ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 - ต้นทศวรรษ 1950 การเปลี่ยนแปลงของการบินทหารเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นได้เสร็จสิ้นลงในทางปฏิบัติ อนาคตนั้นแม่นยำด้วยเครื่องบินเจ็ท แต่งานในการสร้างเครื่องบินขับเคลื่อนด้วยใบพัดใหม่ยังคงดำเนินต่อไป เครื่องบินทิ้งระเบิดรุ่นทดลองของอเมริกา XF-84H เป็นของโครงการที่คล้ายคลึงกัน เครื่องบินลำนี้มีชื่อเสียงไม่มากจากการออกแบบที่ไม่ธรรมดา เช่นเดียวกับเสียงอันน่าสะพรึงกลัวของเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ ไม่น่าแปลกใจเลยที่เครื่องบินได้รับฉายาว่า "Thunderscreech" ("Thunder scream" หรือ "Thunder screech")
ประวัติความเป็นมาของการปรากฏตัวของเครื่องบิน XF-84H
ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 การเปลี่ยนผ่านของเครื่องบินรบไปเป็นเครื่องยนต์เจ็ทได้เสร็จสิ้นลงในทางปฏิบัติ อุตสาหกรรมการบินของสหรัฐฯ ก็ไม่มีข้อยกเว้น ฮีโร่ลูกสูบของสงครามโลกครั้งที่สอง, มัสแตงและสายฟ้าจำนวนมากยังคงอยู่ในกองทัพอากาศของดินแดนแห่งชาติเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน เครื่องบินรบและเครื่องบินทิ้งระเบิดรุ่นใหม่ได้รับเครื่องยนต์ turbojet ที่ทันสมัย (เครื่องยนต์ turbojet) ซึ่งให้การบินต่อสู้ด้วยระดับความสูงและความเร็วในการบินสูงสุด ประสิทธิภาพการบินที่เพิ่มขึ้นทำให้เครื่องบินเจ็ทได้เปรียบในการต่อสู้ทางอากาศอย่างปฏิเสธไม่ได้ แต่ในขณะเดียวกัน ปัญหาหนึ่งก็เริ่มปรากฏขึ้น
เครื่องยนต์เจ็ทตัวแรกไม่ประหยัด ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะจำนวนมากส่งผลโดยตรงต่อช่วงของเครื่องบินเจ็ท และเมื่อถึงจุดหนึ่ง ปัญหานี้ก็ปรากฏชัดต่อกองทัพอากาศสหรัฐฯ เมื่อเทียบกับพื้นหลังของประสิทธิภาพการบินที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ การลดระยะการบินนั้นเป็นข้อเสียเปรียบที่ค่อนข้างน่ารังเกียจ เพื่อแก้ปัญหานี้ ผู้แทนของอุตสาหกรรมการบินของอเมริกาจึงเข้ามามีส่วนร่วม หนึ่งในตัวเลือกที่เสนอคือการสร้างเครื่องบินรบใหม่ซึ่งไม่ได้ติดตั้งเทอร์โบเจ็ต แต่มีเครื่องยนต์เทอร์โบ เครื่องยนต์ดังกล่าวประหยัดกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทมาก
นอกจากนี้ ยังมีการพิจารณาทางเลือกอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การใช้ถังเชื้อเพลิงนอกเรือ (PTB) หรือการเติมเชื้อเพลิงอากาศยานในอากาศ จริงอยู่ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การเติมเชื้อเพลิงเครื่องบินยุทธวิธีได้ดำเนินการเฉพาะระหว่างเที่ยวบินข้ามฟากยาวเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน PTB เป็นวิธีแก้ปัญหาที่เรียบง่ายและเป็นที่รู้จักกันดี แต่สำหรับเครื่องบินรบ นี่ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด รถถังที่ถูกระงับครอบครองโหนดช่วงล่างซึ่งช่วยลดน้ำหนักบรรทุกของเครื่องบิน
ด้วยเหตุนี้ ความสมดุลจึงเอียงอย่างแม่นยำต่อการใช้เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ (TVD) ซึ่งประหยัดกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทที่มีอยู่มาก และในขณะเดียวกันก็มีกำลังที่มากกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบที่มีอยู่ ข้อดีอีกประการหนึ่งคือน้ำหนักที่ลดลง ตัวแทนของกองทัพเรือแสดงความสนใจเป็นพิเศษในเครื่องยนต์ดังกล่าว เนื่องจากสำหรับเครื่องบินที่ใช้สายการบินเป็นหลัก ระยะการบินจึงเป็นปัจจัยสำคัญ และความเร็วในการลงจอดที่ต่ำกว่าก็ถือเป็นข้อดีที่สำคัญมาก เมื่อเวลาผ่านไป แนวความคิดของกองทัพเรือก็จับใจผู้เชี่ยวชาญของกองทัพอากาศเช่นกัน โชคดีที่มีสิ่งที่จะทำงานด้วย ในเวลานั้น ในสหรัฐอเมริกา Allison ได้สร้างเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ XT-40 อันทรงพลังแล้ว ซึ่งให้กำลังได้เกือบ 6,000 แรงม้า ในการดัดแปลงในภายหลัง กำลังเครื่องยนต์ถูกเพิ่มเป็น 7000 แรงม้า การพัฒนาเครื่องบินรบใหม่ที่ติดตั้งเทอร์โบพร็อพได้รับความไว้วางใจจากผู้เชี่ยวชาญของ Republic Aviation Corporation
ทำงานบนเครื่องบิน XF-84H
Republic Aviation Corporation ได้รับคำสั่งให้พัฒนาเครื่องบินทิ้งระเบิดรุ่นใหม่ในช่วงต้นทศวรรษ 1950โครงการสร้างเครื่องบินรบใหม่เริ่มต้นขึ้นโดยกองบัญชาการกองทัพอากาศในปี พ.ศ. 2494 และเดิมเป็นความร่วมมือกัน มีการวางแผนว่ากองทัพอากาศและกองทัพเรือสองลำจะได้รับเครื่องบินทดสอบสี่ลำ แต่ในปี 1952 กองเรืออเมริกันถอนตัวจากการเข้าร่วมในโครงการ การมีส่วนร่วมในการทำงานกับเครื่องบินรบใหม่ของ บริษัท สาธารณรัฐนั้นสมเหตุสมผลและอธิบายได้ง่ายโดยการปรากฏตัวของการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จ เป็นวิศวกรของบริษัทนี้ที่สร้างยานเกราะต่อสู้ที่มีชื่อเสียง เช่น P-47 Thunderbolt และ F-84F Thunderstreak
บนพื้นฐานของรุ่นหลังซึ่งมีอยู่ในการดัดแปลงเครื่องบินทิ้งระเบิดและเครื่องบินลาดตระเว ณ ได้มีการตัดสินใจสร้างยานพาหนะทดลองใหม่ด้วยโรงไฟฟ้าเทอร์โบ เครื่องบินทิ้งระเบิดแบบเทอร์โบพร็อพใหม่เข้ารับช่วงต่อจากเครื่องบิน F-84F อนุกรมที่มีอยู่แล้วซึ่งเป็นแนวคิดแอโรไดนามิกทั่วไป ตลอดจนส่วนประกอบและส่วนประกอบที่สำคัญจำนวนหนึ่ง แนวทางนี้มีความสมเหตุสมผลและช่วยให้บริษัทพัฒนาและลูกค้าประหยัดเงินได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังประหยัดเวลาอีกด้วย สัญญาสำหรับการสร้างเครื่องบินได้ลงนามในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2495
เครื่องบินทิ้งระเบิดที่พัฒนาแล้วได้รับชื่อ AR-46 ในบริษัท จากนั้นจึงเปลี่ยนชื่อเป็น XF-84H เครื่องบินลำใหม่นี้เป็นปีกกลางที่นั่งเดี่ยวพร้อมตัวถังโลหะทั้งหมดและปีกแบบกวาด แชสซีทำสามเสาพับเก็บได้ ในเวลาเดียวกัน แชสซี ห้องนักบิน จำนวนยูนิต รวมถึงปีกที่มีการใช้เครื่องจักรทั้งหมด ถูกยืมมาจาก F-84F อนุกรมโดยไม่ได้ทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ กับการออกแบบ
การตัดสินใจดังกล่าวทำให้กระบวนการสร้างเครื่องบินง่ายขึ้น แต่ไม่ได้ทำให้งานของนักออกแบบของสาธารณรัฐง่ายขึ้น พวกเขาต้องทำงานหนักพอสมควร ดังนั้น ใบพัดจึงถูกวางไว้ที่จมูกของลำตัวเครื่องบินทิ้งระเบิดแบบทดลอง และช่องรับอากาศของเครื่องยนต์จะต้องถูกย้ายไปยังส่วนรากของคอนโซลปีกของเครื่องบิน ในเวลาเดียวกัน นักออกแบบได้ออกแบบส่วนท้ายของเครื่องใหม่ทั้งหมด ทำให้เป็นรูปตัว T กระดูกงูก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับ F-84F อนุกรมแล้ว จะสูงขึ้นและเปลี่ยนรูปร่าง นักออกแบบยังวางสันเขาแอโรไดนามิกสามเหลี่ยมไว้ด้านหลังห้องนักบิน ลำตัวเครื่องบินก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ซึ่งยาวขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และภายนอกคล้ายกับ "แอร์คอบร้า" R-39 ที่ขยายใหญ่ขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง
หัวใจของเครื่องบินรุ่นใหม่คือเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ XT40A-1 ซึ่งพัฒนากำลัง 5850 แรงม้า ตัวเครื่องยนต์ถูกติดตั้งไว้ด้านหลังห้องนักบิน กระปุกเกียร์อยู่ในลำตัวด้านหน้า เพลาหกเมตรวิ่งระหว่างเครื่องยนต์กับกระปุกเกียร์ใต้ห้องนักบิน และเนื่องจากเครื่องยนต์ XT40A-1 เป็นเครื่องยนต์ Allison T38 สองเครื่อง จึงมีเพลาสองอันอยู่ใต้เท้าของนักบิน
การใช้โรงละครซึ่งทรงพลังมากในขณะนั้น ก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรงแก่ผู้ออกแบบเครื่องบิน การหาใบพัดที่เหมาะสมที่สามารถต้านทานกำลังนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยากมาก มีเพียงบริษัทเดียวคือ Aeroproducts ที่แก้ปัญหาดังกล่าว ใบพัดที่สร้างโดยผู้เชี่ยวชาญของบริษัทนี้น่าจะเป็นใบพัดความเร็วเหนือเสียงเครื่องแรกของโลก ตัวผลิตภัณฑ์เองกลับกลายเป็นว่าค่อนข้างผิดปกติ: ใบพัดสามใบมีเส้นผ่านศูนย์กลางค่อนข้างเล็ก - เพียง 3.66 เมตร แต่ในขณะเดียวกันก็โดดเด่นด้วยใบมีดกว้าง (มากถึงหนึ่งในสี่ของระยะ) ต่อมาปรากฎว่าที่ความเร็วสูงสุดปลายใบมีดของเครื่องยนต์นี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1 มัค 18
การทดสอบเครื่องบินที่เสียงดังที่สุดในประวัติศาสตร์
โดยรวมแล้ว Republic ได้ผลิตเครื่องบินทิ้งระเบิด XF-84H รุ่นทดลองสองลำ เครื่องบินลำใหม่ขึ้นบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม พ.ศ. 2498 จนถึงทุกวันนี้ เครื่องบินรบลำนี้รอดชีวิตมาได้หนึ่งชุด ซึ่งตั้งอยู่ในพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ที่ฐานทัพอากาศไรท์-แพตเตอร์สันในโอไฮโอ เครื่องบินลำที่สองถูกทิ้ง อย่างที่คุณอาจเดาได้ การทดสอบเครื่องบินใหม่ไม่ประสบผลสำเร็จ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการทดสอบ ความเร็วในการออกแบบไม่ถึงเชื่อกันว่า XF-84H จะสามารถบินได้ด้วยความเร็ว 1,158 กม./ชม. แข่งขันกับรุ่นเครื่องบินเจ็ท แต่จริงๆ แล้วทำได้เพียง 837 กม./ชม.
ขั้นตอนการทดสอบใช้เวลาไม่เกินหนึ่งปีในวันที่ 9 ตุลาคม พ.ศ. 2499 โปรแกรมถูกปิดอย่างเป็นทางการ ในทุกเที่ยวบินจากฐานทัพอากาศเอ็ดเวิร์ดส์ นักบินทดสอบของสาธารณรัฐบินเครื่องบิน และไม่มีตัวแทนกองทัพอากาศที่เกี่ยวข้อง โดยรวมแล้ว รถทั้งสองคันทำการบิน 12 เที่ยวบิน โดยมีเพียงคันเดียวที่ประสบความสำเร็จ ส่วนที่เหลือมาพร้อมกับอุบัติเหตุและรถเสีย ในระหว่างเที่ยวบิน พบปัญหาร้ายแรงเกี่ยวกับใบพัด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความล้มเหลวของระบบเปลี่ยนระยะพิทช์ของใบพัด นอกจากนี้ ผู้ทดสอบยังบันทึกการสั่นสะเทือนที่รุนแรงมากของเพลายาวหกเมตร ซึ่งเปลี่ยนจากเครื่องยนต์ไปยังใบพัด
แต่ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือเสียงที่เครื่องบินส่งออกมาแล้วขณะวิ่งลงรันเวย์ ความเร็วในการหมุนของใบพัดนั้นเหนือเสียงซึ่งทำให้เกิดเสียงที่ไม่สามารถทนได้ ตามที่เจ้าหน้าที่ด้านเทคนิคและฝ่ายซ่อมบำรุงของฐานทัพชี้ให้เห็นอย่างประชดประชัน เครื่องบินไม่สามารถเอาชนะกำแพงเสียงได้ แต่เครื่องก็เอาชนะ "แผงกั้นเสียง" ได้ เชื่อกันว่าเป็นเครื่องบินรุ่นทดลอง XF-84H ที่กลายเป็นเครื่องบินที่มีเสียงดังที่สุดในประวัติศาสตร์การบิน ได้ยินเสียงเครื่องบินขึ้นจากพื้นถึง 25 ไมล์ (ประมาณ 40 กม.)
ผลกระทบทางเสียงนั้นยอดเยี่ยมมากจนพนักงานที่ฐานเริ่มมีอาการปวดหัว เวียนหัว และคลื่นไส้ และอยู่ห่างจากเครื่องบินหลายร้อยเมตร การอยู่ใกล้กับเครื่องบินรบโดยที่เครื่องยนต์กำลังทำงานนั้นเป็นอันตรายต่อสุขภาพ แม้จะมีที่ปิดหูแบบพิเศษก็ตาม ในระหว่างการทดสอบบนพื้นดิน มีการบันทึกกรณีของอาการหมดสติและลมบ้าหมู รวดเร็วพอสมควร เจ้าหน้าที่ของ Edwards AFB ไม่ชอบเครื่องทดลองใหม่ ปัญหาก็เกิดขึ้นที่หอควบคุมฐานทัพอากาศ เสียงและการสั่นสะเทือนของเครื่องบินอาจสร้างความเสียหายหรือส่งผลเสียต่อการทำงานของอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน หลังจากประเมิน "เสียงประกอบ" บนเครื่องบินก่อนเครื่องออกตัว พวกเขาก็เริ่มลากจูงให้ไกลที่สุดจากผู้คนและหอควบคุม พูดได้อย่างปลอดภัยว่าการทดสอบที่ไม่สำเร็จไม่น่าจะทำให้เจ้าหน้าที่ฐานทัพอากาศไม่พอใจ
นอกจากความสำเร็จที่ไร้สาระในแง่ของเสียงแล้ว เครื่องบินลำนี้ยังครองสถิติความเร็วสูงสุดในการบินสำหรับเครื่องบินใบพัดเทอร์โบมาระยะหนึ่งแล้ว เครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ของโซเวียต Tu-95 สามารถทำลายสถิตินี้ได้ จริงอยู่ Tu-95 เป็นเครื่องบินหลายเครื่องยนต์ และ XF-84H เป็นเครื่องบินเครื่องยนต์เดียว