مک‌دانل ایکس‌اف-۸۵ گابلین

طراحی و توسعه

در خلال جنگ جهانی دوم، بمب افکن‌های آمریکایی همچون بوئینگ بی-۱۷ فلایینگ فورترس، کانسالیدیتید بی-۲۴ لیبراتور و بوئینگ بی-۲۹ توسط جنگنده‌های برد بلند ریپابلیک پی-۴۷ تاندربولت و نورث امریکن پی-۵۱ ماستنگ حفاظت می‌شدند. برد این جنگنده‌ها برای بمب افکن‌های نسل بعدی یعنی بی-۳۵ و بی-۳۶ که توسط نیروهای هوایی ایالات متحده(USAAF) طراحی شده بود، مناسب نبودند. از طرفی طراحی یک جنگنده برد بلند هزینه بالایی داشت و سوخت‌گیری هوایی نیز هنوز فناوری پیچیده و پر خطری بود. بعلاوه خستگی خلبانان جنگنده در خلال ماموریت‌های حفاظت بمب افکن‌ها در اروپا و اقیانوسیه از عواملی بود که عزم طراحان را برای رسیدن به یک ایده خلاقانه جزم کرد.
گزینه‌های مختلفی در ذهن طراحان نیروهای هوایی آمریکا(USAAF) بود از جمله آن‌ها استفاده از یک جنگنده بدون خلبان و قابل هدایت از راه دور بود که پیش از ایده هواپیمای پارازیتی قابل اعتمادترین روش دفاع از بی-۳۶ها بود. ایده اولیه طرح هواپیمای پارازیتی به سال ۱۹۱۸ بر می‌گردد زمانی که نیروی هوایی سلطنتی بریتانیا امکان رهاسازی یک هواپیمای کمل از زیر کشتی هوایی ۲۳-کلاس را مورد آزمایش قرار داد. در خلال دهه ۱۹۳۰ میلادی نیروی دریایی آمریکا نوعی هواپیمای پارازیتی کوتاه برد به نام اف۹سی اسپاروهاوک داشت که از طریق کشتی‌های هوایی یواس‌اس اکرون (زدآراس-۴) و یواس‌اس مکون (زدآراس-۵) پرواز می‌کرد. در اوایل سال ۱۹۳۱ میلادی یک طراح هواپیما به نام ولادیمیر وخیمستروف بر روی پروژه ای با نام پیوند در اتحاد جماهیر شوروی کار می‌کرد که طی آن تا ۵ فروند هواپیما از گونه‌های مختلف توسط دو بمب افکن پولیکارپوف تی‌بی-۲ و توپولف تی‌بی-۳ حمل می‌شدند. در اوت ۱۹۴۱ این ترکیب بندی هواپیماها برای تنها نبرد انجام شده توسط هواپیماهای پارازیتی به کار رفت که طی آن یک بمب افکن شیرجه‌ای آی-۱۶ به وسیله یک بمب افکن توپولف تی‌بی-۳ حمل می‌شد و در آن باراندازهای شهر کنستانتسا و پل آنجل سالیگنی در رومانی مورد اصابت قرار می‌گرفت. پس از این حمله، این اسکادران که مقر آن در کریمه قرار داشت به مواضع تحت کنترل نیروی‌های پیشروی آلمان یک حمله تاکتیکی انجام دادند. در این حمله پل واقع بر روی رودخانه دنیپر در زاپروژیا مورد اصابت قرار گرفت. پس از آن در طی جنگ جهانی دوم نیروی هوایی آلمان نازی آزمایشی بر روی مسرشمیت ام‌ئی ۳۲۸ به عنوان هواپیمای پارازیتی انجام داد اما مشکلات موتور پالس جت این هواپیما قابل حل نبود. دیگر پروژه‌های هواپیماهای پارازیتی اواخر جنگ هم که بر پایه پیشران جت بودند، مانند آرادو ئی. ۳۸۱ و سامبولد سو ۳۴۴ نیز صرفاً پروژه‌های بر روی کاغذی بودند که قابلیت درک نداشتند.

در ۳ دسامبر ۱۹۴۲ نیروی هوایی وقت آمریکا(USAAF) فراخوانی جهت ارائه پیشنهادهایی برای طراحی یک جنگنده کوچک با موتور پیستونی اعلام نمود. تا ژوئیه ۱۹۴۴ فرماندهی تجهیزات هوایی به ارزیابی و انتخاب پیشنهادهای پرداخت و در ژوئیه ۱۹۴۵ مشخصات فنی درخواستی مورد بازبینی قرار گرفت و MX-472 که طرح یک جنگنده با موتور جت بود ارائه شد. هر چند شرکت‌های هوافضای مختلف مطالعات امکان‌سنجی متعددی برای این جنگنده انجام دادند، اما تنها شرکت مک دانل توانست طرح پیشنهادی برای درخواست اولیه سال ۱۹۴۲ و پس از آن درخواست بازبینی شده ارائه نماید. طرح پیشنهادی این شرکت با نام مدل-۲۷ کاملاً بازبینی شده بود تا بتواند مشخصات فنی درخواستی جدید را عرضه نماید.
طرح مفهومی اولیه مدل-۲۷ عبارت بود از جنگنده ای که به صورت نیمه پنهان در زیر هواپیماهایی چون بی-۲۹، بی-۳۵ و بی-۳۶ حمل می‌شد. این طرح توسط نیروی هوایی وقت آمریکا مردود شد و دلیل آن افزایش نیروی پسار و ایجاد محدودیت در پیکر بندی اتصال بدنه جنگنده-بمب افکن اعلام شد. در مارس ۱۹۴۵، تیم طراح شرکت مک دانل به سر پرستی هرمان دی. بارکی، طرح بازبینی شده‌ای با نام مدل-۲۷دی ارسال نمودند که در آن مدل قبلی به‌طور گسترده‌ای باز طراحی شده بود. در این طرح، جنگنده کوچک دارای بدنه تخم مرغی شکل همراه با یک پایدار کننده عمودی سه شاخه چنگال مانند، یک پایدار کننده افقی با زاویه رو به بالا و یک بال متحرک با قابلیت تغییر زاویه ۳۷ درجه بود که به آن امکان قرارگیری در محفظه بمب یک بمب افکن را می‌داد. این جنگنده کوچک ۴٫۵۲ متر (۱۴ فوت و ۱۰ اینچ) طول و بال‌های آن در حالت باز شده ۶٫۴ متر (۲۱ فوت) اندازه داشت. محدودیت ذخیره سوخت آن که ۴۲۰ لیتر(۱۱۲ گالن آمریکایی) بود، موجب می‌شد که تنها ۳۰ دقیقه زمان مداومت پروازی برای آن در نظر گرفته شود. در مرکز ثقل این جنگنده یک چنگک قرار داده شد که در حین پرواز جمع شده و به صورت هم سطح با قسمت بالایی دماغ هواپیما قرار می‌گرفت.وزن خالی این هواپیما ۱٫۸ تن (۴۰۰۰ پوند) بود. همچنین برای کاهش وزن، این هواپیما مجهز به ارابه فرود نبود. در طی پروازهای آزمایشی و برای شرایط فرود اضطراری، یک چرخ و میله ثابت فولادی در زیر بدنه و یک پایه فرود فنری در زیر نوک بال‌ها تعبیه شده بود. با وجود تنگی فضا، خلبان به یک صندلی‌پران مجهزبه باروت بی دود، یک کپسول تنفسی اضطراری و چتر نجات مجهز بود. همچنین این جنگنده به وسیله ۴ تیربار ۱۲٫۷ میلی‌متری در نوک دماغه مسلح شده بود.

در حالت عملیاتی ممکن است هواپیمای پارازیتی به وسیله یک ترپیز (شبیه به طناب بند بازی) رهاسازی و مجدداً بازیابی شود. با باز شدن ترپیز، موتور جنگنده روشن شده و خلبان می‌تواند با کشیدن دماغه هواپیما به عقب، از قلاب رها و از هواپیمای مادر جدا شود. در مرحله بازیابی، جنگنده از زیر به هواپیمای مادر نزدیک شده و به وسیله چنگک جمع شونده در دماغه هواپیما، مجدداً به ترپیز متصل می‌شود. طرح‌هایی وجود داشت که طی آن در دسته‌های ۲۴ تایی بی-۳۶ها، تعدادی بمب افکن به ایکس‌اف-۸۵ مجهز می‌شدند. در هر بمب افکن بین یک تا حداکثر ۴ جنگنده جاسازی می‌شد. حدود ۱۰ درصد از بی-۳۶های سفارش داده شده، به جای مخزن بمب به حمل کننده جنگنده بین ۳ تا ۴ فروند اف-۸۵ در هر بمب افکن مجهز شدند.
در اکتبر ۱۹۴۵ نیروی هوایی وقت آمریکا(USAAF) درخواست استعلام بها برای طرح توسعه یافته این دو پیش‌نمونه ساخته شده (به شماره سریال‌های ۵۲۳/۴–۴۶) داشت، این در حالی بود که قرار داد ساخت این جنگنده تا فوریه ۱۹۴۷ نهایی نشده بود. بعد از موفقیت و تأیید پرسنل فنی نیروی هوایی وقت آمریکا از دو مدل چوبی ساخته شده در سال‌های ۱۹۴۶ و ۱۹۴۷، شرکت مک دانل اقدام به تولید ۲ پیش‌نمونه در اواخر سال ۱۹۴۷ نمود. مدل ۲۷ دی به ایکس‌پی-۸۵ تغییر نام داد اما در ژوئن ۱۹۴۸ به ایکس‌اف-۸۵ تغییر داده شد و نام مستعار «گابلین» بر آن نهاده شد. برنامه بر آن بود که درخواست سفارش ۳۰ فروند پی-۸۵ داده شود اما نیروی هوایی وقت آمریکا رویکرد محتاطانه ای اتخاذ کرد –اگر نتیجه آزمایش‌های دو پیش‌نمونه ساخته شده رضایت بخش بود، سفارش ۱۰۰ فروند از این هواپیما در مرحله بعد قرار داشت.

تاریخچه کاربری

در آزمایش تونل باد در فرودگاه صحرایی فدرال موفت واقع در کالیفرنیا، نمونه اول ایکس‌اف-۸۵ به‌طور ناگهانی از جرثقیل در ارتفاع ۱۲ متری سقوط کرد که باعث خسارات قابل توجه به زیر و جلوی بدنه و همچنین ورودی هوای موتور شد. پیش‌نمونه دوم می‌بایست جهت مابقی آزمایش‌های تونل باد و آزمایش‌های اولیه پرواز، جایگزین می‌شد.

پس از عدم امکان استفاده از بمب افکن‌های بی-۳۶، تمامی پروازهای آزمایشی ایکس‌اف-۸۵ به بمب افکن‌های اصلاح شده بوئینگ بی-۲۹ به عنوان هواپیمای مادر انتقال یافت. در این بمب افکن‌ها، دریچه رهاسازی بمب و ترپیز برای این هواپیما مناسب سازی شده بود و همچنین از چند سری تجهیزات و وسایل فیلم و عکس برداری استفاد شده بود. از آنجایی که بی-۲۹ها -که به مانتسترو (هیولا) شناخته می‌شدند-از بی ۳۶ها کوچکتر بودند، می‌بایست پروازهای آزمایشی ایکس‌اف-۸۵ها به صورت نیمه جاسازی شده در زیر بمب افکن انجام می‌شد. جهت بارگیری ایکس‌اف-۸۵ها در هواپیمای میزبان، یک گودال بارگیری ویژه آسفالتی در بخش جنوبی پایگاه نیروی هوایی ادواردز جایی که کلیه پروازهای آزمایشی در آن انجام می‌شود، حفر شده بود. در ۲۳ ژوئیه ۱۹۴۸ ایکس‌اف-۸۵ یکی از ۵ پرواز خود با بی-۲۹ را انجام داد، این پرواز برای آزمایش پرواز هواپیمای مادر به صورت جفت شده با هواپیمای پارازیتی طراحی شده بود. ایکس‌اف-۸۵ به صورت جاسازی شده در محفظه بمب هواپیما حمل می‌شد، اما برخی اوقات برای ایجاد حس پرواز در خلبان، هواپیما با موتور خاموش به صورت نیمه یا تمام در معرف جریان هوا قرار می‌گرفت.
شرکت مک دانل، خلبان آزمایشی ادوین شوخ را برای آزمایش ایکس‌اف-۸۵ در نظر گرفت. وی پیش از نخستین پرواز مستقل این هواپیما در ۲۳ اوت ۱۹۴۸، در آزمایش‌های حمل هواپیما در بمب افکن بی-۲۹ نیز در هواپیما مستقر بود. شوخ پس از جدا شدن از بمب افکن در ارتفاع ۲۰۰۰۰ فوت(۶۰۰۰ متر) به مدت ۱۰ دقیقه و با سرعتی بین ۱۸۰ تا ۲۵۰ مایل بر ساعت(۲۹۰ تا ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت) پرواز کرد و طی آن کنترل و مانور پذیری هواپیما آزمایش شد. هنگامی که شوخ سعی داشت تا مجدداً به بمب افکن متصل شود، مشخص شد گابلین به شدت نسبت به جریان‌های آشفته اطراف بمب افکن و همچنین اثر زمین ایجاد شده در نزدیکی بدنه آن، هنگامی که دو هواپیما در نزدیکی هم هستند، حساس است. برای غلبه بر این اثرات به تنظیم دائم اما بسیار ملایم قدرت موتور نیاز بود. پس از سه بار تلاش برای نزدیک شدن قلاب به ترپیز، شوخ دچار اشتباه محاسباتی در نزدیک شدن به ترپیز شد و کاناپی جنگنده به شدت دچار آسیب و پارگی گردید و کلاه ایمنی و ماسک شوخ نیز آسیب دید. وی توانست هواپیمای پیش‌نمونه را طی یک فرود بدون چرخ در دریاچه خشک نزدیک پایگاه ادواردز به زمین بنشاند. کلیه پروازهای آزمایشی ایکس‌اف-۸۵ جهت تعمیر و اصلاحات به مدت ۷ هفته به حالت تعلیق درآمد. شوخ از زمان ایجاد شده استفاده کرد و به شبیه‌سازی و تمرین اتصال با استفاده از جنگنده لاکهید پی-۸۰ شوتینگ استار پرداخت.
پس از تقویت ۵۰ درصدی قدرت تریم، بهبود وضعیت آیرودینامیک و چند اصلاح دیگر، دو پرواز متصل دیگر با هواپیمای مادر انجام شد تا در ۱۴ اکتبر ۱۹۴۸ شوخ مجدداً توانست عملیات جدایش و رهاسازی از قلاب را انجام دهد. در خلال پنجمین پرواز آزمایشی مستقل در ۲۲ اکتبر ۱۹۴۸، شوخ مجدداً متوجه دشواری در فرایند اتصال دوباره به ترپیز هواپیمای مادر شد. ۴ بار تلاش ناموفق برای اتصال به ترپیز صورت گرفت که نهایتاً موجب شکستن قلاب متصل بر روی دماغه ایکس‌اف-۸۵ شد و به ناچار هواپیما یکبار دیگر فرود اضطراری موفق در پایگاه ادواردز انجام داد.
پس از تعمیر پیش‌نمونه اول، این هواپیما نیز به برنامه پروازهای آزمایشی پیوست تا پروازهای همراه با هواپیمای مادر تکمیل شود. در هنگام پرواز، گابلین از پایداری خوبی برخوردار بود و در ضمن به سادگی پرواز می‌کرد و از قلاب رها می‌شد. همچنین پیش‌بینی‌های اولیه نشان می‌داد که در حالت خوشبینانه، حداکثر سرعت آن به ۱۰۴۳ کیلومتر بر ساعت(۶۴۸ مایل بر ساعت) خواهد رسید. پروازهای آزمایشی نخست نشان داده بود که آشفتگی جریان قابل توجهی در هنگام نزدیک شدن گابلین به بی-۲۹ رخ می‌دهد. این اتفاق موجب شد تا تیغه‌هایی به قسمت بالا و پایین انتهای بدنه اضافه شود و تیغه‌هایی نیز به انتهای نوک بال افزوده شود تا بی‌ثباتی در هدایت و جهت دهی هواپیما در هنگام عملیات اتصال مجدد به هواپیمای مادر، جبران شود. در نسخه‌های اولیه، قلاب اتصال در جای خود به صورت ثابت قرار داشت، اما پس از آن که به صورت جمع و باز شونده شد، مشکل اتصال مجدد دوچندان افزایش یافت. برای حل این مشکل، پسارگیرهایی کوچک به قلاب اتصال اضافه شدند که موجب کم شدن ارتعاشات در هنگام باز و بسته شدن قلاب اتصال می‌شد. پس از ازسرگیری پرواز آزمایشی در ۱۸ مارس ۱۹۴۹، شوخ باز هم با مشکلاتی در اتصال مجدد هواپیما روبرو شد و پس از آسیب دیدن جدی قسمت پایدار کننده نوک ترپیز، ناچار به فرود اضطراری شد. پس از تعمیر ترپیز، شوخ در ۸ آوریل ۱۹۴۹ با پیش‌نمونه اول پرواز کرد. وی پرواز آزمایشی ۳۰ دقیقه ای خود را به اتمام رساند و پس از سه بار تلاش برای اتصال، ناچار به فرود اضطراری مجدد در پایگاه ادواردز شد.

مک دانل با آگاهی از مشکلات ایجاد شده حین پروازهای آزمایشی، به مرور پروژه پرداخت و طرح توسعه یافته‌ای ارائه نمود که در آن بال‌های متحرک ۳۵ درجه ای و دلتا شکل جایگزین شده بود و نوید سقف سرعت ۰٫۹ ماخ را می‌داد. همچنین مک دانل در نظر داشت تا یک ترپیز جمع شونده تلسکوپی اضافه نماید که می‌توانست در هوای آشفته زیر هواپیمای مادر باز شود. پیش از هرگونه کار بر روی ترپیزها و دیگر اصلاحات بر روی ایکس‌اف-۸۵ یا پیگیری مطالعات طراحی در دست بررسی، نیروی هوایی آمریکا پروژه ایکس‌اف-۸۵ را در ۲۴ اکتبر ۱۹۴۹ لغو کرد.

دو دلیل اصلی در لغو این پروژه وجود داشت. عملکرد ضعیف ایکس‌اف-۸۵ در مقایسه با هواپیماهای جت متداول زمان خود که در تست‌های پروازی آشکار گردید و دیگری وابستگی زیاد به مهارت فردی خلبان در هنگام اتصال به هواپیمای مادر که این کاستی‌ها هیچ‌گاه به‌طور کامل اصلاح نشدند. توسعه عملیاتی سوختگیری هوایی برای جنگنده‌های متداول در اسکورت بمب افکن‌ها، از دیگر عوامل مؤثر در لغو این پروژه بود. دو فروند گابلین تولید شده ۷ بار و مجموعاً به مدت ۲ ساعت و ۱۹ دقیقه پرواز کردند که تنها سه پرواز با اتصال موفق به هواپیمای مادر خاتمه یافت. همچنین شوخ تنها خلبانی بود که با این هواپیما پرواز نمود.

توسعه‌های بعدی

با وجود لغو شدن پروژه ایکس‌اف-۸۵، نیروی هوایی آمریکا به آزمایش پیرامون طرح مفهومی هواپیمای پارازیتی به عنوان جنگنده پدافندی طی چند پروژه ادامه داد. این پروژه‌ها عبارت بودند از ام‌ایکس-۱۰۶ "تیپ تاو"، فیکان و "تام-تام" که طی آن هواپیمای جنگنده بر روی نوک بال هواپیمای بمب افکن نصب شده بود. اگر چه پروژه فیکان ("fighter conveyor") ترکیب مؤثری از ریپابلیک اف-۸۴اف تاندراستریک و کانویر بی-۳۶ به عنوان جنگنده-بمب افکن-رهگیر از خود نشان داد اما هدف این پروژه به یک هواپیمای شناسایی راهبردی تغییر یافت. در پروژه فیکان از داده‌های پروژه ناتمام ایکس‌اف-۸۵ و توصیه‌های شرکت مک دانل در طراحی ترپیز مناسب بسیار بهره گرفته شد. در مجموع تعداد ۱۰ فروند از بمب افکن‌های تغییر یافته بی-۳۶ و ۲۵ فروند هواپیمای شناسایی در سال‌های ۱۹۵۵–۱۹۵۶ توسط فرماندهی هوایی راهبردی(SAC) به صورت محدود به خدمت گرفته شدند تا نهایتاً توسط سیستم‌های ماهواره ای و هواپیماهای مؤثر تر جایگزین شدند.