Vought F 5 U-1 Skimmer

Vought F 5 U-1 Skimmer, Land: USA Bei der Vought F 5 U-1 Skimmer handelte es sich um einen Nurflügler, der bei der US Navy als Jagdflugzeug dienen sollte. Die Konstruktion wurde bereits vor dem Krieg entwickelt und war der Sack A.S.6 aus Deutschland sehr ähnlich. Die F-5 U wurde noch vor der Flugerprobung verschrottet. Spannweite: 7,12 m, Länge: 8,73 m, Geschwindigkeit: 683 km/h.

Die US Navy suchte für ihre kleinen Flugzeugträger ein schnelles Jagdflugzeug, das vom Träger aus starten und nach dem Einsatz auch wieder landen konnte. Die maximale Flugdecklänge war dabei mit 120 m veranschlagt worden. Vought schlug dafür sein Projekt VS-315 vor, das dafür geeignet schien. Ausgangspunkt dieses ungewöhnlichen Flugzeuges waren die Versuche, die Charles H. Zimmerman, Professor für Aerodynamik bei der NACA, ab 1933 mit verschiedenen Flügelformen geringer Streckung durchführte. Die besten Ergebnisse brachte schließlich eine Anordnung, bei der die großen Luftschrauben am äußeren Rand des Tragflügels an Auslegern angebracht waren und die Tragfläche einen scheibenförmigen Umriss, ähnlich einer Propellerfläche, hatte. Die Luftschrauben sollten sich entgegengesetzt der Drehrichtung der an der Hinterkante der fast kreisförmigen Tragfläche entstehenden Luftwirbel drehen, um so den Strömungsverlusten entgegenzuwirken. Versuche im Windkanal zeigten dann auch, daß bei sehr hohen Anstellwinkeln immer noch gute Auftriebswerte vorhanden waren, während es unter diesen Bedingungen bei einem herkömmlichen Tragflügel bereits zu einem totalen Strömungsabriss gekommen war. Zimmerman baute zusammen mit zwei Kollegen ein Modell, welches von zwei 25 PS Motoren angetrieben werden sollte. Die Erprobung endete schnell, das Modell konnte nämlich nicht in die Luft gebracht werden. Ein kleineres Modell mit einem Gummimotorantrieb zeigte dann aber die erwarteten guten Flugleistungen und so konnte Zimmerman von der grundsätzlichen Richtigkeit seiner Ideen ausgehen, als er im Juli 1937 zu Vought nach Stratford (Conneticut) wechselte. Mit einem neuen ferngesteuerten Modell gelang es, die US Navy für das neue Konzept zu interessieren. Bei Vought entstand unter der Bezeichnung V-173 ein Projekt für einen Erprobungsträger, aus dem man später ein trägergestütztes Hochleistungsjagdflugzeug, die F5U, ableiten wollte. Im Juli 1939 genehmigte schließlich die US Navy den Bau und die Erprobung eines Prototyps der V-173. Da die meisten Profile sich bei den Modellversuchen als instabil zeigten, entschied man, das symmetrische Profil NACA 0015 zu verwenden.

Hauptkonstruktionsmerkmale der Vought V-173

Der Tragflügel erhielt keine V-Stellung und war eine reine Holzkonstruktion, die mit Leinwand bespannt war. Am hintersten Ende war das doppelte Seitenleitwerk, ebenfalls eine stoffbespannte Holzkonstruktion angebracht, die konventionellen Seitenruder waren ebenfalls stoffbespannt. Etwas vor den Seitenleitwerken befand sich auf jeder Tragflächenseite ein gepfeiltes Höhenleitwerk, ebenfalls eine stoffbespannte Holzkonstruktion, das auf Spindeln gelagert war, so daß Höhenflosse und Höhenruder bewegt werden konnten. An zwei Auslegern ragten die Propeller weit über die Flügelvorderkante hinaus. Jeder der dreiblättrigen verstellbaren Holzpropeller mit einem Durchmesser von 5,024 m wurde direkt von einem luftgekühlten Vierzylinder Reihenmotor Continental A80 mit einer Startleistung von 80 PS antrieben. Die Maschine ruhte auf einem extrem hochbeinigen, nicht einziehbaren Heckradfahrwerk, so daß am Boden eine Neigung von 22° zustande kam. Die Kabine hatte ein aufschiebbares, stark verstrebtes Glasdach, während eine Bodenklappe auf der rechten Unterseite zum Einstieg diente, was dazu führte daß Charles Lindberg bei einer Werksbesichtigung auf einen Probeflug verzichtete, da ihm die Sache mit dem Ein- und Aussteigen zu riskant erschien. Zur Verbesserung der Sicht nach unten und nach vorne, befanden sich mehrere Fenster in Rumpfboden, im Rumpfbug und den Tragflächenvorderkanten.

Erprobung der Vought V-173

Im Juli 1941 war dann die V-173 fertiggestellt und bereit zur Bodenerprobung. Anschließend wurde sie nach Langley zur NACA verbracht, wo sie vor dem Erstflug nochmals im großen Windkanal gründlich auf ihre aerodynamischen Eigenschaften überprüft werden sollte. Erst im Frühsommer 1942 waren die Untersuchungen abgeschlossen und die Maschine wieder bei Vought, wo man bis in den November hinein mit den Rollversuchen fortfuhr. Den Erstflug wollte man geheim halten, das Flugfeld wurde abgeschirmt und trotzdem Anwesenden wurden die Fotoapparate beschlagnahmt. Den Erstflug sollte Cheftestpilot Boone T. Guyton durchführen. Am 23. November 1942 war es dann soweit: Guyton startete und es bereitete ihm enorme Schwierigkeiten die V-173 überhaupt nach dem Abheben in den Horizontalflug zu bekommen, die Maschine war einfach gefährlich untermotorisiert. Mit Mühe erreichte er 130 km/h, allerdings verhielt sich die Maschine äußerst schwammig und war nur durch extremes Anstellen in der Luft zu halten. Gleichzeitig traten heftige Schwingungen, die von den Propellern ausgingen, auf. Die Quersteuerung regierte extrem langsam, so daß Guyton nicht glaubte auf Gegenkurs zu kommen und sich auf eine Notwasserung vorbereitete. Mit Einsatz all seiner Kräfte zwang er die V-173 doch noch in die Platzrunde und konnte unbeschadet landen.

Nach dem Erstflug mussten Änderungen vorgenommen werden

Zahlreiche Änderungen führten zur Reduzierung der Schwingungen und zur Verbesserung der Flugeigenschaften, so daß bei den nächsten Flügen eine Höchstgeschwindigkeit von 222 km/h erreicht wurde und einmal bei starkem Gegenwind die V-173 ohne Anrollen in die Luft kam. Bereits seit September 1941 beschäftigte man sich in der Entwicklungsabteilung von Vought mit dem Projekt VS-315, dem von der US Navy geforderten bordgestütztem Abfangjäger, wobei die Erprobungsresultate der V-173 direkt in den Entwurf einflossen, so wurde die Idee entwickelt, die Propellerblätter mit Schlaggelenken, wie bei Hubschraubern üblich, zu versehen. Nach der erfolgreichen Erprobung der V-173 wurde am 10.September 1942 ein Vertrag zwischen der US Navy und Vought zum Bau zweier Prototypen, des jetzt offiziell als XF5U-1 bezeichneten Flugzeuges, abgeschlossen.

Entwicklung und Auslegung der Vought XF5U

Die Entwicklungs- und Konstruktionsarbeiten kamen aber nur sehr zögerlich voran, weil die in der Großserie gefertigte F4U ?Corsair? sämtliche Kapazitäten, auch konstruktiv, band. Erst Ende 1944 war deshalb die Konstruktion der XF5U abgeschlossen, wobei allerdings auch die vielen Detailuntersuchungen sich auf die lange Entwicklungszeit auswirkten. Im Januar 1945 begann dann der Bau des ersten Prototypen mit der Navy Nummer 33958. Oberflächlich betrachtet, stellte die Maschine eine geometrisch vergrößerte V-173, allerdings in Ganzmetallbauweise, dar. Allerdings war das verwendete symmetrische Profil deutlich dicker, weil in den Flügeln zwei 14 Zylinder-Doppelsternmotoren Pratt & Whitney R-2000 Twin Wasp mit immerhin einem Durchmesser von 1.257 mm und einer Länge von 1.514 mm untergebracht werden mussten, die direkt neben dem Cockpit mit ihren Kühllufteinläufen aus der Flügelkontur hervorragten. Das Cockpit war in einer Rumpfgondel, die über die Tragflächen hinausragte, untergebracht. Im vorderen verglasten Teil der Gondel befanden sich Landescheinwerfer, Kameras und die Seenotausrüstung. Der Sitz des Piloten befand sich in einer Panzerwanne, die ihn von unten, seitlich und von hinten gegen Beschuß sicherte. Die Frontscheibe bestand aus 61 mm Panzerglas. Die Ganzmetallkonstruktion wurde mit von Vought entwickelten Metalite Segmenten, die aus einem wabenartigen Balsaholzkern mit beidseitig aufgebrachten dünnen Aluminiumblechen bestanden, verkleidet. Die Anordnung und Funktion der Ruder blieb erhalten, lediglich die Höhenruderflossen waren nun ungepfeilt und ebenso wie die Seitenruderflossen vergrößert worden. Die Höhenruderflossen erhielten je zwei Ausgleichsgewichte und wirkten als kombinierte Höhen- und Querruder. Das hydraulisch einziehbare Heckradfahrwerk bestand aus dem Hauptfahrwerk mit je einem Federbein mit zwei Rädern, die nach hinten in den Fahrwerkschacht eingezogen wurden, der durch je zwei der Flügelform angepasste Klappen nach dem Start hydraulisch verschlossen wurde. Das Spornrad trug ebenfalls eine Zwillingsbereifung und wurde nach hinten eingefahren. Die Dreipunktlage am Boden betrug immer noch fast 19°, was sich besonders bei Start und Landung sichtmäßig bemerkbar machte. Ein großes Problem, das bis zur Aufgabe der Entwicklung nicht völlig gelöst werden konnte, stellte die Forderung der US Navy dar, daß bei Ausfall eines Triebwerkes das andere über ein Spezialgetriebe dann beide Luftschrauben antreiben sollte. Dazu war je eine Querwelle aus den Untersetzungsgetrieben der Motoren herausgeführt, die über 90° Kegelradsätze die Propeller antrieben, während das Mittelstück beide Motoren verband, so daß im Notfall ein Motor beide Propeller antrieben konnte. Die Antriebswellen waren sehr schwingungsempfindlich, was zur Beschädigung und Zerstörung der Kegelräder führte. Zusammen mit Pratt & Whitney versuchte man dieser Probleme Herr zu werden. Die für die Bodenerprobung verwendeten normalen Propeller sollten durch von Hamilton Standard neu entwickelte Spezialpropeller ersetzt werden. Diese bestanden aus Pressholz und verfügten über eine größere Profiltiefe an der Wurzel und waren über einen Stahlschuh an dem Trägerkopf der mittels Drehzahlreger gesteuerten Propellerwelle montiert.

Erprobung der XF5U

Mittlerweile war der Krieg beendet, als am 25. August 1945 mit der Bodenerprobung begonnen werden konnte. Inzwischen hatte die US Navy den Einbau von Propellerturbinen statt der Kolbenmotore vorgeschlagen und wenig später angedeutet, das der Luftkrieg der Zukunft mit strahlgetrieben Jägern geführt werden würde und gleichzeitig ihr Interesse an einer zügigen Flugerprobung der XF5U stark reduziert. Immerhin wurde die Maschine nach Beendigung der Bodenerprobung Anfang 1947 durch den Panama nach Muroc verschifft, wo die geheime Flugerprobung erfolgen sollte. Als Testpiloten waren Guyton und Millar vorgesehen. Während der Fahrt errichte das Erprobungsteam die Nachricht, daß das Projekt komplett eingestellt worden und der Prototyp zu verschrotten sei.

Unrühmliches Ende der Vought XF5U

Damit fand eines der erstaunlichsten Flugzeuge, das über einen extremen Geschwindigkeitsbereich von 60 -684 km/h verfügte, ein unrühmliches Ende.
Der zweite Prototyp mit der Nummer 33959, der eine vollständige Bewaffnung aus sechs 12,7 mm Maschinengewehren, wobei die vier unteren durch 20 mm Maschinenkanonen ausgetauscht werden konnten, sowie zwei 454 kg Bomben an Unterflügelpylonen erhalten sollte, wurde nicht fertig gestellt, sondern ebenfalls verschrottet. Laut offiziellen Angaben der US Navy ist die XF5U nie geflogen. Richtig ist aber, daß die Maschine während eines Testlaufs am 22. März 1947 nach ca. 140 m Startstrecke abhob und etwa 200 m in 2 m Höhe über der Betonpiste flog, ehe sie wieder aufsetzte. Es gibt bis heute kein vergleichbares Flugzeug, lediglich zur der 1944 in Brandis erprobten deutschen Sack AS 6 bestehen gewisse Ähnlichkeiten.

Technische Daten: Vought F 5 U-1 Skimmer

Land: USA
Verwendung: trägergestütztes Abfangjagdflugzeug
Triebwerk: zwei luftgekühlte Doppelsternmotore Pratt & Whitney R-2000-2 Twin Wasp
Startleistung: je 1.350 PS (993 kW)
Dauerleistung: je 1.080 PS (794 kW) in 4.600 m
Besatzung: 1 Mann
Erstflug: 22. März 1947, nicht bestätigt, da die Maschine verschrottet werden sollte.

Sämtliche Leistungsdaten projektiert, da die Maschine praktisch nicht erprobt wurde.

Bewaffnung (projektiert): sechs 12,7 mm Maschinengewehre Colt Browning 0,5 mit je 1.000 Schuss, vier Maschinengewehre konnten durch vier 20 mm Maschinenkanonen Colt M3 mit je 200 Schuß ausgetauscht werden. Bombenlast: maximal 908 kg an zwei Unterflügelpylonen oder 1.136 Liter Kraftstoff in zwei Abwurftanks.

Von Eberhard Kranz