נורת'רופ YF-23

אב טיפוס למטוס קרב סילוני חמקן, פותח בארה"ב לקרא סוף המאה ה-20
(הופנה מהדף YF-23)

נורת'רופ YF-23אנגלית: Northrop YF-23) היה מטוס קרב סילוני חמקן, חד מושבי, דו מנועי (אנ') מהדור החמישי שהתחרה עם לוקהיד YF-22 (אנ') בתוכנית מטוס קרב טקטי מתקדם (אנ') (ATF) של חיל האוויר של ארצות הברית. נורת'רופ בנתה 2 אבות טיפוס הקרואים "האלמנה השחורה השנייה" ו"רוח רפאים אפורה".

נורת'רופ yf-23
Northrop YF-23
YF-23 טס מעל בסיס חיל האוויר אדוארדס
YF-23 טס מעל בסיס חיל האוויר אדוארדס
מאפיינים כלליים
סוג מטוס קרב הדגמה טכנולוגית (אנ')
ארץ ייצור ארצות הבריתארצות הברית ארצות הברית
יצרן נורת'רופ/מקדונל דאגלס
טיסת בכורה 27 באוגוסט 1990
תקופת שירות מעולם לא נכנס לשירות בצורה רשמית – הווה
צוות 1
יחידות שיוצרו 2 אבות טיפוס
ממדים 
אורך 20.55 מ'
גובה 4.24 מ'
מוטת כנפיים 13.28 מ'
שטח כנפיים 84 מ"ר
משקל ריק 13,154 ק"ג
משקל טעון 23,278 ק"ג
משקל המראה מרבי 28,123 ק"ג
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg
ביצועים 
מהירות מרבית יותר מ-2.4 מאך
(המהירות המרבית מסווגת)
טווח טיסה מרבי 4,489 ק"מ
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg
חימוש 
תותחים 1 × 20 מ"מ תותח M61 וולקן
טילים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg
הנעה 
פראט אנד וויטני YF119 (אנ') או
ג'נרל אלקטריק YF120 (אנ')
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg

בשנות ה-80 של המאה ה-20 החל חיל האוויר של ארצות הברית לחפש תחליף למטוסי הקרב שלו, במיוחד כדי להתמודד עם המטוסים המתקדמים, סוחוי Su-27 ומיג-29 של ברית המועצות. כמה חברות הגישו הצעות עיצוב; חיל האוויר בחר בהצעות של נורת'רופ ולוקהיד. נורת'רופ שיתפה פעולה עם מקדונל דאגלס לפיתוח ה־YF-23, בעוד לוקהיד, בואינג וג'נרל דיינמיקס פיתחו את ה־YF-22.

ה־YF-23 היה מהיר ובעל שטח חתך מכ"ם קטן יותר ממתחרהו, אבל פחות זריז ולבסוף הפסיד במכרז. לאחר תהליך פיתוח והערכה של ארבע שנים, ה־YF-22 הוכרז כמנצח ב־1991 ונכנס לייצור בתור לוקהיד מרטין F-22 ראפטור.

בשנת 2004, חברת נורת'רופ גראמן הציעה עיצוב של מפציץ מתקדם המבוסס על ה־YF-23 בתוכנית מפציץ הדור הבא (אנ') (NGB) לפיתוח מפציץ בינוני (אנ'), אך התוכנית בוטלה בשנת 2006.

צי ארצות הברית שקל להשתמש בגרסת הייצור כתחליף למטוסי ה־F-14 טומקט, אך התוכנית בוטלה ושני מטוסי הניסוי עברו בשנת 2010 לתצוגה במוזיאונים.

פיתוחעריכה

ב־1978, לווייני סיור אמריקאים הבחינו לראשונה באבות טיפוס הסובייטיים המתקדמים של ה־Su-27 והמיג-29, מה שעורר דאגה בארצות הברית. שני הדגמים הסובייטיים היו צפויים להפחית את יתרון התמרון של מטוסי קרב אמריקאים עכשוויים. בשנת 1981, חיל האוויר של ארצות הברית ביקש מידע מכמה חברות תעופה וחלל על תכונות אפשריות עבור מטוס קרב טקטי מתקדם (ATF) שיחליף את המקדונל דאגלס F-15 איגל. לאחר דיונים עם חברות תעופה וחלל, חיל האוויר הפך את מטוס העליונות האווירית לתפקיד העיקרי של מטוס קרב טקטי מתקדם. מטוס הקרב היה אמור לנצל את היתרונות של טכנולוגיות מתפתחות, כולל חומרים מרוכבים, סגסוגות קלות משקל, מערכות בקרת טיסה מתקדמות, מערכות הנעה חזקות יותר וטכנולוגיית חמקנות. באוקטובר 1985, חיל האוויר הוציא בקשה להצעה (RFP) למספר יצרני מטוסים. ה־RFP שונה במאי 1986 כדי לכלול הערכה של אב־טיפוס של כלי טיס אוויריים משני המועמדים הסופיים. במקביל, הצי האמריקאי, במסגרת התוכנית מטוס קרב טקטי מתקדם (NATF), הודיע כי ישתמש בנגזרת זוכה ה־ATF כדי להחליף את ה־F-14 טומקט שלו. תוכנית NATF קראה לרכישת 546 מטוסים יחד עם הרכש המתוכנן של חיל האוויר של 750 מטוסים.

 
מבט מלמעלה של ה־YF-23, מראה את הכנפיים הטרפזיות וההפרדה בין גוף המטוס הקדמי לבתי תאי המנועים.

ביולי 1986 הוגשו הצעות להדגמה ואימות (Dem/Val) על ידי לוקהיד, בואינג, ג'נרל דיינמיקס, מקדונל דאגלס, נורת'רופ, גרומן ורוקוול; שני האחרונים נשרו מהתחרות זמן קצר לאחר מכן. הצעת העיצוב (DP) של נורת'רופ סומנה DP110. לאחר הגשת ההצעות, לוקהיד, בואינג וג'נרל דיינמיקס הקימו צוות כדי לפתח את העיצובים המוצעים שלהם שנבחרו, אם בכלל. נורת'רופ ומקדונל דאגלס הקימו צוות עם הסכם דומה. ההצעות של לוקהיד ונורת'רופ נבחרו כעולות לגמר ב־31 באוקטובר 1986 עבור Dem/Val. שני הצוותים קיבלו 50 חודשים לבנות ולבחון את אבות הטיפוס שלהם, והם הצליחו, וייצרו את הלוקהיד YF-22 ואת נורת'רופ YF-23.

ה־YF-23 תוכנן לעמוד בדרישות חיל האוויר של ארצות לגבי שרידות, שיוט על־קולי, חמקנות וקלות תחזוקה. דרישות שיוט על־קולי קראו לטיסה על־קולית ממושכת ללא שימוש במבערים אחוריים. נורת'רופ נעזרה בניסיונה עם ה־B-2 ספיריט ומקדונל דאגלס F/A-18 הורנט כדי להפחית את הרגישות של הדגם לגילוי מכ"ם ואינפרא אדום. חיל האוויר דרש תחילה מהמטוס לנחות ולעצור בטווח של 2,000 רגל (610 מ'), מה שאומר שימוש בהיפוכי דחף על המנועים שלהם. בשנת 1987, חיל האוויר שינה את דרישת אורך המסלול ל־3,000 רגל (910 מ'), כך שלא היה צורך יותר במחזירי דחף. זה איפשר למטוס להחזיק בתי תאי מנועים קטנים יותר.

ה־YF-23 הראשון (מספר סידורי 87-0800), אב־טיפוס לכלי אוויר 1 (PAV-1), הושק ב־22 ביוני 1990; PAV-1 יצא לטיסת הבכורה שלו בת 50 דקות ב־27 באוגוסט עם אלפרד מץ בהגאים. ה־YF-23 השני (מספר סידורי 87-0801, PAV-2) ביצע את הטיסה הראשונה שלו ב־26 באוקטובר, בהטסתו של ג'ים סנדברג. ה־YF-23 הראשון נצבע באפור פחם וקיבל את הכינוי "האלמנה השחורה השנייה", על שם נורת'רופ P-61 האלמנה השחורה (אנ') ממלחמת העולם השנייה. היה לו לזמן קצר סימון שעון חול אדום שדומה לסימון בצד התחתון של עכביש האלמנה השחורה לפני שהנהלת נורת'רופ הסירה אותו. אב הטיפוס השני נצבע בשני גוונים של אפור וקיבל את הכינוי "עכביש" ו"רוח רפאים אפורה".

תכנוןעריכה

 
מבט קדמי של 87–0800 המראה את החלק החיצוני המתעקל של העיצוב.

ה־YF-23 (סימול DP117K) היה מטוס בעל מראה לא שגרתי, עם כנפיים בצורת טרפזים (אנ'), פרופיל בעל שליטה שטחית משמעותית להפחתת גרר אווירודינמי במהירויות עבר-קולי ומהירות על-קולית, וזנב V (אנ') שנע כולו. תא הטייס הוצב גבוה, ליד חרטום המטוס לראות טובה לטייס. המטוס כלל תצורת כן נסע עם רגל נחיתה באף ושתי רגליים עיקריות. תא חימוש פנימי הונח על הצד התחתון של גוף המטוס בין האף לכן הנחיתה הראשי. לתא הטייס מקל מרכזי ומצערת צד.

המטוס הונע על ידי שני מנועי טורבו-פאן כאשר כל אחד מהם נמצא בתא מנוע נפרד עם תעלות S (אנ'), כדי להגן על מדחסים ציריים (אנ') של המנוע מפני גלי מכ"ם, משני צידי עמוד השדרה של המטוס. הפתחים היו טרפזיים בפרופיל חזיתי, עם לוחות נקבוביים מיוחדים מלפנים כדי לספוג את מערבולי שכבת הגבול ולשחררם מעל הכנפיים. מבין שני המטוסים שנבנו, הראשון YF-23 (PAV-1) היה מצויד במנועי פראט אנד וויטני YF119 (אנ'), ואילו השני (PAV-2) הונע על ידי מנועי ג'נרל אלקטריק YF120 (אנ'). המטוס כלל חרירי רמפה עם הרחבה חד-פעמית (SERN) ובניגוד ל־YF-22, אינו משתמש בהנעה וקטורית. כמו ב־B-2, זרמי הפליטה ממנועי ה־YF-23 זרמו דרך תעלות הפליטה מחופי אריחים כדי לפזר חום ולהגן על המנועים מפני טילי ביות תת-אדום (IR) מלמטה.

 
מבט אחורי של YF-23, מראה את תעלות הפליטה שלו מחופות באריחים.

משטחי היגוי נשלטו על ידי מערכת מחשוב ניהול מרכזית. הרמת המדפים והמאזנות בצד אחד והורדתם בצד השני, סיפקו את יציבות כלי טיס. סנפירי זנב ה־V היו בזווית של 50 מעלות מהאנך. הגובה סופק בעיקר על ידי סיבוב סנפירי זנב V אלה בכיוונים מנוגדים כך שהקצוות הקדמיים שלהם נעו יחד או נפרדים. הפיתול סופק בעיקר על ידי סיבוב סנפירי הזנב באותו כיוון. טייס הניסוי פול מץ הצהיר כי ל־YF-23 יש ביצועים מעולים בזווית תקיפה גבוהה (AoA) בהשוואה למטוסים מדור קודם, עם AoA קצוץ של עד 60 מעלות. הסטת כנפי הכנף כלפי מטה וגלגלי הגלגלים למעלה משני הצדדים סיפקו בו זמנית בלימה אווירודינמית. כדי לשמור על עלויות יצירת אב טיפוס נמוכות למרות העיצוב החדש, נעשה שימוש במספר רכיבי "מדף מסחריים", כולל גלגל אף של F-15, חלקי גלגלי נחיתה ראשיים של F/A-18 ורכיבי תא הטייס הקדמי של מקדונל דאגלס F-15 איגל.

ייצור F-23עריכה

תצורת הייצור המוצעת של F-23 (DP231 למנוע F119 ו־DP232 למנוע F120) לפיתוח בקנה מידה מלא, או פיתוח הנדסה וייצור (EMD), הייתה שונה מאבות הטיפוס של YF-23 במספר מובנים. במקום תא חימוש פנימי בודד שבו החימוש ינשא, לתכנון ה־EMD יהיו שני תאי טנדם בגוף המטוס הקדמי המוארך, כאשר התא הקדמי מיועד לטילי AIM-9 לטווח קצר; תותח M61 וולקן יותקן בצד השמאלי של גוף המטוס הקדמי. אורכו הכולל של המטוס גדל מעט, נפחו הורחב, האף הוגדל כדי לקבל מערכות משימה, לרבות המכ"ם, ומנשק זוויתי הגוף הקדמי היו פחות בולטים והורמו לאותו גובה כמו הקצה המוביל של הכנף. מחיקת היפוכי דחף אפשרה למנועים לקבל חתך קטן ומעוגל יותר ולמלא את הרווח ביניהם כדי לשמור על שליטה בשטח.

היסטוריה תפעוליתעריכה

הערכהעריכה

 
שני מטוסי ה־YF-23 טסים מעל מדבר מוהאבי. הם זכו לכינוי "רוח רפאים אפורה" (בחזית), ו"האלמנה השחורה השנייה".

ה־YF-23 הראשון, עם מנועי פראט אנד ויטני, הגיע ל־1.43 מאך ב־18 בספטמבר 1990, ואילו השני, עם מנועי ג'נרל אלקטריק, הגיע ל־1.6 מאך ב־29 בנובמבר 1990. לשם השוואה, ה־YF-22 השיג 1.58 מאך בשיוט על. ה־YF-23 נבדק למהירות מרבית של 1.8 מאך עם מבערים והשיג זווית תקיפה מקסימלית של 25 מעלות. המהירות המרבית מסווגת, אם כי מקורות מציינים מהירות מרבית גדולה מ־2 מאך בגובה ומהירות שיוט-על גדולה מ־1.6 מאך. תא חימוש פנימי של המטוס הוגדר לשיגור נשק, ושימש לבדיקת אקוסטיקה של תא החימוש, אך לא נורו טילים; לוקהיד שיגרה בהצלחה טילי AIM-9 סיידוויינדר ו־AIM-120 אמראם ממטוסי ההדגמה שלה YF-22‏. PAV-1 ביצע הדגמת קרב בקצב מהיר עם שש טיסות על פני תקופה של 10 שעות ב־30 בנובמבר 1990. בדיקות הטיסה נמשכו עד דצמבר. שני מטוסי ה־YF-23 טסו 50 פעמים במשך 65.2 שעות בסך הכל. הבדיקות הדגימו את ערכי הביצועים החזויים של נורת'רופ עבור YF-23. ה־YF-23 היה חמקני ומהיר יותר, אבל ה־YF-22 היה זריז יותר.

 
YF-22 בחזית עם YF-23 ברקע.

שני צוותי הקבלן הגישו תוצאות הערכה עם הצעותיהם בדצמבר 1990, וב־23 באפריל 1991 הודיע מזכיר חיל האוויר של ארצות הברית דונלד רייס כי ה־YF-22 הוא המנצח. חיל האוויר בחר במנוע YF119 כדי להניע את גרסת הייצור של F-22. העיצובים של לוקהיד ופראט אנד ויטני דורגו גבוה יותר בהיבטים טכניים, נחשבו לסיכונים נמוכים יותר, ונחשבו כבעלי ניהול תוכניות יעיל יותר. בעיתונות התעופה הועלתה השערה שגם ה־YF-22 נתפס כמותאם יותר למטוס קרב טקטי ימי מתקדם (NATF) (1991–1990) של הצי, אך עד 1992 נטש הצי האמריקני את NATF.

בעקבות התחרות, שני מטוסי ה־YF-23 הועברו למרכז מחקר הטיסה דריידן (כיום נקרא מרכז מחקר התעופה ארמסטרונג (אנ')) של נאס"א בבסיס חיל האוויר אדוארדס, קליפורניה, ללא המנועים שלהם. נאס"א תכננה להשתמש באחד מהמטוסים כדי ללמוד טכניקות לכיול עומסים חזויים לתוצאות טיסה מדודות, אך זה לא התרחש.

מפציץ מבוסס YF-23עריכה

ב־2004 הציע נורת'רופ גרומן מפציץ מבוסס YF-23 כדי לענות על צורך של מזכיר חיל האוויר של ארצות הברית במפציץ בינוני, שעליו התחרו גם ה־FB-22 (אנ') וה־B-1R. נורתרופ שינתה את מטוס ה־PAV-2 כדי לשמש דגם תצוגה למפציץ הבינוני המוצע שלה. האפשרות של מפציץ בינוני מבוסס YF-23 הסתיימה ב־Quadrennial Defense Review (אנ') משנת 2006, שהעדיפה מפציץ ארוך טווח עם טווח הרבה יותר גדול. חיל האוויר עבר מאז לתוכניות מפציץ הדור הבא (אנ') (NGB) ומפציץ תקיפה ארוך טווח (אנ') (LRS-B).

יפן השיקה תוכנית לפיתוח מטוס קרב מקומי מדור 5/6 (F-3) לאחר שהקונגרס האמריקאי סירב ב־1998 לייצא את ה־F-22. לאחר מחקר רב ובניית דגמים סטטיים, מטוס המבחן של מיצובישי, X-2 שינשין טס כמדגים טכנולוגיה (אנ') משנת 2016. עד יולי 2018, יפן אספה מספיק מידע והחליטה שהיא תצטרך שותפים בין־לאומיים להשלמת פרויקט זה. חברה אחת כזו שהגיבה הייתה נורת'רופ גראמן ויש השערות שהיא יכולה להציע גרסה מודרנית של ה־YF-23 ליפן.

מטוסים בתצוגהעריכה

 
YF-23 באזור השחזור של המוזיאון הלאומי של חיל האוויר של ארצות הברית.
 
YF-23 ‏ (PAV-2) "עכביש", מוצג במוזיאון המערבי לטיסה, 2017.

שני מבנה כלי הטיס YF-23 נשארו באחסון עד אמצע 1996, אז הועברו המטוסים למוזיאונים:[1]

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

הערות שולייםעריכה

  1. ^ YF-23, NASA Dryden Flight Research Center
  2. ^ Northrop-McDonnell Douglas YF-23A Black Widow II, National Museum of the U.S. Air Force, 6 November 2015
  3. ^ YF-23, Armstrong Flight Research Center
  4. ^ Static Displays, Northrop YF-23A “Black Widow II”, Western Museum of Flight