נורת' אמריקן A-5 ויג'לנטי

פיתוח

תחילת הפיתוח של ה-A-5 היא בשנת 1953 תוך כדי מחקר פנימי בתוך חברת נורת' אמריקן - קולומבוס דיויז'ן. פצצות אטום מוקדמות היו גדולות וכבדות ולכן מרבית המטוסים שהוצעו ופותחו לתפקיד זה כגון ה-AJ-1/2 סאווג' וה-דאגלס A3D סקיי-ווריור היו גדולים, כבדים איטיים וחסרי יכולת הגנה עצמית, וכן הם היו לא היו יכולים להימלט מגל ההלם של הפצצה. אז היה ברור שצי ארצות הברית יחפש חלופה למטוסי התקיפה הגרעינית שלהם. באופן פנימי חברת נורת'-אמריקן פיתחה קונספט של דגם סילוני שתוכנן לטוס במהירות תת-קולית גבוהה וההצעה הוגשה ללשכה לאווירונאטוקיה של הצי בינואר 1954 תחת שם הדגם הפנימי NA-233. הלשכה דרשה מטוס מגביהה טוס שיכל לטוס במהירות של מאך 2, המטוס נדרש גם ליכולת המראה מנושאת מטוסים בתנאי רוח אפסית - כלומר כאשר הספינה נמצאת במצב דומם וללא רוח על גבי סיפון הטיסה ורק המהירות שהמעוט מקנה היה אמור להספיק.
בשביל להיענות לדרישות אלה מהנדסי נורת'-אמריקן תכננו מטוס שיעלה עצמאית לגובה של 50,000 רגל (15,240 מטר) ולמהירות של מאך 1.6 ואז יאיץ בעזרת רקטות האצה למאך 2 בגובה 70,000 רגל (21,330 מטר). בשביל לנסות את הקונספט שני מטוסי FJ-4 הוסבו לנשיאת רקטות האצה. תוצאות המחקר העלו בעיות ביצועים בגובה ומהירות ולכן הרעיון הזה נשלל לבסוף. בשל כך המטוס המתוכנן גדל בממדיו, במשקלו, הוסף לו תא לאיש צוות שני שעליו הוטל לעזור בניווט והפצצה.
אחד האתגרים העיקריים שעמדו בפני המהנדסים היה שיטת ההטלה של פצצת האטום, במהירות עבר-קולית תאי הפצצות הרגילים שהיו נפתחים כלפי מטה סבלו מבעיות במהלך השלכה וגלי ההלם של המטוס היו מורידים את דיוק ההפצצה. השיטה שנבחרה למטוס הייתה שיגור הפצצה מאחורי המטוס דרך תעלה ועל ידי אמצעים פירוטכניים, יחד עם שני תאי דלק וקונוס הזנב במה שכונה תא פצצות ליניארי. שיטת ההשלכה תוכננה להתבצע תוך נסיקה חדה.

המטוס סומן A3J-1, טקס הגלילה התקיים ב-16 במאי 1958 והטיסה הראשונה התבצעה ב-31 באוגוסט. בשל הדרישות ליכולות נחיתה המטוס נדרש ליכולת עמידה במכת נחיתה בקצב שקיעה של 21 רגל לשנייה (6.4 מטר לשנייה), בבדיקות המבנה התגלו סדקים באורכנים המותקנים מאחורי תא מפעיל המערכות. בשביל לפתור את הבעיה נדרש עיצוב מחדש של חיבור האורכנים. 
באותה תקופה מטה הצי היו עסוקים בניסיון להצדיק את דרישתם ליכולת תקיפה גרעינית והגנה על המטוסים היקרים שפותחו לשם כך, שכן חיל האוויר היה אמור לספק את יכולת התקיפה הגרעינית והוא החזיק בצי גדול של מטוסים למטרה זאת.
בשל כך ובכוונה לשמר את תוכנית הפיתוח של הויג'ילנטי נורת'-אמריקן הציעה לשיפור דגם הויג'ילנטי הקיים ושיווקה אותו בעיקר כמטוס תקיפה קונוונציונלי, כמו כן היא הציעה מטוס ביון. תוך זמן קצר פותח דגם שסומן A3J-2 שכלל מספר שיפורים כגון הגדלת תאי הדלק הפנימיים על ידי הוספת גיבנת שהשתלבה עם מבנה תא מפעיל המערכות במטוס, הוספת שתי תחנות בכנפיים למנשאים ופצצות ושיפור מערכת בקרת הירי ושיפור צורת כונסי האוויר. דגם הביון שסומן A3J-3 כלל את השיפורים הכלולים בדגם התקיפה וכלל כמו כן מעין שדרה בגחון המטוס שבה הותקנו אמצעי הביון. מטוס ראשון מדגם A3J-2 המריא לראשונה ב-29 באפריל 1962.
בספטמבר 1962 שונתה שיטת הסימון של מטוסים הצבאיים בארצות הברית וה-A3J הפך ל-A-5, כאשר דגם A3J-1 סומן A-5A, ה-A3J-2 סומן A-5B וה-A3J-3 סומן RA-5C.
ה-RA-5C כלל מצלמת מכ"ם צופה הצידה, שתי מצלמות אופטיות מתוך מגוון תצורות זמינות, מערכת הקלטת אותות אלקטרומגנטיים ומערכת לוחמה אלקטרונית פסיבית. המטוס מילא נישה של יכולת ביון ארוך טווח ובמהירות גבוהה שהוסיפה על היכולות של ה-RF-8 קצר הטווח ולכן הקנה יכולות איסוף נכבדות לצי.
שאר דגמי הויג'ילנטי מצאו את עצמם ללא משימה, שכן יכולת התקיפה הגרעינית החלו לספק צוללות בעלות יכולת שיגור טילים בליסטיים, המטוס היה יקר מדי מכדי להצדיק את השארתו רק בשביל יכולת התקיפה הקונוונציונלית, אבל הצלחת דגם הביון של המטוס יצרה הזדמנות ושאר המטוסים מדגמים A-5A ו-A-5B הוחזרו ליצרן להסבה לדגם RA-5C.

מבנה

ה-A-5 ויג'ילנטי מתאפיין במבנה ארוך וצר בעל בסיס כני נסע קטן יחסית, שעוצב להתאים למעוט של נושאות מטוסים. מבנה המטוס משלב אלומיניום במרבית גוף המטוס, פלדה וטיטאניום באזור המנוע ומרכיבים נושאי עומס מרכזיים כגון חציצים.
משטחי הגאי הכיוון והגובה היו משטחים אחידים, כלומר כוללים את משטח המייצב ונעים כמקשה אחת. הכנפיים, הגאי הגובה והכיוון כללו מנגנון קיפול, והראדום נפתח כלפי מעלה לטובת הקטנת השטח שהמטוס תופס במהלך אחסנה.
השמשה של חופת תא הטייס נבנתה ממקטע בודד של פלקסיגלס ונוסתה בפגיעות ציפור במאך 2.
שני המנועים הותקנו צד בצד עם הפרדה משמעותית ביניהם. בחלל שבין שני המנועים הותקן תא הפצצות הליניארי שבמקור היה אמור לשגר את הפצצה אחורנית תוך השלכת קונוס הזנב ושני תאי דלק. בפועל לא היה שימוש ביכולת זאת ועל כן תא הפצצות שימש לאחסנת שני תאי דלק נוספים. בתי המנועים היו מצופים בזהב בשביל לשקף אנרגיה טרמית.
במטוסי RA-5C חלק מתא הפצצות שימש כבית לציוד הביון כגון מצלמות או מכמ"ים למיניהם, בגחון הותקנה מעין שדרה שכונתה קאנו, שדרה זאת אחסנה חלק מאמצעי הביון ואפשרה לכלול עדשות ומכ"מים הצופים הצידה.

כנפיים

המטוס כולל כנף טרפזית גדולה בהתקנת כתף מה שאפשר שילוב תאי דלק הפולשים לתוך אזור תיבת הכנף, התקנת תיבת כנף גבוהה בגוף ועל ידי כך לפנות מקום לטובת תא הפצצות הייחודי. הכנף הייתה בעלת זווית משיכה אחורה של 37.5 מעלות ובעלת מנת עובי קטנה (של 3.5 אחוז) ומנת ממדים של 4.0. הפנלים במעטה החיצוני כורסמו מחלקים שלמים של סגסוגות אלומיניום-ליתיום מסוג 2020-T6 שהקנו תכונות קשיחות ואלסטיות מצוינות עם צפיפות חומר קטנה יותר יחסית לסגסוגות אלומיניום סטנדרטיות. הכנף כללה 3 משטחי מחבלים על הקימור העליון וכן משטח בודד קטן על הקימור התחתון שעזר בתיקון החלקה. הכנף כללה שני תאי דלק פנימיים וכללה שתי תחנות למנשאים בדגמי A ו-4 תחנות בדגמים B ו-C.

הנעה

המטוס הונע על ידי שני מנועי ג'נרל-אלקטריק J-79, שני מטוסים ראשונים שנמסרו לשירות הונעו על ידי תת-דגם GE-5, כ-40 יחידות הונעו על ידי תת-דגם GE-8 ו-16 אחרונים הונעו על ידי תת-דגם GE-10.
שני המנועים הותקנו צד בצד במבנה המרכזי של המטוס. המטוס כלל שני כונסים מרובעים בעלי רמפה פנימית ראשונים מסוגם. הרמפה משנה את שטח הפנים של הכונס בשביל לשנות את מיקום גלי ההלם העל קוליים בתוך הכונס. בית המנוע כולל דלתות ניקוז אוויר ומעקף מהכונס, לטובת קירור. דלת אוויר חיצוני המאפשרת כניסת אוויר לקירור המנוע בזמן שהמטוס על הקרקע.

דלק

בדגם A היו 7 תאי דלק פנימיים: שני תאי דלק בין כונסי המנוע שנקראו תא דלק קדמי ותא עוקה (SUMP) יחד הם הכילו 2,630 ליטר (695 גלון) של דלק, הכנפיים כללו 4 תאי דלק שיחדיו נשאו 3,260 ליטר (1,390 גלון), באזור המבנה האחורי על גבי תא הפצצות הליניארי הותקן תא דלק נוסף שנקרא תא אוכף (SADDLE) בנפח 490 ליטר (130 גלון). כמו כן המטוס היה יכול לשאת שלושה מכלי דלק נוספים בתא הפצצות הליניארי בנפח 1,100 ליטר (295 גלון) כל אחד. המטוס היה יכול לשאת 2 בידונים בנפח 1,514 ליטר (400 גלון) כל אחד.
בדגמים B ו-C הוספה גיבנת שאפשרה הגדלת תאי הדלק הקדמי והעוקה ל-3,570 ליטר (945 גלון) והוספת תא דלק נוסף מעל תאי הכנפיים שהגדיל את הנפח הכולל שלהם ל-6,200 ליטר (1,640 גלון). כמו כן יכולת הנשיאה של הבידונים הוגדלה מ-2 ל-4.
מערכת הדלק השתמשה ב-8 משאבות בתאים הפנימיים, בעוד מכלי הדלק בתא הפצצות והבידונים השתמשו בלחץ פניאומטי ובחוק הכלים השלובים להעברת דלק.
המטוס כלל יכולת תדלוק אווירי על ידי דוקרן מתקפל.
המטוס היה יכול גם לשמש כמתדלק על ידי התקנת מערכת עוגן שכללה מיכל שיחדיו ההתקן החליף את אחד ממכלי הדלק הנוספים בתא הפצצות ואת קונוס הזנב, אף על פי שלא נעשה שימוש מבצעי בהתקן זה.

אוויוניקה, בקרת ירי וחימוש

ה-A-5 כלל מערכת בקרת ירי מדגם AN/ASB-12 מתקדמת וראשונה מסוגה בכלי טיס צבאיים. החליפה כללה מכ"ם הפצצה מתקדם שסיפק, בנוסף לנתונים להפצצה, יכולת מיפוי קרקע והתראה מפני התקרבות לקרקע, מחשב ניווט דיגיטלי ראשון מסוגו שנקרא VERDAN, מחשב הפצצה אנלוגי מתקדם, תצוגת כוונת מתקדמת לטייס שאפשרה קריאת מיפוי קרקע ומטרות והיוותה את מערכת התצוגה העילית המודרנית הראשונה על גבי כלי טיס.
המטוס כאמור כלל תא פצצות ליניארי שתוכנן להשליך פצצה גרעינית מאחורי כלי הטיס, ולכן המטוס כלל מערכת פירוטכנית להשלכה שהייתה משליכה את שני תאי הדלק הנוספים בתא הפצצות, את קונוס הזנב ואת הפצצה. הפצצה ושני תאי הדלק תוכננו להישאר יחד, ככה שתאי הדלק יקנו יציבות נוספת לפצצה במהלך מעופה באוויר. עם זאת פצצות נטו להיסחף בגלל הסילון של המטוס, מה שפגע בדיוק ההפצצה. בפועל יכולת זאת נזנחה.
המטוס כלל גם תחנות על גבי הכנפיים - אחת לכל כנף בדגם A ו-2 לכל כנף בדגמי B ו-C, על גבי התחנות הללו המטוס היה יכול לשאת בידוני דלק או פצצות קונוונציונליות. בפועל, ברוב המקרים המטוס טס ללא חימוש כלל.

תחילת השירות

כדגם מוקדם של מטוס תקיפה גרעינית ה-A-5 התקבל בטייסות ההפצצה הכבדות של הצי (VAH). הטייסת הראשונה לקבל את המטוסים הייתה ה-VAH-3 ששימשה כטייסת האימון העיקרית של המטוס. בינואר 1962 טייסת VAH-7 החלה לקבל את ראשוני המטוסים והצוותים והיא הייתה לטייסת הראשונה שהפכה למבצעית והשתתפה בתרגילים הגדולים של הצי ה-6 על גבי נושאת המטוסים האנטרפרייז, אם כי השיט הזה התקצר בגלל משבר הטילים בקובה כאשר באוקטובר 1962 נושאת המטוסים עם הטייסת הטרייה חזרו לפלורידה. ה-VAH-7 וה-VAH-1 השתתפו עוד בשני שייטים. ה-VAH-7 השתתפה במבצע סי אורביט של הצי בה נושאת המטוסים אנטרפרייז שטה סביב לעולם בשביל להוכיח יכולת של הצי לפעילות גלובלית. השיט הזה שנגמר באוקטובר 1964 היה לאחרון שדגמי התקיפה השתתפו בו, ואלה שימשו למשך זמן קצר כמטוסי אימון לפני שהם הוחזרו למפעל להסבה לדגם RA-5C.
כאמור, כל המטוסים מדגמים A-5A ו-A-5B הוחזרו לנורת' אמריקן להסבה לדגם הביון, עם זה השתנתה גם שיטת האימון והכנפות שתמכו במטוסים, שינו את סימונם מ-VAH ל-RVAH.

מלחמת וייטנאם

בקיץ 1964 טייסת RVAH-5 סיימה את הסבתה ל-RA-5C והשתתפה בסבב המבצעי הראשון שלה על גבי נושאת המטוסים ריינג'ר, והיא הוצבה בהוואי במהלך תקרית מפרץ טונקין ב-2 באוגוסט 1964. במהלך השתתפותה של הטייסת במבצעים המוקדמים של מלחמת וייטנאם, בשל חוסר הניסיון המבצעי של הטייסת וכן מערכת המודיעין בשימוש יכולות המטוס, הוטלה עליו הפעילות הפחות מסוכנת בדרום וייטנאם, בעוד טייסות ה-RF-8 שימשו לאיסוף מודיעין על צפון וייטנאם. מצב זה השתנה בשנת 1965 כאשר RVAH-5 סיימה את הסבב שלה ו-4 טייסות נכנסו לפעילות מבצעית בזירה.
משימתם הראשונה של הטייסות הללו בזירה הייתה מיפוי של כל וייטנאם, מפני שמפות לא איכותיות השפיעו על דיוק הניווט והפצצה של טייסות הצי. משימה זאת הושלמה ללא בעיות תוך שבועיים, מה שהקנה ניסיון וביטחון ביכולות של המטוס. לאחר מכן המטוס שימש לרוב כמטוס להערכת תוצאות הפצצה. המטוס היה חולף מעל המטרה לפני ואחרי שערכת תקיפה הייתה מבצעת את משימתה. בגלל מאפיין משימה זה מטוסי ויג'ילנטי סבלו משיעור האבידות הגבוה ביותר מבין מטוסי הצי במלחמה, מפני שהאויב ידע לצפות למטוס הביון אחרי כל תקיפה והיה מכין את אמצעי הנ"מ שלו מראש.
מרבית המשימות של הויג'ילנטי התבצעו בגבהים נמוכים של 7,000-8,000 רגל (2,100-2,400 מטר) במהירויות ממוצעות של מאך 1.1-1.3. המטוסים היו כה חשובים עד שלרוב הוצמד להם ליווי של מטוסי F-4 פנטום.
המטוס שירת במשך כל מלחמת וייטנאם החל מ-1964 ועד 1973, כאשר טייסות הויג'ילנטי השלימו 31 סבבים.

אבידות

23 מטוסי ויג'ילנטי אבדו במהלך מלחמת וייטנאם, 18 מתוכם כתוצאה מפעולת אויב. 11 אבדו תודות לארטילריה ונשק קל של האויב. 2 אבדו לטילי SA-2, אחד אבד למטוס מיג-21 (תוך שימוש בטיל וימפל K-13), חמישה אבדו מסיבות לא ידועות. כל האבידות המבצעיות פרט לאחת היו מעל שמי צפון וייטנאם. שלושת המטוסים הנותרים אבדו בתאונות על גבי נושאות המטוסים.

סיום השירות

טייסות הויג'ילנטי כללו 6 מטוסים בתחילת המלחמה, השחיקה הורידה את המספר לכדי 4–5 מטוסים ב-1971, ב-1973 המצבה הממוצעת חייבת הייתה לרדת ל-3 כלי טיס. עם זאת דרישות המודיעין של כוחות המשימה של הצי גדלו ולא קטנו. זאת אומרת שכל כלי טיס נדרש לטוס יותר שעות, בעוד פס הייצור נסגר וחלקי החילוף הפכו ליותר ויותר נדירים והיה נדרש לקרקע את אחד משלושת המטוסים במהלך שיט בשביל שהוא ישמש לחלפים לשני המטוסים הנותרים. הטייסות נדרשו להשאיל מטוסים מטייסות שמוצבות בארצות הברית בשביל לשמור על כמות מטוסים מינימלית. בשנת 1974 טייסת RVAH-14 הייתה לראשונה להיסגר בגלל מחסור בכלי טיס.
המטוס הצא משירות פעיל ב-20 בנובמבר 1979.

הטסת המטוס

הויג'ילנטי היה מטוס גדול, מתקדם ומורכב ובשל מערכת ההיגוי הייחודית שלו כלל מספר תופעות טיסה שלא אופייניות לכלי טיס אחרים ודרש תשומת לב מיוחדת ויכולת גבוהה מהטייס. במיוחד במהלך נחיתה על גבי נושאת מטוסים. המטוס כלל מהירות גישה ונגיעה גבוהות ולכן היה זמן מאוד מוגבל לתיקונים. המטוס היה ידוע לשמצה בשל התרסקויות על גבי הסיפון.
במרבית כלי הטיס, המשתמשים במאזנות, כאשר מגלגלים ציר התנועה עובר דרך בטנו של הטייס. בויג'ילנטי עקב השימוש במחבלים העילוי על הכנף לכיוונה מגלגלים היה נהרס והכנף הייתה נופלת מטה, מה שהיה יוצר את ציר הסיבוב יותר קרוב לשורש הכנף הגבוהה. בנוסף גלגול על ידי מחבלים יצר הרבה מאוד גרר שיצר החלקה חריפה לכיוון הגלגול, בשביל לפצות על כך מערכת ההיגוי השתמשה במחבלים בקימור התחתון בכנף המנוגדת בשביל לאזן את התופעה, אבל עדיין זה היה לעיתים גורם להאטה או אובדן גובה במהלך טיסה בגובה רב ודרש התחשבות מצידו של הטייס. הגה הכיוון הגדול שנע כמקשה אחת יצר מומנט גלגול חזק מאוד יחסית ולכן דרש תיאום גדול.
עם זאת המטוס כלל מספר יתרונות בביצועים מול מטוסים אחרים. המחבלים שימשו גם כמעצורי אוויר וככאלה היו מאוד נוחים לשימוש, שכן הם הקנו לטייס יכולת שליטה מדויקת בקצב ההאטה והנמכה, מפני שהמחבלים היו מותקנים במרכז הכנף, אלה לא נטו ליצור שינוי במצב המטוס במרחב.
מערכת המצערת האוטומטית סייעה לטייס לנחות על ידי שליטה בכוח המנוע יחסית למצב המטוס במרחב, בפועל הטייס היה יכול לשלוט על המנוע על ידי העלאת או הורדת אף המטוס.
הטייס האוטומטי המתקדם אפשר לבצע גיחות ארוכות עם עומס עבודה נוח שלא היה שוחק את ערנות הצוות, וכן היה יציב מאוד יחסית ואפשר צילום ברור מאוד, מה שהגדיל את איכות התוצרים והמודיעין מכל גיחה.
המטוס היה מהיר מאוד יחסית בכל גובה ומשטר טיסה, מה שהקשה על מטוסי הליווי - לרוב מטוסי F-4 פנטום - שלא יכלו לשמור איתו על אותו הקצב. המטוס היה קשה מאוד ליירוט ולהפלה הן למטוסי הקרב של האויב והן לסוללות ה-SA-2 הן בשל המהירות ובשל הזריזות המפתיעה שלו. עם זאת, מפני שהוא היה טס נמוך מאוד והרבה פעמים לאחר התקיפות שבוצעו באזור במטרה לאמוד את הנזק, האויב לרוב היה ערני ומודע למטוס ולכן המטוס היה מאוד רגיש לאש נ"מ ארטילרית, ואף לעיתים לנשק קל ולכן המטוס סבל משיעור אבידות גבוהה יחסית לאמצעים אלו.
במרבית כלי הטיס כן הנסע הקדמי הותקן מתחת לתא הטייס וזה הקל עליו בהסעה על הקרקע, שכן הוא ידע בדיוק היכן כן הנסע נמצא. בויג'ילנטי כן הנסע הקדמי הותקן מאחורי שני התאים ולכן הטייס דרש עזרה על ידי הכוונה במהלך הסעה לאחר נחיתה. לעיתים זה דרש פנייה בצמוד לסף סיפון הטיסה של נושאת המטוסים, במצב זה הטייס היה מוצא את עצמו מסתכל מעבר לסיפון הספינה, מה שהיה לעיתים חוויה מורטת עצבים.

השפעת המטוס

ה-A-5 ויג'ילנטי היה מטוס מתקדם מאוד בזמנו ושילב מספר גדול של טכנולוגיות מתקדמות שהפכו מאוחר יותר לנפוצות במטוסים בעלי ביצועים גבוהים. המטוס היה לראשון לכלול כונסים מרובעים בעלי רמפה משתנה לשליטה על גלי הלם. עיצוב זה שולב בהרבה כלי טיס סילוניים אחרים. כמו כן העיצוב של להתקין את הכונסים בצידי המבנה הקדמי הקנה מספר יתרונות, כגון קיצור המבנה הקדמי ופישוטו ללא פגיעה בקיבולת הדלק של המטוס. עיצוב זה אומץ בהרבה מטוסי קרב של הדורות השלישי והרביעי. מספר עדויות גורסות שהמטוס השפיע ישירות על העיצוב של מטוס המיג-25 הסובייטי.
המטוס היה לראשון להשתמש בתצוגה עילית מודרנית, רכיב שהפך לסטנדרטי במטוסי הקרב של הדור הרביעי. מחשב הניווט הדיגיטלי המתקדם (VERDAN) היה לפורץ דרך בתחום. מערכת ההיגוי המתקדמת של המטוס הייתה כה מהפכנית עד שהיא לעיתים נקראת מערכת טוס-על-חוט הראשונה במטוס סדרתי. משטח הגה הכיוון האחיד שהיה אופייני למטוס שולב מאוחר יותר בדגם ה-XB-70 של נורת'-אמריקן.
מכ"ם ההפצצה המתקדם שאפשר מיפוי קרקעי הפכה את המטוס למטוס הקרב הראשון בעל יכולות לכל מזג אוויר, המכ"ם הפך מאוחר יותר לבסיס עליו פותחו מערכות עקיבת תוואי קרקע ומכ"מי הפצצה מתקדמים אחרים כגון זאת של ה-F-111.