Razvoj mlaznih aviona 1937-1950.: Lockheed F-94 (Starfire)

Svi avioni iz programa F-94 bili su samo “zakrpe na rupi” u zračnoj obrani Sjedinjenih Američkih Država. Unatoč tome donijeli su neke važne novine, kao što je uporaba motora s naknadnim izgaranjem

Tijekom 1947. Sovjetski je Savez prvi put pokazao svoj strateški bombarder Tupoljev Tu-4, koji je u stvari bio potpuna kopija američkog bombardera Boeing B-29 Superfortress. Kopija je napravljena na osnovi nekoliko Superfortessa koji su prisilno sletjeli u Sovjetski Savez nakon bombardiranja Japana tijekom II. svjetskog rata. Kako se očekivalo da će i Sovjetski Savez ubrzo dobiti nuklearno oružje pojava sovjetskog “Superfortresskog” značila je da i komunistički blok ima mogućnost nuklearnog napada na Sjedinjene Američke Države.
Neposredno nakon okončanja II. svjetskog rata američko ratno zrakoplovstvo baš i nije pokazivalo veliko zanimanje za lovce koji će moći djelovati noću i u svim vremenskim uvjetima. Na cijeni su bili mali i okretni lovci namijenjeni djelovanju iznad Europe, a nakon sjevernokorejske invazije na Južnu na tom bojištu. Curtissov XP-87 Blackhawk, koji je naručen u prosincu 1945., ubrzo je zapao u razvojne probleme te je njegova kupnja otkazana u listopadu 1948. Znatno veće nade polagane su u Northropov P-89 Scorpion (vidi Hrvatski vojnik broj 100), ali i on je upao u razvojne teškoće te nije bilo vjerovatno da će prvi primjerci ući u operativnu uporabu prije 1952. Kako bi se barem malo zakrpala “rupa” na nebu iznad Kanade i Sjedinjenih Američkih Država u službi je zadržan Northropov ratni lovac P-61 Black Widow. U očekivanju Scorpiona tvrtka North American je na brzinu razvila svoj F-82 Twin Mustang.

Neuspjeh u razvoju Curtissovog Blackhawka i stalne odgode s razvojem Northropovog Scorpiona natjerale su američko ratno zrakoplovstvo da razmotri alternative. Kako je bilo jasno da lovci s klipnim motorima neće moći učinkovito štititi nebo jedino je rješenje bilo pronaći mlazni avion koji će se u kratko vrijeme prepraviti u noćni lovac. U ožujku 1948. zrakoplovstvo se obratilo Lockheedu s prijedlogom da se školski mlazni avion TF-80C opremi sustavom za kontrolu paljbe Hughes E-1. Sustav E-1 sastojao se od AN/APG-33 radara koji je djelovao zajedno sa ciljnikom Sperry A-1C, koji je razvijen za radar AN/APG-3 namijenjen repnoj topničkoj tureli Convairovog B-36. Zrakoplovstvu se žurilo te je od Lockheeda tražilo da prvi serijski avion dovrši prije kraja 1949. Da bi sve bilo po zakonu 8. listopada 1948. izdani su opći operacijski zahtjev (General Operatinal Requrement ? GOR) kojim se tražio razvoj lovca za sve vremenske uvjete na mlazni pogon.

Lockheed je novom projektu dao tvorničku oznaku Model 780. Na sreću prvi su proračuni pokazali da je nos TF-80C dovoljno prostran da se u njega smjesti sustav E-1 te da u stražnjem dijelu kabine ima dovoljno mjesta za smještaj svih sustava potrebnih radaristu. Kako je sve pokazivalo da će pretvaranje TF-80C u noćnog lovca teći bez većih problema 14. listopada 1948. ministarstvo obrane je dopustio razvoj inačice TF-80C opremljene radarom. Formalno dopuštenje Lockheed je dobio u siječnju 1949. a zrakoplovstvo je novom lovcu dodijelilo oznaku F-94.

Iako nije bilo problema sa smještajem radarske opreme u nos aviona ubrzo se pokazalo da je dodatna masa previše za originalni turbomlazni motor Allison J33, te da će taj problem još biti veći kad se avion naoruža. Proračun je pokazivao da će zbog premalog potiska F-94 imati lošu brzinu penjanja i nisku maksimalnu brzinu, što baš i nije najbolje za lovac-presretač namijenjen obaranju bombardera koji lete na velikim visinama. Kako bi izmjena motora značila nužne izmjene trupa i neizbježno odgađanje cijelog projekta rješenje je pronađeno u ugradnji motora Allison J33-A-33 opremljenog sustavom za naknadno izgaranje. Novi je motor davao potisak od 19,5 kN u “suhom” režimu rada i čak 26,6 kN s naknadnim izgaranjem. Sustav za naknadno izgaranje ipak je tražio duži i širi repni dio trupa, što je pak dovelo do pomicanja središta gravitacije prema repu. Međutim, masa sustava E-1 i radara APG-33 smještenog u dužem nosu ponovno su doveli središte gravitacije u pravu poziciju.
Prvobitno je za naoružanje određeno šest teških strojnica M-3 kalibra 12,7 mm, ali je naknadno, zbog ograničenog prostora, to smanjeno na četiri. Strojnice su postavljene u donji dio nosa s ustima cijevi neposredno iza radoma. Usisnici zraka su redizajnirani i povećani a povećane su repne površine. Na žalost kapacitet spremnika za gorivo smanjen je na samo 318 američkih galona (1020 litre). Kako bi se donekle povećao dolet na vrhove krila dodana su dva spremnika zapremine 165 galona (623,7 litara).
Dva TF-80C (48-356 i 48-373) pretvorena su u prototipove F-94, iako im je službena oznaka bila ETF-80C. Ona je naknadno promijenjena u ET-33A kad je i oznaka TF-80C pretvorena u T-33A. Neslužbeno su ih označavali kao YF-94. Niti jedan ETF-80C nije dobio opremu i naoružanje planirano za serijske F-94.

Prvi let ETF-80C obavio je 16. travnja 1949. Početna letna ispitivanja pokazala su da se avionom lako upravlja, ali je zato bilo jako puno problema sa sustavom za naknadno izgaranje. U to vrijeme ti su sustavi bili nešto potpuno novo i još će proći neko vrijeme dok ih nisu uspjeli usavršiti. Velikim naporima Allisonovih i Lockheedovih stručnjaka ti su problemi na Allison J33-A-33 riješeni prije nego što je započela serijska proizvodnja F-94.

F-94A
U siječnju 1949. američko je ratno zrakoplovstvo naručilo 109 F-94A, unatoč smanjenju vojnog proračuna. Kolika je bila potreba za noćnim lovcem najbolje pokazuje podatak da se zrakoplovstvo uspjelo izboriti za povećanje narudžbe na čak 228 F-94. Uspješno testiranje prve sovjetske nuklearne bombe u kolovozu 1949. povećalo je narudžbu F-94 na 368 komada.
F-94A u osnovi je bio identičan s YF-94 samo što je dobio svu opremu i oružje. Prvih sedamnaest F-94A-1-LO praktično su ručno napravljeni iz trupova T-33 koji su skinuti s proizvodne trake. Svi ostali proizvedeni su od namjenski proizvedenih trupova.
U nos F-94A smjestili su šest teških strojnica 12,7 mm svaka s po 300 metara. Uz strojnice avioni su mogli ponijeti dvije bombe od 450 kilograma. Zadržani su i odbacivi potkrilni spremnici na vrhovima krila zapremine 623,7 litara.

Prvi je F-94A predan američkom ratnom zrakoplovstvu u prosincu 1949. Ukupno je, prije okončanja proizvodnje, napravljeno 109 aviona te inačice. F-94A postao je prvi borbeni avion (i avion uopće) koji je dobio sustav za naknadno izgaranje kao standardnu opremu, te prvi lovac za sve vremenske uvjete na mlazni pogon američkog ratnog zrakoplovstva. Već u svibnju 1950. prvi su F-94A započeli zamjenjivati lovce North American F-82 u borbenim eskadrilama.
No, nakon početnog oduševljenja novim avionom pokazalo se da i nije baš tako dobar kako se očekivalo. Allisonov je motor patio od čestih lomova lopatica turbine a ni sustav za gorivo nije bio baš najpouzdaniji. Posade su otkrile i da je F-94A na velikim visinama nestabilan te težak za upravljanje. Uz to kokpit je bio premali da bi se iz njega moglo sigurno izaći u slučaju nesreće. Uporaba katapultirajućeg sjedišta često je dovodila do teških ozljeda, a u nekoliko slučajeva i do smrti. Ništa bolji nije bio ni radar koji je često prikazivao lažne odraze i još se često kvario. Posade nisu nikada mogle biti sigurne da će njihov radar raditi do kraja leta. E-1 nije davao dovoljno podataka pilotu te je cilju morao prilaziti obično s repa ili bočno, leteći na istoj ili bliskoj visini kao i cilj. Kako su teške strojnice imale mali domet ovakav prilaz cilju omogućavao je da se i F-94A nađe u zoni djelovanja teških strojnica smještenih na bombarderima koje su imale isti domet i razornu moć kao i njegove strojnice.
Tijekom uporabe dopunski spremnici za gorivo zapremine 623,7 litara zamijenjeni su većim zapremine 869,5 litara. Neki su F-94 na napadnim rubovima krila dobili dodatne spremnike sa strojnicama.

F-94B
Iduća inačica koja je ušla u operativnu uporabu bila je F-94B koja je izvana bila identična F-94A jer su sve izmjene izvršene na unutarnjim sustavima. Devetnaesti F-94A (49-2497) modificiran je u prototip inačice F-94B. Jedan od najvažnijih sustava koji su dodani bio je Sperry Zero Reader a pilotu je omogućavao slijetanje pri jako slaboj vidljivosti. Poboljšani su i svi hidraulički sustavi te sustav za kisik. Pilotima su se najviše svidjeli veći kokpiti.
YF-94B prvi je put poletio 28. rujna 1950. Prvi F-94B-1-LO isporučen je američkom ratnom zrakoplovstvu u siječnju 1951. Ubrzo je napravljena i podinačica F-94B-5-LO prilagođena uporabi na Arktiku. Prvi F-94B uveden je u operativnu uporabu u travnju 1951. Ukupno je napravljeno 356 aviona te inačice. U odnosu na F-94A, F-94B se pokazao znatno pouzdanijim avionom s bitno manje problema s motorom i elektronikom.
Najveći broj F-94A/B dodijeljen je Continental Air Commnad koja je osnovana u prosincu 1948. Continental Ari Commnad je pod sobom sjedinio snage raspoređene u Air Defense Commnad, Tactical Air Commnad i neke eskadrile koje su bile raspoređene u Strategic Air Commnad. Dio F-94A/B također je dodijeljen i Alaskan Air Commnad koja je štitila Kanadu i Sjedinjene Američke Države od sovjetskih bombardera smještenih u Sibiru. Od 1950. do 1953. F-94A/B imali su vitalnu ulogu u obrani kontinentalnog dijela Kanade i SAD-a od napada sovjetskih Tu-4 naoružanih nuklearnim bombama. F-94A/B je u to vrijeme bio jedini mlazni lovac za sve vremenske uvjete koji je bio dostupan u znatnoj količini, te je američkom ratnom zrakoplovstvu omogućio popunjavanje “rupe” do dolaska naprednijih lovaca. Nakon što je zemaljsko osoblje ovladalo novim avionom znatno su smanjeni problemi s motorima i elektronikom. Unatoč jačem motoru F-94A/B nije imao dovoljnu brzinu penjanja i dovoljan operativni radijus da bi se mogao nositi s bombarderima na mlazni pogon.

F-94B prvi je američki lovac za sve vremenske uvjete koji je sudjelovao u borbenim operacijama. Prvi F-94A prebačeni su u američku zrakoplovnu bazu Itazuke u Japanu već u ožujku 1951. Njihova je osnovna namjena bila zaštita američkih baza u Japanu od sovjetskih bombardera. Potkraj 1951. dva su F-94 poslana u zrakoplovnu bazu Suwon u Koreji, sa zadaćom da presreću sve sjevernokorejske avione koji bi djelovali noću. Kasnije su u Južnu Koreju upućene dvije eskadrile opremljene s F-94B. Osnovna zadaća svih F-94B raspoređenih u Koreji bila je zaštita tamošnjih zračnih baza. Zbog bojazni da će u slučaju obaranja njihovi najnapredniji radari doći u ruke Sjevernokorejaca, Kineza ili Sovjeta, nisu im dopuštali djelovanje iznad neprijateljskog područja. No, zbog sve većih gubitaka B-29 tijekom noćnih djelovanja iznad Sjeverne Koreje to je ograničenje ukinuto u siječnju 1953. Već 30 siječnja 1953. jedan je F-94B iz eskorta bombardera uspio oboriti sjevernokorejskog lovca Lavočkin La-9 (s klipnim motorom). U idućih šest mjeseci Starfirei su uspjeli oboriti još tri neprijateljska aviona. Dvanestog lipnja 1952. izgubljen je i prvi F-94B, i to ne u zračnoj borbi već u sudaru sa sjevernokorjeskim dvokrilcem Polikarpov Po-2.
Povlačenja inačica F-94A/B iz operativne uporabe započela su sredinom 1954. nakon što su u većem broju u operativnu uporabu počeli ulaziti napredniji lovci Northrop F-89C/D Scorpion i North American F-86D Sabre (vidi Hrvatski vojnik 69). To nije bio kraj operativne uporabe tih aviona jer su uglavnom svi preraspoređeni u postrojbe nacionalne garde. Od lipnja 1953. u nacionalnoj gardi F-94A/B su počeli zamjenjivati F-51H Mustange. Prije dolaska u postrojbe nacionalne garde svi su F-94A podignuti na standard F-94B. Zadnji F-94B iz operativne je uporabe povućen 1959.

F-94C/F-97 Starfire
Američko ratno zrakoplovstvo od F-94A/B očekivalo je tek da pokrpa “rupu” do dolaska naprednijih lovaca. Unatoč tome u srpnju 1948. američko je ratno zrakoplovstvo od Lockheeda zatražilo da na osnovi F-94A razvije znatno napredniji lovac. Tvornička oznaka novog projekta bila je L-188. Kako bi avion mogao postići veću brzinu dobio je novo, tanje krilo. Dodane su zračne kočnice i povećani spremnici za gorivo. Kako su te promjene tražile i veći potisak odabran je motor Pratt & Whitney J48 sa sustavom za naknadno izgaranje. J48 je bio licencno proizveden britanski motor Rolls-Royce Tay. S uključenim naknadnim izgaranjem motor je davao potisak od 38,9 kN. Novi je motor tražio i veće usisnike zraka. Uz to projektanti su morali redizajnirati stražnji dio trupa radi smještaja većeg motora. Za L-188 odabran je i napredniji sustav za kontrolu paljbe Hughes E-5 s radarom APG-40. Umjesto teških strojnica u nos su postavljene nevođene rakete zrak-zrak.
S vremenom je interes ratnog zrakoplovstva za L-188 splasnuo jer su se nadali da će sve svoje potrebe zadovoljiti lovcima North American F-86D Sabre i Northrop F-89 Scorpion. Unatoč svemu zrakoplovstvo je novi lovac označilo kao F-97 jer je Lockheed tvrdio da se radi o potpuno redizajniranom F-94. Kako Lockheed nije dobio novac za razvoj F-97 odlučio ga je razviti svojim sredstvima. Kako bi smanjili troškove napravili su kombinaciju trupa F-94A i krila s L-188. Kako motor J48 u tom trenutku još nije bio dostupan u avion su ugradili originalni Rolls-Royceov Tay. Noseći civilnu oznaku N94C nenaoružani je demonstrator mogućnosti prvi put poletio 19. siječnja 1950. Nakon prvih demonstracija mogućnosti ratno je zrakoplovstvo promijenilo mišljenje i demonstrator je dobio službenu oznaku YF-97 a civilna je oznaka zamijenjena vojnom 50-955. Istodobno zrakoplovstvo je naručilo izradu još jednog prototipa oznake 50-877. I prije nego što su dovršena letna ispitivanja naručeno je 180 F-97A (tvorničke oznake Model 880).

Tijekom letnih ispitivanja L-188/YF-97 uočeni su neki problemi koji su vrlo brzo otklonjeni. Drugi je prototip naknadno dobio motor J48-P-3 koji je u “suhom” radu davao 26,6 kN a s naknadnim izgaranjem 35,5 kN. Više zbog političkih nego tehničkih razloga 12. rujna 1950. oznaka YF-97 promijenjena je u YF-94C. Kako je Locheed uporno pokušavao F-94C u javnosti prikazati kao potpuno novi avion dodano mu je ime Starfire. Tako je inačica F-94C jedina koja nosi to ime i ne može se vezati uz ostale inačice F-94. Umjesto teških strojnica F-94C je dobio 24 (u četiri grupe) nevođene rekete zrak-zrak Folding-Fin Aircraft Rockets (FFAR). Rakete su smjestili u nos aviona oko radoma radara APG-40. U povećane spremnike za gorivo moglo se smjestiti 5768,3 litre goriva.

Prvi serijski F-94C isporučen je u srpnju 1951. Serijske su avione opremili motorom Pratt & Whitney J-48-P-5 potiska 28,2 kN i 38,8 kN s naknadnim izgaranjem. Zbog više manjih problema ulazak F-94C u operativnu uporabu odgađan je dvije godine. Tako su prvi avioni u operativnu uporabu ušli tek u lipnju 1953. Jedan od većih problema bio je nepouzdanost sustava E-5. Pokrov kokpita je propuštao vodu što je često uzrokovalo kratke spojeve. Uz to tijekom ispaljivanja raketa često je dolazilo do prekida rada motora. Uz to gotovo svako ispaljivanje raketa noću dovodilo je do zasljepljivanja pilota i radarista. I dok je radarist mogao zažmiriti pilot si takav luksuz nije mogao dopustiti.

Nakon što su svi nedostaci otklonjeni F-94C je ipak postao popularan među pilotima (jer se rijetko rušio) i zemaljskim osobljem. Ukupno je isporučeno 387 Starfirea koji su proizvedeni od srpnja 1951. do svibnja 1954. Tijekom proizvodnje Lockheed je stalno unapređivao Starfirea kako bi mu produžio operativni vijek. Tako je ugradio bolja katapultirajuća sjedala i nove zračne kočnice. Od stotog proizvedenog F-94C na napadni rub krila postavili su kontejner s dodatnih dvanaest raketa. Naknadno su istim podjesnicima opremljeni i prije proizvedeni primjerci. Dodan je i plastični pokrov na nosu koji je skrivao plamen raketa tijekom ispaljenja. Starfire je postao i prvi lovac za sve vremenske uvjete koji je probio brzinu zvuka. To se dogodilo pogreškom kad je pilot Herman Fish Salmon svoj F-94C preveo u poniranje s visine od 15 000 metara i pritom “zaboravio” isključiti naknadno izgaranje. Operativni vijek Starfirea bio je vrlo kratak jer su u postrojbe nakon njegovog ulaska u operativnu uporabu počeli stizati znatno sposobniji lovci. Zadnji je F-94C iz operativne uporabe u američkom ratnom zrakoplovstvu povućen u veljači 1959. Još prije dio je aviona prebačen u nacionalnu gardu, ali i od tamo su povučeni do ljeta iste godine.

F-94D
Lockheed je F-94D zamislio kao jednosjednu inačicu Starfirea. Kako je američko ratno zrakoplovstvo bilo zainteresirano za takav lovački avion u siječnju 1951. Lockheed je dobio ugovor za razvoj projekta Model 113 (980-75-14) koji je u osnovi bio jednosjedni F-94C, ali uz neke izmjene. Najveća se ticala krila koje je trebalo imati za čak 50 posto veću površinu čime bi se dobila znatno veća pokretljivost aviona. Umjesto radarista trebao je doći dodatni spremnik za gorivo. Uz dodatne spremnike goriva u krilima i u dopunskim spremnicima pod njima F-94D je trebao nositi 7427,7 litara goriva. Uz to predvidjeli su i ugradnju sustava za dopunu gorivom u letu. Umjesto nevođenih raketa zrak-zrak vraćene su teške strojnice kalibra 12,7 mm. Njih osam smješteno je u nos aviona. Umjesto složenog radarskog sustava na F-94C, F-94C je trebao dobiti jednostavan radarski daljinomjer. Pod krilima je trebao nositi do 1800 kilograma tereta. Kako bi obavili letna ispitivanja odabrana su dva F-94B-5-LO (serijskih brojeva 51-5500 i 51-5001) na kojima su se testirale nove nosne sekcije aviona. Tako je 51-5500 dobio četiri teške strojnice dok ih je 51-5501 dobio šest. U drugom slučaju to je bio identičan broj kao i kod F-94B. Razlika je bila samo u položaju strojnica koje su se kod 51-5500 i 51-5501 nalazile bitno više nego kod F-94B. Uz njih je i avion serijskog broja 51-13604 odabran da bi se pretvorio u prototip YF-94D. Već pri samom kraju radova američko je ratno zrakoplovstvo 15. studenog 1951. odustalo od cijelog programa. Službeni je razlog bio želja zrakoplovstva da Lockheed sve svoje napore usmjeri na razvoj F-94C, a neslužbeni da su u istom trenutku u razvoju bili lovci koji su mnogo više obećavali. Nakon prekida projekta F-94D 51-5500 je prerađen u avion za testiranje višecijevnog Gatling topa General Electric R-171 Vulcan koji će postati poznat pod oznakom M61A1.

Zaključak
Svi avioni iz programa F-94 bili su samo “zakrpe na rupi” u zračnoj obrani Sjedinjenih Američkih Država. Unatoč tome donijeli su neke važne novine, kao što je uporaba motora s naknadnim izgaranjem. Već sama činjenica da je F-94 bio prvi noćni ili kako se kasnije ustalilo lovac za sve vremenske uvjete na mlazni pogon, dovoljna je da ga uvede u povijest zrakoplovstva. I činjenica da je jedan F-94B uspio “oboriti” dvokrilac.

Tabilica Lockheed F-94 F-94B F-94C
Dužina 12,03 m 13,6 m
Raspon krila 11,43 m 12,9 m
Površina krila ? 21.63 m2
Visina 3,84 m 4,5 m
Masa prazan 4528,8 kg 5,764 kg
Maksimalna masa 7579,8 kg 10,970 kg
Zapremina goriva 1643,7 litara 5768,3 litre
Pogonska grupa Allison J33-A-33 Pratt & Whitney J-48-P-5
Potisak 19,5 kN 28,2 kN
Potisak s naknadnim izgaranjem 26,6 kN 38,8 kN
Maksimalna brzina 969,6 km/h 1,030 km/h
Brzina penjanja 2055 m/min 40,5 m/s
Borbeni radijus djelovanja 1064 km 1,300 km
Operativni plafon leta 15 500 m 15,670 m
Naoružanje šest teških strojnica topa kalibra 12,7 mm 24 ili 48 nevođenih raketa zrak-zrak

 

Domagoj MIČIĆ