Curtiss Naval Aircraft Factory TS-1 – pierwszy dedykowany myśliwiec pokładowy US Navy

Krótko po I wojnie światowej narodził się nowy rodzaj lotnictwa – samoloty pokładowe. Maszyny dostosowane do operowania z pierwszych lotniskowców początkowo powstawały w wyniku przebudowy konwencjonalnych konstrukcji, jednak zawsze wiązało się z to z różnymi problemami albo niedopracowaniem. W USA pierwszym zaprojektowanym od podstaw z myślą o lotniskowcach myśliwcem był Curtiss Naval Aircraft Factory TS-1, oblatany w 1922 roku. Chociaż jego kariera była krótka, a sama maszyna miała sporo wad, jej wprowadzenie do służby pozwoliło na stworzenie podstaw doktryny użycia samolotów na amerykańskich lotniskowcach.

Geneza

Rozwój lotnictwa w pierwszych latach jego istnienia był bardzo gwałtowny. Podczas I wojny światowej był wręcz skokowy, a każdy kolejny nowy samolot przewyższał wcześniejsze konstrukcje. W tym samym czasie narodził się nowy rodzaj lotnictwa – samoloty morskie. Początkowo wyposażone w pływaki, miały prowadzić działania rozpoznawcze, ale w Wielkiej Brytanii i w mniejszym stopniu w USA coraz bardziej interesowano się koncepcją specjalnych okrętów lotniczych i maszyn operujących z ich pokładów.

Punktem zwrotnym było pojawienie się pierwszego brytyjskiego lotniskowca – HMS Argus, który stał się wzorem dla wszystkich późniejszych lotniskowców. Amerykanie bacznie obserwowali prace nad brytyjskimi lotniskowcami i już w 1919 roku zainicjowali program budowy własnej jednostki tego typu – USS Langley. Gdy rozpoczęto prace nad tym okrętem (a dokładnie kiedy rozpoczęto przebudowę USS Jupiter), pojawiła się kwestia samolotów, które miały być na nim wykorzystywane. W pierwszej kolejności zdecydowano się na wykorzystanie myśliwców Vought VE-7, które po stosownych przeróbkach miały służyć do prób. Było to najszybszym i najprostszym rozwiązaniem, ale wcale nie najlepszym.

Na początku lat 20. XX wieku nastąpiła bowiem gwałtowna zmiana w sposobie postrzegania i wykorzystywania flot na całym świecie, a zwłaszcza w wielkich mocarstwach morskich. Zakończenie I wojny światowej pozostawiło bowiem mocarstwa z ogromnymi flotami, których utrzymanie stawało się ekonomicznym koszmarem. Z drugiej strony każda próba zmniejszenia floty danego kraju równała się zwiększeniu przewagi innej floty. Rozwiązaniem tego problemu miał być podpisany w 1922 roku Traktat Waszyngtoński. Porozumienie to drastycznie i równomiernie ograniczyło tonaż flot, co z jednej strony przynosiło oszczędności i pozwalało na unowocześnienie flot, ale z drugiej sprawiało, że największe mocarstwa zaczęły szukać alternatywnych metod zwiększenia przewagi nad innymi krajami. Najlepszym sposobem okazały się lotniskowce.

Raczkujące dopiero okręty lotnicze miały olbrzymią szansę zastąpić okręty liniowe, z czego zdawało sobie sprawę wielu oficerów i decydentów, a co stało się faktem podczas II wojny światowej. Amerykanie szybko uznali jednak, że nie wystarczy opracować lotniskowiec i przerobić pod niego jakieś samoloty. Aby zmaksymalizować możliwości lotnictwa pokładowego potrzebne były dedykowane samoloty, od początku projektowane z myślą o operowaniu z lotniskowców.

Narodziny pierwszego myśliwca pokładowego

Wnioski z eksploatacji wodnosamolotów, a także analizy doświadczeń brytyjskich sprawiły, że Amerykanie zwrócili uwagę na kilka istotnych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu samolotu pokładowego. Taka maszyna musiała dysponować solidniejszą konstrukcją niż jej odpowiedniki operujące z lądu, oraz musiała być zbudowana z materiałów bardziej odpornych na surowe warunki atmosferyczne panujące na morzu – sól, korozję itp.

Kolejnym istotnym problemem była niezawodność mechaniczna. O ile samoloty operujące nad lądem, w razie awarii zawsze mogły próbować wylądować w przygodnym terenie, tak na morzu, wodowanie było zdecydowanie bardziej ryzykowne. Tym samym samoloty pokładowe musiały być maksymalnie niezawodne. Najważniejszym elementem konstrukcji samolotów, który wpływał na ryzyko awarii był rodzaj napędu. Prywatne firmy, które stopniowo dominowały rynek lotniczy w USA stawiały głównie na silniki rzędowe, chłodzone cieczą. Ich konstrukcje były przetestowane i sprawdzone, ale miały istotne wady. Ich obsługa była skomplikowana oraz wymagała miejsca, a dodatkowo wymagały odpowiednich, wydajnych systemów chłodzenia, których awaria oznaczała potrzebę szybkiego lądowania.

Alternatywą dla nich były silniki gwiazdowe. Były one mniej aerodynamiczne od silników rzędowych, ale z racji swojej konstrukcji były prostsze w obsłudze oraz nie potrzebowały tak wydajnych systemów chłodzenia. Ich dużym orędownikiem był admirał William A. Moffett, szef Bureau of Aeronautics (BuAer). O ile nie miał on większego problemu w przeforsowaniu pomysłu wykorzystania silników gwiazdowych w samolotach projektowanych dla US Navy, tak na przeszkodzie stanęła branża lotnicza, niechętna niesprawdzonym jednostkom napędowym. Kolejnym problemem były koszty. Rozwijające się prywatne firmy szukały okazji do szybkiego zarobienia, a wojskowe kontrakty traktowano jako najlepsze źródło pieniędzy. W związku z tym zawyżano ceny, aby zarobić więcej, co dla wojska było dużym problemem.

Aby rozwiązać ten problem, amerykańskie władze wpadły na ciekawy pomysł. Projekt nowego samolotu miał powstać w utworzonej w 1917 roku Naval Aircraft Factory (NAF) w Filadelfii. Wiadomo było jednak, że NAF nie będzie dysponować mocami przerobowymi, aby produkować seryjnie nowe samoloty, ale spokojnie mogło je zaprojektować i ewentualnie oszacować koszt ich produkcji oraz zbudować prototypy. Kolejnym krokiem było więc znalezienie firmy, która po prostu zajęłaby się produkcją. Gwarantowało kontrolę nad projektem, zachowanie praw do samolotu (co otwierało drogę do zlecenia produkcji kilku firmom) oraz przede wszystkim zapewniło stałą cenę. Dodatkowo rozwiązanie to było łatwiejsze niż przekonywania producentów do przeprowadzenia obarczonych ryzykiem kosztownych prac projektowych. Po przeprowadzeniu analiz, pierwszy amerykański myśliwiec pokładowy opracowany przez NAF miał powstać w Curtiss Aeroplane and Motor Company. Maszyna otrzymała oznaczenie TS-1 (skrót oznaczał Turret Scout, ale w praktyce nowa maszyna projektowana była z myślą o wykorzystaniu na lotniskowcach, a nie na stanowiskach na wieżach pancerników).

Curtiss Naval Aircraft Factory TS-1

Prace nad samolotem TS-1 rozpoczęto w NAF jeszcze zanim przyszły USS Langley był gotowy do prób. Za projekt odpowiadał Rex Buren Beisel. Jako bazę wybrano nowy, silnik gwiazdowy Lawrance J-1, pozbawiony osłony i opracowany przez Charlesa Lawrance’a. Sama konstrukcja samolotu była w miarę tradycyjna, jak na tamte lata. Maszyna otrzymała kadłub kryty płótnem i układ dwupłata, przy czym dolny płat umieszczono pod kadłubem. W jego centralnej części znajdował się zbiornik na paliwo, co miało obniżyć środek ciężkości. W podstawowej konfiguracji maszyna miała wykorzystywać podwozie kołowe, ale równolegle opracowano wariant z pływakami.

TS-1 miał 6,7 m długości, 7,6 m rozpiętości skrzydeł oraz maksymalną masę startową wynoszącą 874 kg. Dziewięciocylindrowy silniki Lawrance J-1 miał moc 200 KM i zapewniał prędkość maksymalną 211 km/h oraz przelotową 168 km/h, a także zasięg 753 km. Napędzał dwułopatowe, drewniane śmigło o stałym skoku. Uzbrojenie składało się z dwóch karabinów maszynowych Browning kalibru 7,62 mm.

Źródła nie są do końca zgodne jak wyglądała kwestia produkcji maszyn. Część źródeł podaje, że prototypy TS-1 powstały w NAF, a Curtiss wyprodukował maszyny seryjne, a inne źródła sugerują, że prototypy powstały w zakładach Curtissa, ale NAF niezależnie zbudował 9 maszyn (niektóre źródła podają 5 maszyn, ale jest to niedoszacowanie). Najbardziej prawdopodobna wersja sugeruje, że najpierw powstało 5 maszyn prototypowych w NAF, a następnie 34 samoloty seryjne (w dwóch seriach) w zakładach Curtiss, oraz 4 alternatywne wersje TS-2 i TS-3 (po dwa egzemplarze) w NAF, które posłużyły do testów silników rzędowych Aeromarine U-8D oraz Wright-Hispano E-2, jako alternatywy na wypadek niepowodzenia wersji z silnikiem Lawrance J-1. Tym samym zbudowano łącznie 43 samoloty TS-1. Do tej liczby dodaje się często dwa samoloty Curtiss F4C-1, będące całkowicie metalowymi samolotami, wywodzącymi się z TS-1. Dodatkowo trzy maszyny seryjne posłużyły do zbudowania wersji specjalnych. Szacuje się, że koszt jednego samolotu wynosił około 10 000 dolarów (współcześnie około 187 000 dolarów).

Eksploatacja

Pierwsze egzemplarze trafiły do służby w grudniu 1922 roku, stając się podstawowym wyposażeniem dywizjonu VF-1, zastępując Vought VE-7. Zadaniem nowych maszyn było przede wszystkim wsparcie w opracowywaniu procedur wykorzystania lotnictwa pokładowego. Zresztą od samego początku zakładano, że TS-1 nie będą maszynami o dużym znaczeniu bojowym. Podczas eksploatacji wyszły na jaw różne wady maszyn, z których najważniejszą była specyficzna konstrukcja podwozia. Umieszczenie nisko pod kadłubem drugiego płata sprawiło, że golenie podwozia były krótki i dodatkowo ustawiono je blisko siebie. Utrudniało to lądowanie i zwiększało ryzyko uderzenia skrzydłem o pokład. Ze względu na swój eksperymentalny charakter, już w 1925 roku zaczęto ograniczać eksploatację TS-1 na USS Langley, ale nie oznaczało to końca kariery tych maszyn.

Część samolotów seryjnych wyposażono bowiem w pływaki i w tej konfiguracji wykorzystywano je na okrętach liniowych oraz testowo nawet na niszczycielach, jako dodatkowe maszyny rozpoznawcze i korygujące ogień. Również to wykorzystanie miało głównie na celu opracowanie zasad użycia tego typu samolotów w przyszłości.

W trakcie eksploatacji TS-1 przeprowadzono wiele różnych prób i testów, zarówno przy użyciu samolotów seryjnych jak i wyprodukowanych od podstaw wersji testowych oraz maszyn przebudowanych. Powstały dwa egzemplarze TS-2 wyposażone w silniki rzędowe chłodzone cieczą Aeromarine U-8D o mocy 240 KM, oraz TS-3 z silnikami rzędowymi Wright-Hispano E-2 o mocy 250 KM, co miało na celu porównanie osiągów obu typów napędu. Ponadto było to pewnego rodzaju zabezpieczenie, na wypadek problemów z silnikami gwiazdowymi. Wyniki prób potwierdziły jednak słuszność wyboru silnika gwiazdowego – wzrost prędkości był nieznaczny w stosunku do wzrostu masy i komplikacji obsługi. Zbudowano również trzy wyścigowe warianty TR-1, TR-2 i TR-3, które brały udział w zawodach Curtiss Marine Trophy w 1922 roku, co było elementem propagowania lotnictwa morskiego w społeczeństwie. Samoloty te powstały w wyniku przebudowy samolotów seryjnych.

Najciekawszą odmianą były dwa samoloty Curtiss F4C-1, wykorzystujące ogólną konstrukcję TS-1, ale wykonane z metalu – kadłub zbudowano z kratownicy i pokryto duraluminium. Posłużyły one do testów konstrukcji i skutków eksploatacji samolotów o metalowej konstrukcji na morzu.

Podsumowanie

Ostatecznie do 1929 roku wszystkie samoloty Curtiss Naval Aircraft Factory TS-1 i F4C-1 wycofano z eksploatacji jako przestarzałe. Chociaż ich kariera była krótka, ich wpływ na amerykańskie lotnictwo pokładowe był olbrzymi. Samoloty te były bowiem bazą do opracowania wszystkich procedur dla dopiero nabierającego formy amerykańskiego lotnictwa pokładowego. Wnioski z eksploatacji tych maszyn miały duży wpływ na rozwiązania wprowadzone w kolejnych amerykańskich lotniskowcach – zwłaszcza USS Lexington (CV-2) i USS Saratoga (CV-3).