Wikipedista:Algernon/Pískoviště22

Curtisss XP-46
Prototyp XP-46
Určení	Stíhačka
Výrobce	Curtiss-Wright Corporation
Šéfkonstruktér	Donovan Berlin
První let	15. února 1941
Charakter	prototyp
Uživatel	Nebyl přijat do výzbroje
Vyrobeno kusů	2
Varianty	XP-46, XP-46A

Curtiss XP-46 (Curtiss Model 86) byl prototyp amerického jednomístného jednomotorového stíhacího dolnoplošníku z období druhé světové války. Stroj firmy Curtiss-Wright Corporation měl v budoucnu ve výrobě nahradil typ Curtiss P-40 (tovární označení Model 81-A), jehož prototyp byl zalétáván od října 1938, přičemž v té době byl stále ještě zdokonalován a upravován — řada částí konstrukce byla přestavována. Vůbec první sériový stroj (s/n 39-156), postavený na základě velké objednávky z 27. dubna 1939 na stavbu 524 strojů Curtiss P-40, byl dodán teprve v dubnu 1940. (Jednalo se o do té doby vůbec největší objednávku vojenských letadel zadanou v mírových dobách v USA. Celkem bylo dodáno 200 kusů P-40 — včetně prvních tří použitých ke zkouškám —, 131 strojů P-40B a nakonec 193 kusů verze P-40C).

Zadání

Po poměrně dlouhém a trnitém vývoji prototypu XP-40 bylo zcela jasné, že drak vycházející ze stíhačky P-36 nemá velké vývojové rezervy (XP-40 se celkem pracně dostával k předpokládané maximální rychlosti na úrovni 350 mph, tedy 563 km/h; značné zásahy zaznamenal hlavně chladicí systém motoru, kdy se chladič kapaliny postupně přestěhoval z polohy na spodku trupu za křídlem pod motor, rovněž se předělával vstup vzduchu do motoru). Navíc — ve srovnání se stroji v té době stavěnými v Evropě — měl vcelku lehkou výzbroj (konečně stejně tomu bylo i u řady dalších amerických stíhacích letounů v téže době), pouhé dva velkorážové kulomety ráže 0.50 palce (s obdobnou výzbrojí vstupovaly do války kupříkladu stíhačky italského letectva, viz typy Fiat C.R.42, Fiat G.50 a Macchi M.C.200). Na straně druhé byly britské Hurricany a Spitfiry s výzbrojí osmi kulometů ráže 0.303 palce (7,7 mm), či francouzské, německé a sovětské stroje s kanóny ráže 20 mm.

V pondělí 24. července 1939 firma Curtiss letectvu nabídla zcela nové projekty dvojice stíhaček, které byly z části ovlivněny vývojem konstrukcí v Evropě. Vedle dalšího měl výrazně zesílenou výzbroj — vedle obvyklé dvojice synchronizovaných velkorážových kulometů mělo do křídla přibýt osm kulometů ráže 0.30 palce, které by střílely vně okruhu vrtule. (Inspirace britskými stroji Hurricane a Spitfire je vcelku zřejmá.) Alternativně se počítalo s pohonem buď motorem Allison V-1710-C15 (V-1710-33) u projektu Curtiss CP-39-13, nebo V-1710-F3 (V-1710-39) u projektu CP-39-13a. Výkony s druhým z nich byly poněkud nadějnější, nicméně v té době tento motor existoval pouze na papíře (jako první se s ním dostal do vzduchu prototyp NA-73X, tedy budoucí Mustang). Vypočtené výkony projektu nové stíhačky vypadaly přinejmenším slibně: vedle dalších předností také nabízel maximální rychlost letounu 410 mph ve výšce 15,000 ft (660 km/h v 4572 metrech).

Z řady tehdy nabízených projektů skončil CP-39-13a jako třetí v pořadí, přičemž firma Curtiss získala zakázku na stavbu dvojice prototypů. Na prvních dvou místech skončily projekty firem Republic Aviation Company a Bell Aircraft Corporation. Republic získal zakázku z 13. září 1939 na stavbu 80 kusů stíhaček P-44 Rocket poháněných motorem Pratt and Whitney R-2180-SA-G Twin Hornet (o mnoho další vývoj nepředběhneme pokud napíšeme, že se výroba osmdesáti strojů se sériovými čísly 40-2891/2970 neuskutečnila, resp. byla převedena na stavbu strojů P-43A Lancer; místo výroby P-44 firma již v září 1940 získala „přímo z prkna“ — pouze na základě pojektu — velkou objednávku na stavbu 773 strojů Thunderbolt). Firma Bell zase získala zakázku číslo AC13383 z 10. srpna 1939 na stavbu osmdesáti strojů Bell P-45, což mělo být první sériové provedení Airacobry poháněné motorem Allison V-1710-35 (záhy bylo označení typu změněno na P-39C, přičemž většina kontraktu byla převedena na stavbu verze P-39D). Stroje Bell P-45 dostaly přidělena sériová čísla 40-2971 až 40-3050.

Letectvo pro požadavky CP 39-770 vybralo dvojici projektů lehkých stíhacích letounů, výše uvedený projekt firmy Curtiss a od firmy Republic projekt AP-10, který byl letectvem označen XP-47 (posléze — po řadě změn v projektu na základě upřesňujících požadavků letectva — byla objednána stavba dvojice prototypů se sériovými čísly 40-3051 a 40-3052, měly se stavět stroje označované jako XP-47 a XP-47A). Oba vybrané projekty představovaly lehké stíhačky s motorem V-1710-39, které měly obdržet silnější výzbroj, než bylo do té doby u amerických strojů obvyklé. Nebudeme mnoho předbíhat když uvedeme, že ještě nedokončený stroj letectvo kvůli značnému nárůstu hmotnosti odmítlo (původně předložený projekt AP-10 počítal se vzletovou hmotností pouhých 4600 liber, ovšem kvůli celé řadě změn postupně požadovaných USAAC se vypočtená vzletová hmotnost stále ještě nepostaveného stroje zvýšila o plných 50 procent). Již 15. srpna 1940 byl kontrakt změněn na objednávku stavby stroje XP-47B s motorem Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp (prototyp XP-47B s/n 40-3051 se poprvé vznesl již 6. května 1941, tedy necelé tři měsíce po prvním vzletu prototypu Curtissu XP-46A).

Vývoj a zkoušky

červen 1940

USAAC (Americký armádní letecký sbor) zadal vývoj stroje 29. září 1939, přičemž na základě podkladů z projektu byla ve smlouvě výrobcem garantovaná maximální rychlost 660 km/h. (Splnění či nesplnění smluvně zaručených výkonů tehdy samozřejmě také značilo buď vyplacení prémie za překročení těchto výkonů, či naopak penalizace výrobce. Částky se odvozovaly podle rozdílu mezi dosaženými a garantovanými výkony. Navíc tehdy zcela samozřejmě nedodržení garantovaných výkonů také bylo důvodem nezadání sériové výroby.) Na základě objednávky letectva tak začaly práce na konstrukci prototypu stroje Curtiss Model 86; letectvo mu přidělilo označení XP-46.

Na základě projektu firma začala práce na konstrukci samonosného jednomotorového jednomístného dolnoplošníku klasické koncepce s jednoduchými ocasními plochami, s celokovovou konstrukcí vyrobenou převážně z duralu (plátnem byly potaženy pouze křidélka a kormidla), a se záďovým zatahovacím podvozkem o značném rozchodu, který se zatahoval směrem k trupu stroje (zatahovací bylo i záďové kolečko). Celkové rozměry nového stroje i jeho nosná plocha byly menší než na typu P-40, rozpětí bylo menší o 914,4 mm. Pro křídlo byly oproti P-40 zvoleny modernější profily z pětimístné řady NACA. Na místo profilů NACA 2215 (u kořene křídla) až 2209 (na konci) u P-40 byly použity profily NACA 23016.5 (u kořene) a NACA 23009 na konci. Oproti profilům u P-40 měly vyšší maximální součinitel vztlaku, takže bylo možné snížit nosnou plochu o 2,601 m². Křídlo tak mělo plochu 208 sq ft (místo 236 sq ft u křídla strojů P-36 a P-40), tedy jen 88,14 procenta oproti Warhawku. Na druhou stranu ale nově zvolené profily křídla měly horší vlastnosti při maximálním součiniteli vztlaku, takže při přetažení stroj rychle ztrácel vztlak. Pro zajištění přijatelných vlastností na velkých úhlech náběhu, aby byla zajištěna ovladatelnost stroje kolem podélné osy i na hranici přetažení, byly na náběžné hraně vnějších částí křídla (na úrovni křidélek) umístěny automatické sloty. Geometrická štíhlost křídla XP-46 byla 5,667 oproti hodnotě 5,906 u Warhawku.

Chladiče oleje a kapaliny byly znovu umístěny stejně, jako u prvního provedení prototypu XP-40. Olejový chladič tedy byl pod motorem a chladič kapaliny se opět přesunul pod trup, se vstupem vzduchu pod křídlem. Celkové tvarování kanálu s chladičem kapaliny sice vypadá moderněji než na XP-40, ovšem i tomuto novému provedení zůstal jeden zcela zásadní nedostatek. Sací kanály obou chladičů zcela přiléhají až k povrchu trupu, takže do sacího hrdla vstupuje také turbulentní mezní vrstva obtékající povrch trupu letounu. Tento zdánlivě drobný nedostatek přitom výrazně zvyšuje odpor těchto instalací — a konstruktéři Curtissu toto provedení použili i přesto, že se právě tímto problémem zabývala jedna z četných prací publikovaných organizací NACA (na druhé straně ona práce nezůstala nepovšimnuta u „konkurenčního vývojového týmu“ inženýrů firmy North American Aviation, kteří pracovali na konstrukci typu NA-73X — a to přitom tito muži pracovali pod mnohem větším tlakem, protože firma byla ve smlouvě vázána požadavkem na konstrukci a stavbu prototypu za pouhé čtyři měsíce od data jejího podepsání).

Jak již bylo zmíněno, pro jeho pohon bylo vybráno zcela nové, výrazně překonstruované provedení motoru Allison, ve verzi V-1710-39, vidlicový dvanáctiválec o maximálním výkonu 1150 hp (857,5 kW) s třílistou vrtulí Hamilton Standard. Výzbroj se měla skládat ze dvou synchronizovaných kulometů Colt-Browning ráže 12,7 mm v přídi trupu a osmi kulometů ráže 7,62 mm v křídle, střílející vně okruhu vrtule (tedy bez nutnosti synchronizace). V říjnu 1939 byly požadavky doplněny o instalaci samosvorných palivových nádrží a 65 liber (29,48 kg) pancéřování pilotní kabiny (nevelká hmotnost nejspíše představovala pouze pancéřovou desku za zády pilota).

Byly postaveny dva prototypy (sériové č. 40-3053 a 40-3054). Druhý z nich, označený XP-46A, byl pro urychlení stavby dokončen bez výzbroje, pancéřování a části výstroje, na stroj původně nebyla namontována ani radiostanice. XP-46A tak byl dokončen asi o měsíc dříve před prvním prototypem, prvně se dostal do vzduchu 15. února 1941.

Nepříjemné bylo, že i přes menší rozměry byl vystrojený stroj poměrně těžký, prakticky na úrovni sériových P-40B (hmotnost prázdného stroje XP-46 byla vyšší o 35 liber, vzletová hmotnost naopak byla nižší o 3 libry, tedy o 15,88 kg, resp. 1,36 kg). Přitom ale případné sériové stroje by nepochybně dále nabraly na váze — vždyť už stroje P-40D nesly o 110 liber (49,89 kg) větší hmotnost pancéřování, než měl XP-46; nemluvě o montáži další letectvem požadované nezbytné výstroje, která až nepříjemně rychle zvyšovala hmotnost strojů mezitím již zavedených v sériové výrobě (více než dobrým příkladem mohou být stíhačky Bell P-39 Airacobra a Curtiss P-40 Warhawk). Skutečné výkony XP-46 byly výrazně nižší, než se očekávalo. Výsledky zkoušek vystrojeného XP-46 skutečně nebyly povzbudivé, maximální rychlost zůstala 55 mph za Curtissem v kontraktu garantovanými výkony (tedy téměř o 90 km/h méně!). Vedle toho měl — ve srovnání se sériovými stroji Curtiss P-40 — značně nižší dolet.

Mezi jinými menšími změnami se také upravoval čelní štítek překrytu kabiny — průhledný panel tvarovaný ve dvou rovinách značně zkresloval výhled. Ovšem i konečná podoba měla daleko k dokonalosti, ideální by zřejmě bylo takové provedení, kdy by čelní štítek byl složen z plochých průhledných panelů (jak je známe z celé řady do výzbroje zařazených stíhaček), s integrálním neprůstřelným vrstveným sklem.

Jenomže již předtím došlo k závažným změnám, které již dopředu výrazně ovlivňovaly budoucí osudy XP-46. K 18. dubnu 1940 došlo k uzavření dohody mezi Curtissem a USAAC, která mimo jiné Model 86 uvolňovala pro export (předpokládalo se že poté, co firma splní dodávky P-40 pro uzavřené britské zakázky, tak přejde na výrobu sériových P-46 a ty budou nadále dodávány pro RAF na místo Tomahawků Mk.II, tj. strojů Model 81; přitom také měl být zbytek původní zakázky na stavbu 524 strojů P-40 pro USAAC převeden na P-46). Jenomže už 24. května 1940 generál Henry Harley „Hap“ Arnold rozhodl jinak — mělo naopak dojít k dalšímu rozšíření výroby P-40 a od výroby P-46 pro USAAC bylo ustoupeno. K 17. červnu americké letectvo přijalo projekt stroje P-40D se silnější výzbrojí, zesílenou pasivní ochranou a poháněný stejným motorem V-1710-39.

K smůle firmy Curtiss přitom byl prototyp stroje North American NA-73X prvně ve vzduchu téměř o čtyři měsíce dříve (již 26. října 1940). Přitom v té době již NAA měla v kapse zakázku na stavbu prvních 320 strojů Mustang Mk.I. (v prosinci 1940 byla doplněna zakázkou na 300 strojů NA-83 a v září 1941 na dalších 150 strojů NA-91 — Mustang Mk.IA — s kanónovou výzbrojí). A vzhledem k výkonům — zřetelně vyšším, než nabízel XP-46 — Curtiss neměl ani tu nejmenší šanci získat s tímto typem jakoukoli britskou zakázku.

Navíc i XP-46 zůstávala většina nedostatků amerických stíhacích letounů ze začátku války — nepostačující pancéřová ochrana pilota a citlivých částí konstrukce letounu, nízké výkony a naprosto nepostačující operační výška, kdy tyto stroje zaostávaly zejména za soudobými stíhačkami britského RAF a německé Luftwaffe, které se v téže době střetávaly nad západní Evropou.

Přitom již v červnu 1940 (již 10. června 1940) letectvo rozhodlo,

V té době se navíc letectvo rozhodlo, že modernizaci své výzbroje prozatím bude řešit novými verzemi P-40 se stejným motorem V-1710-39. Tím se zabránilo výpadku ve výrobě stíhacích letadel na linkách, které už produkovaly typ P-40. Stroje P-40E (včetně nevelkého počtu strojů P-40D jen se čtyřmi kulomety ráže 12,7 mm) přitom měly mírně vyšší výkony, než XP-46.

Mezítím Curtiss ještě stihl letectvu nabídnout projekt označený CP-40-1 pro specifikace R-40C, upravený projekt XP-46 s motorem V-1710-F6R s protiběžnými vrtulemi. Měl sice dále upravenou chladicí soustavu, nicméně hlavní nedostatek XP-46 (vstup vzduchu do chladiče přiléhající až k trupu, takže nasával i mezní vrstvu) i u tohoto projektu zůstal. Nicméně s tímto návrhem firma zájem letectva již neupoutala.

Tečku za vývojem typu XP-46 udělal účet od letectva — za nedodržení v kontraktu zaručených výkonů firma zaplatila penále ve výši 14 995 dolarů.