F4D-1 Skyray - Námořní rekordman

Autor : Ing. Radek ˝ICE˝ Panchartek / ICE 🕔02.10.2012 📕4.284

Vzhledem k připomínkám, které vznesli zkušební piloti námořnictva, bylo nutné na prototypech stíhačky XF4D-1 provést některé změny. Úpravy a jejich odladění zabraly téměř rok. Navíc se firmě Westinghouse stále nedařilo dotáhnout vývoj motoru J40 do zdárného konce. Firma Douglas se po dohodě s představiteli USN rozhodla nahradit nepodařenou pohonnou jednotku u sériových letounů motorem Pratt & Whitney J57-P-2. Trochu předběhneme, když prozradíme, že neúspěšný vývoj motoru J40 nakonec zlomil motorářské sekci firmy Westinghouse vaz a byl posledním pokusem této firmy na poli proudových motorů.

Lamač rekordů

Nicméně, zatím byla pohonná jednotka J40, resp. její prototypy XJ40-WE-8, stále ve hře. Výrobci se podařilo dokončit dva kusy, které sice stále neměly požadovaný tah, ale již byly vybaveny forsážní komorou. Piloti tak měli při maximálním režimu k dispozici 33 kN a při použití přídavného spalování 46 kN tahu. Na výkonech prototypů to bylo okamžitě znát.


F4D-1 ze sbírek muzea v Patuxtent River

Zatímco první prototyp procházel sérií testů s cílem dosáhnout způsobilosti pro palubní provoz, druhý prototyp byl z nich dočasně vyřazen a měl se stát hvězdou. Letoun byl pečlivě vyleštěn a mírně upraven s cílem snížit aerodynamický odpor a hmotnost. Bylo např. sejmuto pomocné kolečko pod zádí a kýl dostal pevný kryt. Později byl stroj přestavěn do původní podoby.

Vzhledem k pokroku v letecké technice padaly na začátku 50. let rekordy jeden za druhým. V roce 1953 jich bylo na tratích 3 km a 100 km vytvořeno pět. 3. října 1953 vzlétl s druhým prototypem zkušební pilot USN Lt.Cdr. James Verdin. Čtyřmi průlety naplnil pravidla mezinárodní letecké federace FAI a ustavil nový absolutní rychlostní rekord výkonem 1211,7 km/h.

Bylo to poprvé, co se něco takového podařilo námořnímu letounu. Skyray se stal doslova přes noc hvězdou a výrobce i námořnictvo mělo důvod k oslavám. O dva týdny později zkušební pilot firmy Douglas Robert Rahn ustavil rychlostní rekord na uzavřeném 100km okruhu.

Při čtení zpráv by se mohlo zdát, že lámání rychlostních rekordů je hračka. Opak je pravdou: Letoun se pohyboval v oblasti mezních rychlostí. Verdinův rekord na 3km trati vyžadoval průlety ve výšce do 100 m a podle pravidel FAI ani v zatáčkách nesměla výška letu překročit 500 m, aby pilot „nešvindloval“ a během průletu nezískával rychlost výměnou za výšku.


Dvojice hlídkujících F4D-1 od VF-106 z letadlové lodi USS Forestall.

Již při nácviku rekordního letu pilot popisoval, že letoun trpěl buffetingem a třásl se tak, že prakticky nebylo možné odečítat hodnoty z přístrojů. Pro snadnější orientaci byly na obou koncích vytyčené báze zapáleny staré pneumatiky. Dva sloupy černého kouře měly pilotovi usnadnit přesné nalétnutí měřeného úseku. Letoun byl natankován jen nezbytným množstvím paliva. Z 2650 l v nádržích spotřeboval letoun během 20minutového letu 2180 l.

Jen pro zajímavost, absolutní rychlostní rekord Skyraye vydržel pouhé tři měsíce. Potom byl překonán letounem YF-100D a „trofej“ se vrátila zpět do rukou pilotů USAF. Rekord na 3km trati platil celých osm let. Až 28. srpna 1961 jej zlomil znovu palubní letoun F4H Phantom II.

Ne všechny pokusy Skyrayů o rekord byly úspěšné. Např. kvůli problémům s palivovou soustavou se Jamesi Verdinovi nepodařilo v prosinci 1953 překonat výškový rekord, který držela britská Canberra. Naopak úspěšný byl pokus překonat sérii rekordů v době stoupání do výšky 3000, 6000, 9000 a 12 000 m, které drželi Francouzi s letounem Nord 1405 Gerfaut. Navíc se podařilo ustavit rekord i v době stoupání do výšky 15 000 m.

Předvýrobní úpravy

Než se dostal Skyray do výroby, bylo potřeba udělat některé úpravy. Největší problémy působilo chování letounu v oblasti transsonických rychlostí. Výrobce musel několikrát upravit tvarování zadní části trupu, než mohly být letouny puštěny do sériové výroby.


Skyray v barvách peruti VF-61 Jolly Rogers

Drobné úpravy se týkaly kapotáže pomocného kolečka pod zádí, ale ty byly zavedeny až v průběhu výroby. Na základě doporučení zkušebních pilotů námořnictva byla směrovka rozdělena na dvě části. Horní, menší část sloužila jako vyvažovací ploška, zatímco spodní plnila funkci směrovky.

Letoun byl vybaven dvojicí mokrých závěsníků a přídavné nádrže s objemem 1136 l, nebo méně často 568 l, byly téměř pravidlem. Nebylo příliš divu, protože prodlužovaly dolet na téměř dvojnásobek. V průběhu služby přestavěly některé perutě levou nádrž tak, aby bylo možné doplňovat palivo za letu.

Další čtyři závěsníky byly určené pro výzbroj. Většinou šlo o raketnice pro sedm nebo 19 neřízených raket ráže 70 mm nebo pro řízené střely AIM-9 Sidewinder. Trupový závěsník sloužil prakticky výhradně pro podvěšení navigačního kontejneru NAVPAC, který obsahoval soupravu VHF přijímačů a přijímač radiomajáku. Alternativně mohl nést bombu ráže 1000 kg.


F4D-1 s podvěšenou řízenou střelou AIM-9 Sidewinder

Palubní výzbroj tvořily čtyři kanony Colt M12 ráže 20 mm, ale ty byly proti bombardérům považované za málo účinné. Palubní personál je kvůli úspoře hmotnosti většinou svěšoval a výstřelné otvory zaslepoval.

Letouny z prvních sérií měly „blatníčky“ na kolech hlavního podvozku. Jejich účelem nebylo zabránit rozstřikování vody, ale usměrnit lana záchytné bariéry v případě nouzového přistání. Později byly „blatníčky“ nahrazeny malými „aerodynamickými plůtky“ u kořene křídla, které však také neměly aerodynamickou funkci, ale sloužily k usměrnění svislých lan bariéry.

Sériové letouny byly vybaveny britskými vystřelovacími sedačkami Martin Baker Mk.5P s charakteristikami h = 0 m, v = 170 km/h, které však byly mnohem propracovanější než původní „bouchací křeslo“ firmy Douglas. Sedačka vycházela z verze Mk.4, ale na žádost USN byla vybavena pevnějším poutacím systémem, jenž musel udržet tělo pilota při deceleraci s přetížením 40 G, zatímco RAF a většina ostatních letectev požadovala jen 25 G. Navíc byla na horní straně záhlavníku vybavena „rohy“, které v případě nouze prorazily sklo a umožňovaly katapultáž skrz uzavřený překryt.

V jednoduchosti je síla

F4D-1 byla vybavena radarem AN/APQ-50, což bylo na svou dobu velmi výkonné a ve spojení s palebným systémem Aero 13F i poměrně sofistikované zařízení. Systém byl schopen automaticky zaměřit a sledovat cíl. Navíc byl schopen práce i v mapovacím režimu a uměl s podporou dotazovače/odpovídače IFF identifikovat vlastní nebo nepřátelský cíl.


F4D-1 Skyray sloužící ve škole zkušebních pilotů amerického námořnictva

Zbraňový systém Aero 13F zvládal výpočet parametrů pro přepad cíle ze zadní polosféry i zteč na kolizním kurzu. Vykazoval dostatečnou přesnost pro napadení cíle střelbou z kanonů nebo salvou neřízených raket. Systém měřil dálku cíle, úhlovou rychlost sblížení a na jejich základě vypočítával potřebné předsazení a posunoval záměrný bod na obrazovce radaru.

Ovšem praktické využití sofistikovaného systému narazilo na triviální problém, který byl způsoben tím, že se dodávka radaru zdržela: prototypy radar nenesly. Když byl vývoj celého systému dokončen, byl „nacpán“ do kokpitu tak, že výhled na obrazovku úspěšně zakrývala řídicí páka.

Na permanentní stížnosti pilotů zareagoval jeden z techniků, který s pomocí dvojice zrcátek, „zabavených“ z manželčiny kosmetické taštičky, sestavil jednoduchý periskop. Toto primitivní, ale účinné vylepšení se osvědčilo natolik, že výrobce později dodával „profi verzi“, vyvedenou v plastu, která se montovala do všech Skyrayů.


Poslední Skyraye sloužily v řadách „mariňácké“ perutě VFM-542

Ačkoli to původní určení letounu přímo nevyžadovalo, byl systém mj. schopen řešit i úlohy spojené s útokem na pozemní cíle. Měřil šikmou dálku cíle a byl schopen na základě letových parametrů a balistických parametrů munice spočítat potřebnou opravu pro efektivní střelbu.

Nová krev

Jak jsme zmínili, vývoj motoru J40 nakonec zkrachoval. Mezitím výrobní závod firmy Douglas dokončil 38 draků, které čekaly na odstavných plochách na zástavbu pohonné jednotky. V záři byly pokusy s motorem J40 definitivně odtroubeny a zelenou dostal Pratt & Whitney J57-P-2.

Ale změna motoru nebyla právě nejjednodušší, protože J57 měla větší průměr a byla i těžší. Náběh sériové výroby se značně zdržel. Dokončené draky musely zpět na výrobní linku k přestavbě, zatímco nové čekaly v různé fázi rozestavěnosti, až konstruktéři vyřeší detaily zástavby. První sériový letoun, označený F4D-1 (BuNo 130740), tak vzlétl až 5. června 1954.


F4D se všemi proprietami nutnými k zajištění provozu

Nový motor Pratt & Whitney J57-P-2 s tahem 45 kN, resp. 71 kN s forsáží, posunul výkony letounu výrazně vpřed. Zkušební pilot Bill Todd popisoval první let s novým motorem s trochou nadsázky takto: Odbrzdil jsem a zapnul přídavné spalování. Letoun vyrazil jako splašený. Než jsem se nadál, byl jsem na konci dráhy, tak jsem přitáhl – a už jsem byl ve 20 000 stop [6096 m].

Takže nárůst výkonu byl značný. Navíc, v porovnání s motorem XJ40, šlapala J57 „jako hodinky“. F4D-1 s ní překračovala rychlost zvuku v horizontálním letu. Na základě tohoto výkonu obdržel konstruktér Edward Heinemann Collierovu cenu, která se v USA každoročně uděluje za největší pokrok v oblasti letectví. Cenu dostal společně s Jamesem Kindelbergem z firmy North American, za konstrukci prvních nadzvukových letounů, zařazených do výzbroje USN a USAF.

Větší starosti než samotný motor dělalo konstruktérům jeho zásobování vzduchem. Několikrát bylo nutné změnit tvarování vstupů vzduchu. Nakonec se potíže podařilo vyřešit montáží odřezávačů mezní vrstvy.

V roce 1954 však byly dokončeny jen tři stroje. Sériová výroba se rozběhla až v roce 1955, kdy bylo dokončeno 32 kusů, a obrátky nabrala v dalších letech, kdy výrobní linku opouštěly i tři letouny týdně. Celkem bylo do prosince 1958 vyrobeno 419 kusů. Výroba dalších minimálně 230 kusů byla stornována, protože letoun mezitím zastaral.

Ve službě

První jednotkou, která dosáhla s novým letounem operační způsobilosti, byla VF(AW)-3 (AW – All Weather). Své první letouny převzala v dubnu 1956. Celkem Skyraye sloužily v řadách 13 stíhacích perutí USN a dalších osmi námořní pěchoty. Jejich služba nebyla dlouhá – vyřazování z výzbroje začalo již v roce 1961.


Vrcholem vývoje F4D byl F5D Skylancer, který se však do výroby nedostal

Poslední bojovou jednotkou, která používala Skyraye, byla „mariňácká“ VMF(AW)-542, dislokovaná v japonském Atsugi. Po svém návratu z operační túry v listopadu 1963 zahájila přezbrojování na F-4B Phantom II a kariéra „Fordů“ se pomalu uzavřela.

Několik vyřazených F4D-1 bylo přestavěno na létající terče DF-6A a letoun s číslem 0743 na stroj pro jejich navádění. Tento Skyray patřil se žlutými křídly a oranžovou SOP k „nejzmalovanějším“ strojům tohoto typu. K oficiálnímu vyřazení typu z výzbroje USN došlo 29. února 1964.

Poměrně významný podíl má F4D-1 na vývoji řízených střel Sparrow II (XAAM-N-3), které vyvíjela také firma Douglas. Proti starší verzi Sparrow I představovala značný pokrok, protože byla vybavena aktivní radiolokační hlavicí, a patřila tedy do kategorie fire and forget. To bylo ve své době mimořádně pokrokové řešení. Nakonec až příliš, a verze Sparrow III používala jen poloaktivní hlavici.

Fordy“ nepoužívalo jen námořnictvo: stroj s číslem 4759 sloužil v letech 1956–1959 Národnímu poradnímu výboru pro letectví NACA (National Advisory Committee for Aeronautics), předchůdci NASA, k různým výzkumným letům. Tento letoun nebyl nikdy zařazen do stavu ozbrojených sil.

Služby pro civilní sektor se dočkal i druhý prototyp, XF4D-1, který byl nejprve zapůjčen firmě General Electric jako testovací letoun pro vývoj motoru J79. Později sloužil pro obdobné testy motoru CJ-805-3, což byla civilní varianta J79 pohánějící dopravní letouny Convair 880. Není bez zajímavosti, že s tímto motorem dosáhl druhý prototyp ve výšce 15 000 m bez forsáže rychlosti 1,1 M ve vodorovném letu.

V roce 1958 F4D-1 participovala na programu Project Pilot, což bylo vynášení mikrosatelitu o velikosti hokejového puku na oběžnou dráhu pomocí boosteru na tuhá paliva, vypuštěného ve velké výšce z nosného letounu. Bylo provedeno celkem šest odpalů, ale všechny neúspěšně. Booster buď explodoval krátce po vypuštění, nebo se zřítil do moře. Další dva odpaly byly provedeny v roce 1960, z toho jeden úspěšný, ale program byl nakonec zrušen.

Stejně jako u jiných letounů také u „Fordu“ počítal výrobce s modernizací. Verze F4D-2 měla být vybavena výkonnější pohonnou jednotkou J57-F-14. Projekt byl postupně přepracován na F4D-2N, což mělo zahrnovat rozšíření avioniky pro boj za každého počasí. Změn bylo nakonec tolik, že vznikl nový letoun F5D Skylancer, který byl postaven ve čtyřech kusech. Do výzbroje USN však zaveden nebyl.

NORAD

Výkony „Fordu“ vedly k tomu, že VF(AW)-3 byla zařazena do systému protivzdušné obrany severoamerického kontinentu NORAD (North American Aerospace Defense). NORAD byla doménou USAF a RCAF a služba F4D-1 byla prvním a zároveň posledním případem, kdy v systému participovaly letouny námořnictva.


Půdorys „rejnoka“ v celé parádě

Letouny operovaly od února 1955 z NAS (Naval Air Station) North Island v kalifornském San Diegu a jejich úkolem bylo střežit jihozápadní cíp USA. Díky tomuto zařazení vydržely Skyraye ve službě u VF(AW)-3 do roku 1963 a s počtem 25–31 operačních letounů šlo o největší jednotku.

Služba v NORAD nebyla jednoduchá, protože v té době byly obě složky ozbrojených sil samostatné a používaly jiné typy vysílaček i pracovních frekvencí radiotechnických prostředků. Nicméně, „konkurence“ nesla své ovoce a piloti námořnictva se nemínili hochy od USAF nechat zahanbit. Nejenže jim dvakrát vyfoukli vítěznou trofej (1959 a 1960) na soutěži jednotek zařazených do systému NORAD, ještě stihli v roce 1959 vyhrát soutěž jednotek USN v Yumě a o rok později vyhrát cenu za nejbezpečnější letový provoz.

V NORAD létaly F4D s přídavnými nádržemi a typickou výzbroj tvořily sedmihlavňové raketnice na vnitřních závěsnících a řízené střely AIM-9 na vnějších. VF(AW)-3 držela dva letouny připravené ke vzletu na výzvu a další čtyři v pětiminutové hotovosti. Standardní „cíle“ představovaly letouny B-47, Boeing 707 nebo Neptune.

Cíl této velikosti dokázal radar zachytit ve vzdálenosti 120–170 km a do režimu sledování přecházel ve vzdálenosti 38 km. Standardní zteč neřízenými raketami a kanony se prováděla z rakurzu asi 15°, zpředu nebo zezadu, aby se zvětšila silueta cíle. Pokud byl cíl příliš rychlý, snažil se pilot dostat přímo za něj a následně odpalovat Sidewindery.

Jaký byl?

Rozhodně to nebyl „vhodný letoun“ pro každého. I zkušení piloti přiznávali, že Skyray vyžadoval neustálou pozornost a prakticky nepřetržité vyvažování. Jeden z operačních pilotů řekl, že létat s F4D je jako balancovat na špičce nože. Hlavně delší lety byly únavné, protože si pilot prakticky neodpočinul. Jednou z neřestí letounu bylo nesouměrné zatahování hlavního podvozku, což působilo „utíkání ze směru“ při vzletu.

Na druhou stranu zkušení piloti, kteří dostali F4D „do ruky“, oceňovali její výkony a fenomenální obratnost, hlavně kolem podélné osy. Rychlost otáčení ve výkrutu byla prakticky limitovaná jen fyzickou odolností pilota. Zkušební pilot a veterán Russ Thaw o F4D-1 řekl: Po takové stíhačce jsem toužil od doby, kdy jsem začal létat na Spitfiru. F4D-1 splňuje vše, o čem piloti sní: i ve velkých výškách si zachovává obratnost, má mimořádnou stoupavost, krátký vzlet a přistání, výbornou ovladatelnost i při malých rychlostech, má velký dostup a je rychlá.

Údržba letounu odpovídala době vzniku. Jak mechanika, tak elektronika byla na hraně možností tehdejších technologií, což se projevovalo krátkými periodami mezi prohlídkami a nevelkou spolehlivostí. Jistou výhodou byla integrovaná stavba radaru a zbraňového systému, takže pozemní obsluha měnila celý blok najednou.

F4D nesloužila nikdy v žádném zahraničním letectvu. Jistou dobu se vedla jednání o prodeji do Indie, ale obchod uzavřen nebyl. Letoun se také nikdy nedočkal bojového nasazení. Nejblíže k němu měl v době kubánské krize, kdy letouny zařazené do systému NORAD zaznamenaly několik radarových kontaktů. K přímému střetu s protivníkem však nedošlo.

Zájemci o zhlédnutí této bezesporu elegantní stíhačky musejí „za velkou louži“, kde je k vidění sedm kusů, včetně pečlivě rekonstruovaného druhého prototypu, momentálně vystaveného v China Lake v Kalifornii.

Uveřejněno s laskavým svolením autora.
Vyšlo v časopise Military revue 12/2011 vydavatelství Naše Vojsko

Autor : Ing. Radek ˝ICE˝ Panchartek / ICE 🕔02.10.2012 📕4.284

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře