Republic XF-84H Thunderscreech

O Republic XF-84H “Thunderscreech” foi um avião experimental turboélice derivado do F-84F Thunderstreak. Alimentado por um motor de turbina acoplado a uma hélice supersônica, o XF-84H tinha o potencial de estabelecer o recorde não oficial de velocidade do ar para aeronaves movidas a hélice, mas não conseguiu superar as deficiências aerodinâmicas iniciais, resultando no cancelamento do programa.

 

Design e desenvolvimento

Embora o Centro de Desenvolvimento Aéreo da USAF Wright tenha sido o principal patrocinador do caça turboélice Republic Project 3347, o início inicial veio de um requisito da Marinha dos EUA para um caça transportador que não requer assistência de catapulta. Originalmente conhecido como XF-106, [3] o projeto e seu protótipo de aeronave resultante foram redesenhados como XF-84H, [4] identificando de perto o programa como uma variante do F-84, em vez de um tipo totalmente novo. Com um contrato projetado para três protótipos, quando a Marinha dos EUA cancelou seu pedido, os protótipos XF-84H restantes se tornaram aviões de pesquisa puros construídos para o Laboratório de Hélices da Força Aérea na Wright-Patterson AFB para testar hélices supersônicas na exploração da combinação de hélices capacidade de resposta em velocidades de jato.

O XF-84H foi criado modificando uma aeronave F-84F, instalando um motor turboélice Allison XT40-A-1 de 5.850 hp (4.360 kW) [7] em um compartimento localizado centralmente atrás do cockpit com um longo eixo de extensão no nariz hélice montada. [8] O motor da turbina também forneceu impulso através de seu escapamento; um pós-combustor que poderia aumentar ainda mais a potência para 7.230 hp (5.390 kW) foi instalado, mas nunca usado. [9] O impulso foi ajustado alterando o passo da pá da hélice Aeroproducts de 12 pés (3,7 m) de diâmetro, consistindo em três pás de aço com ponta quadrada girando a uma velocidade constante, com as pontas viajando a aproximadamente Mach 1,18 (1.446 km / h). Para combater o torque e o “fator P” da hélice, o XF-84H foi equipado com uma palheta dorsal fixa. A cauda foi alterada para uma cauda em T para evitar fluxo de ar turbulento sobre as superfícies horizontais do estabilizador / elevador da lavagem da hélice.

O XF-84H foi desestabilizado pelo torque poderoso da hélice, além de problemas inerentes às pás da hélice supersônica. Várias configurações de lâminas exóticas foram testadas antes de se estabelecer um projeto final. Vários recursos de projeto foram projetados para neutralizar o torque maciço, incluindo a montagem da entrada da borda dianteira esquerda 30 cm mais adiante do que a direita e fornecendo abas esquerda e direita com operação diferencial. [8] Os dois protótipos foram igualmente afetados por problemas relacionados a motores que afetam outras aeronaves equipadas com motores T40, como o Douglas XA2D Skyshark e o avião de ataque norte-americano A2J Super Savage. Uma característica notável do projeto foi que o XF-84H foi a primeira aeronave a transportar uma turbina de ar ram retrátil / extensível. Em caso de falha do motor, ele se moveria automaticamente para a corrente de ar para fornecer energia hidráulica e elétrica. Devido a problemas freqüentes no motor, por precaução, a unidade era frequentemente implantada em vôo.

Testing

Protótipo 51-17059

Após a fabricação na fábrica de Republic of Farmingdale, Long Island, os dois XF-84Hs foram desmontados e enviados por via férrea à Base da Força Aérea de Edwards para testes de voo. Voado pela primeira vez em 22 de julho de 1955, o XF-84F teve uma aceleração incrível, mas logo sua impraticabilidade foi descoberta. Não foi adequado para o combate devido ao tempo de aquecimento de 30 minutos do motor, mas as preocupações mais sérias foram a vibração gerada a partir do diâmetro da hélice de 12 pés e as falhas mecânicas da engrenagem do passo do hélice. Os protótipos realizaram um total de 12 vôos de teste de Edwards, acumulando apenas 6 horas e 40 minutos de tempo de voo. Lin Hendrix, um dos pilotos de teste da República designados para o programa, pilotou a aeronave uma vez e recusou-se a pilotá-la novamente, alegando que “nunca voou mais de 450 nós (830 km / h), indicado, pois nessa velocidade, ele desenvolveu um infeliz prática de ‘serpente’, aparentemente perdendo estabilidade longitudinal “. Hendrix também disse ao formidável engenheiro de projeto da República: “Você não é grande o suficiente e não há o suficiente para me colocar nessa coisa de novo”. Os outros vôos de teste estavam repletos de falhas no motor e problemas persistentes de hidráulica, engrenagem do nariz e vibração. O piloto de teste Hank Beaird subiu o XF-84H 11 vezes, com 10 desses vôos terminando em pousos forçados.

Barulho

O XF-84H foi possivelmente a aeronave mais alta já construída (rivalizada apenas com o bombardeiro russo Tupolev Tu-95 “Bear” [16]), ganhando o apelido de “Thunderscreech” e o “Mighty Ear Banger”. No terreno, os “protótipos” poderiam ser ouvidos a 40 km de distância. Diferentemente das hélices padrão que giram em velocidade subsônica, as 24 a 30 polegadas (61 a 76 cm) externas das pás da hélice do XF-84H viajavam mais rápido que a velocidade do som, mesmo em impulso ocioso, produzindo um boom sonoro visível e contínuo que irradiava lateralmente das hélices por centenas de jardas. A onda de choque foi realmente poderosa o suficiente para derrubar um homem; um infeliz chefe de tripulação que estava dentro de um C-47 próximo ficou gravemente incapacitado durante uma corrida terrestre de 30 minutos. Juntamente com o ruído já considerável do aspecto subsônico da hélice e das seções duplas de turbinas do T40, a aeronave era notória por induzir náuseas e dores de cabeça severas entre as equipes de terra. Em um relatório, um engenheiro da República sofreu uma convulsão após exposição a curta distância das ondas de choque que emanavam de um XF-84H ligado.

O ruído generalizado também interrompeu gravemente as operações na torre de controle da Edwards AFB, arriscando danos causados ​​por vibrações em componentes sensíveis e forçando o pessoal do tráfego aéreo a se comunicar com a tripulação do XF-84H na linha de vôo por sinais de luz. Após inúmeras reclamações, o Centro de Testes de Vôo da Força Aérea instruiu Republic a rebocar a aeronave em Rogers Dry Lake, longe da linha de vôo, antes de ligar o motor. O programa de teste não prosseguiu além dos voos de prova da Fase I do fabricante; consequentemente, nenhum piloto de teste da USAF voou com o XF-84H. Com a probabilidade de que as falhas do motor e do equipamento, juntamente com a incapacidade de atingir velocidades de projeto e a instabilidade subsequente experimentada, fossem problemas intransponíveis, a USAF cancelou o programa em setembro de 1956.

Historical significance

Protótipo 51-17059

Embora o Guinness Book of Records tenha registrado o XF-84H como a aeronave a hélice mais rápida já construída, com uma velocidade máxima projetada de 1.080 km / h (Mach 0.9) e 1.003 km / h (Mach 0.9) e 623 mph (Mach 0.9) 0,83) durante os testes, esta reivindicação foi contestada. A velocidade de registro não oficial também é inconsistente com os dados do Museu Nacional da Força Aérea dos Estados Unidos, que fornece uma velocidade máxima de 520 mph (840 km / h) (Mach 0,70), no entanto, tornando o XF-84H o mais rápido aeronave movida a hélice de motor até 1989, quando “Rare Bear”, um Grumman F8F Bearcat altamente modificado alcançou 850 km / h (Mach 0,71).

Operadores

United States
  • Força Aérea dos Estados Unidos: Os protótipos nunca voaram nas mãos dos pilotos da USAF, pois apenas concluíram os testes de vôo iniciais dos fabricantes.

Republic XF-84H na Galeria de Pesquisa e Desenvolvimento do Museu Nacional da Força Aérea dos EUA, Dayton, Ohio.

Disposição de aeronaves

Dois protótipos foram construídos (51-17059 e 51-17060), com os números de zumbido FS-059 e FS-060.

51-17059 (FS-059) – em exibição no Museu Nacional da Força Aérea dos Estados Unidos na Base da Força Aérea de Wright-Patterson, perto de Dayton, Ohio. Foi aposentado e passou muitos anos montado em um poste nos arredores do Aeroporto de Meadows Field, Bakersfield, Califórnia, onde sua hélice girava com o uso de um motor elétrico. Em 1992, o guardião do portão foi levado para a 178a ala de caças da Guarda Nacional Aérea de Ohio, cujos voluntários passaram mais de 3.000 horas retornando o Thunderscreech para exibir suas condições.
51-17060 (FS-060) – realizou apenas quatro vôos e acredita-se que tenha sido descartado quando o projeto foi cancelado em 1956. Seu motor T40 foi usado para apoiar o programa de testes de voo Douglas A2D Skyshark.

Especificações

O primeiro XF-84H em exibição em Bakersfield

Características gerais

Tripulação: 1
Comprimento: 51,6 pés (15,67 m)
Envergadura: 10,18 m (33 ft 5 in)
Altura: 4,67 m (15 ft 4 in)
Área asa: 30.75 m ()
Peso vazio: 8.132 kg (17.892 lb)
Peso carregado: 27.246 lb (12.293 kg)
Central elétrica: 1 × turboélice Allison XT40-A-1, 5.850 hp (4.365 kw)

Atuação

Velocidade máxima: 837 km / h (520 mph)
Alcance:> 3.200 km
Teto de serviço:> 14.600 m (40.000 pés)
Taxa de subida: 5.000 pés / min (1.520 m / min)
Empuxo / peso: 0,66

The first XF-84H on display in Bakersfield

XF-84H “Thunderscreech”
Propeller-driven fighter with undercarriage extended
XF-84H serial number 51-17060 in flight, with the ram air turbine extended
Papel Caça experimental
Fabricante Republic Aviation
First flight 22 July 1955
Usuário primário USAF
Unidades construídas 2
Desenvolvido a partir de Republic F-84F Thunderstreak

 

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