Vì sao dự án biến F-4 thành trinh sát cơ tốc độ Mach 3 chết yểu?

Nếu thành công, RF-4X sẽ là máy bay trinh sát có tốc độ hành trình nhanh nhất từng được chế tạo

Giải pháp kỹ thuật độc đáo

Giải pháp cho vấn đề tốc độ của Israel đến từ đề nghị của General Dynamics nhằm chuyển đổi những chiếc F-4E sang một tiêu chuẩn kỹ thuật khác. Khí động học tổng thể của máy bay phần lớn vẫn như cũ, nhưng nó sẽ được gắn 2 thùng nước hòa nhập khí động dung tích 9.600 lít ngay phía trên động cơ, vậy lượng nước này có tác dụng gì?

Câu trả lời là dành cho hệ thống phun nước. Các nhà nghiên cứu tại General Dynamics đã tìm ra bí quyết nâng tốc độ của Phantom bằng cách làm mát máy nén (Pre-Compressor Cooling/PCC), nơi nước sẽ được phun vào luồng khí đi qua cửa hút gió động cơ trên đường tới các lõi đốt, nhằm giảm nhiệt độ không khí thổi qua máy nén.

Bằng cách hạ nhiệt, khối lượng và mật độ về lý thuyết có thể tăng lên, dẫn tới sức đẩy cao hơn, đặc biệt ở độ cao lớn. Những cổ đông của General Electric (công ty thiết kế và chế tạo động cơ J79 cho F-4E) không ấn tượng với đề nghị này, nhưng vẫn hỗ trợ trên danh nghĩa bằng việc nghiên cứu các khái niệm.

Đây không phải điều đặc biệt, General Dynamics trước đó đã cố gắng với chương trình Convair F-106 Delta Dart. Thử nghiệm được tiến hành tại Trung tâm Phát triển Kỹ thuật Arnold, cho thấy với việc làm mát máy nén, động cơ có thể đốt nhiên liệu phụ trội trong thời gian đáng kinh ngạc.

PCC cũng đã được sử dụng bởi McDonnell Douglas khi F-4 ra đời, chỉ nhằm phá vỡ và thiết lập một vài kỷ lục tốc độ của máy bay phản lực, mặc dù hệ thống cài đặt vào F-4 đời đầu rất cơ bản và thô sơ so với những gì General Dynamics muốn làm trên F-4X.

Thiết lập PCC mới cho F-4X một màn "sương mù" nước vào động cơ, ngăn ngừa sự tích tụ hơi ẩm bên trong. Để tận dụng tối đa PCC, cửa hút gió được thiết kế lại với họng lớn hơn, cải thiện luồng không khí di chuyển vào buồng máy nén.

Để quản lý luồng khí một cách hiệu quả, các tấm xẻ dòng đã được lắp đặt cũng như bổ sung máy tạo luồng xoáy cho động cơ J79. Kết quả cuối cùng là một chiếc F-4 có thể bay ở tốc độ Mach 3 và vận tốc hành trình trên Mach 2,4. Đây là chiến đấu cơ nhanh nhất từng được chế tạo. 

Những cải tiến chính của RF-4X từ F-4E

Nguyên nhân chính khiến dự án RF-4X bị "chết yểu"

Không quân Mỹ nhanh chóng từ bỏ khái niệm này, có thể là do sự xuất hiện của chiếc F-15A. Tuy nhiên Bộ Ngoại giao Mỹ lại có một lo lắng khác ở trong tâm trí.

Thời điểm đó, SR-71 (máy bay do thám nhanh nhất của Mỹ) cho khả năng thu thập tin tức tuyệt vời và bất khả xâm phạm. Với khách hàng nước ngoài, ngay cả những đồng minh thân cận, việc sở hữu và vận hành một chiếc phản lực mạnh mẽ F-4X sẽ tiềm ẩn không ít rủi ro.

Tình báo Liên Xô có thể sẽ thu thập thông tin về F-4X để phân tích và chế tạo tổ hợp tên lửa đủ sức bắn hạ SR-71, cản trở nghiêm trọng chương trình thu thập tình báo của Không quân Mỹ/CIA. Chính phủ Mỹ ngay lập tức cấm xuất khẩu loại máy bay phản lực này.

Làm việc một cách nhanh chóng, General Dynamics loại bỏ hệ thống vũ khí cùng giá treo của F-4X. Thay vì nhận vai trò máy bay tiêm kích, nó sẽ được trang bị camera HIAC-1 LOROP lắp trong mũi, đây chính là RF-4X. Mặc dù không đáp ứng mọi yêu cầu của Israel nhưng nó vẫn phù hợp cho mục đích trinh sát của họ.

Chiếc F-4E sửa đổi thành mô hình tỷ lệ thật cho RF-4X

Sau khi bảo vệ hợp đồng giúp Israel mua sắm RF-4X trong năm 1974, Không quân Israel (IAF) mượn một chiếc F-4E của General Dynamics (c/n 69-7576) để làm việc với mô hình tỷ lệ thật, sau đó là nguyên mẫu thử nhiệm RF-4X.

Công việc bắt đầu trong tháng 11, ngay sau khi máy bay được giao và tiến hành thử nghiệm vào các năm tiếp theo. Bìa các tông, giấy bồi được sử dụng để mô phỏng kiến trúc cửa hút khí mới cũng như các thùng nước PCC lớn hai bên thân. Mũi chiếc F-4E này cũng được kéo dài để chứa camera HIAC-1.

IAF muốn General Dynamics chế tạo hệ thống PCC càng sớm càng tốt vì nhu cầu rất cấp bách. Tuy nhiên, các kỹ sư phát hiện ra rằng họ cần thời gian nhiều hơn dự kiến.

Sau khi Mỹ rút khỏi dự án RF-4X, chương trình đã bị hủy, Israel không thể độc lập hoàn thành công việc. Chiếc F-4 Phantom II nhanh nhất trong lịch sử đã chết, nó không bao giờ được bay, thậm chí chưa vượt qua giai đoạn mô hình.