home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Hidden Truth / Hidden Truth.iso / data / genufo / genufo / alien / main_archive / j_upto_r / pancakes.info.txt < prev    next >
Internet Message Format  |  1997-01-02  |  35KB

  1. From: John.Powell@p0.f4.n1010.z9.FIDONET.ORG (John Powell)
  2. Newsgroups: alt.paranet.ufo
  3. Subject: V-173 & XF5U-1, 1/7
  4. Date: 10 Dec 93 01:48:00 GMT
  5.  
  6.  
  7. Excerpt: Chance Vought V-173 and XF5U-1 Flying Pancakes, ISBN 0-942612-21-3
  8.  
  9.         V-173 & XF5U-1 Program Highlights:
  10.  
  11.  7 MARCH 1939:     V-173 blueprints submitted to the Navy.
  12.  
  13.  7 APRIL 1939:     Navy requests that NACA investigate the V-173
  14.                    proposal.
  15.  
  16. 11 JULY 1939:      Navy requests that Vought build a flying model based
  17.                    on NACA wind tunnel tests.
  18.  
  19. 15 AUGUST 1939:    Vought proposes a full scale flying model.
  20.  
  21.  2 OCTOBER 1939:   Navy approves testing at NACA of 24" free-flying
  22.                    V-173 model.
  23.  
  24.  6 MARCH 1940:     NACA wind tunnel test results forwarded to Navy.
  25.  
  26. 30 APRIL 1940:     Based on wind tunnel tests ailevators are added to
  27.                    the V-173.
  28.  
  29.  4 MAY 1940:       Navy places contract for the V-173.
  30.  
  31.    OCTOBER 1940:   Aielron controls and adjustable stabilizers added to
  32.                    the V-173.
  33.  
  34. 14 April 1941:     VS-315 propeller drive system designs submitted to
  35.                    the Navy.
  36.  
  37. 30 JULY 1941:      Navy assigns serial number 02978 to the V-173.
  38.  
  39. 15 SEPTEMBER 1941: V-173 ready for delivery to NACA for wind tunnel
  40.                    testing.
  41.  
  42.    DECEMBER 1941:  Wind tunnel tests conducted at NACA Langley.
  43.  
  44. 19 JANUARY 1942:   Navy requests Vought submit a proposal for two
  45.                    experimental fighters based on VS-315 specifications
  46.                    and successful V-173 wind tunnel tests.
  47.  
  48. 10 FEBRUARY 1942:  Navy requests 1/3 scale model of the VS-315 (XF5U-1).
  49.  
  50.    MAY 1942:       E. J. Greenwood assigned as project engineer to work
  51.                    with Zimmerman.
  52.  
  53. 30 JUNE 1942:      VS-315 informal proposal submitted to Navy.
  54.  
  55. 10 SEPTEMBER 1942: Navy requests letter or intent.
  56.  
  57. 17 SEPTEMBER 1942: Letter of intent issued for VS-315 (XF5U-1).
  58.  
  59. 23 NOVEMBER 1942:  First flight of V-173 made by Boone Guyton.
  60.  
  61. 24 APRIL 1943:     XF5U-1 propeller drive system approved by Navy.
  62.  
  63.  3 JUNE 1943:      R. H. Burroughs makes forced landing of V-173 on
  64.                    Lordship Beach.
  65.  
  66.  7 JUNE 1943:      XF5U-1 mock-up inspection.
  67.  
  68.  6 AUGUST 1943:    Final XF5U-1 mock-up inspection.
  69.  
  70. 22 OCTOBER 1943:   V-173 modified with all-flying horizontal stabilizers
  71.                    after forced landing.
  72.  
  73.    NOVEMBER 1943:  Flapping prop blades proposed for XF5U-1.
  74.  
  75. 31 DECEMBER 1943:  CDR. Ramsey and LCDR. Booth fly the V-173.
  76.  
  77. 18 FEBRUARY 1944:  Vought submitted a proposal to modify the XF5U-1
  78.                    propeller hubs.
  79.  
  80. 28 MARCH 1944:     Vought proposes to terminate V-173 contract and
  81.                    incorporate the V-173 program into the XF5U-1
  82.                    contract.
  83.  
  84. 13 MAY 1944:       V-173 contract changed.
  85.  
  86. 27 MAY 1944:       Voughts final proposal for termination of V-173
  87.                    contract and consolidation into the XF5U-1 contract.
  88.  
  89. 18 JANUARY 1945:   Vought requests permission to transport XF5U-1 to
  90.                    Muroc Dry Lake (Edwards AFB), California, for flight
  91.                    testing.
  92.  
  93. 24 MARCH 1945:     Vought requests contract amendment after auditing
  94.                    cost estimates.
  95.  
  96. 13 April 1945:     Vought requests reduction in flight and static test
  97.                    programs.
  98.  
  99. 19 MAY 1945:       Vought requests Navy waive V-173 final demonstrations
  100.                    and BIS trials.
  101.  
  102. 26 MAY 1945:       R. H. Burroughs makes forced landing on Mill River
  103.                    golf course.
  104.  
  105. 20 AUGUST 1945:    XF5U-1 rolled out with F4U-4 style four blade
  106.                    propellers.
  107.  
  108. 17 MARCH 1947:     XF5U-1 contract cancelled by the Navy.
  109.  
  110.  
  111. Introduction
  112.  
  113.         This book was created from manuscripts written by and provided
  114. by Art Schoeni public affairs official for Vought from 1953 to 1978.
  115. These writings have been published in; Aeroplane Monthly (Nov. & Dec.
  116. 1975), Air Classics (Vol. 11/8 Aug. 1975), and Historical Aviation Album
  117. (Vol. VIII). Two other good references on the Pancakes are Aeroplanes
  118. Vought by G. Moran and Air Enthusiast (Vol. 4/6 June 1 973). The other
  119. major contributor to this book was Tommy Thomason who provided a modern
  120. view of the program and the kit reviews. The V-173 drawings were
  121. provided by Ed Clendenin of Eagle Talon models.
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.         Anyone having photos or other information on this or any other
  127. naval or marine aircraft, may submit them for possible inclusion in
  128. future issues. Any material submitted will become the property of NAVAL
  129. FIGHTERS unless prior arrangement is made. Individuals are responsible
  130. for security clearance of any material before submission.  ISBN
  131. 0-942612-21-3 Steve Ginter, 1754 Warfield Cir., Simi Valley, California,
  132. 93063.
  133.  
  134.  
  135.         The "Flying Pancake", "Flying Flapjack", "Flying saucer", and
  136. "Zimmer's Skimmer" were all names used to describe Charles H.
  137. Zimmerman's unorthodox V-173 and XFSU-I aircraft. Two other
  138. descriptions; the world's fastest and slowest-flying airplane and the
  139. world's first vertical takeoff and landing airplane, might have been
  140. used to describe the XF5U-1 that was built but never flown. Zimmerman's
  141. brainchild was conceived and designed to do just that, but was never
  142. given the chance. The protracted development program and the advent of
  143. jet aircraft caused the cancellation of the project on 17 March 1947.
  144.  
  145.         The "Flying Pancake's" designer, Charles Zimmerman, graduated
  146. from the University of Kansas in 1930 with a degree in electrical
  147. engineering. Included in his course of study was a class in introductory
  148. aeronautics which helped him secure a job with NACA (National Advisory
  149. Committee for Aeronautics) at their Langley Field facility. Before he
  150. got into the business of designing and building the Pancakes, Zimmerman
  151. made a name for himself by first solving the problem of a free-spinning
  152. wind tunnel and then developing a free-flight wind tunnel.
  153.  
  154.         In a NACA design competition for a civilian lightplane in 1933,
  155. he designed a circular-wing aeroplane that was to fly at high speed and
  156. yet hover like a helicopter. The plane would utilize wingtip-mounted
  157. airscrews rotating in opposite direction to the wingtip vortices,
  158. thereby preventing their formation and increasing the aerodynamic
  159. efficiency. Initially two engines driving their own propellers were
  160. planned, but later both engines drove a common drive shaft for safety.
  161. His design won the competition with its aerodynamic excellence and sound
  162. engineering. However, NACA rejected the idea for further development
  163. because it was "too advanced". One of the runner-ups became the popular
  164. Ercoupe.
  165.  
  166.         Although NACA shelved the idea, Zimmerman did not. With the help
  167. of two co-workers, Richard Noyes and John McKeller, Zimmerman worked on
  168. the concept in off-duty hours. During 1934-35 several test models were
  169. built to try out flight characteristics. As originally planned, the
  170. little airplane was to carry three passengers lying prone to promote
  171. streamlining, changing to upright positions in flight. The idea was
  172. incorporated in a US patent procured by Zimmerman in 1938. The idea had
  173. been abandoned before then because of its marginal comfort.
  174.  
  175.         One of the flying models Zimmerman built was a one-man, wooden
  176. flying machine with a seven foot wingspan and powered by two 25 h.p.
  177. Cleone engines from France. He and his associates never could get the
  178. two engines synchronized, and he turned to a 20 inch span rubber-band-
  179. powered model in 1936. The model performed as predicted and after NACA
  180. executives reviewed films of the tests, it was suggested that he try to
  181. interest private industry or the military in the concept. Zimmerman
  182. convinced Eugene E. Wilson, president of the United Aircraft
  183. Corporation, that the idea had merit, and he joined the Chance Vought
  184. Aircraft division in 1937.
  185.  
  186.         In October 1938, Zimmerman attempted to interest the Army in a
  187. short range liaison-observation type aircraft designated V-170. The Army
  188. declined, and in November he tried to interest the Civil Aeronautics
  189. Authority with his V-171 design (a larger V-162). He tried the Army
  190. again in December with a V-172 attack-bomber version, which was again
  191. rejected.
  192.  
  193.         Zimmerman constructed an electric-powered model, the V-162,
  194. which was operated by two pilots using remote control. Tests were run in
  195. a hangar, with the tethered airplane flying so well that the US Navy
  196. became interested and advanced research funds. The V-162 was hinged so
  197. that the rear quarter of the circular fuselage,  including the two
  198. vertical rudders, acted as an elevator.
  199.  
  200.         By 1939 drafting work, engineering design and aerodynamic studies
  201. were underway with Navy financing.
  202.  
  203.         The prototype V-173 was constructed with standard wing fabric
  204. covering the entire plane, in an effort to save weight and money.
  205. Originally the V-173 had no horizontal outboard stabilizers, but model
  206. tests indicated that this idea was unsatisfactory and the "flying tail"
  207. (all-moveable tail) was developed. Two Continental A-80 engines, rated
  208. at 80 h.p. each, turned 16 foot 6 inch three-bladed propellers, although
  209. the original plan had called for two-bladed units. The stork-like fixed
  210. landing gear gave the plane a 22 degree nose-high ground angle.
  211.  
  212.         The basic wing area and wing planform were the same for the
  213. V-173 and the XF5U-1. The wing area was 427 square feet, with the
  214. planform being derived from a circle 23 feet 4 inches in diameter by, in
  215. effect, sliding the tip sections forward relative to the root chord so
  216. that the quarterchord points were in line. The sections were
  217. symmetrical, NACA 0015, and there was neither twist nor dihedral in the
  218. wing.
  219.  
  220.  
  221.  
  222.         The major differences between the two planes were in weight and
  223. power. The V-173 weighed about 3050 pounds for most of its flights,
  224. giving it a power loading of 19.1 pounds per horse power. The high power
  225. loading was the major defciency of the aircraft and the main cause of
  226. two forced landings it had during testing. The engines later installed
  227. in the XF5U-1 were Pratt & Whitney R-2000-7 of 1,350 h.p. each. To
  228. achieve greater performance it was planned to install more powerful
  229. Pratt & Whitney R-2000-2(D) engines of 1,600 h.p. each. With these
  230. engines the 16,802 pound (loaded) aircraft would have had a power
  231. loading factor of 5.2 pounds per horse power. It was still doubtful that
  232. the airplane could take off vertically and fly forward at 500 m.p.h.
  233. Thus there was talk of powering the XF5U-1 with modern turbine engines.
  234. It was thought that it would then have been able to fly easily on one
  235. engine and have been capable of demonstrating its inherent capability to
  236. hover and otherwise per form as a V/STOL aircraft.
  237.  
  238.         Because of its light weight, low power notwithstanding, the
  239. V-173 could lift off the runway in calm air after a 200 foot run. In a
  240. 25 knot wind it could be airborne in a zero run. It cruised during tests
  241. at about 75 m.p.h., and had a top speed of 738 m.p.h. Because it was an
  242. experimental aircraft, it carried only 20 gallons of fuel for short test
  243. flights.
  244.  
  245.         "The V-173 was carefully designed with a unique wooden structure
  246. which was expensive to build but light, efficient and trouble free. The
  247. gearing, shafting and propellers indeed were highly experimental, and we
  248. were not in a position to develop them as thoroughly as would have been
  249. desirable prior to flight", Zimmerman said.
  250.  
  251.         The V-173 was test flown for the first time from Stratford,
  252. Connecticut, on 23 November 1942 by Boone T. Guyton, a former Navy
  253. fighter pilot and Vought's chief test pilot. During its test life the
  254. V-173 was flown for a total of 131 hours by Guyton, Richard Burroughs,
  255. Charles A. Lindbergh and a number of Navy pilots.
  256.  
  257.         The V-173 had gone through weeks of engine runs and ground taxi
  258. tests. Guyton had conferred endlessly with Zimmerman after he had taken
  259. the airplane five feet into the air on a taxi run. "I guess we're ready
  260. to fly, Charlie," he told Zimmerman.
  261.  
  262.         "The initial flight of the plane was one of the most interesting
  263. I had made in my career as a professional pilot", Guyton said later.
  264. "Strapping on the football helmet I used as a crash helmet, I checked
  265. out the engines and controls. As I taxied out from the line Zimmerman
  266. waved, shook both hands and walked toward the crash truck from which he
  267. was to watch the flight.
  268.  
  269.         "As I pulled into the wind, I noticed the police guard searching
  270. for cameras among cars parked along the road by the runway. Kids hanging
  271. on the fence were ushered back. Halfway down the take-off run, the same
  272. bump in the runway I had hit hundreds of times before annoyed me. The
  273. crash truck, overhung on either side with eager observers.  paced my
  274. run.
  275.  
  276.         "As soon as we were airborne and away from the ground effect,
  277. which was large on this type airplane," Guyton said, "I was quickly
  278. distressed by the extreme heaviness and sluggishness of the controls. It
  279. was apparent that there was a question as to whether I could obtain
  280. enough control to bank the airplane sufficiently to complete a turn back
  281. to the runway. I was already considering the probable effects of a water
  282. landing straight ahead in Long Island Sound."
  283.  
  284.         Although thoughts of a crash crossed Guyton's mind, he also
  285. thought about the ten years Zimmerman had worked to get the NACA, Chance
  286. Vought and the Navy to accept his concept of a high speed, short
  287. take-off and landing airplane. "My thoughts were subconsciously on
  288. Charlie back on the runway," he said. "The man whose anxious moment was
  289. now the culmination of his years of maximum effort on this single
  290. project."
  291.  
  292.         Guyton had the 3,050 pound airplane's stick gripped tightly in
  293. both hands. It took a lot of muscle to move it, but the response was
  294. positive. He flew it up to 300 feet. The Sound was below and the nose
  295. still pointed skyward. Banking slightly, he started a slow sweeping
  296. turn, noticing that the rudders were effective and the engines were
  297. running at nearly full power.
  298.  
  299.         "Slowly the airplane moved back toward the airport. I felt
  300. elated and had a foolish impulse to yell, 'Charlie, she flies!'" He
  301. brought the Pancake down to the end of the runway. The landing proved to
  302. be "not at all normal." Guyton applied power to effect the flare and
  303. decrease the vertical descent, as a helicopter pilot might do. Still
  304. using all his muscle on the stick, he eased the nose still higher with
  305. three-quarter's power.
  306.  
  307.         "I managed to get the stick full aft and the airplane settled so
  308. quickly on the ground from its last few feet of descent that it was both
  309. startling and pleasing. The V-173 rolled about 50 feet, it seemed.
  310. Landing speed was about 50 m.p.h. I immediately noted to myself that
  311. this airplane, designed to be a vertical take-off and landing airplane,
  312. showed every promise of filling its design concept mission."
  313.  
  314.         Guyton climbed down through the entry hatch in the floor of the
  315. discus-shaped aircraft, to be congratulated by Zimmerman and the ground
  316. crew upon sucessfully completing the 13 minute first flight.
  317.  
  318.         The heavy control forces which required Guyton to use both hands
  319. on the stick were soon reduced. By varying propeller blade angles and
  320. improving the power characteristics of the engines slightly, performance
  321. was improved. Trim tabs on the "flying tail", were added and proved
  322. helpful.
  323.  
  324.         After about 40 or 50 flights the stabilizing flap, as Vought
  325. called it, was added to the trailing wing edge. As Guyton recalls, "I
  326. had problems getting the tail down effectively during a low or no power
  327. landing. I called it ground effect. The trailing edge flap was to
  328. provide automatic relief by deflecting up under the ground effect load
  329. when perhaps ten feet above the landing surface. It proved effective,
  330. but as I recall, not startling. The airplane always had a tendency to
  331. pitch nose down as the flare for landing was made, and more so when
  332. power was reduced.
  333.  
  334.  
  335.  
  336.         Guyton reported that the cockpit comfort left much to be
  337. desired. Lack of power boost on the controls made stick movement
  338. difficult, visibility was poor, and he developed backaches from having
  339. to lean forward to see where he was going. The cockpit was almost flush
  340. with the wing's leading edge. Plexiglass openings in the floor, to let
  341. him see the ground on take-off and landing, were useless ---- Guyton
  342. reported he was too busy to use them.
  343.  
  344.         During the first and subsequent test flights, of which Guyton
  345. made 54, vibration in the cockpit was a persistent problem. This was
  346. caused by resonant frequency between the propellers and the nacelle
  347. structure, which Zimmerman greatly alleviated by installing vibration
  348. dampers on the propellers. The problem was not met in the heavily
  349. constructed XF5U-1 but it led to develpment of articulated propeller
  350. blades in the fighter to avoid the non-symmetrical airflow at high
  351. angles of attack. Brakes in the V-173 were marginal for taxiing and
  352. braking purposes, although safe but cumbersome for ground maneuvering.
  353.  
  354.         Guyton summed up his feelings about the airplane after the first
  355. few flights: "To a pilot, being able to apply full power, raise the nose
  356. as high as it could be held, have control of the plane about all axes
  357. without stalling, was a fascinating event." With full aft stick, full up
  358. elevator, full power on both engines, and the airplane in a flight
  359. attitude of 45 degrees, he was able to maintain lateral and longitudinal
  360. control at all times.
  361.  
  362.         "Throughout the entire flight test program we never were able to
  363. make the airplane stall completely or even approach a spinning
  364. condition. A notable flight characteristic was the rapid decrease in
  365. speed as the airplane was pulled into a tight turn. I found this
  366. deceleration to be almost a fascination that would make the plane a
  367. formidable opponent in a dogfight.
  368.  
  369.         "On the initial flight, because of the engines' low power, the
  370. airplane could not be flown at sufficient speed to gain a level-flight
  371. attitude. This, coupled with the high stick forces, made me apprehensive
  372. about being able to turn and land at the field. The Zimmer Skimmer as
  373. the plane affectionately was callied, was interesting and fun --- but
  374. not comfortable --- to fly.
  375.  
  376.         "The nose-high attitude, at all low speed flight ranges except
  377. in maneuvers and dives, gave mushy, high stick forces and slow response
  378. to the controls. With restricted vision from the cockpit sideways and
  379. down or aft and down, I always felt like I had a reasonable workout
  380. after flying. The aircraft also had a nose-down tendency during landing.
  381.  
  382.         "It was a truly different airplane to fly. It felt normal even
  383. on the first landing after that hairy, long slow turn. You actually
  384. applied power in flaring for a landing. Being a former naval carrier
  385. pilot, I was keen for the idea of vertically landing a 500 m.p.h.
  386. fighter to a hook installation on a cruiser or battleship."
  387.  
  388.         After Guyton made the first thirteen flights, he was seriously
  389. injured in an F4U Corsair crash, and Richard Burroughs took over flying
  390. the V-173 for a time. Charles A. Lindbergh made flight number 34, and
  391. several Navy pilots made flights, including CDR Ramsey, CDR Booth and LT
  392. Najeeb E. Halaby, later head of the FAA in the US. Other company pilots
  393. who flew it were William B. Boothby, C. L. Sharp and W. H. B. Millar.
  394.  
  395.         During its flying career, the Pancake was involved in several
  396. mishaps which were not too serious because of its light weight and slow
  397. speed. On one occasion it landed on Mill River golf course at Stratford.
  398. Being a secret project, the plane was placed under guard and towed back
  399. to the factory at night.
  400.  
  401.         An engine vapor lock forced it to make an emergency landing on 3
  402. June 1943, on Lordship Beach on Long Island Sound. Pilot Burroughs
  403. flipped it over on its back in soft sand trying to avoid running over a
  404. sunbather, whose towel was found underneath the upturned Pancake when it
  405. was righted.
  406.  
  407.         The aircraft broke two propeller blades in the mishap. Lindbergh
  408. and Zimmerman were watching when it disappeared from sight and rushed to
  409. the beach. Up to then Lindbergh had declined to fly the aircraft. "He
  410. was worried that if the aircraft turned over on its back the cockpit
  411. would be crushed and he would be trapped," Zimmerman recalled. "The
  412. aircraft did overturn, the canopy was not crushed. Burroughs exited
  413. through it after shoving some sand aside." Lindy then remarked to
  414. Zimmerman, "Now I'm ready to fly it." The airpiane was towed back to the
  415. nearby plant and repaired.
  416.  
  417.         A third near-serious event came during the thirtieth anniversary
  418. airshow of Chance Vought Aircraft in 1947. With Guyton at the controls,
  419. the plane had difficulty getting up flying speed and lift in the hot
  420. air. It nearly ran into high tension wires and a cliff near the end of
  421. the runway.
  422.  
  423.         After the airshow the V-173 flew back the Vought factory in
  424. Stratford, Connecticut. It was to be the swan song for spectacular-
  425. looking airplane that had paved the way for the XF5U-1 Navy fighter. The
  426. full-scale but lightly-built V-173 was put in storage at the Norfolk,
  427. Virginia, Naval Station. Today, its vertical fins and "flying tail"
  428. removed, it is in storage at the Smithsonian Institution's Air Museum
  429. warehouse in Silver Hill, Maryland.
  430.  
  431.         Shortly thereafter the XF5U-1 contract was suddenly cancelled on
  432. 17 March 1947, after it had made a number of success taxiing trials but
  433. before it had a chance to fly. The day of the jet engine had arrived and
  434. XF5U-1's chance to prove itself was ended and the XF5U-1 was ordered to
  435. be demolished.
  436.  
  437.         In September 1941 the Navy asked Vought to build two military
  438. versions of the V-173 designated VS-315, which later became the XF5U-1.
  439. One would be a flight test aircraft and the other was to be used for
  440. static testing in the laboratories.
  441.  
  442.         The V-173 was finished in glossy bright (chrome) yellow upper
  443. surfaces which wrapped several feet under the forward leading edge. The
  444. lower surface, vertical stabilizers and landinq gear were painted with a
  445. silver dope. On the upper surface the two engine access doors were
  446. outlined in black and there was a black line extending almost completely
  447. aft from the back of the canopy.
  448.  
  449.  
  450.         A wooden mock-up of the fighter was completed on 7 June 1943. By
  451. November it was decided that the interim propellers on the XF5U-1 would
  452. not do, and that propellers with articulated or "flapping blades" would
  453. be required.
  454.  
  455.         Flight tests in the V-173 were progressing satisfactorily and
  456. the contract for the program was consolidated with the XF5U-1. Such a
  457. contract was issued on 15 July 1944. Because of the nature of the
  458. Pancake development program, Vought requested the Navy for permission to
  459. transport the XF5U-1 flight test vehicle to Muroc Dry Lake in
  460. California, where unlimited emergency landing space and few observers
  461. would make testing easier. This move was never made. Plans had called
  462. for the aircraft to go to Muroc via the Panama Canal that December for
  463. its first flight.
  464.  
  465.         Gear box problems in the big right-angle drive shafts to each
  466. propeller had negated the chance to fly the XF5U-1 safely from any
  467. airfield other than Muroc. The quarter-million dollar price tag on the
  468. test program also was a factor, and the Navy preferred to spend the
  469. money on jet aircraft. The complicated shafting and gear boxes presented
  470. problems that might have hampered the project anyway as other turboprop
  471. projects of that era also were having gear box trouble.
  472.  
  473.         The original propellers installed on the XF5U-1 fighter were
  474. conventional Hamilton Standard Hydromatics, similar to those on the
  475. F4U-4 Corsair. It was unlikely that these props were used for any other
  476. purpose than for appearance or for engine and gear shaft testing. It has
  477. been speculated that the F4U-4 props were used for taxi tests, but that
  478. capability is questionable since the XF5U-1 drive system was intended to
  479. operate counter-rotating propellers and the F4U-4 props were of the same
  480. hand, although the left hand blades appear to be reversed with the
  481. Hamilton Standard Insignia being on the back side. This would have
  482. allowed some shakedown of the aircraft systems with the engines running
  483. at low power.
  484.  
  485.         When it was discovered that flapping blades would be required to
  486. avoid vibration by unsymmetrical airflow and to resist heavy loads when
  487. flying at high angles of attack, Zimmerman had a problem. "For a time it
  488. appeared the project would have to be abandoned," Zimmerman said, "but
  489. after a desperate weekend of work I came up with a design using two
  490. pairs of teetering blades, similar to the Bell helicopter rotor, one
  491. pair mounted ahead of the other to form a fourbladed propeller."
  492.  
  493.         The XF5U-1 was powered by a pair of Pratt & Whitney R-2000-7
  494. engines developing 1,350 h.p. each. The predicted speed range of the big
  495. fighter was amazing. Whereas other designers could not better a
  496. one-to-four ratio in landing speed to top speed, the Vought machine was
  497. expected to achieve a range from 40 to 415 m.p.h with the original
  498. engines, 20 to 460 with water injection and 0 to 550 with gas turbine
  499. powerplants. Carrying 261 gallons in the prototype V-173 the XF5U-1 had
  500. an expected range of 1,000 miles.  Compared to the V-173's take off in
  501. 200 feet in calm air, the XF5U-1, which weighed 14,550 pounds (empty),
  502. would have required 721 feet to take off with the original engines. The
  503. XF5U-1 also had a slightly lower ground angle of 18 degrees which was
  504. nearly 5 degrees less than the V-173.
  505.  
  506.         Armament for the XF5U-1 was to be six .50 cal machine guns or
  507. four 20mm cannons and two 1,000 pound bombs or drop tanks. The guns were
  508. to be stacked vertically between the engines and the cockpit. The guns
  509. were never installed in the XF5U-1.
  510.  
  511.         When the end came the Navy ordered the flight test fighter to be
  512. destroyed. The static test example had already been broken up during
  513. laboratory strength tests, as had been intended. The sad task of
  514. destroying the aircraft fell to Lee C. Stetson, acting chief of the
  515. experimental department, which had built the two machines.
  516.  
  517.         Both R-2000 engines were removed, along with instruments and
  518. other salvageable items, and the aircraft was then placed under a crane,
  519. from which hung a huge steel ball. The first few drops failed to dent
  520. the strong framework, so measurements were made and the ball dropped
  521. between main beams and spars. The wrecking ball went through the
  522. metal-and-balsa sandwich skin, called Metalite, and hit the pavement
  523. below. After a few more drops the shiny new aeroplane was a pile of
  524. twisted aluminium. Blowtorch wielding employees completed the
  525. destruction by cutting the framework into small pieces. These scraps,
  526. together with jigs and materials from other projects were piled together
  527. for bidding by the local scrap dealers.
  528.  
  529.         During this procedure the Navy requested Vought to return some
  530. $6,000 worth of pure silver used in making bearing plates in the
  531. propeller gear boxes. Both guards and engineers attempted to find the
  532. silver in the snow covered pile of metal, but in the end the company
  533. paid the Navy for the silver and sold the scrap to a dealer. When the
  534. dealer found the silver he tried to sell it to a downtown jeweler who
  535. called the police and the F.B.I. At which point, Vought officials had to
  536. vouch for the scrap dealer's right to have the silver.
  537.  
  538.         With the completion of the Flying Pancake program, the Navy
  539. approved the transfer of the V-173 to the Smithsonian. Although a light
  540. aircraft, the V-173's width of more than 30 feet almost filled a city
  541. street. A tractor towed it through Stratford and Bridgeport during the
  542. daytime and put it aboard a tugboat for transport to Norfolk. It took
  543. the tugboat two days and nights to make the short voyage in a snowstorm.
  544. Transfer to the Smithsonian storage yard came at a later date.
  545.  
  546.         So the fifteen year dreams of inventor Charles H. Zimmerman with
  547. the financial and engineering support of Chance Vought Aircraft went out
  548. the door on the eve of apparent success. Later projects like the XC-142A
  549. and XV-15 would be destined to pick up the testing legacy of the Flying
  550. Pancakes.
  551.  
  552.         A 1990s View of the F5U
  553.  
  554.         Tommy Thomason, an exective with Bell Helicopter Textron, had
  555. this to say about the program: "It is probably just as well that the F5U
  556. program was terminated when it was. The concept will live on as an
  557. unfulfilled dream rather than as the disappointment it would have
  558. probably become. The performance projections were undoubtedly optimistic
  559. and the actual and prospective shortcomings of the concept and design
  560. were being overlooked or minimized.
  561.  
  562.         "By necessity, the design embodied transmissions, gearboxes, and
  563. shafting. These are inherently troublesome in development and a burden
  564. operationally. The layout required that the drive train turn 90 degrees
  565. twice between the engine and the propeller and each 90 degree turn
  566. reduces efficiency and reliability and increases weight and maintenance
  567. requirements.  These shotcomings are accepted in a helicopter because
  568. they permit true hovering flight but the F5U was not able to hover so
  569. they would have been less acceptable.
  570.  
  571.         "It should be noted that there was only one prototype and there
  572. was a distinct possibility of a gearbox failure if extensive bench
  573. testing had not been accomplished under flight loading.  Since this is a
  574. difficult environment to duplicate even if the flight loads had been
  575. accurately predicted, which is doubtful, it is probable that the
  576. gearboxes were underdeveloped and an inflight failure was not unlikely.
  577. Most failures would have resulted in the loss of the only prototype and
  578. a possibly tragic end to the test program.
  579.  
  580.         "To achieve maximum propulsive efficiency at both low and high
  581. speeds and use the full horsepower available, the transmissions would
  582. have to have had two speed gearing. This results from the fact that the
  583. propeller should turn faster in very low speed flight than in high speed
  584. flight while the maximum torque capability of a piston engine occurs
  585. over a relatively small range of RPM. A two speed transmission would
  586. further increase the drive system complexity and the pilot workload.
  587.  
  588.         "The low aspect ratio of the F5U penalizes long range cruise
  589. performance.  Vought claimed that the propeller slipstream minimized the
  590. impact but this would not be the first time that a manufacturer was
  591. overly optimistic about an unusual and basically unproven aerodynamic
  592. feature based on small scale or even full scale wind tunnel tests. The
  593. V-173 was too underpowered to verify cruise performance predictions even
  594. if its landing gear had been retractable.
  595.  
  596.         "The low aspect ratio also produced another characteristic that
  597. may not have been viewed as entirely beneficial, that of rapid drag rise
  598. during a pull up or level flight turn. This characteristic is shared by
  599. delta wing fighters and provides the ability to make one, but only one,
  600. really big move. It has some value as a defensive tactic but the time
  601. required to reaccelerate limits the capability to reengage.
  602.  
  603.         "The size of the propellers severely limited the aircraft's
  604. ability to employ conventionally launched rockets or missiles.
  605.  
  606.         "Finally, the stability and control in high speed flight of an
  607. aircraft with very large flapping propellers was not well understood in
  608. the late forties and it is very doubtful that Vought got it right by
  609. happenstance. The vibration and loads due to flapping would have also
  610. required extensive development work and may not have been resolvable."
  611.  
  612.         V-173 Specifications
  613.  
  614.         Wingspan . . . . . . . . . . . . 23 FT 4 IN.
  615.         Length . . . . . . . . . . . . . 26 FT 8 IN.
  616.         Height . . . . . . . . . . . .  12 FT 11 IN.
  617.         Gross Weight . . . . . . . . . . . 2,258 LB
  618.         Prop Diameter  . . . . . . . . . 16 FT 6 IN.
  619.         Ground Angle . . . . . . . . . 22 DEG 15 MIN
  620.         Engines   . . . . . . . . 2 Continental A-80
  621.                                           80 hp each
  622.  
  623.         Takeoff (Calm) . . . . . . . . . . .  200 FT
  624.                               25-knot wind in 0 feet
  625.         Climb to 5,000 feet  . . . . . . . . . 7 MIN
  626.         Full Speed . . . . . . . . Sea Level 138 MPH
  627.         No Armament
  628.  
  629.  
  630.         Chance Vought XF5U-1 Specification
  631.  
  632.         Power Plant: (proposed) Two Pratt & Whitney R-2000-2(D) Twin
  633. Wasp turbo-supercharged 14-cylinder two-row radial air-cooled engines
  634. each rated at 1.600 hp for take-off and war emergency and driving 16-ft
  635. (4.88-m) four-bladed articulated airscrews. Internal fuel capacity, 280
  636. US gal (1 060 1) and provision for two 150 US gal (568 1) drop tanks.
  637.  
  638.         Armament: (proposed) Six 0.5-in (12.7-mm) Browning MG 53-2
  639. machine guns with 400 rpg and provision for two 1,000-lb (453.6-kg)
  640. bombs on ventral racks.
  641.  
  642.         Performance:(Estimated at 16,802 lb/7 620 kg) Max speed at
  643. military rated power, 363 mph (584 km/h) at sea level, 401 mph (645
  644. km/h) at 10,000 ft (3,048 m). 418 mph (673 km/h) at 15,000 ft (4,572 m),
  645. 435 mph (700 km/h) at 20,000 ft (6,096 m), 456 mph (734 km/h) at 25,000
  646. ft (7,620 m), 482 mph (775 km/h) at 30,700 ft (9,357 m), at war
  647. emergency power. 394 mph (634 km/h) at sea level, 431 mph (694 km/h) at
  648. 10,000 ft (3,048 m), 451mph (726 km/h) at 15,000 ft (4,572 m). 472 mph
  649. (759 km/h) at 20,000 ft (6,096 m), 492 mph (792 km/h) at 25,000 ft
  650. (7,620 m), 504 mph (811 km/h) at 29,900 ft (8, 808 m); Initial climb
  651. rate at normal rated power, 2,200 ft/min (11,18 m/sec), at military
  652. rated power. 3,070 ft/min (15,60 m/sec), at war emergency power, 3,950
  653. ft/min (20,06 m/sec) ; time (normal rated power) to 10,000 ft (3,048 m),
  654. 4.9 min, to 20,000 ft (6,096 m), 11.1 min; service ceiling, 32,000 ft
  655. (9,754 m); endurance at 1,000 ft (305 m), 1.04 hr at max speed, 1.81 hr
  656. at 90% max speed, 3.44 hr at 75% max speed, 4.26 hr at 60% max speed;
  657. max range at 1,000 ft (305 m), 910 mls (1,465 km) at average speed of
  658. 236 mph (380 km/h); take-off distance (calm), 930 ft (283 m), into
  659. 15-knot (28 km/hr) wind, 680 ft (207 m), into 25-knot (46 km hr) wind,
  660. 520 ft (158 m): stalling speed (full load without power), 105 mph (169
  661. km/h), (full load with military rated power). 46 mph (74 km/h).
  662.  
  663.         Weights: Normal loaded, 16,802 lb (7,620 kg); max overload.
  664. 18,917 lb (8,581 kg): landing weight, 15,542 lb (7,050 kg).
  665.  
  666.         Dimensions: Overall width (across tailplane), 32 ft 6 in
  667. (9,90m); overall width across airscrews (diagonal), 31 ft 9 in (9,68 m),
  668. (square). 36 ft 5 in (11,10 m); length, 28 ft 7.5  in (8,72 m); height,
  669. 14 ft 9 in (4,50 m).
  670.  
  671.  
  672.  
  673. --  
  674. John Powell - via ParaNet node 1:104/422
  675. UUCP: !scicom!paranet!User_Name
  676. INTERNET: John.Powell@p0.f4.n1010.z9.FIDONET.ORG
  677.  
  678.