Построенный в 1941 году, самолет с индексом V-173 имел симметричный профиль крыла – корпуса, трехлопастные винты беспрецедентно большого диаметра – 5,03 м – и весьма сложную конструкцию корпуса – крыла, состоявшего из большого количества силовых нервюр и шпангоутов с полотняной обтяжкой. Шасси для простоты было сделано неубирающимся. На самолете были установлены два поршневых двигателя «Континентэл» (один – правого, другой – левого вращения) мощностью всего по 80 л. с., соединенные синхронизирующим валом – ведь даже при отказе одного из них оба винта должны были продолжать вращаться, иначе нарушалась бы аэродинамическая симметрия аппарата. Полетная масса V-173 равнялась 1400 кг.
Самолет V-173 в полете над Коннектикутом
Самолет был настолько необычен, что представители Бюро по аэронавтике ВМС США, по заказу которых строился V-173, настояли на том, чтобы его натурный образец продули в аэродинамической трубе испытательного комплекса «Лэнгли-Филд», для того чтобы доказать, что «эта штука вообще может подняться в воздух». Результаты продувок показали правильность теоретических выкладок Циммермана, и 16 сентября 1941 г., всего через день после завершения продувок, ВМС заключили с фирмой «Чанс-Воут», в сотрудничестве с которой работал Циммерман, контракт на разработку палубного истребителя-дископлана.
23 ноября 1942 года шеф-пилот фирмы «Чанс- Воут» Бун Гайтон поднял V-173 в воздух. После решения некоторых незначительных технических проблем самолет практически безаварийно налетал около полутора сотен часов, демонстрируя невиданные взлетно-посадочные характеристики – в частности, скорость отрыва всего в 40 – 50 км/ч. На рекордную максимальную скорость при столь мизерной мощности двигательной установки рассчитывать не приходилось. Но даже при суммарной мощности моторов, едва превосходящей мощность истребителя времен Первой мировой войны, V- 173 развивал максимальную скорость – 241 км/ч. Единственная авария произошла при вынужденной посадке на песчаный пляж при отказе обоих двигателей – самолет зарылся стойками в грунт и скапотировал, сломав деревянные лопасти винтов. Летчик остался цел, а самолет очень скоро восстановили.
Единственной проблемой, так и не решенной в процессе испытаний V-173, был плохой обзор вперед- вниз на взлете и посадке, обусловленный огромным стояночным углом самолета – около 40°. На макете нового истребителя, получившего индекс XF5U-1 и неофициальные названия «Летающий блинчик» и «Скиммер» («Шумовка»), для улучшения обзора было предусмотрено окошко в нижней части кабины. Макет имел, как и легкомоторный самолет-аналог, трехлопастные винты. Комиссия Бюро по аэронавтике ВМС США приняла макет 7 июня 1943 года. Но из-за низкого приоритета программы и прохладного отношения к самолету флотского командования контракт на изготовление двух прототипов XF5U-1 подписали лишь 15 июля 1944 года. Главным конструктором «Скиммера» был Ю. Гринвуд. Он предложил использовать в качестве материала для корпуса самолета металит – двухслойный материал, состоявший из внешней алюминиевой обшивки, к которой приклеивались бальзовые панели. Металит имел высокую прочность при рекордно низкой массе, допускал формование панелей обшивки штамповкой и при этом был весьма легок. Основной недостаток бальзы как конструкционного материала – ее гигроскопичность, с которой в полной мере столкнулись английские конструкторы, создавшие бомбардировщик «Москито», – в случае с металитом не проявлялся: нежное дерево было надежно защищено от атмосферной влаги внешней алюминиевой обечайкой.
Экспериментальная летающая модель Циммермана с удлинением крыла, равным 1
В результате применения металита конструкция планера сильно упрощалась в результате устранения большого количества внутренних силовых элементов и перераспределения нагрузки на обшивку. Кабина летчика была приподнята. В результате от нижнего окошка отказались, так как даже на стоянке обзор вперед-вниз стал вполне удовлетворителен. Летчик имел круговой обзор в полете благодаря каплевидному беспереплетному фонарю, для входа и выхода сдвигавшемуся назад. Фонарь имел пиропатрон для аварийного сброса.
Натурный самолет V-173 в аэродинамической трубе «Лэнгли-Филд»
В качестве основного вооружения предполагалось использовать шесть пулеметов «Кольт-Браунинг» калибром 12,7 мм, компактно расположенных в двух вертикальных батареях по бокам гондолы летчика вне дисков винтов. В серии предполагалось заменить их частично или полностью на перспективные скорострельные 20-миллиметровые пушки «Темко- Форд» Мк.12, что увеличивало мощь залпа до беспрецедентного для американских самолетов того времени значения. Перед кабиной летчика предполагалось разместить антенну РЛС, что делало «Скиммер» всесуточным самолетом. Под фюзеляжем планировалось разместить до шести пилонов для бомб, баков и НАР (только на центральной паре). Правда, на прототипах вооружение не устанавливалось. Самолет имел неплохую бронезащиту летчика – передний щиток, поддон и спинку – толщиной 12,7 мм. Бронировались также двигатели, редукторы и главный топливный бак. За бронеспинкой кабины располагалась радиостанция, имевшая антенну – растяжку, натянутую на двух подфюзеляжных мачтах.
Авария V-173 на пляже. Самолет практически не пострадал
Кроме цельноповоротных «элераторов» с весовой балансировкой, самолет имел встроенные в заднюю кромку корпуса закрылки. «Элераторы» и вертикальные кили и рули были целиком выполнены из металита. Все поверхности управления были снабжены триммерами.
Высокие стойки шасси консольной схемы со сдвоенными колесами убирались в фюзеляжные колодцы с помощью гидропривода. Аварийный выпуск шасси производился под собственной массой. Хвостовая опора с резиновым сдвоенным литым катком также убиралась в полете. Тормозной крюк имел беспрецедентную конструкцию – он располагался не под, а над корпусом самолета и выдвигался вниз-назад с помощью А-образной поворотной стойки.
Трехлопастные винты уступили место разработанным фирмой «Гамильтон Стэндард» четырехлопастным «разгруженным пропеллерам» с деревянными лопастями оптимизированной сложной формы со значительной геометрической круткой, имеющими во втулках автоматы перекоса наподобие вертолетных. На взлете и посадке с помощью автоматов перекоса компенсировалась ассиметричность обтекания винтов, работающих в косом потоке при угле атаки в 40 – 45°. Как и на V-173, винты были синхронизированы. Они устанавливались на тонких длинных пилонах, расположенных почти на крайних точках размаха крыла – корпуса.
Макет самолета XF5U-1, представленный в Бюро по аэронавтике ВМС США
