Grumman F4F-3 Wildcat

Grumman F4F-3 Wildcat - stručná história vzniku a vývoja:


Zmluva na vývoj a výrobu prototypu námorného stíhacieho lietadla medzi Bureau of Aeronautics a firmou Grumman Aircraft Corporation s označením XF4F-1 bola podpísaná 02.03.1936. Pôvodne malo ísť o dvojplošné stíhacie lietadlo, podobne ako jeho predchodca F3F-1, s továrenským označením G-16. Max. rýchlosť mal dosiahnuť okolo 425 km/hod s použitím motoru Wright XR-1670 (595 kw/800 hp), alebo P&W XR-1535 (650 kW / 875 hp). Nakoľko ale námorníctvo medzitým objednalo prototyp konkurenčného návrhu XF2A-1 od firmy Brewster, Grumman svoju koncepciu prepracoval na stredokrídelný jednoplošník. Na základe poskytnutých podkladov bola zmluva na výrobu prototypu XF4F-1 zrušená a 28.07.1936 bola podpísaná nová zmluva (č.46973) na výrobu prototypu s označením XF4F-2 (továrenské označenie G-18, s.č. BuNo0383).


Konštrukčný tým pod vedením Wiliama T. Schwendlera sa v prototype rozhodol použiť 14 valcový motor Pratt & Whitney R1830-66 Twin Wasp s výkonom 785 kW (1050 hp), pričom mnohé detaily konštrukci boli prevzaté z návrhu XF4F-1. Ako výzbroj sa predpokladala dvojica, prípadne štvorica guľometov kalibru 0.30, alebo 0.50 (2 v krídlach - kaliber 0.50, 2 nad motorom - kaliber 0.30) . Prototyp bol testovaný 02.09.1939 na továrenskom letisku v Bethpage (skúš. pilot Robert J. Hall), pričom lietadlo vykazovalo rad nedostatkov spôsobených motorom. 23.12.1937 bolo lietadlo, na ktorom boli odstránené najvážnejšie zistené nedostatky presunuté na základňu NAS Anacostia, kde prebehli porovnávacie skúšky s lietadlom Brewster XF2A-1 a Seversky XNF-1. Aj napriek tomu, že Grumman pri testoch v rýchlosti prekonal svoju konkurenciu, znova sa prejavili nedostatky v motore, ktorý vyžadoval viac času na vývoj. Problémy vyvrcholili 11.04.1938 pri testoch na NAF Filadelfia, keď došlo k nečakanému výpadku motoru a následnému núdzovému pristátiu, pri ktorom došlo k prevráteniu lietadla na chrbát, našťastie pilot - poručík Gurney z US Navy nemal ťažké zranenia, ale lietadlo sa muselo vrátiť do výrobného závodu na kompletnú opravu. Táto havária s konečnou platnosťou presvedčila členov komisie o zastavení podpory pre XF4F-2, do výzbroje bol prijatý typ Brewster Buffalo.


Roy Grumman, majiteľ spoločnosti sa ale nevzdával. Aj keď nemal ďalší vývoj lietadla podchytený zmluvou, lietadlo nezavrhol. Nakoniec sa mu podarilo presvedčiť Bureau of Aeronautic (hlavne vďaka kontaktom na členov, ktorí nie celkom dôverovali Buffalu)a nový prototyp XF4F-3 dostal "poslednú šancu". Nová modifikácia sa od predchádzajúcej líšila v mnohých detailoch - rozpätie krídel bolo zväčšené z 10,36 na 11,58 m, zmenilo sa aj ukončenie krídiel (z oválnych na obdĺžnikové), miesto dvojlistej vrtule Hamilton bola použitá vrtuľa Curtiss Electric s elektricky staviteľnými listami. Nový bol aj motor - opäť prototyp Pratt & Whitney XR-1830-76 Twin Blade s dvojstupňovým kompresorom a výkonom 895 kW (1200 hp). Zmeny v motore sy vyžiadali predĺženie kapoty. Prototyp bol vybavený štvoricou guľometov - 2 nad motorom (kaliber 0.30) a 2 v krídlach (kaliber 0.50).


Prototyp bol testovaný 12.02.1939, testovací pilot Robert L. Hall. Testovacie lety odhalili že motor mal sklony k prehrievaniu, ale aj napriek tomu bolo lietadlo 07.03.1939 prevezené na základňu NAS Anacostia k ďalším oficiálnym testom. Dva mesiace testov odhalili aj ďalšie vady lietadla - problémy so smerovou stabilitou a manévrovateľnosťou, čo si vynútilo ďalšie úpravy, najmä vrchnej časti trupu a predĺženie chvostovej časti, ale aj zmenšenie plochy eleronov.


Koncom mája 1939 prekonalo lietadlo rýchlosť 537 km/hopd vo výške 6250 m. Tieto výkony, aj napriek nie celkom odstráneným problémom s prehrievaním motora a smerovou stabilitou priniesli objednanie ďalších 3 lietadiel, už označovaných ako F4F-3 v auguste 1939. Mierne zmeny v konštrukcii priniesli testy prototypu XF4F-3 vo veternom tuneli NACA v Langley Field (Virginia), na základe ktorých došlo k zlepšeniu stability a aj k odstráneniu prehrievania motora.


Tieto zmeny sa rýchlo preniesli na prvé vyrobené lietadlá a 08.08.1939 bola podpísaná zmluva na dodávku 54 ks (iné zdroje 78 ks) lietadiel F4F-3 (bojové meno Wildcat bolo prijaté v októbri 1941). Predsériovo vyrobené lietadlo bolo odovzdané v januári 1940, ale slúžilo len na statické testy. Prvé sériovo vyrobené a lietajúce lietadlo F4F-3 (s.č. 1844) bolo testované vo februári 1940 ešte s motorom P&w R-1830-76, pričom testy prebiehali okrem základne NAS Anacostia aj v továrni výrobcu motorov Prat & Whitney. Testy odhalili že palivová sústava motoru má problémy s dodávkou paliva, čím bol spôsobený nepravidelný chod motora vo veľkých výškach. Testy u výrobcu motorov odhalili že vplyvom nízkeho tlaku vzduchu dochádza k varu a následnému odparovaniu paliva v palivovom systéme, nakoľko palivová sústava nebola pretlaková. Na odstránenie nedostatku bola do hlavnej palivovej nádrže implantovaná gumená palivová nádrž, ktorá bola tlakovaná vzduchom od kompresoru motora, čím bol zabezpečovaný stály tlak v palivovej sústave bez ohľadu na výšku. Nevýhodou riešenia bolo zníženie objemu palivovej nádrže (o 13 galónov). V auguste 1940 bolo prvé lietadlo znova prelietnuté k výrobcovi motorov na záverečné testy, medzitým bolo v júli 1940 dokončené druhé lietadlo (BuNo 1845), ktoré slúžilo letovým testom námorníctva (iba tieto dve lietadlá boli vybavené pôvodnou výzbrojou tvorenou guľometmi kalibru 0.30 a 0.50). Na základe požiadavky US Navy (odštartovanej skúsenosťami z bojov v Európe) došlo na ďalších sériových strojoch k zmene výzbroje - miesto jednoho guľometu kalibru 0.50 (12,7 mm) v každom krídle boli montované 2 ks (celkom 4 x Browning M2) a boli odstránené dva guľomety kalibru 0.30 (7,62 mm) z trupu. Zmeny výzbroje spôsobili aj mierne prekonštruovanie krídel.
Aj napriek opakovaným testom trpel motor P&W R-1830-76 nedostatkami, spôsobenými dvojstupňovým kompresorom, preto bolo 3 a 4 vyrobené lietadlo (BuNo 1846 a 1847) prispôsobené na použitie motora Wright R-1820-40 s výkonom 1200 hp. Obe vyrobené lietadlá dostali prototypové označenie XF4F-5 a slúžili ako etalóny pre prípadnú výrobu sériových strojov v prípade zlyhania ukončenia vývoja preplňovaných motorov P&W R-1830-76.


Od 5 a 6 lietadla (BuNo 1848 a 1851) dochádza k zosilneniu podvozku a k zástavbe doplnkového pancierovania kabíny. Počas novembra 1940 bol testovaný ďalší prototyp s označením XF4F-6 vybavený motorom Pratt & Whitney R-1830-90 s jednostupňovým kompresorom s výkonom 1200 hp (ďalšia náhrada motora Pratt & Whitney R-1830-76 s dvojstupňovým komnpresorom) - po skúškach objednaných celkom 95 ks s označením F4F-3A. Kompletné skúšky sériových F4F-3 boli ukončené koncom roka 1940, pričom zmeny navrhnutá a realizované v tomto období nebolo možné spätne aplikovať na prvé dva sériové stroje ktoré nakoniec námorníctvo od firmy neodkúpilo a zostali v jej vlastníctve. Dlhý čas testov bol ovplyvnený aj haváriou prototypu XF4F-3 dňa 17.12.1939, pričom pilot, Lt(jg) W.C.Johnson zahynul (havária bola spôsobená práve prerušením dodávky paliva vplyvom nízkeho tlaku vzduchu), takže aj keď boli prvé lietadlá do námorníctva dodané vo februári 1940, formálne boli prijaté do výzbroje až v januári 1941.


Konštrukčné úpravy spôsobili nakoniec u sériových strojov pokles max. rýchlosti (533 km/hod) oproti očakávaniu o cca 30 km/hod, ale lietadlá sa vyznačovali vysokým dostupom (11300 m) a krátkou vzletovou dráhou (cca 60 m).


Tak ako postupovali testy a vylepšovanie lietadiel, tak aj rástol počet objednaných kusov. Kým v lete 1939 bolo objednaných 54 kusov, v lete 1940 bola objednávka zväčšená na viac ako 200 ks. Aj napriek navýšeniu počtu objednaných kusov nabiehala výroba iba veľmi zvoľna.
K jednotkám boli prvé F4F-3 zaradené 05.12.1940, ale dodávky postupovali pomalu. K 31.12.1940 bolo v jednotkách zaradených iba 22 lietadiel. Od marca 1941 boli všetky lietadlá vybavené fotoguľometom (vrátane spätnej montáže na už vyrobené kusy).


Pri praktickom používaní sa objavili ďalšie problémy, ktoré spôsobili havárie a dokonca smrť pilotv. V dvoch prípadoch došlo pri lete k samovoľnej aktivácii nafukovacíxh plavákov (zahynul pilot Ens. Harry Howell), pri ďalšej nehode spojenej s poruchou dýchacieho systému pilota zahynul Lt. Seymour Johnson. Pri strmhlavom lete dochádzalo k poškodeniu (rozbitiu) bočnej sklenenej výplne kokpitu a následným zraneniam tvárí pilotov črepinami (na odstránenie tohto nedostatku bol zmenený prekryt kabíny - dve veľké okná boli nahradené jedným a zmena bola aplikovaná na všetky vyroené lietadlá). 28.05.1941 bolo nariadené odstrániť z lietadiel nafukovacie plaváky.


Postupne bol počet objednaných F4F-3 navýšený na 578 ks (spolu s F4F-3A), ale iba 185 F4F-3 bolo skutočne postavených v rokoch 1940-1941. V roku 1943 bolo dodaných ďalších 100 lietadiel určených pre výcvik pilotov (lietadlá počínajúc 101 vyrobeným kusom sa od prvých sérií líšili motorom P&W R-1830-86 s rovnakým výkonom). Celkom bolo teda vyrobených 285 lietadiel F4F-3 s pridelenými sériovými číslami BuNo 1844,1845, 1848-1896, 2512-2538, 3956-3874, 3970-4057, 12230-12239.



Produkcia F4F-3 v číslach:




Zdroj: https://www.vectorsite.net/avwcat.html
Andre R, Zbiegniewski, Krzysztof Janowicz - Grumman F4F Wildcat, Kagero 3012, ISBN 83-89088-53-3
By Don Lin - F4F Wildcat in Action, Squadron-Signal Publication (Aircraft Number 84), ISBN 0-89747-200-4

Služba v US Navy:





Služba v US Marine Corps





* Stav k 31.12.1941


Zdroj: Andre R, Zbiegniewski, Krzysztof Janowicz - Grumman F4F Wildcat, Kagero 3012, ISBN 83-89088-53-3
By Don Lin - F4F Wildcat in Action, Squadron-Signal Publication (Aircraft Number 84), ISBN 0-89747-200-4
The Grumman F4F-3 Wildcat, Profile Publication Number 53, London