בעקבות כישלונות כל מטוסי הסילון, לא נשאר לצי האמריקני מטוס טוב, ובשנת 1953 ביקש הצי באופן דחוף שיפותח מטוס קרב בעל יכולות טיסה בכל תנאי מזג האוויר. בוצע מכרז בין חברת מקדונל, גראמן ונורת' אמריקן אוויאיישן, בו זכתה חברת מקדונל על בסיס מטוסה F3H-G/H. החברה זכתה בחוזה פיתוח על סך 38 מיליוני דולרים, והוזמנו שני אבות־טיפוס, על אף הדרישות שעדיין לא היו ברורות.
החברה פיתחה מספר שיפורים למטוס, בהם גרסאות של המטוס המונעות על ידי מנוע רייט J67, שני מנועי J65 או J79, שהבטיחו מהירות גבוהה של 1.97 מאך. מקדונל איירקראפט הגישה הצעה של המטוס שנקרא "Super Demon" ב-19 בספטמבר 1953.
בשונה משאר המטוסים באותה העת, המטוס המוצע היה מודולרי, כלומר, ניתן היה באמצעות החלפת מבני אף המטוס ותא הטייס לאפשר למטוס לבצע משימות שונות. בין היתר ניתן היה לשנות את המטוס מחד־מושבי לדו־מושבי, להוסיף מצלמה, ומספר תכונות נוספות.
חיל־הים היה מעוניין בהזמנת הגרסה המשודרגת של ה-F3H, אך ה-F-11 טייגר וה-F-8 קרוסיידר כבר סיפקו את הצורך במטוס קרב על־קולי.
צוות הפיתוח של מקדונל איירקראפט שדרג את התכן למטוס המוצע למטוס קרב־הפצצה בעל 11 נקודות נשיאה לסוגי חימוש שונים, עם יכולת תקיפה בכל תנאי מזג האוויר. ב-18 באוקטובר 1954 קיבלה החברה הזמנה בכתב לייצור שני אבות־טיפוס של מטוס ה-F3H המשודרג, המכונים YAH-1. שבעה חודשים מאוחר יותר, ב-26 במאי 1955, הוצגו דרישות שונות לגמרי למטוס הקרב, בטענה שלא היו זקוקים לו; מטוס ה-A-4 סקייהוק שימש לתקיפות קרקע, וה-F-8 קרוסיידר לקרבות אוויר.
עם זאת, מטוסים אלו לא נתנו מענה להגנה אווירית, ולכן, דרישות חיל־הים הוסבו למתן מענה לצורך זה. משימה זו דורשת מכ"ם שונה מהמכ"ם המקורי, לכן בוטלה הגרסה החד־מושבית של המטוס.
אב הטיפוס XF4H-1.
מקדונל איירקראפט החלו לפתח אב־טיפוס למטוס, שנקרא XF4H-1. המטוס צויד במנוע J79-GE-8.
פרופיל הכנף היה דק, במטרה להקל על השגת מהירויות על־קוליות. מאותה הסיבה, שפת ההתקפה של הכנף הייתה משוכה לאחור ב-45°.
בהמראה ובנחיתה על המטוס לטוס בזווית התקפה גבוהה, במטרה להשיג עילוי גבוה יחסית למהירותו. עם זאת, בזוויות גבוהות מדי, נוצרת תופעת ההזדקרות. למניעת תופעה זו, צוידה הכנף במערכת "BLCS". המערכת מזריקה אוויר דחוס מהמנוע לחלקו העליון של המדף, ובכך מגדילה את זווית ההתקפה המקסימלית להזדקרות. על ידי כך ניתן להתגבר על האווירודינמיקה הבעייתית של כנף משוכה במהירויות אלו, במיוחד בעת פעילות על נושאות מטוסים בהן נדרש המטוס לנחות ולהמריא במהירויות נמוכות במיוחד. על־מנת לאפשר נחיתה על נושאות מטוסים, כני הנסע הכוללים משככים, תוכננו לעמוד במכת נחיתה במהירות שקיעה של 7 מטר/שנייה.
ניסויי מנהרת רוח העלו בעיית חוסר יציבות רוחבית. אחד הפתרונות לבעיה הוא הקניית זווית דיהאדרל (כלפי מעלה) של 5° לכנפיים. על־מנת להימנע מתכן מכני מחודש של שורש הכנף, החליטו המתכננים להטות את הקצה הכנף החיצוני ב-12°, במקום את כולה ב-5°.
מייצב הגובה של הפנטום משמש כולו גם כהגה, כלומר, נע כיחידה. מייצב הגובה תוכנן בזווית אנהאדרל (כלפי מטה) של 23°, ובכך תרם לצמצום השטח הנמצא בעקבת המנוע בזוויות התקפה גבוהות, מה שישפר את יעילות המייצב בזוויות אלו.
כונסי האוויר צוידו במשטחי רמפה נעים במטרה למנוע כניסת גל הלם לתוך פתח הכונס במהירויות על קוליות.
מטרתו המקורית של מטוס הפנטום הייתה יירוט מטרות בטווחים רחוקים בעזרת טילים ארוכי טווח, ללא צורך בכניסה לקרב אוויר צמוד. עקב כך לא צויד הפנטום בתותחים ליירוט מטווח קרוב.
למטוס הוצעו שמות כגון "Satan", "Mithras" ו-"Ghost", אך לבסוף החליט מייסד מקדונל איירקראפט לציינו פנטום II (השם פנטום כבר היה בשימוש במטוס FH פנטום), בניגוד להמלצת עובדי החברה.
בחינות אב הטיפוס.
ב-25 ביולי 1955, הזמין חיל־הים האמריקאי שני דגמי XF4H-1 וחמישה דגמי טרום־ייצור YF4H-1. טיסת הבכורה של הפנטום התקיימה ב-27 במאי 1958, והתרחשה בה תקלה הידראולית, בגללה לא התקפלו כני הנסע לאחר ההמראה, אך בדגמים הבאים תוקנה הבעיה. הבדיקות הראשוניות דרשו עיצוב מחודש של הרמפות בכונסי האוויר. כחלק מכך נקדחו חורים ברמפות כדי לאפשר לאוויר של שכבת הגבול, הצמודה למעטה המטוס ונוטה להיות מערבולתית, לחמוק מכונס המנוע.
המטוס התחרה במטוס ה-XF8U-3 קרוסיידר III, אך בגלל עומס העבודה על הטייס, החליט חיל־הים כי הוא מעוניין במטוס דו־מושבי, וה-XF4H-1 זכה.
עיכוב באספקת מנועי ה-J79-GE-8 גרם לכך שהמטוסים הראשונים סופקו עם מנוע J79-GE-2, וגם −2A, שסיפקו דחף עם מבער אחורי בעוצמת 71.8 קילו-ניוטון, במקום 75.4 קילו־ניוטון.
ב-1959 החלו ניסויים לבחינת התאמה לנושאת מטוסים, והביקורת המלאה בוצעה על גבי נושאת המטוסים "USS Independence" ב-15 בפברואר 1960.
מאפיינים עיקריים.
הפנטום הוא מטוס דו־מושבי, ומושביו ממוקמים זה מאחורי זה (טנדם). חידושיו העיקריים הם מכ"ם "פולס דופלר" - המסוגל לזהות מיקומו של מטוס במרחב, ובנוסף את כיוון התקדמותו (מכ"ם ארבע-ממדי), ושימוש נרחב בסגסוגת טיטניום בשלדת המטוס.
למרות הממדים הגדולים ומשקל ההמראה הגדול שלו (27,000 ק"ג), מהירותו המרבית של הפנטום היא 2.23 מאך. למטוס תשע נקודות נשיאה, המאפשרות נשיאת מטען כולל של עד 8,400 ק"ג, ובו טילי אוויר-אוויר ואוויר-קרקע, פצצות מונחות ובלתי-מונחות, ואף פצצות גרעיניות.
המטוס נושא ארבעה טילי AIM-7 ספארו III מונחי מכ"ם וארבעה AIM-9 סיידוויינדר ומצויד במכ"ם AN/APQ-50, שבזכותו התאפשרה יכולת יירוט בכל תנאי מזג האוויר.
ביצועי טיסה.
אחד מיתרונותיו הבולטים של הפנטום בקרבות הוא הדחף הגבוה, הנוצר על ידי שני מנועי ה-J-79, המאפשר לטייס מנוסה לחמוק או להיכנס לקרב אוויר כרצונו.
יתרונו של הפנטום היה שתוכנן ליירט מטרות מטווחים רחוקים באמצעות טילים מונחי מכ"ם, אך חסרונו היה בקרבות אוויר צמודים. יכולת התימרון שלו נמוכה ביחס למטוסי הקרב הסובייטים, והיה נתון לתופעת סבסוב הפוך לא רצויה. למרות האפשרות להיכנס לסחרור עקב תכונה בעייתית זאת, דיווחו טייסיו כי המטוס נוח ויציב להטסה אף על גבול מעטפת ביצועיו.
חיסרון נוסף הוא פליטת עשן שחור סמיך ובולט ממנועי ה-J-79, מה שמקל על איתור המטוס על ידי האויב.
מקרה יוצא דופן בהיסטורית השירות של הפנטום שהתאפשר בעקבות הדחף הגבוה, הוא הדחיפה של פארדו.
קרבות אוויר.
לאחר מלחמת קוריאה האלקטרוניקה המוטסת הפכה לענף ששמו אוויוניקה. טילי ה-AIM-7 ספארו וה-AIM-9 סיידוויינדר כמו גם טילי אוויר-אוויר נוספים הפכו מתקדמים יותר. יתרון הטילים הללו בשיגורם מטווח ארוך ללא צורך בכניסה לקרב אוויר צמוד גרם לתפישה שהפכה לתורת הלחימה במערב, הגורסת כי שימוש בטילים ארוכי טווח עדיף. כתוצאה מכך, עבר הדגש הן בפיתוח המטוסים והן בהכשרת צוותי אוויר מביצועים בקרבות אוויר לביצועים במערכות אוויוניות. מסיבה זו לא צויד הפנטום בתותח פנימי.
במלחמת וייטנאם, חייב הפיקוד העליון את הטייסים האמריקאים זיהוי ויזואלי של המטרה, כלומר המיירט חייב היה להתקרב לטווח ראייה כדי לראות ולזהות את האויב, מחשש לתקרית אש כוחותינו. בשל הקרבה התפתחו הקרבות לקרבות אוויר קלאסיים. הדבר מנע את השימוש בטילים ארוכי הטווח בהם התכוונו להשתמש, והקשה על הטייסים להשתתף בקרבות האוויר, שכן טילי ה-AIM-7 ספארו לטווח בינוני, כמו גם ה-AIM-9 סיידווינדר היו לעיתים לא אמינים ולא אפקטיביים בטווחים קרובים. ניסיון להוסיף לדגם ה-F-3C של חיל־האוויר פוד ובו תותח M61 וולקן המותקן מתחת לכנף המטוס הביא לתוצאות לא טובות: גרר המטוס גדל, ומנשא פוד התותח גרם לרטט רב של התותח ולחוסר יציבות רב מדי לירי מדויק.
לאחר אבדות רבות במלחמה, בוצע מחקר מעמיק בנושא, ונמצא כי צוותי האוויר לא ידעו לתמרן בקרבות אוויר, ולעומתם הטייסים המנוסים, ותיקי מלחמת קוריאה, הצליחו יותר בכך. בנוסף, נמצא כי ההחלטה לייצר מטוסי קרב חסר תותחים, כמו הפנטום בדגמיו הראשונים, הייתה שגויה, שכן יכולת הקרב שלהם תלויה בטכנולוגיה לא אמינה.
שירות בארצות הברית.
שירות בחילות ארצות הברית.
ה-F-4 פנטום הוא מטוס קרב רב־משימתי המשמש להפצצה, יירוט ותקיפה. כתוצאה מכך הוא נמנה עם דגמי המטוסים המעטים שהיו בשימוש חיל הים האמריקני, חיל הנחתים האמריקני וחיל האוויר האמריקני בו זמנית. הוא שירת בחילות אלו מ-1961 עד 1995 ו-2004 ובכך היה אחד ממטוסי הקרב בעל השירות הארוך ביותר ב.
ייצור ושירות.
הפנטום יוצר ברובו על ידי חברת מקדונל דאגלס (כיום "בואינג"), ארצות הברית. המטוס נחשב לאחד ממטוסי הקרב והתקיפה הבולטים ביותר של זמנו, ושימושיו שונים ומגוונים. הוא היה עמוד השדרה של חילות האוויר בארצות הברית ובמדינות אחרות. המטוס עבר שדרוגים רבים לצורך התאמתו לכל סוג משימה: מתקיפת מטרות קרקע נייחות עבור בתקיפת ספינות טילים וכלה ביירוט מטוסי קרב אחרים.
כמה מהשיפורים הראשונים שבוצעו בו, לאחר תחילת הייצור, היו החלפת המכ"ם, ושיפור מבנה החופה, במטרה לשפר את שדה הראייה של הטייס ולהקטין את תחושת הקלסטרופוביה. במהלך שירותו נוספו לפנטום שינויים רבים נוספים, ויוצרו דגמים שונים.
הפנטום נכנס לשירות בחיל הים האמריקאי ב-1961, וחיל האוויר האמריקאי קיבל את הפנטום בעקבות לחץ שהפעיל רוברט מקנמארה להכניס לשימוש מטוס שכל זרועות הצבא יעשו בו שימוש. לאחר שזכה F-4B בהשוואה התפעולית אל מול מטוס ה-F-106 דלתא דארט, שאל חיל האוויר האמריקאי שני מטוסי F-4B מחיל הים האמריקאי, שכונו באופן זמני "F-110 ספקטר", ועל סמך התנסותם עם גרסה זו הכינו דרישות לשינויים שיענו לצורכיהם.