F/A-18 Hornet

Asal mula

Pengembangan F/A-18 adalah hasil dari Program Percobaan Tempur-Serang Angkatan Laut Amerika Serikat (VFAX) untuk mendapatkan pesawat tempur serbaguna untuk menggantikan A-4 Skyhawk, A-7 Corsair II, F-4 Phantom II dan sebagai pelengkap bagi F-14 Tomcat. Laksamana Madya Kent Lee, yang kelak menjadi Kepala Komando Sistem Udara Angkatan Laut (NAVAIR), adalah pendukung utama VFAX guna melawan pembangkang kuat dari banyak perwira Angkatan Laut, termasuk Laksamana Madya William D. Houser, wakil kepala operasi angkatan laut untuk peperangan udara - penerbang kelas tertinggi di angkatan laut.
Pada bulan Agustus 1973, Kongres Amerika Serikat memerintah Angkatan Laut untuk mencarikan alternatif murah bagi F-14. Grumman mengusulkan pesawat F-14 yang disederhanakan dan diberi nama F-14X, sedangkan McDonnell Douglas mengusulkan F-15 varian angkatan laut, kedua-duanya hampir semahal F-14. Pada musim panas itu, Menteri Pertahanan Schlesinger memerintahkan Angkatan Laut untuk memberi penilaian pesawat pesaing di Program Pesawat Tempur Ringan Angkatan Udara Amerika Serikat (LWF), General Dynamics YF-16 dan Northrop YF-17. Kompetisi Angkatan Udara mensyaratkan pesawat tempur siang-hari tanpa kemampuan menyerang. Pada bulan Mei 1974, Komite Pelayanan Militer Dalam Negeri mengalihkan dana sebesar $34 juta dari program VFAX ke program baru, yaitu Pesawat Tempur Udara Angkatan Laut (NACF), dimaksudkan untuk membuat penggunaan maksimum teknologi untuk program LWF.

Perancangan ulang YF-17

Meskipun YF-16 memenangi kompetisi LWF, Angkatan Laut Amerika Serikat merasa ragu bahwa sebuah pesawat bermesin tunggal dan dengan gir pendaratan yang sempit, dapat dengan mudah dan ekonomis diterapkan pada kapal induk. Angkatan Laut juga menolak mengadopsi turunan F-16. Angkatan Laut berupaya dan berjaya memenangi izin untuk mengembangkan sebuah pesawat berdasarkan YF-17. Karena LWF tidak memiliki persyaratan rancangan yang sama dengan VFAX, Angkatan Laut meminta McDonnell Douglas dan Northrop untuk merancang pesawat baru yang tidak berbeda jauh dengan konfigurasi dan prinsip desain YF-17. Pesawat baru ini, yakni F-18, tidak memiliki dimensi inti atau struktur primer yang sama dengan YF-17. Sekretaris Angkatan Laut, W. Graham Claytor, pada 1 Maret 1977 mengumumkan bahwa pesawat ini akan bernama "Hornet".
Northrop telah menyertakan bantuan McDonnell Douglas sebagai kontraktor sekunder dari proposal NACF, untuk memanfaatkan pengalaman ekstensif terdahulu dalam pembuatan pesawat tempur peruntukan kapal induk, termasuk F-4 Phantom II yang sangat sukses. Pada projek F-18, dua perusahaan itu setuju untuk membagi dua pengerjaan, di mana tugas McDonnell Douglas adalah melengkapkan perakitan akhir, setara dengan ~20% pengerjaan. McDonnell Douglas membuat sayap, penstabil, dan badan pesawat bagian depan; Northrop membuat badan pesawat bagian tengah dan belakang, dan penstabil vertikal. McDonnell Douglas adalah kontraktor utama bagi versi Angkatan Laut. Northrop menjadi kontraktor utama dan mengambil alih perakitan akhir bagi F-18L versi landas pacu di darat, di mana Northrop berharap menjual untuk tujuan pasar ekspor.
F-18, mulanya dikenal sebagai McDonnell Douglas Model 267, dimodifikasi secara drastis dari YF-17, di mana konfigurasi dasarnya masih dipertahankan. Untuk penugasan di kapal induk, kerangka pesawat, cantelan pengangkut senjata, dan pengait penangkap diperkuat; sayap yang dapat melipat dan kaitan katapel disertakan; dan gir pendaratan diperlebar. Untuk memenuhi persyaratan jelajah dan cadangan Angkatan Laut, McDonnell memperbesar daya muat bahan bakar sebanyak 2.020 kg, dengan perluasan sirip belakang dan penambahan 363 liter bahan bakar di tiap-tiap sayap (sayap YF-17 tidak berbahan bakar). Yang paling mudah terlihat, "tonjolan" ditambahkan pada tepi depan sayap dan penstabil untuk mencegah debaran yang ditemukan pada penstabil F-15. Sayap dan penstabil diperluas, badan pesawat bagian belakang diperlebar sebesar 102 mm, dan mesin dimiringkan ke luar pada bagian depannya. Perubahan ini menambah 4.540 kg pada bobot kotor, menjadikannya seberat 16.800 kg. Sistem kendali berbantuan komputer pada YF-17 diganti dengan sistem fly-by-wire yang sepenuhnya digital dengan perulangan ganda-empat, yang pertama dipasang pada pesawat tempur produksi.
Perencanaan semula mendapatkan 780 buah dari tiga model yang berhubungan dekat: pesawat tempur satu kursi F-18A dan pesawat serang darat A-18A, hanya berbeda dalam avioniknya, dan TF-18A dua kursi, yang mempertahankan kemampuan misi penuh F-18, kecuali dengan daya muat bahan bakar yang dikurangi. Dengan perancangan ulang stasiun penyimpanan dan perbaikan avionik dan tampilan layar serbaguna, adalah menjadi mungkin untuk memadukan A-18A dan F-18A ke dalam satu pesawat. Sejak tahun 1980, pesawat ini disebut sebagai F/A-18A, dan rancangannya pertama diluncurkan pada 1 April 1984. TF-18A dirancang ulang menjadi F/A-18B.

F-18L dari Northrop

Northrop mengembangkan F-18L sebagai pesawat yang berpotensi ekspor. Karena F-18L tidak diperkuat untuk mampu bertugas di kapal induk, ia diharapkan untuk berkinerja lebih ringan dan lebih baik, dan menjadi pesaing berat F-16 Fighting Falcon, kemudian ditawarkan ke negara-negara sekutu Amerika. Bobot kotor maksimum F-18L adalah 3.490 kg, hampir 30% lebih ringan daripada F/A-18A, karena gir pendaratan yang lebih ringan, mekanisme sayap lipat dihilangkan, ketebalan di beberapa area pesawat dikurangi, daya muat bahan bakar dikurangi. Meskipun pesawat ini memelihara pengait penangkap yang diperingan, perbedaan bagian luar yang paling jelas terlihat adalah penghilangan "tonjolan" di tepi depan sayap dan penstabil. Pesawat ini masih memelihara 71% kesamaan dengan F/A-18 menurut bobot komponennya, dan 90% sistem bernilai tinggi, termasuk avionik, radar, dan rangkaian ECM, meskipun ada beberapa pilihan yang ditawarkan. Berbeda dengan F/A-18, F-18L tidak menyertakan bahan bakar di sayapnya dan kekurangan stasiun senjata di pipa masuknya. Pesawat ini memiliki tiga penyangga di bawah masing-masing sayap.
Kemitraan antara McDonnell Douglas dan Northrop memanas ketika persaingan ekspor dua model itu dimulai. Northrop merasa bahwa McDonnell Douglas menempatkan F/A-18 pada persaingan langsung dengan F-18L. Pada bulan Oktober 1979, Northrop mengajukan gugatan hukum bahwa McDonnell menggunakan teknologi Northrop yang sebelumnya diperuntukan bagi F-18L untuk tujuan ekspor sehingga dianggap melanggar perjanjian, dan meminta penangguhan ekspor Hornet melalui McDonnell Douglas. Kasus ini diselesaikan pada tahun 1985 ketika McDonnell setuju membayar kepada Northrop sebesar $ 50 juta untuk memenuhi hak pengembangan pesawat, tanpa mengakui kesalahan. Segera setelah itu Northrop menghentikan pengerjaan F-18L, dan sebagian besar pesanan direbut oleh F-16 atau F/A-18.

Menuju produksi

Selama uji terbang, tonjolan pada tepi depan penstabil disertakan, dan celah antara perluasan tepi depan (LEX) dan badan pesawat ditambahkan. Celah-celah, yang disebut "pelepasan udara lapisan perbatasan" (boundary layer air discharge) (BLAD), mengendalikan pusaran-pusaran yang dihasilkan oleh LEX dan memberikan udara bersih kepada penstabil vertikal pada sudut serang yang besar, tetapi mereka juga menghasilkan sejumlah besar geseran yang merugikan, memperburuk masalah jelajah F/A-18 yang tidak memadai. McDonnell mengisi 80% celah, meninggalkan celah yang kecil pada bleed air dari asupan mesin. Ini menjadi pemicu awal masalah dengan keretakan yang melelahkan yang muncul pada penstabil vertikal karena muatan aerodinamis yang ekstrem, hasilnya adalah pemarkiran singkat pada tahun 1984 hingga penstabil selesai diperkuat. Sejak Mei 1988, penadah vertikal kecil ditambahkan pada puncak tiap-tiap LEX untuk memperluas pusaran dan mengarahkannya supaya menjauhi penstabil vertikal. Ini juga memberikan perbaikan kecil dalam hal keterkendalian sebagai dampak samping. F/A-18 versi dini bermasalah dengan laju goncang yang tidak memadai, diperuncing oleh kekakuan sayap yang tidak memadai, terkhusus dengan muatan persenjataan di bawah sayap yang berat.
Produksi pertama F/A-18A terbang pada 12 April 1980. Setelah produksi berjalan sebanyak 380 unit F/A-18A (termasuk sembilan diberikan kepada pengembangan sistem penerbangan), pembuatan pesawat ini beralih pada versi F/A-18C sejak September 1987.

Desain

F/A-18 adalah pesawat yang memiliki mesin kembar, sayap tengah, dan dapat menjalani berbagai misi taktis. Pesawat ini sangat lincah, sebagai dampak dari rasio dorongan-terhadap-bobot pesawat yang baik, sistem kendali digital fly-by-wire, dan perluasan tepi depan (leading edge extensions) (LEX). LEX memungkinkan Hornet untuk tetap dapat dikendalikan pada sudut serang yang besar. Ini karena LEX menghasilkan pusaran yang kuat di atas sayap, menghasilkan aliran udara yang bergolak di atas sayap, dan dengan demikian menunda atau menghilangkan pemisahan aerodinamis yang bertanggung jawab bagi kehilangan keefektifan permukaan aerodinamika (stall), memungkinkan sayap Hornet menghasilkan gaya angkat yang besarnya beberapa kali bobot pesawat, meskipun pada sudut serang yang besar. Oleh karena itu, Hornet mampu berbalik pada putaran yang ekstrem dengan rentang laju yang variatif.
Penstabil vertikal miring adalah unsur desain pembeda lainnya, dan di antara karakteristik desain lainnya yang memungkinkan kemampuan sudut serang besar pada Hornet adalah penstabil horizontal yang diperbesar, penutup tepi trailing yang diperbesar yang beroperasi sebagai flaperon, flap yang besar dan panjang, dan pemprograman komputer kendali terbang yang melipatgandakan pergerakan tiap-tiap paras kendali pada laju rendah dan memindahkan kemudi vertikal, bukan sekadar ke kiri dan ke kanan. Selimut kinerja sudut serang normal pada Hornet diletakkan untuk pengujian menyeluruh dan perbaikan pada NASA F-18 Kendaraan Penelitian Alfa Tinggi (HARV). NASA menggunakan F-18 HARV untuk memeragakan karakteristik penanganan terbang pada sudut serang yang besar, yakni 65-70 derajat menggunakan baling-baling pemvektor daya dorong. Penstabil F/A-18 juga digunakan sebagai kanard pada F-15S/MTD milik NASA.
Hornet adalah salah satu pesawat terdini yang sangat banyak memanfaatkan tampilan serbaguna, di mana pada switch suatu tombol memungkinkan pilot mengendalikan kinerja tempur atau serang-darat atau kedua-duanya. Kemampuan "pengganda kekuatan" ini memberikan komandan operasi keluwesan yang lebih baik dalam hal pengendalian pesawat taktis pada suatu skenario perang yang berubah-ubah dengan cepat. Inilah pesawat tempur angkatan laut yang memadukan bus avionik multipleks digital, yang memungkinkan perbaruan dengan mudah.

Evolusi desain

Pada dasawarsa 1990-an, Angkatan Laut Amerika Serikat merasa perlu untuk mengganti pesawat-pesawat tempurnya yang sudah mulai uzur, seperti A-6 Intruder, EA-6 Prowler, A-7 Corsair II, dan F-14 Tomcat, tanpa memerlukan pengembangan yang wajar. Untuk menjawab kekurangan ini, Angkatan Laut mengembangkan F/A-18E/F Super Hornet. Meskipun perancangannya serupa, Super Hornet bukanlah perbaikan dari F/A-18 Hornet, melainkan pesawat berkerangka lebih besar yang memanfaatkan konsep desain Hornet. Hornet dan Super Hornet bertugas dengan peran yang saling mengisi di dalam cadangan kapal induk Amerika Serikat, hingga dapat dioperasikannya F-35C Lightning II, yang akan menggantikan F/A-18A-D Hornet.