Northrop YF-23

Northrop/McDonnell Douglas YF-23, Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri için tasarlanmış tek kişilik, çift motorlu hayalet avcı uçağı ve teknoloji göstericisidir. Tasarım, Lockheed YF-22 ile birlikte hava kuvvetlerinin Gelişmiş Taktik Avcı () yarışmasında üretim sözleşmesi için iki finalistten biri oldu. Black Widow II ve Gray Ghost adlı iki YF-23 prototipi üretildi.

1980'lerde Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri, özellikle Sovyetler Birliği'nin Suhoy Su-27 ve Mikoyan MiG-29'una karşı mevcut avcı uçaklarının yerine geçecek bir tasarım aramaktaydı. Açılan yarışmada birçok şirket tasarımlarını değerlendirmeye sundu. Finalist olarak Northrop ve Lockheed'in önerileri seçildi. Northrop, YF-23'ü geliştirmek için McDonnell Douglas ile ortak çalışırken; Lockheed, Boeing ve General Dynamics birlikte YF-22'yi geliştirdi.

YF-23 rakibine göre radara daha az görünür ve daha hızlı olsa da aynı derecede çevik değildi. Dört yıllık bir geliştirme ve değerlendirme sürecinin ardından, 1991'de YF-22'nin yarışmayı kazandığı ilan edildi ve Lockheed Martin F-22 Raptor olarak üretime girdi. Amerika Birleşik Devletleri Donanması, Gelişmiş Taktik Avcı'nın üretim sürümünü temel alacak bir tasarımı Grumman F-14'lerinin yerini alması için değerlendirmekteydi ancak bu plan daha sonra iptal edildi. İki YF-23 prototipi de 2010 itibarıyla müzelerde sergilenmektedir.

Amerikan keşif uydularının 1978'de ilk kez Sovyet Suhoy Su-27 ve Mikoyan MiG-29 avcı uçaklarının prototiplerini tespit etti. Her iki Sovyet modelinin de çağdaş Amerikan avcı uçaklarıyla Sovyet uçakları arasındaki manevra kabiliyeti farkını azaltması bekleniyordu. 1981'de Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri (USAF), McDonnell Douglas F-15 Eagle'ın yerini alacak bir Gelişmiş Taktik Avcı'nın (ATF) olası özellikleri hakkında çeşitli havacılık şirketlerinden bilgi istedi. Havacılık ve uzay şirketleri ile görüştükten sonra USAF, ATF'in ana rolünü havadan havaya mücadele olarak belirledi. ATF; kompozit malzemeler, hafif alaşımlar, gelişmiş uçuş kontrol sistemleri, daha güçlü itiş sistemleri ve hayalet teknoloji gibi yeni teknolojilerden faydalanacaktı. Ekim 1985'te USAF, çeşitli uçak üreticilerine yönelik bir teklif talebi yayımladı. Mayıs 1986'da bu talep, iki finalistten alınan prototip hava araçlarının değerlendirmesini içerecek şekilde değiştirildi. Aynı zamanda Amerika Birleşik Devletleri Donanması, Donanma Gelişmiş Taktik Avcı () programı altında F-14 Tomcat'in yerine ATF kazananının bir türevini kullanacağını açıkladı. USAF'in 750 uçaklık tedarik planına ek olarak, NATF programı da 546 uçak tedariki içermekteydi.

Temmuz 1986'da Lockheed, Boeing, General Dynamics, McDonnell Douglas, Northrop, Grumman ve Rockwell tarafından teklifler sunuldu. Grumman ve Rockwell bir süre sonra yarışmadan çekildi. Teklif sunumlarını takiben Lockheed, Boeing ve General Dynamics, kendi önerdikleri tasarımlardan hangisi kabul edilirse onu geliştirmek üzere bir ekip oluşturdu. Northrop ve McDonnell Douglas da benzer bir işbirliği anlaşmasına vardılar. Lockheed ve Northrop teklifleri 1 Ekim 1986'da finalistler olarak seçildi. Her iki gruba da prototiplerini üretmeleri ve uçuş testlerini yapmaları için 50 ay süre verildi. İki grup da bu dönemi başarıyla tamamlayarak Lockheed YF-22 ve Northrop YF-23 prototiplerini ürettiler.

YF-23, USAF'in önemli saydığı beka, süperseyir, radara yakalanmama ve bakım kolaylığı gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştı. Süperseyir, artyakıcı kullanılmadan uzun süre sesten hızlı uçuş becerisi gerektirmekteydi. Northrop, modelin radar ve kızılötesi tespite yakalanma olasılığını azaltmak için B-2 Spirit ve F/A-18 Hornet modellerindeki tecrübelerinden faydalandı. USAF başlangıçta uçağın inişte içinde durmasını istemekteydi ve bu istek, uçağın motorlarında ters itme sistemi kullanılmasını gerektirmekteydi. 1987'de USAF'in pist uzunluğu ihtiyacını olarak değiştirmesi ile ters itiş sistemine artık ihtiyaç duyulmamıştır. Bu, uçağın daha küçük motor yuvaları ile yeniden tasarlanmasına olanak sağladı. İnşa edilen prototiplerde motor yuvaları küçültülmedi.

İlk YF-23 (87-0800 seri numaralı), Prototip Hava Aracı 1 (), 22 Haziran 1990'da hangardan çıktı. PAV-1, 50 dakikalık ilk uçuşunu 27 Ağustos'ta Alfred "Paul" Metz kumandasında gerçekleştirdi. İkinci YF-23 (87-0801 seri numaralı, PAV-2) ilk uçuşunu 26 Ekim'de pilot Jim Sandberg kumandasında yaptı. İlk YF-23 prototipi koyu griye boyanmış ve II. Dünya Savaşı'ndaki Northop uçağı Northrop P-61 Black Widow anısına Black Widow II olarak adlandırılmıştı. Bir süre gövde altında kara dul örümceklerinin kırmızı renkli, kum saatine benzeyen işaretini taşımışsa da, bu işaret Northop yönetimi tarafından sildirildi. İkinci prototip iki gri tonda boyanmış, Spider ve Gray Ghost takma adları verilmişti.

YF-23; trapez kanatlar, transonik hızlarda aerodinamik sürüklenmeyi azaltmak için önemli olan alan kuralına uygun tasarlanmış profil ve tümüyle hareketli V kuyruğa sahipti. Kokpit, pilotun çevresini daha iyi görmesi amacıyla uçağın burnuna yakın konumlandırılmıştı. Uçakta burun tekeri ve iki ana iniş takımından oluşan üç tekerli iniş takımı düzeni vardı. Bomba bölmesi, burun ve ana iniş takımı arasında gövdenin alt kısmında yer almaktaydı. Kokpitte, ortadan levye ve yandan gaz kolu yer almaktaydı.

Uçak gücünü, omurgasının her iki yanında, radar dalgalarından korumak için her biri S kanal hava alıklı ayrı bir motor naceline sahip, aksiyal kompresörlü iki turbofan motordan almaktaydı. Üretilen iki uçaktan ilkine (PAV-1) Pratt & Whitney YF119, ikincisine (PAV-2) ise General Electric YF120 motorları takılmıştı. Uçak, YF-22'deki gibi itme vektörlemesi nozulları yerine sabit motor nozullarına sahipti. B-2 Spirit'te olduğu gibi YF-23'ün motorlarından çıkan egzoz, ısıyı dağıtmak ve motorları aşağıdan gelecek kızılötesi güdümlü füzelerin tespitinden korumak için ısı azaltan fayanslarla kaplı oluklardan geçmekteydi.

Uçuş kontrol yüzeyleri merkezi bir bilgisayar sistemi tarafından kontrol ediliyordu. Flaplar ve kanatçıkları bir tarafta kaldırmak ve diğer tarafta indirmek yuvarlanma kontrolü sağlıyordu. V-kuyruk kanatçıkları dikeyden 50 derece açılıydı. Burnun yukarı-aşağı hareketi (yunuslama) esas olarak bu V-kuyrukların zıt yönlerde döndürerek, kuyruğun ön kısımlarının birbirine yaklaşması veya uzaklaşması ile sağlanmıştır, Burnun sağa-sola hareketi ise kuyruk kanatçıklarının aynı yönde döndürülmesiyle sağlanmaktaydı. Test pilotu Paul Metz, YF-23'ün eski uçaklara kıyasla üstün yüksek hücum açısı performansına sahip olduğunu belirtti. Aerodinamik frenleme ise her iki tarafta flapların aşağı ve kanatçıkların yukarı yönde aynı anda saptırılması ile sağlanmaktaydı. Yeni tasarıma rağmen maliyetleri düşük tutmak için McDonnell Douglas F-15 Eagle burun tekerleği, McDonnell Douglas F/A-18 Hornet ana iniş takımı parçaları ve McDonnell Douglas F-15 Eagle'ın ön kokpit bileşenleri dahil olmak üzere bir dizi "ticari kullanıma hazır" bileşen YF-23'te yer almıştır.

Pratt & Whitney motorlara sahip ilk YF-23 18 Eylül 1990'da, Mach 1.43'e süperseyirde ulaştı. General Electric motorlarını kullanan ikinci prototip ise 29 Kasım 1990'da süperseyirde Mach 1.6'ya ulaştı. Buna karşılık rakip uçak YF-22, süperseyirde Mach 1.58 hıza ulaşmıştı. YF-23, artyakıcılar ile en yüksek Mach 1.8 hıza kadar test edildi ve maksimum 25° hücum açısı elde etti. Uçağın maksimum hızı gizli bilgidir ancak kaynaklar yüksek irtifada Mach 2'den daha yüksek bir hız ve Mach 1.6'dan daha yüksek bir süperseyir hızı belirtir. Uçağın silah bölmesi silahların fırlatılması için yapılandırıldı ve silah bölmesi akustiği testleri yapıldı ancak testlerde hiçbir füze ateşlenmedi; rakip Lockheed ise YF-22 prototipinden AIM-9 Sidewinder ve AIM-120 AMRAAM füzelerini başarıyla ateşledi. PAV-1, 30 Kasım 1990'da 10 saatlik bir süre boyunca altı uçuşla hızlı tempolu bir savaş tatbikatı gerçekleştirdi. Uçuş testleri Aralık ayına kadar devam etti. İki YF-23, 50 kez uçarak toplam 65.2 saat uçuş süresine ulaştı. Testler, Northrop'un YF-23 için öngörülen performans değerlerini yakaladığını gösterdi. Rakip modellerden YF-23 daha gizli ve daha hızlı olsa da YF-22 daha çevikti.

İki ekip Aralık 1990'da değerlendirme sonuçlarını ve tekliflerini sundu. 23 Nisan 1991'de Hava Kuvvetleri Sekreteri Donald Rice, kazananın YF-22 olduğunu açıkladı. Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri, F-22 üretim sürümünde güç ünitesi olarak YF119 motorunu seçti. Lockheed ve Pratt & Whitney tasarımları teknik yönlerden daha yüksek derecelendirilmiş, daha düşük risklere ve daha etkili bir program yönetimine sahip oldukları düşünülmüştür. Havacılık basınında YF-22'nin Donanma'nın NATF projesine daha uyarlanabilir olduğu düşünüldüğü için kazandığı yer almıştır ancak 1992'de ABD Donanması NATF projesini iptal etmiştir.

Yarışmanın ardından her iki YF-23 de motorları olmadan NASA'nın Edwards Hava Üssü, Kaliforniya'daki Dryden Uçuş Araştırma Merkezine transfer edildi. NASA, ölçülen uçuş sonuçlarının tahmin edilen yüklerle ilişkisinin kalibrasyonu için teknikleri incelemek üzere uçaklardan birini kullanmayı planladı ancak bu gerçekleşmedi.

2004'te Northrop Grumman, USAF'in ara dönem geçici uçak ihtiyacını karşılamak için YF-23 tabanlı bir bombardıman uçağı önerdi. Bu projede FB-22 ve B-1R modelleri de rekabet etmekteydi. Northrop, önerilen geçici bombardıman uçağı için statik model olarak gösterilmek üzere PAV-2 uçağını modifiye etti. YF-23 tabanlı bir ara bombardıman uçağı olasılığı, çok daha geniş menzilli uzun menzilli bir bombardıman uçağı lehine olan ABD 2006 Dört Yıllık Savunma İncelemesi ile sona erdi. USAF o zamandan beri Yeni Nesil Bombardıman Uçağı programına devam etmektedir.

Japonya, Amerika Birleşik Devletleri Kongresinin 1998'de F-22'yi ihraç etmeyi reddetmesinin ardından yerli bir 5. nesil/6. nesil avcı uçağı (F-3) geliştirmek için bir program başlattı. Birçok çalışma ve statik modellerin oluşturulmasının ardından, Mitsubishi X-2 Shinshin test uçakları 2016'dan bir teknoloji göstericisi olarak uçtu. Temmuz 2018'e kadar, Japonya yeterli bilgi topladı ve bu projeyi tamamlamak için uluslararası ortaklar gerektiğine karar verdi. Northrop Grumman yapılan çağrıya yanıt veren şirketlerden biri oldu. Şirketin Japonya'ya YF-23'ün modern bir sürümünü sunabileceği yönünde spekülasyonlar yapılmıştır.

YF-23A PAV-1, Hava Kuvvetleri seri numarası 87-0800, kayıt numarası N231YF, Dayton, Ohio yakınlarındaki Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri Ulusal Müzesi Araştırma ve Geliştirme hangarında sergilenmektedir.

YF-23A PAV-2, AF seri no. 87-0801, kayıt numarası N232YF, 2004 yılına kadar Western Museum of Flight'da sergilendikten sonra Northrop Grumman tarafından geri alındı ve YF-23 tabanlı bir bombardıman uçağı için teşhir modeli olarak kullanıldı. PAV-2, Wester Fight Museum'a geri dönmüş; 2010 yılından beri müzenin California, Torrance, Zamperini Field'daki yeni yerinde sergilenmektedir.