Thực đơn
McDonnell Douglas F-4 Phantom II
Nguồn gốc của McDonnell F-4 khởi đầu bởi một yêu cầu của Hải quân từ năm 1953 về một phiên bản nâng cấp cho chiếc máy bay tiêm kích McDonnell F3H Demon hoạt động trên tàu sân bay. Mặc dù chiếc F8U Crusader của Vought được chọn thắng thầu, kiểu Super Demon (tên mà McDonnell đặt cho chiếc tham gia thầu) được phát triển thành loại máy bay tấn công mặt đất dưới tên gọi AH, và đến năm 1955 được phát triển thành loại máy bay tiêm kích chiếm ưu thế trên không hoạt động trong mọi thời tiết được đặt tên là F4H. Chiếc F4H bay lần đầu tiên năm 1958 và được sản xuất từ năm 1959 đến năm 1981. Dave Lewis là tác giả chính của thiết kế sơ thảo ban đầu, và sau này là quản lý chương trình phát triển và tiếp thị chiếc máy bay.[3]
Năm 1953, McDonnell Aircraft bắt đầu cải tiến chiếc máy bay tiêm kích Hải quân F3H Demon của họ, tìm kiếm những khả năng mở rộng và tính năng bay tốt hơn. Công ty tiến hành nhiều dự án, bao gồm các kiểu F3H-E gắn động cơ Wright J67, F3H-G gắn hai động cơ Wright J65, và F3H-H gắn hai động cơ General Electric J79. Kiểu gắn động cơ J79 hứa hẹn một tốc độ tối đa lên đến 1,97 Mach. Ngày 19 tháng 9 năm 1953, McDonnell đề nghị với Hải quân Hoa Kỳ về một kiểu "Super Demon". Điểm độc đáo là, chiếc máy bay được thiết kế theo cụm - cho phép trang bị một hoặc hai chỗ ngồi cho những nhiệm vụ khác nhau; cũng như những kiểu mũi máy bay khác nhau để gắn radar, máy ảnh, bốn pháo 20 mm, hoặc 56 rocket không điều khiển FFAR bổ sung vào 9 đế gắn vũ khí dưới cánh và dưới thân. Hải quân cảm thấy khá hứng thú nên đặt hàng một mô hình tỉ lệ thật của chiếc F3H-G/H, nhưng cũng cảm thấy những chiếc Grumman XF9F-9 và Vought XF8U-1 sắp có đã đủ thỏa mãn nhu cầu về một chiếc máy bay tiêm kích siêu thanh.[3]
Vì vậy, thiết kế của McDonnell được làm lại thành một máy bay tiêm kích-ném bom hoạt động trong mọi thời tiết với 11 đế gắn vũ khí bên ngoài, và đến ngày 18 tháng 10 năm 1954, công ty nhận được dự định mua hai chiếc nguyên mẫu YAH-1. Đến ngày 26 tháng 5 năm 1955, bốn viên chức Hải quân đã đến văn phòng công ty McDonnell và, trong vòng một giờ, trình bày một bản yêu cầu kỹ thuật hoàn toàn mới. Vì Hải quân đã có chiếc A-4 Skyhawk làm nhiệm vụ tấn công mặt đất, và chiếc F-8 Crusader để đối đầu cận chiến, chương trình giờ đây phải đáp ứng nhu cầu về một chiếc máy bay tiêm kích đánh chặn bảo vệ hạm đội hoạt động trong mọi thời tiết. Việc trang bị radar mạnh mẽ tính năng cao đòi hỏi phải có phi công phụ.
Năm 1952, Trưởng phòng Khí động học của hãng McDonnell là Dave Lewis được Chủ tịch hãng J.S. McDonnell bổ nhiệm làm Giám đốc Thiết kế Sơ bộ. Vì trước mắt chưa có cuộc cạnh tranh thiết kế nào, các nghiên cứu nội bộ cho thấy Hải quân sẽ có nhu cầu lớn nhất về một kiểu máy bay hoàn toàn mới và khác biệt, máy bay tiêm kích tấn công. Vào thời đó, Hải quân có các dòng máy bay tiêm kích và tấn công riêng biệt, với các hệ thống và yêu cầu hoạt động khác nhau. Sau nhiều lần lặp đi lặp lại về nhiều "giả định khả năng của đối phương", một kiểu máy bay tiêm kích tấn công "không mong muốn" được trình bày cho Hải quân. Thiết kế của McDonnell yêu cầu cấu hình hai động cơ, vũ khí đối không căn bản là loại tên lửa đối không mới Sparrow III xếp được một phần trong thân. Vũ khí đối đất là càng nhiều bom có thể mang được trên đế cánh và trên thân giữa các quả tên lửa. Nó không được trang bị pháo. Phải mất hai năm làm việc vất vả với Cơ quan Hàng không (Bureau of Aeronautics) và Bộ phận Chiến tranh trên không của Hải quân tại Lầu Năm Góc, nhưng chiếc F-4 được đặt hàng với cấu hình tương tự như được đề xướng ban đầu.[4]
Chiếc XF4H-1 được thiết kế để mang được bốn tên lửa không-đối-không xếp được một phần AAM-N-6 Sparrow III dẫn đường bằng radar và gắn hai động cơ J79-GE-8. Giống như chiếc F-101 Voodoo, động cơ được gắn lùi trong thân dành tối đa chỗ bên trong để chứa nhiên liệu, và lấy không khí vào qua cửa hút khí dạng cố định. Cánh mỏng chéo góc 45° và được trang bị cánh phụ để dễ điều khiển ở vận tốc thấp.
Để tránh phải thiết kế lại phần khung giữa máy bay làm bằng titan, các kỹ sư McDonnell đã hướng phần ngoài cánh lên một góc 12° thay vì phải đặt góc 5° cho cả phần cánh. Cánh cũng được trang bị mấu "răng chó" để tăng cường điều khiển ở góc tấn lớn. Cánh đuôi ngang di động toàn phần được hướng xuống một góc 23° để dễ điều khiển ở góc tấn công lớn và làm trống đường thoát khí động cơ. Thêm vào đó, cửa hút khí được gắn những dốc di động để điều hòa luồng khí nạp vào động cơ ở tốc độ siêu thanh. Khả năng chiến đấu đánh chặn trong mọi thời tiết có được là nhờ hệ thống radar AN/APQ-50. Để hoạt động được trên tàu sân bay, các càng đáp được thiết kế để chịu được sức ép hạ cánh với độ nhún đến 7 m/s (23 ft/s), và thanh chống bánh trước có thể nâng được 50 cm (20 in) để tăng góc tấn khi cất cánh.[5] Thử nghiệm trong hầm gió cho thấy có sự mất ổn định bên, buộc phải nâng góc hai cánh lên thêm 5°.[5]
Chiếc F4H ban đầu được đề nghị những tên như là "Satan" hay "Mithras." Dưới sức ép của chính phủ, chiếc máy bay được đặt cái tên ít bị tranh luận hơn, "Phantom II," chiếc "Phantom" đầu tiên là một kiểu máy bay phản lực khác cũng của McDonnell, chiếc FH-1.
Ngày 25 tháng 7 năm 1955, Hải quân đặt hàng hai chiếc máy bay thử nghiệm XF4H-1 và năm chiếc máy bay tiêm kích tiền sản xuất YF4H-1. Phantom bay chuyến bay đầu tiên ngày 27 tháng 5 năm 1958 do phi công Robert C. Little điều khiển. Một sự cố kỹ thuật về hệ thống thủy lực khiến không thể thu lại càng đáp nhưng những chuyến bay sau suôn sẽ hơn. Những thử nghiệm đầu tiên đưa đến việc thiết kế lại cửa hút gió động cơ, bao gồm việc thêm vào 12.500 lỗ hút gió đặc trưng trên mỗi dốc, và chiếc máy bay nhanh chóng vượt qua kiểu Vought XF8U-3 Crusader III. Do lượng công việc nặng nhọc cho phi công, Hải quân đã yêu cầu một kiểu máy bay hai chỗ ngồi, và đến ngày 17 tháng 12 năm 1958 đã công bố chiếc F4H là kiểu thắng thầu. Do những sự chậm trễ trong việc phát triển động cơ J79-GE-8, chiếc máy bay sản xuất đầu tiên được trang bị động cơ J79-GE-2 và -2A có đốt sau với lực đẩy 16.100 lb (71,8 kN). Năm 1959, Phantom bắt đầu được thử nghiệm trên tàu sân bay, và việc cất cánh-hạ cánh thực hiện lần đầu tiên ngày 15 tháng 2 năm 1960 trên tàu sân bay USS Independence.[5]
Rất sớm trong quá trình sản xuất, radar được nâng cấp lên kiểu lớn hơn AN/APQ-72, nên cần thiết phải thay đổi kiểu dáng mũi bầu tròn, và nóc buồng lái được thiết kế lại để khoang phía sau đỡ bị tù túng hơn. Trong quá trình sử dụng Phantom còn trải qua rất nhiều cải tiến và biến đổi khác, được tóm tắt trong phần "Các phiên bản" bên dưới.
Không quân Hoa Kỳ nhận những chiếc Phantom do hậu quả của những áp lực từ Robert McNamara muốn có một kiểu máy bay tiêm kích thống nhất cho các binh chủng trong quân đội. Sau khi chiếc F-4B chiến thắng chiếc F-106 Delta Dart trong cuộc bay loại mang tên Chiến dịch Highspeed, Không quân Mỹ mượn hai chiếc F-4B Hải quân, tạm thời gọi chúng là F-110A Spectre vào tháng 1 năm 1962, và phát triển những đặc tính riêng cho phiên bản của họ. Không như Hải quân chú tâm vào tính chất tiêm kích đánh chặn, Không quân nhấn mạnh đến vai trò tiêm kích-ném bom. Theo Hệ thống Định danh máy bay Thống nhất các binh chủng Hoa Kỳ (1962) do McNamara đề nghị vào ngày 18 tháng 9 năm 1962, chiếc Phantom trở thành F-4 trong đó phiên bản Hải quân là F-4B và phiên bản Không quân là F-4C. Chiếc Phantom Không quân bay lần đầu tiên ngày 27 tháng 5 năm 1963, vượt quá tốc độ Mach 2 ngay trong chuyến bay mở màn.
Việc sản xuất chiếc Phantom II chấm dứt tại Mỹ năm 1979 sau khi 5.195 chiếc được chế tạo (5.057 bởi McDonnell Douglas và 138 chiếc do Mitsubishi chế tạo tại Nhật Bản), là kiểu máy bay phản lực quân sự Hoa Kỳ đứng thứ hai về số lượng được sản xuất và xuất khẩu (chiếc F-86 Sabre vẫn giữ được kỷ lục là kiểu có số lượng dẫn đầu). Trong số đó, 2.874 chiếc của Không quân, 1.264 chiếc dành cho Hải quân và Thủy quân Lục chiến, và số còn lại cho các khách hàng nước ngoài.[6] Chiếc F-4 cuối cùng chế tạo tại Mỹ được giao cho Thổ Nhĩ Kỳ, trong khi chiếc F-4 cuối cùng là chiếc F-4EJ được lắp ráp bởi Mitsubishi Heavy Industries tại Nhật Bản năm 1981. Tính đến năm 2001, còn khoảng 1.100 chiếc Phantom đang được sử dụng trên khắp thế giới, kể cả những chiếc QF-4 giả lập mục tiêu do Quân đội Mỹ sử dụng.[7]
Để trình diện chiếc máy bay tiêm kích mới của mình, Hải quân Mỹ đã thực hiện một loạt các chuyến bay phá kỷ lục trong giai đoạn đầu của việc phát triển chiếc Phantom II.[6]
Tổng cộng, Phantom lập được 16 kỷ lục thế giới. Ngoại trừ Skyburner, tất cả các kỷ lục lập được trên phiên bản máy bay sản xuất không cải tiến. Năm trong số các kỷ lục tồn tại cho đến khi chiếc F-15 Eagle xuất hiện năm 1975.
Trong không chiến, ưu thế lớn nhất của chiếc Phantom là lực đẩy, cho phép một phi công kinh nghiệm có thể tham chiến hay rời bỏ cuộc chiến theo ý thích.
Chiếc máy bay to lớn được thiết kế để bắn tên lửa không-đối-không ngoài tầm nhìn điều khiển bằng radar, thiếu mất sự nhanh nhẹn của những đối thủ Xô Viết, và phải chịu đựng sự chệch hướng ngược khi cơ động mạnh. Cho dù điều này có thể dẫn đến vòng xoáy không hồi phục khi lộn vòng bằng cánh lượn, phi công báo cáo chiếc máy bay vẫn rất cởi mở và dễ lái cho dù đạt đến tính năng bay gần tối đa. Năm 1972, kiểu F-4E được nâng cấp với thanh slat nơi mép trước cánh giúp cải thiện đáng kể độ cơ động ở góc tấn lớn bằng cách hy sinh đôi chút tốc độ tối đa.[8]
Động cơ J79 tạo ra một lượng thừa thải khói đen ở chế độ bay chiến đấu làm chiếc Phantom dễ bị nhận diện từ xa, một điểm bất lợi nặng khi không chiến cùng các máy bay nhỏ hơn. Phi công có thể hạn chế khói đen bằng cách sử dụng chế độ đốt sau của động cơ, nhưng làm giảm hiệu quả nhiên liệu.[9]
Điểm yếu lớn nhất của F-4, như được thiết kế ban đầu, là không có một khẩu pháo gắn trong. Trong một thời kỳ ngắn, học thuyết cho rằng chiến đấu lượn vòng không thể thực hiện ở tốc độ siêu thanh và ít có nỗ lực nào nhằm hướng dẫn phi công cơ động không chiến. Trong thực tế, việc tiếp chiến nhanh chóng trở nên dưới tốc độ âm thanh. Hơn nữa, các tên lửa tầm nhiệt và điều khiển bằng radar tương đối mới vào thời đó thường được báo cáo là kém tin cậy và phi công thường phải bắn nhiều phát mới trúng được một mục tiêu duy nhất. Để vấn đề trở nên tồi tệ hơn, quy luật tiếp chiến tại Việt Nam loại trừ việc tấn công bằng tên lửa tầm xa trong đa số các tình huống, và việc nhìn thấy mục tiêu thường được yêu cầu. Nhiều phi công ở ngay sát đuôi máy bay đối phương nhưng lại quá gần để có thể bắn tên lửa tầm ngắn Falcon hay Sidewinder. Cho dù vào năm 1967 Những chiếc F-4C Không quân bắt đầu được trang bị cụm súng bên ngoài SUU-16 hay SUU-23 mang một khẩu pháo M61 Vulcan Gatling 20 mm, buồng lái của Không quân lại không trang bị bộ ngắm súng máy tính, nên gần như sẽ bắn trượt khi bay cơ động. Một số máy bay Thủy quân Lục chiến mang hai cụm như thế để càn quét mặt đất. Ngoài việc làm giảm tính năng bay do gia tăng lực cản, thực tế chiến đấu cho thấy pháo gắn ngoài không chính xác, mà lại không hiệu quả kinh tế so với tên lửa. Việc thiếu sót một khẩu pháo sau cùng được giải quyết nhờ gắn thêm một khẩu pháo M61 Vulcan 20 mm bên trong thân trên phiên bản F-4E.[8]
Thực đơn
McDonnell Douglas F-4 Phantom IILiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: McDonnell Douglas F-4 Phantom II