Republic XF-84H měl spojit rychlost proudového letadla s výhodami vrtulového pohonu. Dva prototypy však podle muzea amerického letectva absolvovaly jen dvanáct zkušebních letů a jedenáctkrát musely nouzově přistát. Dobové zkoušky modelu ukazují, proč nestačilo vyřešit samotný motor.
Šípové křídlo, štíhlý trup a před přídí mohutná třílistá vrtule. XF-84H vypadá jako spojení dvou leteckých epoch. Jeho konstruktéři ale sledovali srozumitelný cíl: získat rychlý vojenský letoun, který si zachová příznivou spotřebu, dolet a přistávací rychlost vrtulových strojů. Výsledná kombinace kladla nároky na pohon i na proudění kolem celého letadla.
Dvě turbíny měly spojit rychlost a dolet
Společný projekt amerického letectva a námořnictva využil upravený drak F-84F. Podle Národního muzea amerického letectva dostal XF-84H také ocasní plochy ve tvaru T a trojúhelníkovou plochu za kabinou. Právě tyto dva nápadné prvky pomáhají pochopit, s čím se projekt potýkal.
Hledání delšího doletu přitom tehdy vedlo k velmi různým řešením. U malé stíhačky XF-85 Goblin se konstruktéři pokusili svěřit přepravu bombardéru. XF-84H měl požadované vlastnosti získat především volbou pohonu.
V útrobách XF-84H pracoval Allison XT40-A-1. Muzejní popis motorové řady T40 vysvětluje její neobvyklé uspořádání: dvě turbínové jednotky T38 předávaly výkon společné převodovce. Většina motorů této řady roztáčela protiběžné vrtule, varianta pro XF-84H však poháněla jedinou vrtulovou hřídel.
To je podstatný rozdíl proti představě obyčejného pístového motoru ve starší stíhačce. Vrtule zůstala, ale zdroj jejího výkonu byl turbínový. Samotnou řadu T40 podle muzea provázely průtahy a problémy se spolehlivostí, které omezily její výrobu.
Model měl potíže se stabilitou i bez vrtule
Ještě před letovými zkouškami zkoumal americký Národní poradní výbor pro letectví (NACA) model XF-84H v měřítku 1 : 6. Zpráva o podélné stabilitě z roku 1953 sledovala, jak se mění tendence přídě zvedat nebo sklánět při různých podmínkách proudění.
U základního uspořádání se zataženými klapkami se nestabilita objevovala už při zkouškách bez vrtule. S pracující vrtulí nezmizela. Výzkumníci ji spojovali s nedostatky základní aerodynamické konfigurace; vysvětlovat všechno pouze přímým působením vrtule by tedy bylo nepřesné.
Zvednutí vodorovné ocasní plochy pomohlo, zejména při menších a středních hodnotách vztlaku. Při velkých úhlech náběhu však přínos slábl. Úhel náběhu vyjadřuje, jak je letadlo natočené vůči přicházejícímu vzduchu. Úprava tak posunula hranici problémů, aniž by zajistila stejné zlepšení ve všech zkoumaných režimech.
Trojúhelníková plocha usměrňovala proud za vrtulí
Druhá zpráva NACA řešila příčnou a směrovou stabilitu. Otáčející se proud vzduchu za vrtulí zasahoval jednotlivé části modelu nestejnoměrně. Při vysokých úhlech náběhu se objevovala výrazná tendence k náklonu na levé křídlo a obtíže s vyvážením směru.
Malá trojúhelníková plocha mezi kabinou a svislou ocasní plochou dokázala omezit nepříznivé boční proudění na ocas. Výzkumníci zkoušeli také úpravy křídla. Žádná z prověřovaných variant však podle jejich závěru neslibovala uspokojivé chování ve všech běžných letových podmínkách.
Dva nápadné prvky řešily odlišné potíže
Porovnání obou zpráv dává viditelným úpravám XF-84H konkrétní význam. Vysoko umístěná vodorovná ocasní plocha pomáhala s podélnou stabilitou, tedy s chováním přídě nahoru a dolů. Trojúhelníková plocha za kabinou upravovala proudění důležité pro udržení směru. Nešlo o dvě zaměnitelná řešení jediného problému.
Z toho plyne také hranice případné opravy: spolehlivější motor by sám o sobě neodstranil aerodynamické potíže prokázané na modelu. Zlepšení podélné stability zase automaticky nevyřešilo směrové vyvážení. Letoun potřeboval uspět v několika různých zkouškách současně.
Jde o závěr z porovnání modelových zkoušek, nikoli o určení příčiny jednotlivých nouzových přistání. Zprávy pracovaly s nízkými rychlostmi a zmenšeným modelem; nelze z nich přímo vypočítat chování skutečného prototypu v každém letovém režimu.
Vliv změny tvaru na proudění a stabilitu ukazují také sklápěcí konce křídel bombardéru XB-70 Valkyrie. Tam ovšem šlo o jiný stroj a podmínky nadzvukového letu; zkušenosti s jedním experimentem nelze automaticky přenášet na druhý.
Dvanáct letů sériovou výrobu nepřineslo
Letové zkoušky probíhaly od července 1955 do října 1956. Muzeum amerického letectva uvádí dvanáct letů obou prototypů a jedenáct nouzových přistání. Do operační služby se XF-84H kvůli neuspokojivým výkonům a vysokým nárokům na údržbu nedostal. Ani rychlost zvuku nepřekonal.
První prototyp, který absolvoval osm z těchto letů, se dochoval v muzeu amerického letectva. Na jeho neobvyklém tvaru je stále vidět podstata experimentu: výkonný pohon byl jen jednou částí zadání. Stejně potřebné bylo zvládnout proudění, stabilitu a spolehlivý provoz celého stroje.
