נורת'רופ YF-23

נורת'רופ YF-23 (באנגלית: Northrop YF-23) היה מטוס קרב סילוני חמקן, חד מושבי,  מהדור החמישי שהתחרה עם  בתוכנית  (ATF) של חיל האוויר של ארצות הברית. נורת'רופ בנתה 2 אבות טיפוס הקרואים "האלמנה השחורה השנייה" ו"רוח רפאים אפורה". 

בשנות ה-80 של המאה ה-20 החל חיל האוויר של ארצות הברית לחפש תחליף למטוסי הקרב שלו, במיוחד כדי להתמודד עם המטוסים המתקדמים, סוחוי Su-27 ומיג-29 של ברית המועצות. כמה חברות הגישו הצעות עיצוב; חיל האוויר בחר בהצעות של נורת'רופ ולוקהיד. נורת'רופ שיתפה פעולה עם מקדונל דאגלס לפיתוח ה־YF-23, בעוד לוקהיד, בואינג וג'נרל דיינמיקס פיתחו את ה־YF-22. 

ה־YF-23 היה מהיר ובעל שטח חתך מכ"ם קטן יותר ממתחרהו, אבל פחות זריז ולבסוף הפסיד במכרז. לאחר תהליך פיתוח והערכה של ארבע שנים, ה־YF-22 הוכרז כמנצח ב־1991 ונכנס לייצור בתור לוקהיד מרטין F-22 ראפטור.

בשנת 2004, חברת נורת'רופ גראמן הציעה עיצוב של מפציץ מתקדם המבוסס על ה־YF-23 בתוכנית  (NGB) לפיתוח , אך התוכנית בוטלה בשנת 2006.

צי ארצות הברית שקל להשתמש בגרסת הייצור כתחליף למטוסי ה־F-14 טומקט, אך התוכנית בוטלה ושני מטוסי הניסוי עברו בשנת 2010 לתצוגה במוזיאונים.

פיתוח 
ב־1978, לווייני סיור אמריקאים הבחינו לראשונה באבות טיפוס הסובייטיים המתקדמים של ה־Su-27 והמיג-29, מה שעורר דאגה בארצות הברית. שני הדגמים הסובייטיים היו צפויים להפחית את יתרון התמרון של מטוסי קרב אמריקאים עכשוויים. בשנת 1981, חיל האוויר של ארצות הברית ביקש מידע מכמה חברות תעופה וחלל על תכונות אפשריות עבור מטוס קרב טקטי מתקדם (ATF) שיחליף את המקדונל דאגלס F-15 איגל. לאחר דיונים עם חברות תעופה וחלל, חיל האוויר הפך את מטוס העליונות האווירית לתפקיד העיקרי של מטוס קרב טקטי מתקדם. מטוס הקרב היה אמור לנצל את היתרונות של טכנולוגיות מתפתחות, כולל חומרים מרוכבים, סגסוגות קלות משקל, מערכות בקרת טיסה מתקדמות, מערכות הנעה חזקות יותר וטכנולוגיית חמקנות. באוקטובר 1985, חיל האוויר הוציא בקשה להצעה (RFP) למספר יצרני מטוסים. ה־RFP שונה במאי 1986 כדי לכלול הערכה של אב־טיפוס של כלי טיס אוויריים משני המועמדים הסופיים. במקביל, הצי האמריקאי, במסגרת התוכנית מטוס קרב טקטי מתקדם (NATF), הודיע כי ישתמש בנגזרת זוכה ה־ATF כדי להחליף את ה־F-14 טומקט שלו. תוכנית NATF קראה לרכישת 546 מטוסים יחד עם הרכש המתוכנן של חיל האוויר של 750 מטוסים.

ביולי 1986 הוגשו הצעות להדגמה ואימות (Dem/Val) על ידי לוקהיד, בואינג, ג'נרל דיינמיקס, מקדונל דאגלס, נורת'רופ, גרומן ורוקוול; שני האחרונים נשרו מהתחרות זמן קצר לאחר מכן. הצעת העיצוב (DP) של נורת'רופ סומנה DP110. לאחר הגשת ההצעות, לוקהיד, בואינג וג'נרל דיינמיקס הקימו צוות כדי לפתח את העיצובים המוצעים שלהם שנבחרו, אם בכלל. נורת'רופ ומקדונל דאגלס הקימו צוות עם הסכם דומה. ההצעות של לוקהיד ונורת'רופ נבחרו כעולות לגמר ב־31 באוקטובר 1986 עבור Dem/Val. שני הצוותים קיבלו 50 חודשים לבנות ולבחון את אבות הטיפוס שלהם, והם הצליחו, וייצרו את הלוקהיד YF-22 ואת נורת'רופ YF-23.

ה־YF-23 תוכנן לעמוד בדרישות חיל האוויר של ארצות לגבי שרידות, שיוט על־קולי, חמקנות וקלות תחזוקה. דרישות שיוט על־קולי קראו לטיסה על־קולית ממושכת ללא שימוש במבערים אחוריים. נורת'רופ נעזרה בניסיונה עם ה־B-2 ספיריט ומקדונל דאגלס F/A-18 הורנט כדי להפחית את הרגישות של הדגם לגילוי מכ"ם ואינפרא אדום. חיל האוויר דרש תחילה מהמטוס לנחות ולעצור בטווח של 2,000 רגל (610 מ'), מה שאומר שימוש בהיפוכי דחף על המנועים שלהם. בשנת 1987, חיל האוויר שינה את דרישת אורך המסלול ל־3,000 רגל (910 מ'), כך שלא היה צורך יותר במהפכי דחף. זה איפשר למטוס להחזיק בתי תאי מנועים קטנים יותר. 

ה־YF-23 הראשון (מספר סידורי 87-0800), אב־טיפוס לכלי אוויר 1 (PAV-1), הושק ב־22 ביוני 1990; PAV-1 יצא לטיסת הבכורה שלו בת 50 דקות ב־27 באוגוסט עם אלפרד מץ על ההגאים. ה־YF-23 השני (מספר סידורי 87-0801, PAV-2) ביצע את הטיסה הראשונה שלו ב־26 באוקטובר, בהטסתו של ג'ים סנדברג. ה־YF-23 הראשון נצבע באפור פחם וקיבל את הכינוי "האלמנה השחורה השנייה", על שם  ממלחמת העולם השנייה. היה לו לזמן קצר סימון שעון חול אדום שדומה לסימון בצד התחתון של עכביש האלמנה השחורה לפני שהנהלת נורת'רופ הסירה אותו. אב הטיפוס השני נצבע בשני גוונים של אפור וקיבל את הכינוי "עכביש" ו"רוח רפאים אפורה".

תכנון 

ה־YF-23 (סימול DP117K) היה מטוס בעל מראה לא שגרתי, עם , פרופיל בעל שליטה שטחית משמעותית להפחתת גרר אווירודינמי במהירויות עבר-קולי ומהירות על-קולית, ו שנע כולו. תא הטייס הוצב גבוה, ליד אף המטוס לראות טובה לטייס. המטוס כלל תצורת כן נסע משולשת עם כן נסע קדמי ושני כני נסע ראשיים. תא החימוש הפנימי מוקם בצד התחתון של גוף המטוס בין כן הנסע הקדמי לכני הנסע הראשיים. בתא הטייס מוט היגוי מרכזי ומצערת צידית.

המטוס הונע על ידי שני מנועי טורבו-פאן כאשר כל אחד מהם נמצא בתא מנוע נפרד עם , כדי להגן על ה של המנוע מפני גלי מכ"ם, משני צידי שדרת המטוס. הכונסים היו טרפזיים בפרופיל חזיתי, עם לוחות נקבוביים מיוחדים מלפנים כדי לספוג את מערבולי שכבת הגבול ולשחררם מעל הכנפיים. מבין שני המטוסים שנבנו, הראשון YF-23 (PAV-1) היה מצויד במנועי , ואילו השני (PAV-2) הונע על ידי מנועי . המטוס כלל חרירי רמפה עם הרחבה חד-פעמית (SERN) ובניגוד ל־YF-22, אינו משתמש בהנעה וקטורית. כמו ב־B-2, זרמי הפליטה ממנועי ה־YF-23 זרמו דרך תעלות הפליטה מחופי אריחים כדי לפזר חום ולהגן על המנועים מפני טילי ביות תת-אדום (IR) מלמטה. ההנעה והאווירודינמיקה של ה-YF-23 מאפשרות לו לשייט מעל 1.6 מאך ללא מבערים.

משטחי ההיגוי נשלטו על ידי מערכת ניהול מרכזית ממוחשבת. הרמת המדפים והמאזנות בצד אחד והורדתם בצד השני, סיפקו את ערוץ הגלגול. סנפירי זנב ה־V היו בזווית של 50 מעלות מהאנך. ערוץ העלרוד סופק בעיקר על ידי סיבוב סנפירי זנב V אלו בכיוונים מנוגדים כך שהקצוות הקדמיים שלהם נעו יחד או בנפרד. ערוץ הסבסוב סופק בעיקר על ידי סיבוב סנפירי הזנב באותו כיוון. טייס הניסוי פול מץ הצהיר כי ל־YF-23 יש ביצועים מעולים בזווית התקפה גבוהה (AoA) בהשוואה למטוסים מדור קודם, עם זווית התקפה מקוזזת של עד 60 מעלות. הסטת מדפי הכנף כלפי מטה והמאזנות למעלה משני הצדדים בו זמנית סיפקו בלימה אווירודינמית. כדי לשמור על עלויות יצירת אב טיפוס נמוכות למרות העיצוב החדש, נעשה שימוש במספר רכיבי מדף מסחריים, כולל גלגל אף של F-15, חלקי כני נסע ראשיים של F/A-18 ורכיבי תא הטייס הקדמי של מקדונל דאגלס F-15 איגל.

ייצור F-23 

תצורת הייצור המוצעת של F-23 (DP231 למנוע F119 ו־DP232 למנוע F120) לפיתוח בקנה מידה מלא, או פיתוח הנדסה וייצור (EMD), הייתה שונה מאבות הטיפוס של YF-23 במספר מובנים. במקום תא חימוש פנימי בודד שבו החימוש ינשא, לתכנון ה־EMD יהיו שני תאי טנדם בגוף המטוס הקדמי המוארך, כאשר התא הקדמי מיועד לטילי AIM-9 לטווח קצר; תותח M61 וולקן יותקן בצד השמאלי של גוף המטוס הקדמי. אורכו הכולל של המטוס גדל מעט, נפחו הורחב, האף הוגדל כדי לקבל מערכות משימה, לרבות המכ"ם, ומנשק זוויתי הגוף הקדמי היו פחות בולטים והורמו לאותו גובה כמו הקצה המוביל של הכנף. ביטול היפוכי דחף אפשרה למנועים לקבל חתך קטן ומעוגל יותר ולמלא את הרווח ביניהם כדי לשמור על שליטה בשטח.

היסטוריה תפעולית

הערכה 

ה־YF-23 הראשון, עם מנועי פראט אנד ויטני, הגיע ל־1.43 מאך ב־18 בספטמבר 1990, ואילו השני, עם מנועי ג'נרל אלקטריק, הגיע ל־1.6 מאך ב־29 בנובמבר 1990. לשם השוואה, ה־YF-22 השיג 1.58 מאך בשיוט על. ה־YF-23 נבדק למהירות מרבית של 1.8 מאך עם מבערים והשיג זווית התקפה מקסימלית של 25 מעלות. המהירות המרבית מסווגת, אם כי מקורות מציינים מהירות מרבית גדולה מ־2 מאך בגובה ומהירות שיוט-על גדולה מ־1.6 מאך. תא חימוש פנימי של המטוס הוגדר לשיגור נשק, ושימש לבדיקת אקוסטיקה של תא החימוש, אך לא נורו טילים; לוקהיד שיגרה בהצלחה טילי AIM-9 סיידוויינדר ו־AIM-120 אמראם ממטוסי ההדגמה שלה YF-22. PAV-1 ביצע הדגמת קרב בקצב מהיר עם שש טיסות על פני תקופה של 10 שעות ב־30 בנובמבר 1990. בדיקות הטיסה נמשכו עד דצמבר. שני מטוסי ה־YF-23 טסו 50 פעמים במשך 65.2 שעות בסך הכל. הבדיקות הדגימו את ערכי הביצועים החזויים של נורת'רופ עבור YF-23. ה־YF-23 היה חמקני ומהיר יותר, אבל ה־YF-22 היה זריז יותר.

שני צוותי הקבלן הגישו תוצאות הערכה עם הצעותיהם בדצמבר 1990, וב־23 באפריל 1991 הודיע מזכיר חיל האוויר של ארצות הברית דונלד רייס כי ה־YF-22 הוא המנצח. חיל האוויר בחר במנוע YF119 כדי להניע את גרסת הייצור של F-22. העיצובים של לוקהיד ופראט אנד ויטני דורגו גבוה יותר בהיבטים טכניים, נחשבו לסיכונים נמוכים יותר, ונחשבו כבעלי ניהול תוכניות יעיל יותר. בעיתונות התעופה הועלתה השערה שגם ה־YF-22 נתפס כמותאם יותר למטוס קרב טקטי ימי מתקדם (NATF) (1991–1990) של הצי, אך עד 1992 נטש הצי האמריקני את NATF.

בעקבות התחרות, שני מטוסי ה־YF-23 הועברו למרכז מחקר הטיסה דריידן (כיום נקרא ) של נאס"א בבסיס חיל האוויר אדוארדס, קליפורניה, ללא המנועים שלהם. נאס"א תכננה להשתמש באחד מהמטוסים כדי ללמוד טכניקות לכיול עומסים חזויים לתוצאות טיסה מדודות, אך זה לא התרחש.

מפציץ מבוסס YF-23  
ב־2004 הציע נורת'רופ גרומן מפציץ מבוסס YF-23 כדי לענות על צורך של מזכיר חיל האוויר של ארצות הברית במפציץ בינוני, שעליו התחרו גם ה־ וה־B-1R. נורת'רופ שינתה את מטוס ה־PAV-2 כדי לשמש דגם תצוגה למפציץ הבינוני המוצע שלה. האפשרות של מפציץ בינוני מבוסס YF-23 הסתיימה ב־ משנת 2006, שהעדיפה מפציץ ארוך טווח עם טווח הרבה יותר גדול. חיל האוויר עבר מאז לתוכניות  (NGB) ו (LRS-B).

יפן השיקה תוכנית לפיתוח מטוס קרב מקומי מדור 5/6 (F-3) לאחר שהקונגרס האמריקאי סירב ב־1998 לייצא את ה־F-22. לאחר מחקר רב ובניית דגמים סטטיים, מטוס המבחן של מיצובישי, X-2 שינשין טס כ משנת 2016. עד יולי 2018, יפן אספה מספיק מידע והחליטה שהיא תצטרך שותפים בין־לאומיים להשלמת פרויקט זה. חברה אחת כזו שהגיבה הייתה נורת'רופ גראמן ויש השערות שהיא יכולה להציע גרסה מודרנית של ה־YF-23 ליפן.

מטוסים בתצוגה 

שני מבנה כלי הטיס YF-23 נשארו באחסון עד אמצע 1996, אז הועברו המטוסים למוזיאונים:
 YF-23A PAV-1,  87-0800 של חיל האוויר,  מספר רישום N231YF, מוצג בהאנגר מחקר ופיתוח של המוזיאון הלאומי של חיל האוויר של ארצות הברית, דייטון, אוהיו.
 YF-23A PAV-2, AF, מספר סידורי 87-0801, מספר רישום N232YF, הוצג ב עד 2004, כאשר הוא הוחזר על ידי נורת'רופ גראמן ושימש כדגם תצוגה למפציץ מבוסס YF-23 .PAV-2 הוחזר למוזיאון המערבי לטיסה והוצג החל משנת 2010 במיקום החדש של המוזיאון ב, טורנס, קליפורניה.

ראו גם

קישורים חיצוניים

 
* YF-23 Black Widow II, Northrop/McDonnel Douglas
 
 
 
 
 
 
מטוסי קרב מתוצרת ארצות הברית
כלי טיס חמקניים
מטוסים ניסיוניים אמריקאיים

הערות שוליים