 KM. Sam silnik został zainstalowany za kokpitem, skrzynia biegów znajdowała się w przednim kadłubie. Między silnikiem a skrzynią biegów pod kokpitem przebiegał sześciometrowy wał. A ponieważ silnik XT40A-1 w rzeczywistości był parą dwóch silników Allison T38, pod stopami pilota znajdowały się dwa wały.
Wykorzystanie tak potężnego wówczas teatru było poważnym problemem dla konstruktorów samolotów. Znalezienie odpowiedniego śmigła, które wytrzyma tę moc, okazało się bardzo trudne. Tylko jedna firma, Aeroproducts, podjęła się rozwiązania problemu. Śmigło stworzone przez specjalistów tej firmy było najprawdopodobniej pierwszym na świecie naddźwiękowym śmigłem. Sam produkt okazał się dość nietypowy: trójłopatowe śmigło miało stosunkowo niewielką średnicę – zaledwie 3,66 metra, ale jednocześnie wyróżniało się szerokimi łopatami (do jednej czwartej rozpiętości). Później okazało się, że przy maksymalnej prędkości czubki łopatek tego silnika poruszały się z prędkością 1, 18 Macha.
Testy najgłośniejszego samolotu w historii
W sumie Republika wyprodukowała dwa eksperymentalne myśliwce-bombowce XF-84H. Nowy samolot wystartował po raz pierwszy 22 lipca 1955 roku. Do dziś zachował się jeden egzemplarz myśliwca, który znajduje się w Muzeum Narodowym Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych w bazie sił powietrznych Wright-Patterson w stanie Ohio. Drugi samolot został zezłomowany. Jak można się domyślić, testy nowego samolotu zakończyły się niepowodzeniem. Na przykład podczas testów nie osiągnięto prędkości projektowej. Wierzono, że XF-84H będzie w stanie latać z prędkością 1158 km/h, konkurując z modelami odrzutowymi, ale w rzeczywistości udało mu się rozwinąć tylko 837 km/h.
Sam proces testowania trwał nie dłużej niż rok, już 9 października 1956 program został oficjalnie zamknięty. We wszystkich lotach z Bazy Sił Powietrznych Edwards samolotem latali piloci testowi Republiki, a przedstawiciele Sił Powietrznych nie byli zaangażowani. W sumie oba samochody wykonały 12 lotów, z czego tylko jeden był udany, a pozostałym towarzyszyły wypadki i awarie. W trakcie lotów stwierdzono poważne problemy ze śmigłem, w szczególności awarie układu zmiany skoku śmigła. Testerzy zarejestrowali również bardzo silne drgania sześciometrowych wałów, które przeszły z silnika na śmigło.
Największym problemem był jednak nieznośny hałas, który samolot emitował już podczas biegu po pasie startowym. Prędkość obrotowa łopat śmigła była ponaddźwiękowa, co powodowało powstawanie hałasu, którego nie można było znieść. Jak sarkastycznie zauważył personel techniczny i konserwacyjny bazy, samolot nie był w stanie pokonać bariery dźwięku, ale maszyna pokonała „barierę hałasu”. Uważa się, że to eksperymentalny samolot XF-84H stał się najbardziej hałaśliwym samolotem w historii lotnictwa. Hałas startu był słyszalny do 25 mil od lotniska (około 40 km).
Oddziaływanie akustyczne było tak duże, że personel bazy zaczął mieć bóle głowy, zawroty głowy i nudności. A to w odległości setek metrów od samolotu. Przebywanie blisko myśliwca z pracującym silnikiem było niebezpieczne dla zdrowia, nawet ze specjalnymi nausznikami. Podczas badań terenowych odnotowano przypadki omdlenia i padaczki. Dosyć szybko personel Edwards AFB zaczął nie lubić nowej eksperymentalnej maszyny. Problemy pojawiły się również w wieży kontrolnej bazy lotniczej. Hałas i wibracje samolotu mogą uszkodzić lub niekorzystnie wpłynąć na działanie czułego sprzętu. Po dokonaniu oceny „efektów dźwiękowych” w samolocie przed startem, zaczęli holować jak najdalej od ludzi i wieży kontrolnej. Można śmiało powiedzieć, że niepomyślne zakończenie testów raczej nie zdenerwowało nikogo z personelu bazy lotniczej.
Oprócz śmiesznych osiągnięć pod względem hałasu, samolot przez pewien czas utrzymywał rekord prędkości lotu dla samolotów turbośmigłowych. Radziecki strategiczny bombowiec turbośmigłowy Tu-95 był w stanie pobić ten rekord. To prawda, że Tu-95 to samolot wielosilnikowy, a XF-84H to samolot jednosilnikowy.
