Repülés, repülőgépek

jetplanes

jetplanes

60 éves rekorder

2018. május 24. - stonefort2

                                                 1958. május 27-én, azaz 60 éve szállt fel először az a harci repülőgép, amely hosszú időn át a világ legjobbjának számított mind az alkalmazott technológiák, mind repülési, mind pedig harcászati képességei miatt. Az F-4 Phantom pályafutása az eltelt hat évtized ellenére még mindig tart, a korszerűsített példányai négy ország légierejében repülnek napjainkban is.

Az 1939-ben alapított amerikai McDonnell repülőgépgyár hírnevét nem a háborús időkben alapozta meg, hanem utána. Egyik első típusuk a hajó fedélzeti AH-1  a negyvenes évek végén került a tengerészet állományába, de nem lett túlzottan sikeres. A cég viszont komoly kutató-fejlesztő kapacitásra alapozva később kiváló típusok egész sorát hozta létre, köztük azt a vadászbombázót, amely a katonai repülés történetének egyik meghatározó harci repülőgépe lett.

29339698_2037727299827082_6242017924240900096_n_resize.jpg

A McDonnell F-4 Phantom lett a nyugati világ legnagyobb számban gyártott és legelterjedtebb szuperszonikus gépe, amely hat évtized múltán még mindig szolgálatban áll több ország légierejében. A sikerig azonban rögös volt az út, az említett AH-1 Phantom (aminek semmi köze nincs a későbbi Phantom-hoz) alig négy és fél évvel az első repülés követően már ki is lett vonva az US NAVY állományából, mivel a később ugyancsak a McDonnel által fejlesztett Banshee minden szempontból felülmúlta. A következő tengerészeti típus az F3H Demon még ugyancsak transz-szónikus sebesség tartományban repült, és már rendelkezett fedélzeti radarral, valamint a lokátor vezérlésű Sparrow rakétákkal, azaz képes volt bármelyi időjárási viszonyok között a célelfogásra. A költségtúllépések és a megoldatlan műszaki problémák miatt azonban a Demon sem lett hosszú életű. Az addigi legnagyobb sikert az USAF számára fejlesztett F-101 Voodoo elfogóvadász hozta, amely hosszú idő át biztosította az amerikai földrész légvédelmét, Kanadát is beleértve.

p1150812_resize.jpg

Az ötvenes évek szédítő fejlődése nem kis részben a hidegháborús légkörnek volt köszönhető, emellett természetesen alapvető fontosságúnak bizonyult, hogy az USA intenzív gazdasági fejlődése mellett nem volt nehéz biztosítani a forrásokat. Tucatnyi repülőgépgyár ontotta az egyre újabb repülőgépeket, és évente, néha pár naponta dőltek meg sorra a repülési világrekordok.

Az USA hosszú távú katonai stratégiájában mindmáig nagy szerepe van a repülőgép hordozóknak, amelyek létjogosultsága nem változott. A második világháborúban a távol-keleti hadszíntéren a hordozók és azok repülőgépei döntötték el a legtöbb csata kimenetelét, így a tapasztalatok nyomán lépést tartva a fejlődéssel egyre újabb képességeket igényeltek.

10_resize_6.jpg

1953-ban döntötték el, hogy szükség van egy olyan hajó fedélzeti repülőgépre, amely bármely időjárási viszonyok között képes a pontos csapásmérésre. Az ezzel kapcsolatos pályázatra természetesen jelentkezett a McDonnell is. A tervek elemzését követően 1954 októberében a Pentagon vezetői megrendelték az YF4H-1 kettő prototípusát azzal a kikötéssel, hogy a nagyobb arányú igényt a későbbi tapasztalatok és a konkurensek gépeivel történő összevetés függvényében nyújtják be. A tervezés már javában folyt, amikor 1955 májusában a tengerészet jelentősen módosított a követelményein, és akkoriban nagyon nehezen teljesíthető feltételt állított. Az új harci repülőgépnek nem csak nagy távolságú csapásmérésre, hanem légi célok leküzdésére is alkalmasnak kell lennie. A tervek komoly módosításra szorultak, ezzel párhuzamosan a típusjelzést XF4H-1-re módosították.

1_9.jpg

A tengerészet szakértői folyamatosan figyelemmel követték a fejlesztést, és minden bizonnyal elégedettek voltak, mert még az első két prototípus megépülése előtt sor került 16 darab nullszéria példány megrendelésére is 1956 decemberében.

Egy repülőgép tervezése nem csak a gyártó tevékenysége, rengeteg beszállító cég működik közre, és nagyon fontos, hogy mindegyik a kellő időpontban legyen képes átadni az igényelt fedélzeti berendezéseket. Az egyik legfontosabb alvállalkozó a General Electric volt, amely a J79-es hajtóműveket biztosította. Ezt  az erőforrást párhuzamosan több más típushoz is megrendelték, nem véletlenül. Teljesítménye, élettartama az élvonalat képviselte, és ideálisnak bizonyult  a nagy sebesség elérésére is képes típusokhoz. Ezt választották a szuperszonikus B-58 Hustler bombázó, a Lockheed F-104 Starfighter és a North American A-5 Vigilante számára is, azaz biztosított volt a hajtómű jövője, hiszen a gyártónak alapvető érdeke, hogy a jelentkező problémákat, üzemeltetési gondokat minél gyorsabban megoldja. A J79-es akkoriban egyedülálló megoldásokat is tartalmazott, például a kompresszorban állítható terelőlapát sorokat, Laval-profilú szabályozható átmérőjű fúvócsövet, stb. Különlegessége a hajtóműnek a félelmetesen nagy gyorsulás, alapgáztól maximális forszázsig alig pár másodperc telik el. Ebben része volt annak is, hogy az egyetlen forgórész maximális fordulatszáma meglepően alacsony, alig több mint 7000 percenként. Ez jótékony hatással volt az élettartamra is, hiszen a csapágyak igénybevétele és kopása kisebb.

29343141_2037727036493775_5950282687271927808_n_resize.jpg

Kézenfekvő volt tehát a kettő J79 alkalmazása az új Phantomnál. A tervezők azonban elkövettek egy baklövést, a feladatkör bővítés miatt. A tengerészet nagyon bízott az új rakétafegyverekben, főként a látóhatáron túlról bevethető Sparrow alkalmazását tekintették prioritásnak, ezért az eredetileg beépíteni szándékozott 20 mm-es gépágyúkról lemondtak. A McDonnell konstruktőrei szellemes megoldást találtak a Sparrow rakéták elhelyezésére. A fegyverzet felfüggesztők helyett a törzs alján kihasználatlan részen alakították ki a rakéták rögzítési pontjait, összesen négyet. A többi öt pilon így szabadon maradt a póttartályok és bombák számára.

p1150848.jpg

A 142259 szériaszámú első prototípus 1958 tavaszán készült el  Missouri államban a st-louis-i McDonnell repülőgépgyárban, ahol május 27-én, azaz 60 évvel ezelőtt megkezdődött a berepülési program. Az első felszállást Robert Little hajtotta végre, ennek során csak egy probléma adódott, az orrfutót  részlegesen sikerült behúzni. Hasonlóan alakult ez a második és a harmadik repülésnél is, noha ekkor már a hangsebességet is átlépte a vadonatúj típus. A mai tempóhoz képest szédítő gyorsasággal haladtak, napjainkban lassabban terjesztik ki a repülési tartományt.

Az új Phantom meggyőző képességeket mutatott, a hamarosan sorra kerülő összehasonlítás során simán felülmúlta a konkurens Ling Temco Vought F8U-3 Crusader gépét, így megnyílt az út a további megrendelések felé. A tengerészet azonban még mindig csak 24 példányt akart a már addig igényelteken felül.

Az új vadászbombázó méretét és tömegét a hajó fedélzeti üzemelés körülményei diktálták. Áthághatatlan korlátot jelentett a maximális felszálló tömeg, a minél alacsonyabb fel- és leszálló sebesség hiszen a meglévő repülőgép hordózókat nem lehet minden új típushoz átalakítgatni. Ennek megfelelően a gép rövid, tömzsi orrot kapott, a szárnyvégeket felhajthatóra készítették. Különleges kialakítású az orrfutó, amelynek rugóstagja hidraulikusan kinyújtható, így felszállás közben a gép nagyobb állásszöggel gyorsulhat. A felhajtóerő növelésében szerepet játszik a lehajtható belépőél, ahová a hajtóművektől származó sűrített levegőt vezetnek. Ez a fesztáv hosszában egy vékony résen nagy sebességgel  kifújva csökkenti a határréteget, javítja a szárny feletti áramlást.

10599672_10154781818325063_2258837475702915354_n_resize.jpg

A szériagyártásra kerülő F4H-1F jelzésű gépek már megkapták a Westinghouse APQ-72 típusú fedélzeti radart, amely akár 50 km-es távolságból is képes volt a légi célok felderítésére, és valamivel közelebbről a Sparrow rakéták rávezetésére. Az amerikai flotta légvédelme és csapásmérő képessége generációs ugrás előtt állt. Előtte és még később is főként specializált feladatkörű harci gépeket fejlesztettek, a Phantom volt az első, amely egyaránt kiválóan megfelelt a vadász és  csapásmérő bevetéseken is.

A Phantom nem csak a fegyverzet, fedélzeti elektronika, hanem a repülési teljesítmények terén is világelsővé lépett elő. Az akkori még kezdetleges szimulációs tesztek azt mutatták, hogy a gép képes a fennálló rekordok megdöntésére. Akkoriban ennek bel- és külpolitikai jelentősége is volt, hiszen a szovjetekkel fennálló versenyben bizonyítani kellett, hogy jól költik el az adófizetők pénzét.

a_magassagi_rekorder_resize.jpg

Először az abszolút magassági világrekord megdöntését tűzték ki célul, mégpedig az első prototípussal. Ehhez természetesen zárt túlnyomásos ruhát kellett viselnie a pilótának, amit a Goodrich cég szállított a haditengerészet számára. A Project Top Flight részleteinek gyakorlati kidolgozásában részt vett Gerald Huelsbeck berepülő pilóta, aki több alkalommal próbálta kitapasztalni a legoptimálisabb emelkedési profilt. 1959. október 21-én is emiatt szállt fel a géppel, amelynek egyik hajtóműtér szerelőnyílása leszakadt és az általa okozott sérülés tüzet okozott. A Phantom első példánya lezuhant, pilótája életét veszítette. A 142260 szériaszámú második példánnyal folytatták a programot, Lawrence Earl Flint kapitány decemberig 12 alkalommal repült csúcsmagasságot, de csak ötször volt képes túllépni a 95 ezer lábat, (28956 méter)  ami nem volt elegendő. A fennálló rekordot akkor  Vlagyimir Szergejevics Iljusin  a Szuhoj T-431-el tartotta, ez  nem más, mint a Szu-9-es deltaszárnyú elfogóvadász kísérleti célokra átalakított változata. A szovjet gép rekordja 28852 méter volt, aminél hajszállal magasabbra jutott a Phantom, de a FAI (Nemzetközi Repülő Szövetség) előírásai alapján csak akkor ismerték el az új rekordot, amennyiben az legalább 3%-al meghaladta  a régit. Ez valószínűleg összefügghetett az akkori mérőműszerek pontatlansági hibahatárával.

2_7.jpg

Flint a repülések során kitapasztalta a legoptimálisabb megoldást, így decemberben meghívták a FAI képviselőit a kaliforniai Edwards légi bázisra, ahol azok hitelesítettek a földön, és a gépen lévő ellenőrző valamint adatrögzítő berendezéseket. December 6-án került sor a kísérletre, ami végül eredményesen végződött. Számos tényező figyelembe vételével kellett megtervezni a repülést. Milyen magasságban érdemes gyorsítani, mennyi üzemanyag maradéknál kell megkezdeni az emelkedést, melyik a legkedvezőbb szög, stb. Flint 14 km magasságban vízszintes repülésben gyorsított Mach 2,5-ig, majd 45 fokos szögben megkezdte az emelkedést. Amint elérte a 27 km-es magasságot, a hajtóműveket rövid hűtési időszak után leállította, mivel ha azok maguktól teszik ezt a ritka levegő alacsony oxigén tartalma miatt, akkor károsodhatnak. A Phantom ballisztikus pályán emelkedett a sebesség „elfogyásáig”, és elérte a 98556 láb, vagyis 30040 métert. Az abszolút világrekord megdőlt. A gép zuhanás közben begyorsult, és 20 km körüli magasságban sor került a hajtóművek újra indítására és a leszállásra.

Sokáig azonban nem lehettek büszkék az eredményre, ugyanis alig nyolc nappal később Joseph Jordan százados az USAF pilótája egy széria F-104C Starfighter-el  megdöntötte a rekordot, mivel  31513 méteres magasságot ért el.

A következő rekord repülésre 1960. szeptember 5-én került sor. A tengerészgyalogság alezredese Thomas Miller 500 km-es zárt körön 1958 km/h átlag sebességet produkált. Mivel a hosszú időtartamú szuperszonikus repüléshez nem volt elegendő a Phantom belső üzemanyag készlete, ezért a törzs alatti póttartályra is szükség volt. Ez azonban jelentősen növelte a légellenállást, ezért kifogyását követően 1,6 Mach-nál ledobta azt a pilóta. Ez meglepő adat lehet, hiszen a legtöbb póttartály sebességi limitje ennél sokkal alacsonyabb, de a Phantom esetében egészen 2 Mach-ig tesztelték, gond nélkül.

5_resize_8.jpg

Három hét múlva  a száz kilométeres zárt kör következett, amire nagyon alaposan fel kellett készülni. A kaliforniai Mojave sivatagban egy képzeletbeli 20,2 mérföld átmérőjű kört jelöltek ki, amelynek vonala mentén 12 mérőpontot állítottak fel. A lehetséges mérési hibák miatt ráhagyással tervezték meg a szenzorok helyét, így a teljes kör valójában 102 km volt. A régebbi rekordoknál a pontok közötti 12 nagyjából egyenes szakaszt tették meg a gépek, de a Phantom nagy sebessége miatt erre nem volt lehetőség, a számítások szerint a kört folyamatosan 70 fokos bedöntéssel és 3 g túlterhelés mellett kellett teljesíteni. J. Davis a száz kilométeres kört 12 km-es magasságban 161 másodperc alatt repülte le, ami 2236 km/h-nak felel meg, de valójában ennél gyorsabb volt, hiszen a biztonság kedvéért kicsit nagyobbra vette a kört, ami így 105 km-es lett. Nem akarta kockáztatni, hogy valamelyik mérőpontnál  belülre csússzon.

8_resize_11.jpg

Az USA-ban nem csak a világrekordokat tartják számon, hanem a nemzetieket is. Rendszeresek voltak a „parttól-partig” az USA-t keresztben átszelő repülések, amit általában nem egy, hanem több gép hajtott végre.  1961.május 24-én három sorozatgyártott F-4B a  Los Angeles és New York közötti 3936 km-es távolságot egymással versenyezve teljesítette. A leggyorsabbnak az R. Gordon hadnagy által vezetett gép bizonyult, két óra 48 percre volt szüksége a táv megtételéhez Azért „csak” 1400 km/h volt az átlagos sebességük, mivel közben le kellett lassulni hangsebesség alá a légi utántöltéshez.

  1. augusztus 28-án egy újabb abszolút világrekord kísérlet következett, mégpedig a földközelben elérhető maximális sebesség. Az Operation Sageburner igencsak igénybe vette mind a hajtóműveket, mind pedig a gép sárkányszerkezetét, hiszen alacsonyan, a sűrű légkörben került rá sor. A Huntington Hardisty hadnagy által végrehajtott repülés kimondottan veszélyes volt, a tájékozódást a sivatagba kihelyezett narancssárgára festett hordók segítették. A Phantom törzse alá még egy kis adatközlő konténert is el kellett helyezni, amely a közelben köröző C-130-as fedélzetére továbbította a repülési adatokat. A FAI kis magasságú sebességi rekordra vonatkozó limitje száz méter, ezzel szemben Hardisty a háromszor végigrepült 3 km-es mérési szakaszt 38 és 60 méter közötti magasságban tette meg, mégpedig 1452 km/h átlaggal. Ez a rekord aztán hosszú időn keresztül fennmaradt.
  2. novemberére időzítették az abszolút sebességi rekordot. Az Operation Skyburner végrehajtásához a megmaradt prototípust jelölték ki, amelyet némi módosítással láttak el. A két szívócsatornába víz befecskendezőt szereltek, aminek feladata a kompresszor előtti hőmérséklet csökkentése és az átáramló légtömeg növelése volt. A hajtómű előtt ugyanis a dinamikus kompressziótól úgy megnő a hőmérséklet, hogy a vízből azonnal száraz gőz lesz. A tengerészgyalogság alezredese Robert Robertson kapta feladatául a rekord döntést, ami sikerült is, november 22-én elérte a 2584 km/h sebességet.

Két hét múlva a sztatikus csúcsmagasság rekordjának megdöntése következett. George Ellis 20200 méteres magasságba emelkedett, amit tartani is képes volt.

A legkomplexebbnek az Operation High Jump bizonyult. Ez az emelkedési képesség demonstrálást célozta, nyolc különálló repüléssel. A FAI 3,6,9,12,15,20,25 és 30 km-es magasság elérésének képességét tartja számon, így ehhez igazodva tervezték meg a feladatokat. 12 km-ig a gépek felszállásból minimális sebességgyűjtést követően meredeken emelkedtek, az ennél nagyobb magassághoz már komolyabb előzetes gyorsításra is szükség volt.

3_8.jpg

A 3 km-re történő feljutás rekord kísérletét John Young-ra, a fiatal berepülő pilótára bízták. A neve nem véletlen hangozhat ismerősen sokak számára, ugyanis ő volt az egyik valaha volt legszélesebb körű repülési tapasztalattal rendelkező pilóta. Kis kitérőt téve érdemes megemlíteni, hogy később űrhajósként szolgált, két alkalommal repült a Gemini űrhajóval, az Apollo 10-essel eljutott a Hold körüli pályára, az Apollo 16 személyzeteként le is szállt oda, majd ő repült először a Columbia űrrepülőgéppel. A Space Shuttle kilencedik útját is irányította, a hetedik űrrepülése a Challenger katasztrófája miatt maradt el. Sajnos cikkünk írásának idején már nincs közöttünk, mivel 2018. január 5-én elhunyt.

4_resize_7.jpg

A Phantom első emelkedési rekordját 1962. február 21-én sikerült végrehajtani, amikor   Young vezetésével földön álló helyzetből mérve 34,5 másodperc alatt érte el a 3 km-es magasságot. Április 4-ig mind a nyolc régi emelkedési rekord megdőlt, amelyeket másfél évtizeddel később csak az F-15-ös,  és részben  a Szuhoj P-42-es valamint a Je -266M tudott  felülmúlni. A Phantom rekordjainak értékét növeli, hogy többségüket széria gépekkel hajtották végre, néhány esetben még négy gyakorló Sparrow rakéta is fel volt függesztve. Ezzel ellentétben a hetvenes évektől mind amerikai, mind pedig orosz részről speciálisan felkészített, lekönnyített, minden a rekord repüléshez nem szükséges berendezéstől sőt, még a külső festésüktől is megfosztott gépeket használtak.

9_resize_2.JPG

Sem előtte, sem utána nem volt a Phantom-on kívül még egy olyan repülőgép típus, amely a felsorolt összes rekord elérésére képes lett volna. Volt gyorsabb, volt magasabbra emelkedő, de összességében a későbbi típusok főként a szubszonikus tartományra lettek optimalizálva, ezért hangsebesség felett rosszabb teljesítményre voltak képesek.

11_resize_1.JPG

Az F-4 Phantom a tengerészet igénye alapján született, de felkeltette az USAF érdeklődését is. A hatvanas évek elején F-110-es átmeneti típusjelzéssel szolgálatba állították, de később visszatértek az eredeti megnevezéshez. Végül a típus legnagyobb megrendelője lett az amerikai légierő. Az 5195 darab Phantom közül ezer került exportra, és a görög, török, dél-koreai, iráni,  valamint  japán légierő mind a mai napig rendszerben tartja. Nem ok nélkül. Noha nagy és nehéz gép, impresszív statisztikával rendelkezik nem csak a csapásmérő képességek, hanem a légiharc terén is, mivel a 300-nál több légigyőzelem (a pontos szám nem ismert a megbízhatatlan iráni adatok miatt) mellett az ellenséges vadászgépek csak kb. negyedannyi Phantom-ot voltak képesek lelőni.

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr7913998942

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

süti beállítások módosítása