domenica 10 novembre 2019

Il Messerschmitt P.1101


Il Messerschmitt P.1101 era un prototipo di caccia intercettore ogni-tempo tedesco monoposto sviluppato per rispondere alla richiesta del luglio 1944 per un caccia di emergenza, che doveva formare la seconda generazione di jet per il Terzo Reich. Una caratteristica del prototipo del P.1101 era che la freccia alare poteva essere regolata prima del volo, facendo di questo aereo il precursore dei moderni velivoli da combattimento con ala a geometria variabile, come ad esempio l'F-14 Tomcat.




Storia del progetto

Il 15 luglio 1944 l'alto comando della Luftwaffe emise i requisiti relativi ad un "caccia di emergenza" (Jägernotprogramm), dotato di propulsione a reazione in grado di garantire il raggiungimento di una velocità di circa 1.000 km/h. Nove giorni dopo l'emissione ufficiale dei requisiti l'ingegnere Hans Hornung, dell'ufficio tecnico della Messerschmitt AG, aveva già steso la bozza su carta del progetto P.1101. L'aereo inizialmente sviluppato disponeva di un turboreattore Heinkel HeS 109-011 da 1 300 kg/s, con due prese d'aria di alimentazione di forma rotonda, disposte anteriormente sui lati dell'abitacolo. Quest'ultimo era posizionato nella parte anteriore della fusoliera, dotato di la cappottina completamente integrata nel muso rotondo dell'aereo. Il velivolo era un monoplano, con ala media avente configurazione a doppio delta, e angolo di freccia di 40° alla radice e di 26° alle estremità. La fusoliera era corta e larga, dotata di impennaggi di coda a V montati su un'asta affusolata che si estendeva sopra l'ugello del motore. Il carrello di atterraggio era triciclo anteriore, completamente retrattile. L'armamento previsto si basava su due cannoni Rheinmetall-Borsig Mk 108 da 30 mm posizionati nella parte anteriore della fusoliera, e il velivolo poteva trasportare in emergenza una bomba da 500 kg. Dopo l'esame preliminare del progetto, avvenuto nell'agosto 1944, l'aereo venne accantonato dalle autorità militari tedesche.
L'ingegnere Willy Messerschmitt però credeva fortemente in tale aereo, e durante un incontro di lavoro avvenuto tra l'8 ed il 10 settembre 1944, diede l'incarico agli ingegneri Hans Hornblug e Woldemar Voigt di riprogettare completamente il precedente velivolo. Alla fine del mese di settembre il progetto preliminare del P.1101 si era fortemente evoluto: la precedente fusoliera, di forma tozza e molto robusta, era stata allungata e resa più aerodinamica, ed inoltre venne aggiunto un muso a sezione conica davanti alla cabina di pilotaggio. Anche l'ala a doppio delta fu abbandonata, ed al suo posto venne installata quella già sperimentata del caccia Me 262. Il nuovo armamento previsto per l'aereo si basava su varie combinazioni: due cannoni Rheinmetall-Borsig MK 108 da 30m m nella parte anteriore della fusoliera, e un Mauser MG-151/20 da 20 mm, o Rheinmetall-Borsig Mk 103 da 30 mm o Mk 112 da 55 mm posizionato obliquamente all'interno. Il disegno venne ulteriormente sviluppato e dopo i test in galleria del vento di alcune ali e fusoliere, il progetto venne modificato e dichiarato concluso, con la decisione, presa privatamente da Messerschmitt nell'ottobre 1944, di intraprendere la costruzione di un aereo in scala 1:1 per effettuare i collaudi in volo. La conclusione del progetto e i test associati furono sottoposti alla Construction Bureau il 10 novembre 1944, e la selezione dei materiali di produzione iniziò il 4 dicembre 1944.




Tecnica

Il prototipo del P.1101 V1 era costituito da una fusoliera in duralluminio,[8] alla quale erano montate le ali del Messerschmitt Me 262, con l'angolo alare che poteva essere modificato a terra, sganciando e bloccando dei perni, in tre diverse posizioni: 35, 40 o 45 gradi.  Le due prese d'aria montate nei primi disegni ai lati della fusoliera furono sostituite da una singola presa d'aria posizionata nella parte centrale del muso, mentre la capottina integrata all'interno della fusoliera fu sostituita da una a goccia, che offriva al pilota una migliore visuale. Il prototipo di produzione P.1101 V1 includeva anche i classici impennaggi di coda cruciformi, costruiti in legno e montati, come da progetto, su una lunga asta affusolata. Il carrello di atterraggio era triciclo anteriore retrattile, con le gambe principali posizionate nelle radici alari che si ritraevano verso l'interno della fusoliera. Il ruotino anteriore, dotato di singola ruota sterzabile, si ritraeva sotto la parte anteriore della fusoliera, ripiegandosi su se stesso.
Il propulsore prescelto fu il potente HeS 109-011 erogante 1 300 kg/s. Il carburante trasportato, suddiviso in cinque serbatoi, era pari a 1 360 litri. Inoltre sugli eventuali modelli di produzione avrebbero dovuto essere installati un abitacolo pressurizzato, dotato di capottina corazzata, una radio ricetrasmittente ed un impianto IFF FuG 25. L'armamento previsto si basava su due cannoni Rheinmetall-Borsig MK 108 calibro 30 mm posizionati nella parte anteriore della fusoliera. Per effettuare missioni di intercettazione contro i bombardieri pesanti venne prevista l'installazione di 4 missili aria-aria Ruhrstahl X-4.




Impiego operativo

Il peggioramento della situazione bellica tedesca portò in tutta fretta allo sviluppo, sebbene considerato rischioso, di un prototipo del nuovo caccia in scala 1:1, da effettuarsi in parallelo alla costruzione in dettaglio e ai calcoli statici. Per quanto possibile furono utilizzati componenti già esistenti come ali, carrello di atterraggio e strumentazione di volo, appartenenti ad altri tipi di velivoli già in uso. Si pianificò anche di condurre alcuni voli di collaudo con angolo di freccia di 35, 40 o 45 gradi. La costruzione del prototipo P.1101 V1 iniziò presso il Messerschmitt Bavarian Oberammergau Complex, con il primo volo previsto per il giugno 1945.
La situazione bellica della Germania precipitò rapidamente, ed il 29 aprile 1945 i soldati statunitensi scoprirono il complesso di Oberammergau, con al suo interno il prototipo V1 completato approssimativamente all'80%. Oltre all'aereo venne catturata anche molta documentazione tecnica e fu deciso di inviare il velivolo, insieme ad altre prede belliche, negli Stati Uniti. Il prototipo venne rimosso dal tunnel nel quale era stato nascosto, ed imbarcato su un carro ferroviario per essere trasportato in un porto in vista del successivo imbarco su nave. Durante il tragitto l'aereo rimase esposto agli agenti atmosferici e le parti lignee, come l'impennaggio di coda, rimasero danneggiate. Inoltre il velivolo venne fatto oggetto delle sgradite attenzioni di alcuni soldati americani in cerca di ricordi da portare a casa.

Il primo dopoguerra

Dopo la fine della seconda guerra mondiale, il capo progettista della Messerschmitt Woldemar Voight emigrò negli Stati Uniti. Qui ritrovò il prototipo del P.1101, e coadiuvato dall'ingegnere Robert J. Woods della Bell Aircraft Corporation di Buffalo, venne incaricato di completarlo entro il giugno 1945. Purtroppo i due ingegneri non ci riuscirono a causa dei danni subiti dal velivolo, uniti alla mancanza di alcuni documenti fondamentali andati distrutti. In più ci fu il rifiuto delle autorità francesi a cedere la maggior parte dei rimanenti disegni in loro possesso, catturati prima dell'arrivo delle unità americane. Il prototipo venne spedito allo stabilimento della Bell Aircraft Corporation di Buffalo, nello stato di New York, nel 1948. Purtroppo il già danneggiato aereo accusò ulteriori danni alla cellula, considerati irreparabili, quando cadde da un vagone merci. Le autorità americane ordinarono all'ufficio tecnico della Bell di realizzarne una copia identica, usando tutti i disegni e gli elementi in suo possesso. In poco tempo l'ingegnere Robert J. Woods diede vita allo sperimentale Bell X-5, dotando di un dispositivo che permetteva di variare la freccia dell'ala in volo, a comando del pilota. La cellula del P.1101 venne usata per attività sperimentali, che videro anche prove di compatibilità con il turbogetto Allison J35, e ciò che ne rimaneva fu distrutto nei primi anni cinquanta.

Versioni
  • Me P.1101 primo disegno: prima configurazione del caccia, dotata di propulsore Heinkel-Hirth He S 011, disegnata dall'ingegnere Hans Hornung il 24 luglio 1944. Tale progetto prevedeva un velivolo dotato di apertura alare di 7,15 m, lunghezza di 6,85 m, armamento su due cannoni Rheinmetall-Borsig MK 108, impennaggi di coda a V, e corto muso rotondo.
  • Me P.1101 secondo disegno: seconda configurazione avente data del 30 agosto 1944, dotata di apertura alare di 8,16 m, lunghezza 9,37 m, superficie alare 13,5 m², altezza 3,08 m, peso a vuoto 2 624 kg, massimo al decollo 4 050 kg, velocità massima 1 080 km/h a 7 000 m. Il velivolo aveva impennaggi di coda a V, muso appuntito e ali con freccia di 40°.
  • Me P.1101 terzo disegno: disegno in scala 1:1 del prototipo di un caccia a reazione monoposto, con cui effettuare i test di collaudo della formula. Tale configurazione prevedeva un'apertura alare di 8,06 metri, una lunghezza di 8,98 m, impennaggi di coda convenzionali a croce, ed ala con angolo di freccia che poteva essere prefissato a terra. I voli di collaudo previsti prevedevano di effettuare il primo ciclo di voli con un angolo di freccia di 35°, per passare successivamente ai 45°. Il primo volo del prototipo doveva aver luogo nel mese di giugno del 1945.
  • Me P.1101 quarto progetto: configurazione finale di produzione, dotata di apertura alare di 8.25 m, lunghezza di 9,175 m, e peso a pieno carico di 1 250 kg.
  • Me P.1101 L: proposta di una versione dotata di uno statoreattore (ramjet) Lorin, al posto del turbogetto. Per favorire il decollo del velivolo vi erano otto piccoli motori a razzo sganciabili, posizionati sotto le ali. Questo disegno prevedeva una fusoliera molto più ampia per contenere il grande statoreattore, posizionato nella parte posteriore della cabina di pilotaggio, e impennaggio di coda con formula convenzionale.
  • Me P.1101/92: progetto di una versione cacciabombardiere biposto, di costruzione interamente metallica, bimotore, con due turbogetti Heinkel-Hirth He S 011, dotata di impennaggio di coda a V, ed armamento su un cannone anticarro Pak 40 da 75 mm. L'apertura alare era di 13,28 m e la lunghezza di 13,1 m.
  • Me P.1101/99: progetto di una versione cacciabombardiere biposto, di costruzione interamente metallica, quadrimotore, dotata di 4 turbogetti Heinkel-Hirth He S 011. L'impennaggio di coda era di tipo convenzionale, l'apertura alare prevista di 15,4 m, e lunghezza di 15,2 m. L'armamento, installato nella parte anteriore della fusoliera, si basava su un cannone controcarro PaK 40 da 75 mm e cinque cannoni MK 112 da 55 mm.



Utilizzatori
  • Germania - Luftwaffe
  • Stati Uniti - United States Army Air Force.

ENGLISH

The Messerschmitt P.1101 was a single-seat, single-jet fighter project of World War II, developed in response to the 15 July 1944 Emergency Fighter Program which sought a second generation of jet fighters for the Third Reich. A characteristic feature of the P.1101 prototype was that the sweep angle of the wings could be changed before flight, a feature further developed in later variable-sweep aircraft such as the Bell X-5 and Grumman XF10F Jaguar.




Design and development

Within nine days of the 15 July 1944 issuance of design specifications for the Emergency Fighter, the Messerschmitt design bureau, under Dr. Woldemar Voigt, had formed a preliminary paper design for the P.1101. The aircraft which was developed initially had a short and wide fuselage, tricycle landing gear, and mid-mounted wings with an inner sweep of 40° near the fuselage, and a shallower 26° outboard. The single HeS 011 jet engine was to be mounted internally within the fuselage, being aspirated by two rounded intakes located on either side of the cockpit. The high tail was of a V configuration, and mounted on a tapered boom which extended over and past the jet exhaust, while the cockpit was forward-mounted, with the canopy integrated into the fuselage and forming part of the rounded nose of the aircraft.
By late August 1944, the design, still in paper form, had evolved into a sleeker incarnation, with the previously stout fuselage lengthened and narrowed with a conical nose section, added in front of the cockpit. The compound sweep wing was also abandoned, with the outer wing of the Me 262 instead being adapted. Proposals for a pulsejet and rocket combination, the P.1101L, were also put forth. The design was further developed, including a longer nose, and after the wind tunnel testing of a number of wing and fuselage profiles, the decision was made to undertake the construction of a full-scale test aircraft. This finalized design and associated test data were submitted to the Construction Bureau on 10 November 1944 and the selection of production materials was begun on 4 December 1944.
On 28 February 1945, the RLM settled on a competing design, the Focke-Wulf Ta 183, as the winner of the Emergency Fighter program. This decision was based in part on the considerable design difficulties being encountered by the Messerschmitt P.1101 design team. For example, the cannon installation was proving too crowded, the mainwheel retraction and door mechanisms were too complex, the fuselage needed a great number of "strong points" to deal with loads, and the anticipated performance had fallen below the RLM specifications, due to increased weight.



Production prototype

Since considerable work had already been done on the P.1101 design, the RLM decided to continue reduced funding in order for Messerschmitt to carry out experimental flights, testing the swept back wing at anticipated speeds up to Mach 1. The worsening war situation led to the expedited, but risky, approach of building a full-scale prototype in parallel with detail construction and continuing statistical calculation, while existing components such as the wings (Me 262), landing gear (extended Bf 109), and flight components were utilized where feasible. It was also intended for the test flights to be conducted with 35, 40, and 45 degree wing sweep. Production of the V1 prototype was begun at Messerschmitt's Bavarian Oberammergau Complex with a projected first flight in June 1945.
The P.1101 V1 prototype was of duralumin fuselage construction, retaining the outer wing section of the Me 262, but with larger slats and, as mentioned previously, the wing sweep could be adjusted on the ground from 30, 40, to 45 degrees; this was for testing only and never intended as an operational feature.[2] The fuselage-mounted tandem intakes of the preliminary designs were replaced by a single nose intake, and the canopy became a bubble design, which afforded better allround vision than the initial integrated canopy offered. The production prototype also incorporated a more conventional swept tail design, which was constructed out of wood and remained mounted on the tapered tailboom. A T-tail was also designed. The tricycle undercarriage consisted of a steerable, rearward-retracting nosewheel and long forward-retracting wing root-mounted main gear. The prototype was fitted with an apparently inoperable Heinkel He S 011 jet engine, but given the non-availability of this engine, a Jumo 004B was fitted for test flights. (Changing the type of engine was meant to be comparatively easy.) In addition, the production model was to be equipped with a pressurized cockpit and armored canopy, and to be armed with two or four 30 mm (1.2 in) MK 108 cannons, Ruhrstahl X-4 air-to-air missiles, or both.

Postwar

By the time an American infantry unit discovered the Oberammergau complex on 29 April 1945, the V1 prototype was approximately 80% complete. The wings were not yet attached and appear to have never had skinning applied to their undersides. The airframe was removed from the nearby tunnel in which it was hidden and all associated documents were seized. There was some lobbying by Messerschmitt Chief Designer Woldemar Voigt and Robert J. Woods of Bell Aircraft to have the P.1101 V1 completed by June 1945, but this was precluded by the destruction of some critical documents and the refusal of the French to release the remaining majority of the design documents (microfilmed and buried by the Germans), which they had obtained prior to the arrival of American units to the area.
The airframe meanwhile became a favorite prop for GI souvenir photos. Later, the prototype was shipped first to Wright Patterson AFB, then to the Bell Aircraft Works in Buffalo, New York in 1948. Damage ruled out any possibility for repair although some of the Me P.1101's design features were subsequently used by Bell as the basis for the Bell X-5, which was the first aircraft capable of varying its wing geometry while in flight.

Variants

Me P.1101 First Design

The July 24, 1944 design by Hans Hornung of a single-seat jet fighter. It was powered by one Heinkel He S 011 turbojet. This was the shortest of all versions with a blunt nose and a v-tail. It had a wingspan of 7.15 m and a length of 6.85 m. The armament was two MK 108 cannon.

Me P.1101 Second Design

August 30, 1944 sleeker design. Also a v-tailed single-seat jet fighter with a more pointed nose and wings swept back at 40 degrees. It had a wingspan of 8.16 m and a length of 9.37 m.

Me P.1101 Third Design

Full-scale prototype design of a flying test single-seat jet fighter with a wingspan of 8.06 m and a length of 8.98 m. It had a conventional tail and swept wings designed to be set at different angles while on the ground. Test flights were first intended to be undertaken with a 35 degree wing sweep, followed by a 45 degree sweep. The first test flight was to take place in June 1945.

Me P.1101 Fourth Design

The final single-seat jet fighter design that went into production with a wingspan of 8.25 m, a length of 9.175 m and a weight of 1250 kg.

Me P.1101 L

A ramjet-powered single-seat fighter that would have eight additional small rocket engines for takeoff. This design would have a much wider fuselage covering the large Lorin ramjet located to the back of the cockpit, as well as a conventional tail.

Me P.1101/92

A different design of a two-seat v-tailed heavy fighter and destroyer. It was an all-metal aircraft armed with a large 7.5 cm Pak 40 cannon and was powered by two Heinkel He S 011 turbojets. It had a wingspan of 13.28 m and a length of 13.1 m.

Me P.1101/99

Another very different variant altogether. Two-seat attack/destroyer all-metal aircraft powered by four Heinkel He S 011 turbojets. It had the cockpit at the front end of the fuselage and was armed with a 7.5 cm Pak 40 cannon and one MK 112 55 mm autocannon. Its tail was of the conventional type and it had a wingspan of 15.4 m and a length of 15.2 m.

Specifications (P.1101 fourth design 22nd Feb 1945)

General characteristics:
  • Crew: 1
  • Length: 9.18 m (30 ft 1 in)
  • Wingspan: 8.25 m (27 ft 1 in)
  • Height: 3.71 m (12 ft 2 in)
  • Wing area: 15.9 m2 (171 sq ft)
  • Aspect ratio: 4.29
  • Airfoil: root: NACA 00011.41-1.1-40; tip: NACA 00009-1.1-40
  • Empty weight: 2,594 kg (5,719 lb)
  • Gross weight: 4,065 kg (8,962 lb)
  • Max takeoff weight: 4,500 kg (9,921 lb)
  • Fuel capacity: 1,250 kg (2,756 lb) / 1,432 l (378 US gal; 315 imp gal)
  • Powerplant: 1 × Heinkel HeS 011A turbojet engine, 12.01 kN (2,700 lbf) thrust.

Performance
  • Maximum speed: 980 km/h (610 mph, 530 kn) at 7,000 m (22,966 ft) (estimated)
  • Maximum speed: Mach 0.8
  • Cruise speed: 905 km/h (562 mph, 489 kn) 

  • Landing speed: 172 km/h (107 mph; 93 kn) (with ⅓ fuel aboard)
  • Range: 1,500 km (930 mi, 810 nmi)
  • Service ceiling: 14,000 m (46,000 ft)
  • Rate of climb: 22.2 m/s (4,370 ft/min) at sea level
  • Time to altitude: 10,000 m (32,808 ft) in 9 minutes 30 seconds
  • Wing loading: 296.5 kg/m2 (60.7 lb/sq ft) maximum

  • Take-off run: 709 m (775 yd)
  • Landing run: 572 m (625 yd).

Armament

  • Guns: 4 × 30mm MK 108 cannons on production aircraft
  • Missiles: 4 × Ruhrstahl X-4 air-to-air missiles on production aircraft.


(Web, Google, Wikipedia, You Tube)


















































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