Projektili obitelji Falcon revolucionalizirali su zračnu borbu a na njihovim osnovama razvijeni su mnogi suvremeni projektili zrak-zrak

Uspjesi koji su stručnjaci u nacističkoj Njemačkoj ostvarili na području vođenih projektila zrak-zrak i zemlja-zrak potaknuli su razvoj sličnih projektila i u Sjedinjenim Američkim Državama. Iako se o razvoju vođenih projektila zrak-zrak u Americi razmišljalo i prije II. svjetskog rata, te je čak pokrenut projekt Gorgon, ništa se konkretno nije napravilo sve do sredine četrdesetih prošlog stoljeća. Tada su pokrenuta dva važna programa. Jedan je bio Firebird tvrtke Ryan Ae. a drugi Falcon tvrtke Hughes Aircraft. Razvoj Falcona počeo je 1946. dodjelom ugovora tvrtki Hughes kojim se tražio razvoj vođenog projektila zrak-zrak kratkog dometa i podzvučne brzine leta. Taj je projekt dobio oznaku MX-798, a neki izvori navode da je vođen i pod imenom Dragonfly. Zahtjevi su ubrzo promijenjeni i od Hughesa se tražilo da razvije vođeni projektil nadzvučne brzine koji će se moći nositi sa sve bržim lovačkim avionima s mlaznim pogonom. Osnovna namjena projektila bila je zaštita bombardera od napada lovaca-presretača. Novi je program razvoja nadzvučnog projektila zrak-zrak 1947. dobo oznaku MX-904. U to vrijeme sam je projektil imao oznaku AAM-A-2. Paralelno s razvojem vođenog projektila zrak-zrak tvrtka Hughes Aircraft je dobila ugovor za razvoj novog sustava upravljanja paljbom za lovce-presretače. Iznenađenje je bilo što je američko ratno zrakoplovstvo oba ugovora dodijelilo istoj tvrtki. Tvrtka Hughes će se kasnije podijeliti na više odvojenih tvrtki ali sredinom četrdesetih godina prošlog stoljeća o njezinom se svakodnevnom radu još uvijek brinuo njezin osnivač Howard Hughes. Do 1955. tvrtka je razvila radarski sustav za upravljanje paljbom E-9 koji je ugrađen u lovački avion F-89H Scorpion (vidi Hrvatski vojnik broj 100). E-9 je imao novo računalo i računalni program razvijen da opslužuje ne samo topnički ciljnik već i nevođene (FFAR) i vođene projektile zrak-zrak. Vođeni projekti bio je Falcon, u to vrijeme označen kao AAM-A-2. Prvi eksperimentalni XAAM-A-2 lansiran je 1949., a 1950. američko je ratno zrakoplovstvo odlučilo da nove projektile zrak-zrak ipak neće rabiti na bombarderima već na lovačkim avionima. Promijenjeno je i ime iz Dragonfly u Falcon. Odlučeno je i da će se projektilom AAM-A-2, ako se razvoj uspješno okonča, naoružati lovci F-89 i F-102. Njihovi osnovni ciljevi bili su sovjetski bombarderi velikog doleta koji su letjeli na velikim visinama te je i AAM-A-2 prilagođen tim uvjetima djelovanja. Tijekom 1951. američko je ratno zrakoplovstvo svojim vođenim projektilima počelo davati oznake kao da su avioni, te su vođeni projektili zrak-zrak označeni kao Fighters (lovci). Tako je i AAM-A-2 postao F-98. Ubrzo će se pokazati da je ta odluka bila pogrešna jer je samo dovela do nepotrebnih zabuna i komplikacija. Unatoč svemu tome razvoj sada F-98 tekao je nesmetano. Nastavljena su testiranja na prototipovima XF-98 i YF-98 koja su uspješno okončana i projektil je dobio dozvolu za početak serijske proizvodnje. Proizvodnja je pokrenuta 1952. da bi prvi serijski F-98 sišao s proizvodne trake 1954. Tijekom 1955. američko je ratno zrakoplovstvo konačno priznalo neadekvatnost označavanja vođenih projektila kao da su avioni, te je odlučilo da im dodijeli posebne oznake. Tako je i Falcon ponovno dobio novu oznaku. XF-98, YF-98 i F-98 postali su XGAR-1, YGAR-1 I GAR-1. GAR je skraćenica za Guided Air Rocket ili doslovno vođena zračna raketa. Postojala je i inačica XF-201, koja je kasnije postala XF-98A. Nisu poznati detalji o toj inačici iako neki izvori navode da je to bila osnova za razvoj projektila XGAR-1A.

GAR-1/AIM-4
GAR-1 je bio vođeni projektil zrak-zrak s poluaktivnim radarskim (SARH – Semi Acitve Radar Homing) sustavom vođenja. U razvoju SARH sustava velika je pomoć došla iz već spomenutog programa Firebird, na kojem se SARH počeo testirati još krajem četrdesetih godina prošlog stoljeća. Nekoliko stotina Firebirda lansirano je u razdoblju od 1950. do 1955., a prikupljena iskustva kasnije su uporabljena na programu razvoja SARH sustava za projektile Falcon. SARH sustav vođenja rabio je mala krilca na prednjem dijelu projektila koja su omogućavala proporcionalnu navigaciju. Upravljanje projektilom obavljalo se preko elevona na izlaznim ivicama vitkih delta krila.

AIM-4C
Unatoč dužini od 1,98 metara, promjeru tijela od 163 mm i razmaku krila od 50 mm, GAR-1 je imao maksimalni domet od osam kilometara, a pokretao ga je motor na kruto gorivo Thiokol M58. Raketni je motor ubrzavao projektil s opterećenjem od 50 g te je Falcon u samo nekoliko sekundi dosegnuo brzinu od 2,8 Macha. To je bilo i više nego dovoljno da se pogode veliki ruski bombarderi koji su letjeli podzvučnim brzinama. I dok je brzina od 2,8 Macha bila dostatna za pogađanje bombardera bojna glava s masom od samo 3,4 kilograma vjerojatno ne bi uvijek bila dovoljna za njegovo obaranje. Ali uvijek se moglo ispaliti više projektila i njihov učinak povećati paljbom iz lovačkih aviona. Bitno je bilo pogoditi bombarder i zadati mu takva oštećenja da ne bi došao do svog cilja. Masa GAR-1 u trenutku lansiranja bila je 50 kg.
GAR-1 nije imao blizinske upaljače bojne glave već je projektil morao ostvariti izravan pogodak, što i nije bio veliki problem u slučaju sporog i tromog bombardera. Znatno veći problem bi nastao ako bi se s GAR-1 pokušao pogoditi lovački avion čija je pokretljivost bila dovoljna da se izbjegne izravan pogodak. GAR-1 je postao operativan 1956. na lovcima F-89H/J, F-101 i F-102A, a ukupno je proizvedeno 4080 komada. Falcon se na lovcu F-89H/J Scorpion nosio u posebnim spremnicima/lanserima na vrhovima krila dok je na lovcu F-102A Delat Dagger bio u unutartrupnim spremnicima oružja. Na lovcu F-101 Voodoo Falcon se nosio i u spremnicima oružja u trupu i na nosačima pod krilima. GAR-1 je u operativnu uporabu ušao 1956. kao prvi američki operativni vođeni projektil zrak-zrak i prvi operativni projektil sa SARH sustavom vođenja u povijesti. Tijekom 1962. oznaka GAR-1 još je jednom promijenjena u AIM-4 (Air Intercept Missile). U međuvremenu je tvrtka Huges Aircraft nastavila s intenzivnim razvojem Falcona te su napravljene razvojne inačice XGAR-1A i XGAR-1B koje su testirane i u letu ali nikada nisu ušle u serijsku proizvodnju i operativnu uporabu. Danas se ne mogu pronaći niti podaci za inačicu XGAR-1C koja vjerojatno nikada nije testirana u letu.

GAR-1D/AIM-4A
Inačica GAR-1D razlikovala se od inačice GAR-1 tek po većim upravljačkim površinama koje su odvojene od delta krila i postavljene na stražnji dio projektila. Promjena je napravljena kako bi se Falconu dala veća mogućnost manevriranja da bi mogao pogađati i pokretljivije ciljeve. U odnosu na GAR-1 neznatno je povećana brzina na tri Macha i masa (za četiri kilograma), što je dovelo do povećanja maksimalnog dometa na 9,7 kilometara. Kako je američko ratno zrakoplovstvo bilo zadovoljno s GAR-1D proizveden je u čak 12 100 primjeraka.

GAR-2/AIM-4B
Paralelno s razvojem GAR-1 projektila tekao je i razvoj GAR-2 koji je umjesto SARH sustava navođenja rabio infracrveni (IR – Infra Red) sustav samonavođenja na vruće ispušne plinove motora. Kao osnova za razvoj GAR-2 poslužio je GAR-1D ali je dužina povećana na 2,02 metra. I masa u trenutku lansiranja povećana je na 59 kilograma (po nekim izvorima na 61 kg), uz zadržavanje iste maksimalne brzine (tri Macha) i dometa (9,7 km). GAR-2 je prvi operativni vođeni projektil s infracrvenim sustavom samonavođenja i sustavom vođenja “ispali i zaboravi” (“fire and forget”). U praksi je to značilo da avion-lanser nije morao pratiti let projektila sve do njegovog udara u cilj jer se je ovaj samonavodio na cilj. Za razliku od IR sustava samonavođenja kod SARH sustava avion-lanser mora svojim radarom “osvjetljavati” cilj sve dok ga projektil ne pogodi. Falcon su namijenili za obaranje bombardera na velikim visinama gdje su vrlo niske temperature te se ispušni plinovi i mlaznih ali i klipnih motora jako dobro raspoznaju.

Infracrveni sustav za otkrivanje i praćenje ispušnih plinova motora cilja smješten je u vrh projektila. Kako kod IR inačice nije bilo potreba za malim krilcima na vrhu projektila ona su uklonjena a umjesto njih su postavljena veća krila dvostruke delte. Time je dobiven veći uzgon i veća pokretljivost projektila. Zbog velike potrebe za tom vrstom projektila napravljeno je čak 16 000 projektila GAR-2. GAR-2 je u operativnu uporabu ušao 1956. te je, po nekim izvorima, izrađen u čak 16 000 primjeraka.
Uobičajena je konfiguracija svakog lovca zahtijevala nošenje kombinacije projektila sa SARH i IR navođenjem, a uobičajena je praksa bila da pilot istodobno ispali po jedan projektil s različitim sustavima navođenja. Na taj je način povećavao mogućnost pogotka cilja te otežavao izvođenje protumjera koje su trebale “zbuniti” projektile.

GAR-2A/AIM-4C
U osnovi isti kao i GAR-2, GAR-2A je dobio poboljšani IR tragač koji je mogao otkriti ciljeve na većoj udaljenosti i pri višim temperaturama okoline. To je bilo neophodno ako se tim projektilom htjelo obarati ciljeve koji lete na srednjim ili malim visinama gdje je temperatura zraka znatno viša nego na velikim visinama. U odnosu na GAR-2 jedina je promjena bila povećana masa pri lansiranju na 61 kilogram. Ova je inačica ponuđena za izvoz. Prodan je Švicarskoj gdje je dobio oznaku HM-58. U švicarskom ratnom zrakoplovstvu s AIM-4C naoružali su svoje lovce Mirage IIIS. Prodana je i Švedskoj koja je svoje projektile označila kao RB-28. U švedskom ratnom zrakoplovstvu s RB-28 su naoružali lovačke avione Saab Draken i Saab Viggen. Neki izvori navode da je proizvedeno 13 500 komada projektila AIM-4C.

GAR-2B/AMI-4D
GAR-2B u stručnoj se literaturi češće može pronaći pod oznakom AMI-4D. Ova je inačica bila vrhunac razvoja Falcona s IR sustavom navođenja. Kod nje je napravljena kombinacija malog tijela projektila GAR-2A/AIM-4C i znatno naprednijeg sustava za infracrveno navođenje s inačice GAR-4A/AIM-4G. GAR-2B je bio jedini projektil iz obitelji Falcon koji je od početka projektiran da bi obarao protivničke lovačke avione. Zbog toga je dobio jači motor koji ga je mogao potjerati do brzine od četiri Macha. U operativnu je uporabu ušao 1963. a napravljeno ih je 4000 komada. Znatan broj projektila inačica AIM-4A/C naknadno je doveden na standard inačice AIM-4D.
Falconi inačice AIM-4D intenzivno su rabljeni u sukobima na jugoistoku Azije. Uglavnom su ih rabili lovci F-4D Phantom koje su zbog Falcona opremili posebnim nosačima LAU-42/A. No, vrlo je brzo postalo jasno da je AIM-4D slabo opremljen za obaranje lovačkih aviona na malim udaljenostima u tzv. dogfightu. To je naročito došlo do izražaja u zračnim borbama iznad Vijetnama gdje su Falconi uspjeli oboriti samo pet sjevernovijetnamskih borbenih aviona. Glavni problem bio je hlađenje infracrvenog tragača sustava za samonavođenje. Za hlađenje se rabio plin dušik koji nije omogućavao duže hlađenje tragača, već samo neposredno prije lansiranja projektila, kad je zračna borba već počela. Proces hlađenja trajao je pet sekundi, što je u dogfightu cijela vječnost. Posljedica odgode lansiranja od pet sekundi bila je da je većina pokretnih lovaca za to vrijeme već izašla iz zone gađanja prije nego što se Falcon mogao lansirati. Uz sve to, nakon nekoliko neuspješnih lansiranja dušik bi se potrošio i Falconi bi postali neupotrebljivi sve do povratka u bazu i ponovnog punjenja plinom za hlađenje.

Drugi problem bio je bio već spomenuti nedostatak blizinskih upaljača zbog čega su svi Falconi, da bi im se detonirala bojna glava, morali zaletjeti u cilj. Sve to skupa od Falcona je učinilo neučinkovito oružje za blisku zračnu borbu. Američko je ratno zrakoplovstvo, suočeno s činjenicom da u skladištima ima desetke tisuća Falcona, dio krivice pokušalo prebaciti na pilote lovaca. Tvrdili su da piloti jednostavno ne znaju ispravno rabiti AIM-4D jer ga ne lansiraju na vrijeme, to jest na udaljenostima od 9,7 kilometara od cilja, koliki je bio maksimalni domet ove inačice. Međutim, u tim je tvrdnjama bilo samo djelomično istine jer je to isto zrakoplovstvo zahtijevalo od tih istih pilota da prije lansiranja svojih vođenih projektila zrak-zrak prvo vizualno identificiraju cilj kako ne bi oborili svoj avion. Kako se vizualna identifikacija aviona veličine lovca nikako nije mogla obaviti na udaljenosti od gotovo deset kilometara piloti su se morali približiti cilju a tad je učinkovitost Falcona bila vrlo loša. Svi ti nedostaci i znatno veća učinkovitost projektila AIM-9 Sidewinder na kraju su rezultirali povlačenjem AIM-4D iz operativne uporabe na početku 1969., da bi ga već 1973. povukli i iz pričuve ratnog zrakoplovstva.

XAIM-4H
Zadnji pokušaj da se Falcon ipak zadrži u operativnoj uporabi bio je 1970/71. kad je razvijena inačica XAIM-4H. Oznaka X pokazuje da se radilo samo o eksperimentalnom projektilu koji nikada nije ušao u operativnu uporabu. XAIM-4H je nastao kao unapređen projektil inačice AIM-4D. Dobio je aktivni laserski blizinski upaljač, novu bojnu glavu, povećanu brzinu na četiri Macha i povećanu pokretljivost. Maksimalni je domet povećan na 11,3 kilometara. Laserski upaljač je rabio četiri zrake koje su činile kružnicu oko projektila i omogućavale aktiviranje bojne glave iako projektil ne bi izravno pogodio cilj. Unatoč svim poboljšanjima prijašnji problemi s Falconima, koji su ove projektile doveli na loš glas, i sve veći uspjesi projektila AIM-9 Sidewinder nagnali su američko ratno zrakoplovstvo da 1971. otkaže razvoj AIM-4H projektila.

GAR-3A i GAR-4A (AIM-4F/G)
Ove dvije inačice ostale su u operativnoj uporabi i nakon što je AIM-4D iz nje povučen, ali samo na lovcima presretačima F-102 Delta Dagger i F-106 Delta Dart. Ovi su avioni služili u američkom ratnom zrakoplovstvu i nacionalnoj gardi sve do 1988. S povlačenjem iz operativne uporabe Delta Daggera i Delta Darta iz operativne su uporabe povučeni i projektili AIM-4F/G. AIM-4F je imao poluaktivno radarsko vođenje. Projektil dugačak 2,18 metara i promjera tijela 168 mm (razmah krila bio je 610 mm) imao je maksimalni domet od 11,3 kilometra. U trenutku lansiranja masa mu je bila 68 kilograma, a maksimalna brzina četiri Macha. Proizvedeno je 3400 komada te inačice. AIM-4G imao je infracrveni sustav vođenja. Bio je dugačak 2,06 metara i promjera tijela 168 mm (razmak krila bio je 610 mm). U trenutku lansiranja imao je masu od 66 kilograma, maksimalnu brzinu četiri Macha, a domet 11,3 kilometara. Oba su projektila imala bojnu glavu mase 13 kilograma. Ukupno je proizvedeno 2700 komada Falcona inačice AIM-4G.

GAR-11/AIM-26
Projektil AIM-26 bilo je najveći i najsnažniji projektil koji je nastao unutar obitelji Falcon. Osim toga AIM-26 je jedini američki vođeni projektil zrak-zrak naoružan nuklearnom bojnom glavom koji je ušao u operativnu uporabu. Hugles Electronics je počeo razvoj novog velikog projektila zrak-zrak 1956. godine. Razvijen je kao povećana inačica projektila GAR-1D kako bi se u njega mogla smjestiti nuklearna bojna glava, a sve kako bi se osiguralo sigurno uništenje sovjetskih teških bombardera velikog doleta. U početku su se razvijale dvije inačice, sa SARH i IR sustavima vođenja. Sustavi vođenja su preuzeti s projektila GAR-1 i GAR-2. Inačica sa SARH vođenjem dobila je oznaku XGAR-5 a inačica s IR sustavom samonavođenja XGAR-6. Cijeli je program prvo otkazan da bi ga ponovno “oživili” 1959. godine. Novi projektil je dobio oznaku GAR-11 (AIM-26A) te je zadržao samo SARH sustav vođenja. Zbog uporabe nuklearne bojne glave velike razorne moći dobio je i radarski upaljač. U operativnu je službu ušao 1961. i s njim su naoružani jedino presretači F-102 Delta Dagger. Zanimljivo je da je GAR-11 imao maksimalni domet od samo osam kilometara, koji je naknadno povećan na 9,7 km. Kombinacija tako malog dometa, nuklearne bojne glave i SARH sustava vođenja sigurno kod pilota nije bila prihvaćena s oduševljenjem. Već smo spomenuli da pri SARH vođenju avion koji je lansirao projektil cilj mora “osvjetljavati” svojim radarom sve dok ga projektil ne pogodi. U ovom slučaju to bi značilo da se pilot mora svojim avionom konstantno približavati cilju sve dok se ne aktivira nuklearna bojna glava. Projektile GAR-11 opremili su nuklearnom bojnom glavom W54. Iako je to najmanja nuklearna bojna glava razvijena u Sjedinjenim Američkim Državama, snage O,25 kT, pilotima ipak ne bi bilo baš ugodno da su morali letjeti prema središtu nuklearne eksplozije.

Uz to postavilo se pitanje smisla uporabe nuklearnog oružja iznad svog teritorija ili teritorija saveznika. Zbog toga je razvijena i inačica GAR-11A koju su opremili klasičnom bojnom glavom mase 18,1 kilogram. Nakon 1963. oznaka GAR-11 zamijenjena je s AIM-om 26. Inačica s nuklearnom bojnom glavom označena je kao AIM-26A, a inačica s konvencionalnom kao AIM-26B. Iako je u operativnu uporabu ušao 1961. AIM-26A u njoj ostao samo do 1972. Već je 1970. počeo projekt prerade nuklearnih glava W54 radi njihove ugradnje u bombe AGM-62 Walleye. Znatno bolji uspjeh postigao je AIM-26B koji je u operativnoj uporabi ostao sve do početka devedesetih godina prošlog stoljeća. Prodan je i Švicarskoj, a tamošnje ga je ratno zrakoplovstvo označilo kao HM-55 i njime naoružalo lovce presretače Mirage IIIS. Licenca za proizvodnju AIM-26B prodana je i Švedskog gdje se je proizvodio pod oznakom Rb 27. Švedsko ratno zrakoplovstvo njime je naoružalo svoje lovce Saab Draken i Saab Vigen. Projektil AIM-26 bio je dugačak 2,14 metara i promjera tijela 279 mm. Raspon krila bio mu je 620 mm. Masa u trenutku lansiranja bila mu je 92,1 kilogram.

GAR-9/AIM-47
Tvrtka Hughes je 1953. zaključila da na iskustvu stečenom razvojem raznih projektila obitelji Falcon može proizvesti potpuno novi vođeni projektil zrak-zrak velikog dometa. Tako je počeo razvoj projektila GAR-9 koji je trebao raditi zajedno s Hughesovim radarskim sustavom za kontrolu paljbe AN/ASG-18. Sve zajedno bilo je namijenjeno novom američkom lovcu presretaču XF-108 Rapier.

Za GAR-9 su odabrali raketni motor s tekućim gorivom i nuklearnu bojnu glavu, iako je ostavljena mogućnost i razvoja inačice s klasičnom bojnom glavom. Sustav vođenja trebao je biti kombinacija SARH-a i IR-a. Zbog velikog dometa projektil je dobio i autopilot za održavanje smjera leta na srednjem dijelu putanje. Uz to predviđena je i mogućnost ugradnje linka za prijenos podataka o položaju cilja s aviona na projektil. Infracrveni sustav bi se aktivirao u završnoj fazi prilaska cilju. Maksimalna brzina trebala je biti devet Machova, a domet 210 kilometara. Iako je američko ratno zrakoplovstvo odustalo od XF-108 razvoj radara AN/ASG-18 i projektila AIM-47 je nastavljen. Oba su se trebala ugraditi u novi lovac F-12 za koji je razvijena inačica AIM-47B sa sklopivim krilima. Iako su testiranja u letu pokazala da je AIM-47 učinkovit, projektil otkazivanje F-12 otkazan je i program AIM-47. Unatoč tome tvrtka Huges je uspjela proizvesti 80 predprodukcijskih primjeraka. Nastavila je razvijati tehnologiju te je na osnovama AIM-47 sredinom šezdesetih godina prošlog stoljeća nastao projektil AIM-54 Phoenix. 

Domagoj MIČIĆ