Khám phá "từ A đến Z" chiến đấu cơ F-15 của Mỹ (2)

Mẫu thiết kế cuối cùng

Vào tháng 8 năm 1968, một yêu cầu đề xuất (Request For Proposal/RFP) mới đã được chuẩn bị. Các yêu cầu mới cho một máy bay tiên kích một chỗ ngồi có trọng lượng cất cánh tối đa 18.000 kg cho vai trò không chiến với tốc độ tối đa Mach 2.5 và một lực đẩy tỷ lệ trọng lượng gần 1: 1. Nó được trang bị 2 động cơ nhằm đáp ứng thay đổi lực đẩy nhanh chóng hơn và có thể cung cấp sự tương đồng với chương trình VFX của Hải quân Mỹ.

Tuy nhiên, chi tiết của hệ thống điện tử hàng không phần lớn là không xác định, vì nó không rõ ràng là để chế tạo một máy bay lớn hơn với một radar mạnh mẽ mà có thể phát hiện địch ở phạm vi xa hơn, hoặc một máy bay nhỏ hơn mà có thể làm cho đối phương khó phát hiện nó.

Bản vẽ của mẫu đề xuất 199B của McAir, tiền thân của chiến đấu cơ F-15 sau này.

Bốn công ty đệ trình đề xuất, nhưng Không quân Mỹ đã loại bỏ General Dynamics và trao hợp đồng cho Fairchild Republic, North American Rockwell và McDonnell Douglas cho giai đoạn định nghĩa vào tháng 12 năm 1968. Các công ty nộp bản thiết kế kỹ thuật vào tháng 6 năm 1969.

Không quân Mỹ tuyên bố McDonnell Douglas là công ty giành được hợp đồng vào 23 tháng 12 năm 1969. Bản thiết kế kỹ thuật của McDonnell đã giàng thắng cuộc có mã là 199B do McAir (một nhánh của McDonnell Douglas) thiết kế. Bản thiết kế kỹ thuật 199B là kết quả của sự cố gắng trong 2.5 triệu giờ làm việc với 37.500 trang giấy đề xuất.

Công việc thiết kế của Mc Air và nỗ lực phát triển tiếp theo, được dẫn dắt bởi tổng giám đốc Donald Malvern. Trưởng phòng thiết kế của McAir, George Graff, với người hỗ trợ là Bob Little, kỹ sư và nguyên trưởng phi công thử nghiệm.

Bản thiết kế kỹ thuật 199B là kết quả của sự cố gắng trong 2.5 triệu giờ làm việc với 37.500 trang giấy đề xuất. Trong ảnh là phòng làm việc với các giấy tờ của nhóm đề xuất mẫu thiết kế 199B của McAir.

“Đại bàng” cất cánh

Nguyên mẫu chiến đấu cơ F-15 đầu tiên, F-15A-1-MC (71-0280) được đưa ra khỏi nhà máy St.Louis của McAir vào ngày 26 tháng 6 năm 1972. Vào thời điểm này, chương trình theo cơ bản là đúng tiến độ, với mức chi phí bỏ ra thấp hơn so với mục tiêu đề ra. Mặc dù khung thân và hệ thống điện tử đã đúng tiến độ, nhưng động cơ vẫn còn trong quá trình nghiên cứu.

Tổng chi phí bỏ ra cho chương trình F-15 trong năm 1969 là 77,5 triệu USD, với 174,9 triệu USD trong năm 1970, 349,5 triệu USD trong năm 1971, 420,5 triệu trong năm 1972, và 454,5 triệu USD trong năm 1973. Đó là chi phí nghiên cứu và phát triển, thêm 421,6 triệu USD để sản xuất 30 chiếc máy bay đầu tiên.

Nguyên mẫu F-15A-1-MC đầu tiên được tháo ra và vận chuyển đến căn cứ Không quân Edward bằng máy bay vận tải Lockheed C-5A Galaxy.

Sau khi lăn bánh ra khỏi St. Louis, nguyên mẫu F-15A-1-MC đầu tiên được tháo ra và vận chuyển đến căn cứ Không quân Edward bằng máy bay vận tải Lockheed C-5A Galaxy. Sau đó được lắp ráp lại, thử nghiệm hệ thống và thực hiện chuyến bay đầu tiên kéo dài 50 phút vào lúc 8 giờ 21 phút ngày 27 tháng 7 năm 1972, do trưởng phi công thử nghiệm của McAir tên là Irving. L. Burrows điều khiển.

Trong chuyến bay này, nguyên mẫu F-15A-1-MC đạt trần bay là 3.657m với tốc độ là 515km/h. Chỉ trong tuần đầu tiên, nguyên mẫu đã có số giờ bay là 4 giờ 48 phút với tốc độ tối đa đạt được là Mach 1.5 ở độ cao 13.716m. Trong 2 tháng tiếp theo, Irving. L. Burrows và Peter Garrison đã có tổng số giờ bay với F-15A-1-MC là 40 giờ. Chuyến bay thứ 1000 hoàn thành vào tháng 8 năm 1973, trong chuyến bay này F-15A-1-MC đạt tốc độ Mach 2.3 ở độ cao 18.288m.

Nguyên mẫu F-15A-1-MC cất cánh bay thử nghiệm.

Trong 20 máy bay thử nghiệm được chia thành 3 hạng (Category), 12 chiếc (từ 71-0280 đến 71-0291) được dành riêng cho hạng 1 (Category 1) là Nhà thầu Phát triển, thử nghiệm và đánh giá (Contractor Development, Test and Evaluation /CDT&E) để thử nghiệm và 8 chiếc còn lại (từ 71-0113 đến 71-0210) được chuyến đến dành cho hạng 2 là Không quân Mỹ Phát triển, thử nghiệm và đánh giá (Air Force Development, Test and Evaluation/ AFDT&E).

Nhóm thử nghiệm của Không quân Mỹ là Lực lượng thử nghiệm chung F-15 (F-15 Joint Test Force/JTF) do đại tá Wendall ‘Wendy’. H. Shawler đứng đầu – phi công đầu tiên của Không quân Mỹ điều khiển F-15.

Hạng 3 là Theo dõi, thử nghiệm và đánh giá (Follow-On Test and Evaluation/ FOT&E) do Trung tâm thử nghiệm Không quân (Air Force Test Center/ AFTC) và Trung tâm đánh giá (Evaluation Center) thực hiện, sau đó chuyển cho Phi độ Vũ khí Chiến đấu 433d (433d Fighter Weapons Squadron/ 433d FWS) ở căn cứ Không quân Nellis.

Tổng quát về máy bay F-15

Máy bay chiến đấu F-15 có thiết kế thân máy bay kiểu nửa liền (semi-monocoque fuselage) bằng kim loại với vai đỡ cánh lớn và cánh chính có diện tích rộng. 2 cánh đuôi đứng được làm từ nhôm/ vật liệu composite với cấu trúc tổ ong và bề ngoài được làm bằng vật liệu composite giữa sắt và bo. Dẫn đến một cánh đuôi đặc biệt mỏng và cánh lái bằng composite.

F-15 có một phanh gió gắn trên lưng và càng đáp 3 bánh có thể thu vào thân. Nó được trang bị 2 động cơ turbine phản lực Pratt & Whitney F100 có khả năng tái khai hỏa được gắn 2 bên trong thân máy bay, nó lấy khí từ cửa lấy khí có tấm trượt chỉnh dòng khí (intake ramp) để tạo ra sóng xung kích để giúp máy bay bay với tốc độ siêu âm. Buồng lái được đặt cao trên thân máy bay phía trước với một kính chắn gió một mảnh và nắp buồng lái hình vòm lớn để tăng trường nhìn cho phi công. Khung máy bay kết hợp các thành phần làm từ titanium siêu bền.

Ảnh chụp cận cảnh một chiếc F-15C với đôi cánh chính có diện tích rộng gắn ở trên vai máy bay, 2 cánh đuôi đứng mỏng, 2 động cơ được đặt 2 bên và sát nhau. Buồng lái đặt cao trên thân phía trước và có trường nhìn rộng

Cửa lấy khí có tấm trượt chỉnh dòng khí (nằm phía trên cửa lấy khí) ở 2 trạng thái khác nhau

Khả năng cơ động của F-15 là bắt nguồn từ tải trọng thấp của cánh (tỷ lệ giữa trọng lượng và diện tích cánh) với một tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng cao cho phép máy bay rẽ gắt mà không bị mất tốc độ bay. Chiếc F-15 có thể đạt trần bay 10.000 m trong khoảng 60 giây. Lực đẩy của 2 động cơ lớn hơn trọng lượng của máy bay, do đó tạo cho nó khả năng tăng tốc khi bay thẳng đứng.

Các hệ thống vũ khí và máy bay điều khiển được thiết kế sao cho một người một cách an toàn và hiệu quả có thể thực hiện không chiến. Phiên bản F-15A và F-15C là các phiên bản một chỗ ngồi. Đây là những phiên bản ưu thế trên không.

Phiên bản F-15B và F-15D là những phiên bản 2 chỗ ngồi dùng để huấn luyện. F-15E là phiên bản đa năng với ghế thứ hai dành cho sĩ quan hệ thống vũ khí.

Hiện ra, F-15 có một tính năng độc đáo so với máy bay tiêm kích hiện đại khác: nó không có các tấm che ống xả động cơ hình lông gà tây. Điều này là do thiết kế cánh hoa của ống xả trên F-15 có vấn đề và các tấm che có thể rơi ra trong khi bay; do đó đã được gỡ bỏ, kết quả là tăng 3% lực kéo khí động học.

Ống xả của động cơ F-16 có các tấm che ống xả động cơ hình lông gà tây (khoanh tròn đỏ)

Ống xả của động cơ F-15C đã gỡ bỏ các tấm che ống xả động cơ hình lông gà tây

Tri Năng