Republic F-84 Thunderjet

Thiết kế và phát triển

Năm 1944, nhà thiết kế chính của hãng Republic Aviation, Alexander Kartveli, bắt đầu làm việc trên một kiểu máy bay tiêm kích gắn động cơ turbo phản lực thay thế cho chiếc máy bay tiêm kích động cơ piston P-47 Thunderbolt. Những nỗ lực ban đầu nhằm tái thiết kế khung chiếc P-47 để gắn một động cơ phản lực tỏ ra không hiệu quả do mặt cắt ngang lớn của những kiểu động cơ turbo phản lực lực ép ly tâm đời đầu. Thay vào đó, Kartveli và nhóm của ông thiết kế một máy bay hoàn toàn mới với thân suôn thẳng bị chiếm phần lớn bởi một động cơ turbo phản lực nén theo trục, nhiên liệu được chứa trong những cánh thẳng khá dày. Vào ngày 11 tháng 9 năm 1944, Không lực Lục quân Hoa Kỳ phát hành bản Yêu cầu Hoạt động Tổng quát về một kiểu máy bay tiêm kích ban ngày đạt được tốc độ tối đa 966 km/h (521 knot, 600 mph), bán kính chiến đấu 1.135 km (612 nm, 705 mi), và trang bị sáu súng máy 12,7 mm (0,50 inch) hoặc bốn súng máy 15,2 mm (0,60 inch). Thêm vào đó, máy bay mới sẽ sử dụng kiểu động cơ turbo phản lực General Electric TG-180 nén theo trục vốn sẽ được sản xuất dưới tên gọi Allison J35. Ngày 11 tháng 11 năm 1944, Republic nhận được hợp đồng chế tạo ba chiếc nguyên mẫu của kiểu máy bay mới XP-84.
Vì kiểu thiết kế tỏ ra có triển vọng về tính năng bay vượt hơn chiếc P-80 Shooting Star, và vì Republic đã có kinh nghiệm sâu rộng trong việc chế tạo máy bay tiêm kích một chỗ ngồi, không có cuộc cạnh tranh nào được đưa ra trong hợp đồng này. Cái tên Thunderjet được chọn nhằm tiếp nối truyền thống của Republic Aviation khởi sự với chiếc P-47 (Thunderbolt) đồng thời nhấn mạnh đến phương thức động lực mới. Vào ngày 4 tháng 1 năm 1945, ngay cả trước khi chiếc máy bay cất cánh, Không lực Mỹ mở rộng đơn đặt hàng lên 25 chiếc YP-84A để thử nghiệm hoạt động thực tế và 75 chiếc P-84B sản xuất hằng loạt (sau này đổi lại thành 15 chiếc YP-84A và 85 chiếc P-84B). Trong lúc đó, thử nghiệm trong hầm gió bởi NACA (Ủy ban Tư vấn Hàng không Quốc gia) cho thấy có sự mất ổn định dọc và oằn cánh ổn định ngang ở tốc độ cao. Mối lo ngại về trọng lượng của chiếc máy bay, một mối quan tâm lớn do lực đẩy yếu của các động cơ phản lực đời đầu, nhanh chóng trỗi lên đến mức Không lực phải đặt ra một giới hạn trọng lượng tối đa là 6.078 kg (13.400 lb). Những kết quả khi thử nghiệm sơ khởi được tích hợp vào chiếc nguyên mẫu thứ ba, đặt tên là XP-84A, được trang bị động cơ J35-GE-15 mạnh mẽ hơn với lực đẩy 4.000 lbf (17,8 kN).
Chiếc nguyên mẫu đầu tiên XP-84 được chuyển đến Căn cứ Không lực Muroc (ngày nay là Căn cứ Không quân Edwards) nơi nó bay chuyến bay đầu tiên vào ngày 28 tháng 2 năm 1946 do Thiếu tá William A. Lien điều khiển. Nó được tiếp nối bằng chiếc nguyên mẫu thứ hai vào tháng 8, cả hai được trang bị động cơ J35-GE-7 có công suất lực đẩy 3.745 lb (16,66 kN). 15 chiếc tiền sản xuất YP-84A được chuyển đến Căn cứ Không lực Patterson (ngày nay là Căn cứ Không quân Wright-Patterson) để thử nghiệm hoạt động thực tế. Chúng khác kiểu XP-84 là được nâng cấp động cơ J35-A-15, trang bị sáu súng máy M2 Browning 12,7 mm (0,50 inch), bốn khẩu trước mũi và một khẩu trên mỗi gốc cánh, và thùng nhiên liệu phụ được bố trí trên đầu chót cánh chứa được 870 L (226 US gallon) mỗi cái. Do sự trì hoãn trong việc chuyển giao các động cơ phản lực và việc sản xuất XP-84A, chiếc Thunderjet chỉ trải qua những cuộc bay thử nghiệm giới hạn vào thời gian những chiếc P-84B sản xuất hằng loạt bắt đầu lăn bánh ra khỏi dây chuyền sản xuất năm 1947. Đặc biệt, ảnh hưởng của các thùng nhiên liệu phụ trên đầu chót cánh đến việc điều khiển bay đã không được nghiên cứu cẩn thận đã gây ra một số sự cố sau này.
Tiếp theo sau sự thành lập Không quân Hoa Kỳ năm 1947, hạng máy bay Pursuit (cường kích) được thay thế bằng hạng máy bay Fighter (chiến đấu), và chiếc P-84 trở thành F-84.
F-84 được bố trí đến Phi đoàn Tiêm kích 27, Phi đoàn Tiêm kích Hộ tống 27, Phi đoàn Tiêm kích Chiến lược 27, Phi đoàn Tiêm kích Hộ tống 31, Phi đoàn Tiêm kích 127, Phi đoàn Tiêm kích Hộ tống 127, Phi đoàn Tiêm kích Chiến lược 127, Phi đoàn Tiêm kích Chiến lược 407 và Phi đoàn Tiêm kích Chiến lược 506 thuộc Bộ chỉ huy Không quân Chiến lược từ năm 1947 đến năm 1958.

Lịch sử hoạt động

Chiếc F-84B, vốn khác biệt chiếc YP-84A chỉ ở chỗ có súng máy M3 bắn nhanh hơn, được đưa vào hoạt động với Không đoàn Tiêm kích 14 tại Căn cứ Không quân Dow, Bangor, Maine vào tháng 12 năm 1947. Lập tức phải áp dụng các giới hạn khi bay, giới hạn tốc độ tối đa xuống Mach 0,8 do hiện tượng đảo lộn trong điều khiển, và giới hạn gia tốc tối đa đến 5,5 G vì những tổn hại đến lớp vỏ thân máy bay. Vấn đề càng tồi tệ hơn khi thiếu hụt phụ tùng thay thế và khó khăn khi bảo trì làm cho chiếc máy bay được gán tên lóng "Mechanic's Nightmare" (Ác mộng của cơ khí). Vào ngày 24 tháng 5 năm 1948, cả đội máy bay F-84B phải dừng bay do các hỏng hóc vì cấu trúc.
Một cuộc điều tra toàn bộ chương trình F-84 năm 1948 khám phá ra rằng không có chiếc nào trong số máy bay F-84B hay F-84C có thể xem là hoạt động được hay có khả năng thực hiện các nhiệm vụ dự định dành cho nó. Chương trình Thunderjet được cứu thoát khỏi hủy bỏ nhờ thực tế là kiểu F-84D, vốn đang được sản xuất, đã khắc phục thỏa mãn các lỗi chính. Một cuộc so sánh cạnh tranh với chiếc F-80 cho thấy rằng trong khi chiếc Shooting Star có đường băng cất cánh ngắn hơn, tốc độ lên cao ở độ cao thấp tốt hơn và độ cơ động xuất sắc, chiếc F-84 lại có thể mang một tải trọng chiến đấu nặng hơn, nhanh hơn, tính năng bay ở tầm cao tốt hơn và tầm bay xa hơn. Như là một biện pháp tạm thời, Không quân Mỹ vào năm 1949 chi tiêu 8 triệu Đô la Mỹ để thực hiện nâng cấp 100 chiếc F-84B đang có, chủ yếu là gia cố lại cánh. Cho dù có những cải tiến trong kết quả, những chiếc F-84B vẫn bị rút khỏi hoạt động thường trực vào năm 1952.
Phiên bản F-84C sử dụng loại động cơ J35-A-13 có độ tin cậy khá hơn phần nào và một vài tinh chỉnh cơ khí. Vì gần như tương tự với phiên bản F-84B, phiên bản C chịu đựng mọi khiếm khuyết giống nhau và phải trải qua chương trình nâng cấp cấu trúc tương tự vào năm 1949. Mọi chiếc F-84C được rút khỏi hoạt động thường trực vào năm 1952.
Những cải tiến về cấu trúc được tích hợp tại nhà máy trên phiên bản F-84D và được đưa ra sử dụng vào năm 1949. Cánh được bọc bằng lớp vỏ nhôm dày hơn, hộ thống nhiên liệu được ôn đới hóa và có khả năng sử dụng loại nhiên liệu JP-4, và trang bị động cơ mạnh hơn J35-A-17 với lực đẩy 5.000 lbf (22,24 kN). Người ta khám phá ra rằng những thùng nhiên liệu phụ ở đầu chót cánh chưa được thử nghiệm đã góp phần vào việc hư hỏng cấu trúc cánh do gây nên lực xoắn đáng kể khi cơ động với gia tốc G cao. Để sửa chữa điểm này, những vây nhỏ hình tam giác được thêm vào phía ngoài các thùng nhiên liệu. Chiếc F-84D được rút ra khỏi hoạt động thường trực của Không quân vào năm 1952 và ra khỏi lực lượng Không lực Vệ binh Quốc gia năm 1957.
Phiên bản Thunderjet hiệu quả và có đầy đủ khả năng đầu tiên là kiểu F-84E được đưa vào hoạt động từ năm 1949. Chiếc máy bay được trang bị động cơ J35-A-17, cánh được gia cố thêm nữa, thân được kéo dài thêm 30 cm (12 inch) phía trước cánh và 76 mm (3 inch) phía sau cánh để mở rộng buồng lái và khoang chứa thiết bị điện tử, một bộ ngắm vũ khí A-1C với radar APG-30 và khả năng mang thêm một cặp thùng nhiên liệu phụ 871 L (230 US gallon) ở đế bên dưới cánh. Cải tiến cuối cùng đã giúp tăng tầm bán kính chiến đấu từ 1.370 lên 1.610 km (740 lên 870 hải lý, 850 lên 1.000 dặm). Nhưng cho dù có các cải tiến đó, thời gian hoạt động thường trực của nó vẫn kém, chỉ đạt phân nửa số máy bay hoạt động trong mọi thời điểm. Điều này chủ yếu là do việc thiếu hụt trầm trọng phụ tùng cho động cơ Allison. Người ta đã hy vọng là chiếc F-84E sẽ bay 25 giờ mỗi tháng, tích lũy được 100 giờ bay trước khi đại tu động cơ. Thực tế hoạt động trong Chiến tranh Triều Tiên và khi được bố trí tại Khối NATO nhanh chóng vượt quá mức khả năng cung ứng và khả năng sản xuất động cơ mới của Allison. Chiếc F-84E được rút khỏi hoạt động của Không quân vào năm 1956, và nán lại với các đơn vị Không lực Vệ binh Quốc gia cho đến năm 1959.
Phiên bản F-84 cánh thẳng cuối cùng là kiểu F-84G được đưa vào hoạt động từ năm 1951. Chiếc máy bay được trang bị một vòi tiếp nhiên liệu trên không nơi cánh trái, hệ thống lái tự động, hệ thống hạ cánh tự động bằng công cụ, động cơ J35-A-29 với lực đẩy 5.560 lbf (24,73 kN), và khả năng mang được một bom nguyên tử Mark 7. Chiếc F-84G được rút khỏi hoạt động của Không quân vào giữa những năm 1960.

Lái chiếc Thunderjet

Tiêu biểu cho đa số những máy bay phản lực đời đầu, tính năng bay lúc cất cánh của chiếc Thunderjet khá kém cõi. Trong khí hậu nóng bức mùa Hè ở Triều Tiên và một tải trọng chiến đấu đầy đủ, chiếc máy bay thường đòi hỏi khoảng đường băng dài đến 3.050 m (10.000 ft.) để cất cánh cho dù đã có các rocket đẩy RATO hỗ trợ (mang theo hai hoặc bốn rocket, mỗi chiếc cung cấp một lực đẩy bổ sung là 1.000 lbf (4,45 kN) trong vòng 14 giây). Ngoại trừ chiếc máy bay dẫn đầu, những chiếc khác có tầm nhìn bị che chắn do khói dày đặc phát ra từ những rocket này. Những chiếc F-84 đầu tiên phải cất cánh ở tốc độ 260 km/h (140 knots, 160 mph) với cần điều khiển kéo hết về phía sau, và hạ cánh cũng với tốc độ tương đương như vậy. Để so sánh, chiếc P-51 Mustang hạ cánh ở tốc độ khoảng 190 km/h (100 knots, 120 mph). Cho dù có tốc độ hạ cánh khá cao, chiếc Thunderjet có thể bay dễ dàng bằng công cụ và gió ngang không phải là một vấn đề.
Nhờ vào kiểu cánh ngang và dày, chiếc Thunderjet có được đặc tính khí động học khá tốt và có thể dễ dàng đạt được tốc độ giới hạn Mach 0,82 khi động cơ hoạt động toàn phần ở cao độ thấp. Chiếc máy bay có đủ lực đẩy để có thể bay nhanh hơn, nhưng vượt quá tốc độ giới hạn trên ở cao độ thấp gây hậu quả góc mũi khá mạnh và hỏng cấu trúc có thể gây gảy cánh. Ở độ cao trên 4.600 m (15.000 ft.), chiếc F-84 có thể bay nhanh hơn, nhưng phải trả giá là bị dập dềnh nghiêm trọng. May mắn là, tốc độ bay cho phép điều khiển dễ dàng để thực hiện ném bom bổ nhào từ độ cao 3.000 m (10.000 ft). Giới hạn tốc độ tối đa tỏ ra khá bất tiện khi đối đầu cùng những chiếc máy bay Mikoyan-Gurevich MiG-15 Xô Viết tại Triều Tiên. Bay chậm hơn những chiếc MiG, F-84 lại không thể quay vòng gắt khi chỉ chịu được áp lực gia tốc tức thời tối đa là 3G, rồi sau đó chịu mất tốc độ khá nhanh. Một phi công F-84E từng bắn hạ được hai chiếc máy bay MiG đã ghi được chiến công thứ hai của mình bằng cách láy máy bay của mình vào thế ngóc mũi có chủ định. Những chiếc MiG theo đuổi anh ta đã không thể bắt kịp kiểu cơ động mạnh bạo này và một chiếc đã bị rơi xuống đất. May mắn cho viên phi công là chiếc máy bay không bị vỡ ra nhưng khung máy bay bị hư hại nặng nề. Chiếc F-84 là một bệ súng vững chắc và hệ thống máy tính ngắm đã hỗ trợ cho việc ném bom và bắn chính xác. Phi công thường tán dương chiếc máy bay của Republic về tính vững chắc đã trở thành huyền thoại.
Phi công đặt tên lóng cho chiếc Thunderjet là "The Lead Sled." Nó cũng còn được gọi bằng những cái tên khác như "The Iron Crowbar," "a hole sucking air," "The Hog " ("The Groundhog"), và "The World's Fastest Tricycle" (chiếc ba bánh nhanh nhất thế giới) như là chứng cứ cho đường lăn cất cánh quá dài.

Chiến tranh Triều Tiên

Chiếc Thunderjet có thành tích hoạt động nổi bật trong Chiến tranh Triều Tiên. Cho dù phiên bản F-84B và F-84C không thể bố trí được vì động cơ J35 của chúng có tuổi thọ hoạt động chỉ được 40 giờ, phiên bản F-84D và F-84E được đưa vào chiến đấu tại Liên đội Tiêm kích Hộ tống 27 vào ngày 7 tháng 12 năm 1950. Ban đầu chiếc máy bay được giao phó vai trò hộ tống những chiếc máy bay ném bom B-29 Superfortress. Chiến công không chiến đầu tiên của chiếc Thunderjet được ghi vào ngày 21 tháng 1 năm 1951 với giá phải trả là hai chiếc F-84 bị mất. Chiếc F-84 thuộc về một thế hệ tụt hậu so với kiểu máy bay cánh xuôi Xô Viết Mikoyan-Gurevich MiG-15 và bị nó qua mặt, đặc biệt là khi những chiếc MiG này được phi công Liên Xô cầm lái, và nhiệm vụ đối đầu những chiếc MiG này được nhanh chóng chuyển cho những chiếc F-86 Sabre. Giống như chiếc tiền nhiệm P-47 nổi tiếng, F-84 được chuyển sang vai trò can thiệp tầm thấp mà nó hoạt động nổi trội hơn.
Chiếc F-84 đã bay tổng cộng 86.408 phi vụ, ném 50.427 tấn (111.171.000 lb) bom và 5.560 tấn (12.258.000 lb) bom napalm. Không quân Hoa kỳ ghi nhận F-84 đã chịu trách nhiệm đến 60% các mục tiêu mặt đất bị tiêu diệt trong cuộc chiến. Hoạt động đáng kể nhất của F-84 là cuộc tấn công đập Sui-ho năm 1952. Trong cuộc chiến này, F-84 trở thành máy bay tiêm kích Hoa Kỳ đầu tiên áp dụng tiếp nhiên liệu trên không. Trong không chiến, phi công F-84 bắn rơi được tám máy bay MiG-15 nhưng bị thiệt hại đến 64 máy bay. Có tổng cộng 335 máy bay bị mất thuộc các phiên bản F-84D, E và G.

Đặc điểm kỹ thuật (F-84G Thunderjet)

Tham khảo: Encyclopedia of US Air Force Aircraft and Missile Systems