Historia powstania samolotu F-16: Różnice pomiędzy wersjami

[[Plik:F-16 Fighting Falcon.jpg|right|thumb|301px|F-16 Fighting Falcon nad [[Irak]]iemIrakiem, [[2003]].]]

By zyskać możliwość wypełnienia pierwszego zadania, jeszcze przed rozpoczęciem wojny wietnamskiej podjęto studia nad wyspecjalizowanym myśliwcem przewagi powietrznej. W wyniku podjętego w tym celu ''[[program FX|programu FX]]'' powstał bardzo skuteczny samolot myśliwski do działań w każdych [[pogoda|warunkach pogodowych]] – [[McDonnell Douglas F-15 Eagle|F-15 Eagle]] (w amerykańskiej terminologii wojskowej "all„all-weather fighter"fighter” oznacza także samolot będący w stanie skutecznie walczyć w nocy). Był to jednak kosztowny samolot, zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt jego specjalizacji. Dlatego w zadaniach uderzeniowych musiał być uzupełniony maszyną szturmową, zdolną do wykonywania precyzyjnych uderzeń na cele naziemne. W pierwszej połowie [[lata 70. XX wieku|lat 70.]] flota samolotów uderzeniowych składała się głównie z samolotów [[McDonnell Douglas F-4 Phantom II|F-4 Phantom]] i [[General Dynamics F-111]]. Ich możliwości w zakresie prowadzenia walk powietrznych były jednak ograniczone (w przypadku General Dynamics F-111 – wręcz żadne), a nieustanna walka z silnym lotnictwem przeciwnika wymagałaby uzupełnienia jednostek lotnictwa taktycznego znaczną liczbą kosztownych myśliwców F-15.

Wstępne wymagania mówiły o opracowaniu samolotu o [[masa samolotu|masie startowej]] mieszczącej się w granicach 25 000 funtów (11 340 [[kilogram|kg]]), przy takim dobraniu stosunku ciągu do masy i obciążenia [[powierzchnia nośna|powierzchni nośnej]], by jego osiągi oraz manewrowość były w przybliżeniu o 25% lepsze niż myśliwca [[MiG-21]] – podstawowego wówczas myśliwca sowieckiego [[lotnictwo frontowe|lotnictwa frontowego]] wchodzącego szeroko do uzbrojenia nie tylko [[Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich]], ale i pozostałych państw [[Układ Warszawski|Układu Warszawskiego]]. Studia ''ADF'' prowadzono równolegle z ''FX'' jako alternatywę dla tego ostatniego, jednak pojawienie się myśliwca [[MiG-25]], o którym pewne informacje zdobyto w [[1967]] (i nie wiązało się to jedynie z prezentacją tego samolotu w [[Domodiedowo|Domodiedowie]]), spowodowało zwrot w stronę cięższego samolotu o wysokich osiągach i możliwościach bojowych. Dlatego w [[1967]] sprawę studiów ''ADF'' odłożono na kilka lat. Powodem powrotu do takiej koncepcji była wojna wietnamska, nie tylko w sensie zdobytych doświadczeń, ale także wskutek olbrzymich wydatków na tę wojnę i przyznania w związku z tym większej roli relacji "koszt„koszt-efekt"efekt”.

=== "Myśliwska„Myśliwska mafia"mafia” ===

Decyzja Stanów Zjednoczonych o dalszym rozwijaniu ciężkiego, skomplikowanego myśliwca przewagi powietrznej nie przekonała wszystkich specjalistów. Wokół zarzuconych w [[1967]] studiów ''ADF'' zgromadziło się pewne [[lobby]] zwolenników klasycznego samolotu myśliwskiego, które szybko zyskało sobie przydomek ''Fighter Mafia''. Jednym z głównych zwolenników takiego samolotu był [[major|mjr]] (późniejszy [[podpułkownik]]) [[John Boyd]], [[pilotaż (lotnictwo)|pilot myśliwski]] i doświadczony instruktor zajmujący się praktycznym opracowaniem i wdrażaniem taktyki walk powietrznych. Co ciekawe, John Boyd, który swego czasu opracował tzw. ''[[teoria manewrowania energetycznego|teorię manewrowania energetycznego]]'', czyli sposób wykonywania manewrów przez ciężki, ale dysponujący dużym nadmiarem mocy samolot myśliwski ery naddźwiękowej, był powszechnie uważany za "ojca"„ojca” F-15. Mjr Boyd dostrzegł, że manewrowe walki powietrzne ery samolotów naddźwiękowych różnią się znacznie od taktyki walk powietrznych z okresu [[II wojna światowa|II wojny światowej]], czy nawet późniejszej – [[wojna koreańska|koreańskiej]]. Wynikało to nie tylko z faktu zdecydowanie gorszej [[zwrotność samolotu|zwrotności]] tego typu samolotów, ale też z ich nadmiaru ciągu oraz możliwości zastosowania kierowanych pocisków rakietowych z termiczną [[głowica bojowa|głowicą]] samonaprowadzającą w czasie walki manewrowej. To ostatnie sprawiło, że odległość [[pole rażenia|rażenia]] celu manewrującego wzrosła z przedziału 100-400 [[metr|m]] do wartości rzędu 0,5-2 km. Natomiast duża bezwładność ciężkich samolotów w połączeniu z dużym rozporządzalnym ciągiem [[silnik odrzutowy|zespołu napędowego]] pozwalała skutecznie zamieniać prędkość w wysokość (i odwrotnie) w stopniu zupełnie nieznanym na myśliwcach z [[silnik tłokowy|napędem tłokowym]]. Umożliwiało to przeniesienie typowej dla II wojny światowej kołowej walki powietrznej w płaszczyznę pionową, a gdy nawet wykonywano manewry poziome, to w istocie ustąpiły one miejsca manewrom w płaszczyźnie pochyłej, z maksymalnym wykorzystaniem nadmiaru ciągu i bezwładności samolotu. Ponieważ manewrom tym towarzyszyła ciągła zmiana [[energia kinetyczna|energii kinetycznej]] (prędkość) w [[energia potencjalna|potencjalną]] (wysokość), to nowy sposób manewrowania nazwano terminem ''energy maneuvering'' – "manewrowanie„manewrowanie energetyczne"energetyczne”. F-15 został zbudowany dokładnie w tej filozofii, m.in. właśnie dzięki majorowi Boydowi. Jednak jeszcze w trakcie prac projektowych przeszedł na stronę zwolenników lekkiego samolotu myśliwskiego, uważając, że maszyna taka, pomimo mniejszej skuteczności zwalczania celów na średnich odległościach (lub nawet braku możliwości w tym zakresie), jest w stanie skutecznie prowadzić manewrowe walki powietrzne, w ostatecznym bilansie skuteczniej pokonując przeciwnika. Boyd uważał też, że duże zdolności manewrowe umożliwią uniknięcie ataku pocisków rakietowych odpalanych z większych odległości, nawet gdy przeciwnik będzie takimi możliwościami dysponował ([[MiG-23]], [[MiG-25]]).

Możliwości zwalczania celów naziemnych przez lekki samolot myśliwski wymagają pewnego komentarza. Otóż teoretycznie samolot taki przenosił identyczne uzbrojenie jak F-15. W latach 60. nie przewidywano wyposażenia lekkiego myśliwca w [[uzbrojenie precyzyjne]], a F-15 też mógł przenosić zwykłe [[bomba|bomby]]. Jednak możliwości zaatakowania celu przy ograniczonej widzialności i przy niskiej [[podstawa chmur|podstawie chmur]] nie były identyczne. Duża zwrotność lekkiego samolotu pozwalała mu na szybki odwrót w stronę późno wykrytego celu i zaatakowanie go z pierwszego zajścia. Dopuszczalne były też mniejsze prędkości ataku, co pozwalało na bardziej precyzyjne celowanie. Łatwiej było również utrzymać ugrupowanie kilku samolotów w czasie ciasnych manewrów. Ponadto, po wykryciu celu zbyt późno możliwy był ciasny manewr ponownego wyjścia na niego z innego kierunku przy utrzymaniu atakowanego obiektu w zasięgu widzialności wzrokowej przez znaczną część manewru. Istotny był też fakt, iż dzięki większej liczbie samolotów (niższa [[cena (ekonomia)|cena]] sprawiała, że można było mieć ich w uzbrojeniu więcej) możliwe było liczebne potęgowanie uderzenia na cele naziemne. Chodzi tu przede wszystkim o fakt atakowania większej liczby celów punktowych jednocześnie, czego nie rekompensuje większy [[udźwig]] pojedynczej maszyny.

Warto w tym miejscu wspomnieć o jeszcze jednym członku grupy entuzjastów lekkiego samolotu myśliwskiego zwanej potocznie ''mafią myśliwską'' – był nim [[Harry Hillaker]], główny [[konstruktor (osoba)|konstruktor]] w zakładach General Dynamics. Firma General Dynamics, powstała z [[Convaira]] (wcześniej znany jako [[Consolidated Vultee]]), do lat 70. budowała raczej ciężkie samoloty. To tu od II wojny światowej powstawały [[Samolot bombowy|bombowce strategiczne]] [[Consolidated B-24 Liberator|B-24 Liberator]], [[Convair B-36 Peacemaker|B-36 Peacemaker]] i [[Convair B-58 Hustler|B-58 Hustler]]. Pierwsza próba zbudowania samolotu wielozadaniowego – [[General Dynamics F-111]] – zakończyła się niepowodzeniem, właśnie z powodu jego zbyt wielkiej masy i stopnia komplikacji [[Konstrukcja budowlana|konstrukcji]]. Dwoma najbardziej znanymi myśliwcami firmy były [[samolot przechwytujący|samoloty przechwytujące]] przeznaczone dla [[North American Aerospace Defense Command|NORAD]] – [[Convair F-102 Delta Dagger|F-102 Delta Dagger]] i [[Convair F-106 Delta Dart|F-106 Delta Dart]]. Były to również ciężkie, skomplikowane samoloty, ale spełniające wymagania amerykańskiego [[system OP|systemu OP]]. General Dynamics nie miał więc żadnego konkretnego doświadczenia w budowie lekkich samolotów bojowych – doświadczenie to miało raczej charakter "jak„jak nie należy tego robić"robić”. Pod względem dotychczasowych osiągnięć w tej dziedzinie przodowała głównie firma [[Northrop Grumman Corporation|Northrop]], zajmująca się problemem lekkich myśliwców od [[lata 50. XX wieku|lat 50.]], kiedy to w firmie tej powstał ''[[N-102 Fang|projekt N-102 Fang]]''. Northropowi udało się sprzedać ponad 3800 lekkich myśliwców [[FNorthrop F-5 Freedom Fighter|F-5 Freedom Fighter/Tiger]], które były jednak produkowane niemal wyłącznie na eksport – Stany ZjednoczoneF używały samolotu w śladowych ilościach, nie traktując F-5 jako wartościowego samolotu bojowego. Pomimo to Harry Hillaker był gorącym zwolennikiem koncepcji lekkiego samolotu myśliwskiego, mając dobry pomysł na rozwiązanie problemu jego opracowania.

Pomimo działalności "mafii„mafii myśliwskiej"myśliwskiej” idea wprowadzenia lekkiego samolotu myśliwskiego do uzbrojenia miała wielu przeciwników w dowództwie Sił Zbrojnych Stanów Zjednoczonych. Przeważało tu tradycyjne dążenie do dysponowania najlepszym sprzętem, zdecydowanie przewyższającym parametrami i możliwościami bojowymi podobne samoloty przeciwnika. Czynnikiem decydującym było tu utrzymanie strat na minimalnym poziomie, co też było nie bez znaczenia – pozwalało bowiem utrzymać morale i wolę walki personelu na wysokim poziomie. Uważano również, że jakościowa przewaga pozwala na skuteczne zrekompensowanie przewagi liczebnej przeciwnika. Wdrażanie coraz lepszych samolotów umożliwia też coraz większe pogłębianie przewagi jakościowej, gwarantującej pewne zwycięstwo w przyszłości. F-15 rozwijano więc dalej i ostatecznie wprowadzono do uzbrojenia. Program lekkiego myśliwca chwilowo zarzucono.

W wyniku wyborów w grudniu [[1968]] władzę w [[Waszyngton]]ie na początku [[1969]] objął [[Partia Republikańska (Stany Zjednoczone)|republikanin]] [[Richard Nixon]]. Nowym sekretarzem obrony został [[James Schlesinger]]. Jednak z punktu widzenia programu lekkiego samolotu myśliwskiego najważniejszą postacią w administracji Nixona był podsekretarz obrony [[David Packard]]. Pod jego kierunkiem zmieniono dotychczasowe procedury zakupu nowych samolotów dla Sił Zbrojnych Stanów Zjednoczonych–Zjednoczonych – przede wszystkim nastąpił pewien odwrót od wstępnego obliczania całych kosztów programu i tworzenia na wstępnym etapie programu tzw. ''Fixed Unit Price'', czyli jednostkowego kosztu zakupu samolotu, który nie może już ulec zmianie. Obliczanie kosztów podzielono na etap od projektu do oblotu prototypów, fazę '[Full Scale Development'' i wreszcie kolejne zamówienia produkowanych kolejno serii. Dzięki takiemu posunięciu, firmy uzyskały więcej swobody finansowej na usunięcie stwierdzonych w toku prób usterek, zmniejszono też wpływ inflacji na długoterminowe kontrakty.

Jeszcze w końcu [[1969]] [[PentagonThe (budynek)Pentagon|Pentagon]] wystosował [[memorandum]] do dowództw [[siły powietrzne|sił powietrznych]] i [[marynarka wojenna|marynarki wojennej]], proponując zastąpienie kosztownych programów budowy myśliwców [[McDonnell Douglas F-15 Eagle|F-15]] (dla Stany ZjednoczoneF) i [[Grumman F-14 Tomcat|F-14]] (dla [[United States Navy|Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych]]) lekkim samolotem wielozadaniowym, budowanym wspólnie – jako program F-XX. Memorandum to oceniono bardzo krytycznie w obu dowództwach, udowadniając, że nawet duża liczba lekkich myśliwców nie jest w stanie wykonać zadań przewidzianych dla F-15 i dla F-14. W wyniku zdecydowanego sprzeciwu obu rodzajów sił zbrojnych odstąpiono od pomysłu na F-XX.

W lutym [[1972]] do Departamentu Obrony wpłynęło pięć propozycji od firm, które zdecydowały się podjąć wyzwanie: Boeinga, General Dynamics, Lockheed, LTV i Northropa. W marcu 1972 dokonano wstępnej analizy wspomnianych projektów i do dalszej realizacji wybrano trzy. Za najlepszy uznano projekt Boeing 908-909, na drugim miejscu znalazł się projekt General Dynamics Model 401, a na trzecim – Northrop P-600. Odrzucono natomiast projekty Lockheed CL-1200 Lancer (oparty ona dalekiedalekim rozwinięcierozwinięciu [[Lockheed F-104 Starfighter|F-104]]) i Vought (LTV) [[V-1100]].

W związku z poważnymi kłopotami z silnikiem, przy braku zastępczej jednostki napędowej departament obrony powołał komisję śledczą, która miała zbadać przyczyny niepowodzeń oraz znaleźć winnych niedopatrzeń. Wszak program F-15 kosztował zbyt wiele by go zakończyć z powodu braku silnika, nie mówiąc już o braku tak potrzebnego myśliwca przewagi powietrznej. Ciekawe, że komisja odkryła rzeczywistą przyczynę problemów – [[stal]], którą stosowano do wytwarzania siłowych elementów silnika ulegała trudnowykrywalnejtrudno wykrywalnej [[korozja termiczna|korozji termicznej]]. Wszystkie zbudowane z niej elementy poddawane testom wytrzymałościowym odpowiadały normom, ale po skorodowaniu pod wpływem wysokiej [[temperatura|temperatury]] gwałtownie traciły wytrzymałość. Zmiana składu stali po stosunkowo krótkim okresie doświadczeń na stanowisku badawczym ostatecznie zażegnała problemy i w połowie października [[1973]] F100-PW-100 przeszedł pomyślnie 150 godzinne próby wytrzymałościowe. Od tego momentu nie było z tymi silnikami większych problemów. Stało się to dosłownie w ostatniej chwili, jako że projektowany od stycznia 1972 F-16 mógł również pozostać bez właściwej jednostki napędowej. W tym ostatnim przypadku problem był jeszcze poważniejszy, gdyż samolot miał napęd jednosilnikowy.

Specjalnie dla F-16 opracowano odmianę silnika F100-PW-200, dostosowaną do pracy na samolocie jednosilnikowym. Główną zmianą było dodanie urządzenia, zapobiegającemu [[pompaż]]u w czasie odpalenia [[Pocisk odrzutowy|pocisków rakietowych]]. Urządzenie to było uruchamiane sygnałem do odpalenia dowolnego pocisku rakietowego. Wówczas automatycznie redukowano ilość paliwa podawanego do [[komora spalania|komory spalania]] i do dopalacza (jeśli był włączony). Jednocześnie urządzenie zmieniało kąt natarcia łopatek wieńców kierujących sprężarki na mniejszy. Powodowało to krótkotrwały spadek ciągu silnika, ale jak się okazało – skutecznie zapobiegało wpadnięciu silnika w pompaż. Drugim elementem wspomnianego urządzenia było automatyczne odcięcie dopływu paliwa w przypadku gwałtownego wzrostu temperatury gazów przed turbiną, charakterystyczne dla wystąpienia pompażu. Zapobiegało to zniszczeniu silnika w przypadku wystąpienia pompażu i umożliwiało jego ponowne uruchomienie w przypadku, oczywiście gdy wystarczał na to zapas wysokości. W wersji [[F100-PW-200]] silnik był o 25 kg cięższy od odmiany F100-PW-100 stosowanej na F-15. Silniki obu wersji nie były wzajemnie wymienne, ale występowała wymienność większości elementów, co znacznie upraszczało [[logistyka|logistykę]] sił powietrznych. F100-PW-200 dawał ciąg bez dopalania 65,21 [[KiloniutonNiuton|kN]], a z dopalaniem – 105,93 kN (identyczny jak F100-PW-100 na F-15A/B).

Harry Hillaker zdawał sobie sprawę, że układ [[aerodynamika|aerodynamiczny]] nowego myśliwca musi byłbyć oparty ona nowatorskienowatorskich niestandardoweniestandardowych rozwiązaniarozwiązaniach, by mógł on spełniłspełnić wspomniane trudne wymagania taktyczno-techniczne. Główną wagę przywiązywano do jak najmniejszego współczynnika oporu i jak najlepszej doskonałości aerodynamicznej w szerokim zakresie prędkości, na małych i dużych kątach natarcia. Łącznie w czasie prac projektowych przebadano 78 wariantów aerodynamicznych samolotu, a [[próba tunelowa|próby tunelowe]] objęły 1272 godziny na prędkościach odpowiadającym wartościom od Ma=0,2 do Ma=2,2, przy kątach natarcia do 28° i kątach ślizgu do 12°.