NAVIGACE

Douglas F4D (F-6) Skyray

připravil Jiří Merta 28.5.2008

Nacističtí vědci učinili během druhé světové války v oblasti rozvoje vojenských technologií obrovský pokrok a je všeobecně známo, že po skončení tohoto prozatím nejkrvavějšího konfliktu v lidských dějinách hojně využívala plodů jejich usilovné práce obě tehdejší vítězná uskupení - Svaz sovětských socialistických republik na straně jedné a „Spojenci“ (v čele se Spojenými státy) na straně druhé. Výsledky vývojových prací i celé projekty v nejrůznějším stádiu rozpracování se stávaly předmětem důkladného ověřování a prozkoumávaní, ve šťastnějším případě dokonce provázeném nebo alespoň doplňovaném spolupracujícími válečnými zajatci, což častokrát vedlo nejen k úspěšnému vyřešení některých dlouhotrvajících technických problémů, ale občas i k zavedení zcela nových konstrukčních prvků. Námořní stíhací letoun Douglas F4D Skyray toho může být důkazem.

Oficiální počátek vývoje tohoto typu sahá do roku 1947, kdy letecký úřad amerického námořnictva US Navy Bureau of Aeronautics (BuAer) oslovil domácí konstrukční společnosti požadavkem na vývoj palubní nadzvukové přepadové stíhačky s mimořádnou stoupavostí, jejíž úkolem měla být vzdušná ochrana svazů amerických letadlových lodí. Vzhledem k tomu, že konkrétní kritéria požadovala schopnost efektivního napadení velkého vzdušného cíle (sovětského bombardéru) pohybujícího se rychlostí okolo 920 km/h ve výšce 12 000 m, bylo zapotřebí využít novátorských řešení. Rusko tou dobou sice žádný takový stroj nevlastnilo a nemělo dokonce ještě ani atomovou bombu, takže nepředstavovalo zcela rovnocenného soupeře, ale bylo více než jasné, že blízká budoucnost to rychle změní.

Douglas, jeden z výrobců letadel zúčastňujících se konkurzu, se rozhodl zúročit poznatky s trojúhelníkovitým křídlem, kterých dosáhl při prozkoumávání výsledků vývojových prací nacistického konstruktéra doktora A.M.Lippische. Ten se totiž za války projektováním stíhače obdobného zaměření zabýval, když se snažil sestroj letoun schopný uchránit říšská města před teroristickými útoky vysoko létajících spojeneckých bombardérů. Technickou dokumentaci projektu Douglas získal již v květnu 1945, poté co vyslal do Paříže své dva aerodynamiky, kteří se jmenovali Gene Root a A.M.O. „Amo“ Smith, aby zhodnotili výsledky prací ukořistěné zrovna kapitulujícímu nepříteli. Krom zápisu z aerodynamických zkoušek modelu onoho létajícího křídla, doplněného množstvím výkresů a poznámek, se oběma „špiónům“ podařilo nashromáždit i kvanta dalšího vysoce kvalitního a pokrokového materiálu, přičemž pomyslnou třešničkou na dortu představoval jejich osobní rozhovor se samotným vědcem, který byl tou dobou ve Francii vězněn.

Když se pak Root a Smith vrátili do USA, předložili pořízené materiály firemním vývojářům, kterým přišla představa stavby letounu s delta-křídlem velmi lákavá a praktická. Velkou slabinou ranných proudových motorů byla totiž, vedle jejich malého výkonu, obrovská spotřeba pohonných hmot, což se promítalo především na omezeném doletu poháněného stroje. Konstrukce „delta“ přitom slibovala nejen lepší aerodynamickou čistotu letounu, ale navíc poskytovala i více prostoru pro instalaci objemnějších palivových nádrží a dokonce se jevila i potenciálně vhodná pro celou řadu jiných konfigurací letadel včetně bombardérů nebo transportních letounů. Douglas, který však svou píli soustředil výhradně na vývoj stíhačky, začal brzy sklízet ovoce, a když v roce 1946 dopadly na výbornou i zkoušky modelů v aerodynamickém tunelu, dospěli jeho inženýři k názoru, že jsou na správné cestě.

Poté nadešel onen leden 1947 a letecký úřad amerického námořnictva vydal svůj požadavek na palubní záchytný stíhací letoun krátkého doletu, který měl poskytovat letadlovým lodím US Navy dostatečnou obranu před ruskými bombardéry. Douglas mrštně využil situace, veškeré dosavadní výsledky své soukromé výzkumné činnosti s německým křídlem shrnul do uceleného projektu D-571 a předložil jej k posouzení představitelům námořnictva.

Ačkoli návrh společnosti Douglas (vypracovaný R.G.Smithem) představoval v podstatě jen jakési dokončení hned několika vyspělých nacistických studií, byl D-571 vyhlášen 17.června 1947 za vítězný a krátce na to došlo i k uzavření kontraktu na vypracování předběžné designové studie. Vzhledem k náročnosti konstrukce navrhovaného stroje, který koncepčně vyjadřoval letoun s křídlem ve tvaru delty a klasickými ocasními plochami, ale bez zřetelného trupu, se však inženýrům z kalifornské pobočky El Segundo, nepodařilo uspokojivě dokončit základní projekt ani po více jak roční usilovné práci a to i přesto, že šéfkonstruktérem byl zkušený Edward H.Heinemann a na vývoji se podílel i hlavní projektant firmy Charles S.Kennedy. Při tehdejších poměrech tloušťky a hloubky profilu se vývojářům Douglasu čisté deltakřídlo zkrátka nehodilo, protože během přiblížení se rychlosti zvuku prudce vzrůstal jeho aerodynamický odpor. Po projednání nastalých problémů s představiteli US Navy Bureau of Aeronautics bylo od této koncepce upuštěno.

Výsledky nacistického válečného výzkumu ale zůstaly základním stavebním kamenem i nadále, neboť vznikající supersonický letoun silně ovlivnila jiná Lippischova konstrukce – Messerschmitt Me163 Komet, která se výrazně promítla do přepracovaného návrhu D-571-4, podle kterého měl budoucí stroj mít zřetelný vpřed přesahující trup a klasické šípové (na koncích zaoblené) nosné plochy srdcovitého tvaru s velmi malou štíhlostí. Jelikož půdorys letadla začal díky nim silně připomínal rejnoka, stal se tento mořský živočich později i hlavním motivačním prkem při volbě bojového jména letounu (Skyray – Nebeský rejnok). Avšak přestože problém se vzrůstajícím aerodynamickým odporem se podařilo úspěšně vyřešit, určitým oříškem se stala problematika váhové bilance stroje, který musel být z důvodu velkého namáhání (zejména při startu a přistání na palubě letadlové lodě) dostatečně robustní, ale zároveň nepříliš těžký, protože tehdejší proudové motory neoplývaly nijak závratnými výkony a hlavními přednostmi vznikajícího typu měla být jeho rychlost a stoupavost.

XF4D-1

Když byly základní projektové práce ukončeny, podepsalo americké námořní letectvo 16.prosince 1948 s firmou Douglas smlouvu na stavbu dvou prototypů s výrobními čísly 124586 a 124587, kterým bylo přiřazeno označení XF4D-1. Zatímco stavba zkušebních letounů se v přísném utajení rozjela rychle kupředu, problémy se vyskytly okolo zamýšlené pohonné jednotky Westinghouse J40 s osovým kompresorem, která jim měla poskytovat tah okolo 3 250 kp. Vzhledem k tomu, že vzniklé potíže se výrobní společnosti Westinghouse nedařilo delší dobu úspěšně řešit a s postupujícím časem hrozilo stále reálnější nebezpečí zdržení celého projektu F4D, bylo učiněno rozhodnutí o její alternaci. Nicméně díky tomu, že Ed Heinemann byl od přírody realista a o včasném dohotovení revolučního motoru J40 pochyboval od počátku, nebyla záměna nikterak dramatická, protože projekt instalace náhradní pohonné jednotky zakomponoval již do základních rysů letounu na začátku jeho vývoje. V žádném případě se však nemělo jednat o řešení trvalé, ale jen jakýsi „záskok“, aby mohlo dojít k ověření letových vlastností stroje. Původně měl být náhradním motorem Allison J35-A-17 (o tahu pouhých 2 260 kp) dokonce vybaven pouze první prototyp (124586), který poprvé vzlétl ze základny amerického letectva Muroc (dnes AFB Edwards) 23.ledna 1951, ale jak se záhy ukázalo, musel stačit i druhému XF4D-1 (124587), jehož zálet následoval o několik týdnů později.

Díky aplikaci alternativních pohonných jednotek se sice podařilo zahájit letové testy a ještě v únoru 1951 podepsat objednávku na výrobu zaváděcí dvanáctikusové série, ale s přihlédnutím k výraznému podmotorování letounů, neměli zkušební piloti vůbec snadný úkol. Neulehčovala jim ho ani nezvyklá koncepce typu, která se zvlášť u prvního prototypu zpočátku potýkala s řadou nedostatků a počáteční lety se tak prakticky týkaly výhradně posuzováním správnosti provedených oprav. Do vážných problémů se například dostal Larry Peyton (první zkušební pilot programu F4D) poté, co se mu stroj při dosedání na VPD prudce zhoupl nahoru a dolu, v důsledku čehož se ocitl mimo ni a už to vypadalo, že dojde k nejhoršímu. V hodnotící zprávě rozčílený Peyton následně uvedl, že pilotáž je sice nadmíru vzrušující, ale rozhodně ne v dobrém slova smyslu, že letoun má tendenci k nestabilitě, nebezpečnému vychylování čumáku směrem vzhůru, nevhodně uspořádané velmi náročné řízení a na úplný konec ještě prohlásil, že s XF4D-1 již vícekrát nepoletí. Vzhledem k tomu, že do té doby byl zvyklý zalétávat spíše velká letadla a osobně upřednostňoval těžké transportní stroje, nebyl to ani nijak překvapující závěr a Douglas na jeho místo rychle dosadil náhradníka Russe Thawa, který se tak stal novým zkušebním pilotem.

Krátce po odchodu Larryho Peytona byl do programu zařazen i další zkušební pilot – Robert „Bob“ O.Rahn, který Thawovi zkušební lety pozorně sledoval a ihned nabyl vážných pochybností o kvalitách stroje. Jakmile se pak za řízení XF4D-1 posadil, shledal jako jeho největší nectnost nutnost vyvíjet při pohybování „kniplem“ značnou fyzickou sílu, což mělo za následek hrubost řízení zejména při vysokých rychlostech letu. Kvůli tomuto handicapu se Skyray snadno dostával do vývrtky, z níž ho sice bylo většinou možné vyvést, ale budoucí piloti na to rozhodně museli být připraveni. Navzdory tomu však Rahn označil Skyray zároveň i za nejlepší letoun od dob britského typu Spitfire, neboť v rukou zkušeného pilota přispívala nezáměrná nestabilita letadla, způsobená nezvyklou koncepcí stroje, k jeho vynikajícím manévrovacím schopnostem a ve velkých výškách ho dokonce hodnotil jako naprosto nejobratnější letoun, jaký kdy létal (...a to jich měl na kontě okolo šedesáti).

V průběhu letových testů prodělaly oba prototypy několik sólových i společných úprav, a přestože se většinou jednalo o již zmiňované odstraňovaní konstrukčních nedostatků, nebylo tomu tak vždy. Zpočátku tupá příď obou letadel byla například brzy doplněna o pitotovu trubici k zaznamenávání dat ze zkušebních letů, zbarvení tvořené původně půlnoční modří nahradila (kvůli velkému kontrastu) na všech plochách čistě bílá a u prvního prototypu došlo navíc ještě k přestavbě systému otvírání překrytu pilotní kabiny z posuvného na odklopný (tzv.drapák), který se později uplatnil u sériových strojů. Zatímco tento se dozadu odklápěl, původní se stejným směrem odsouval.

Westinghouse mezitím ve vývoji mírně pokročil a posléze i dodal dvě prototypové pohonné jednotky XJ40-WE-6, které sice ještě nebyly vybaveny systémem přídavného spalování, ale jejich vyšší statický tah o 3 160 kp přeci jen pomohl. Větší výkon se pak projevil především při rychlostních letech, kdy Skyray dosahoval lepších hodnot než jeho protějšek North American F-86E Sabre od USAF. S přihlédnutím k poloze letecké základny AFB Muroc, ležící v relativně velké nadmořské výšce, byl však poměr tahu motoru k hmotnosti letounu stále ještě sotva dostatečný a na brzké zavedení plnohodnotného J40 do sériové výroby to pořád ani zdaleka nevypadalo, neboť neustále trpěl celou řadou „dětských nemocí“, které se dařilo léčit jen s velkými obtížemi.

Poté, co Westinghouse ve vývoji nijak významně nepokročil ani v roce následujícím, námořnictvo znervóznělo. Ze strachu, že jim nový letoun nebude dodán včas, bylo 15.března 1953 učiněno rozhodnutí, že v případě totálního selhání projektu J40, se standardní pohonnou jednotkou letounů Douglas F4D-1 Skyray stane Pratt&Whitney J57-P-2 o tahu 4 400 / 6 120 kp (bez forsáže / s forsáží). Tento verdikt s sebou ovšem nesl určitá úskalí. Motor od Pratt&Whitney sice byl téměř okamžitě k dispozici a dokonce měl i vyšší výkon než původně plánovaný Westinghouse J40, ale bohužel byl i větší a těžší, takže jeho instalace do stávajícího draku F4D by si vyžádala značné konstrukční úpravy. Přestože v tu chvíli nebylo ještě nic definitivní, teoretické přípravy k učinění tohoto kroku byly zahájeny a započalo se i s projektováním potencionálních technologických řešení..

V témže roce, kdy padlo rozhodnutí o případném nahrazení původně plánované pohonné jednotky typem J57, Westinghouse dokončil další prototypovou variantu svého motoru, označenou jako XJ40-WE-8 a ještě v létě poskytl Douglasu dva kusy k zástavbě do jeho prototypů XF4D-1. Tato verze již byla vybavena systémem přídavného spalování, takže maximální tah prudce vzrostl na 5 260 kp a zkušební Skyraye konečně dosáhly požadovaného výkonu. Celému světu o tom dal vědět hned 3.října 1953 testovací pilot US Navy James B.Verdin, když s druhým prototypem XF4D-1 prolétl průměrnou rychlostí 1 211,746 km/h ve výšce 30 až 60 metrů čtyřikrát nad tříkilometrovou základnou u vyschlého jezera Salton Sea v Jižní Kalifornii a stanovil tak, dle pravidel mezinárodní letecké federace (Federation Avionique Internationale’s), nový absolutní rychlostní rekord. Během tohoto dvacetiminutového letu spotřeboval XF4D-1 (124587) 2 176 litrů paliva z celkové zásoby činící při startu 2 649 litrů a nejvyšší rychlosti dosáhl při druhém průletu, kdy mu byla naměřena hodnota 1225,344 km/h. Vzhledem k tomu, že se tak stalo vůbec poprvé, kdy tuto prestižní trofej získal pro sebe palubní letoun, mělo námořnictvo dobrý důvod k oslavám. O třináct dní později (16.října 1953) se k Verdinovi do síně slávy navíc připojil i Bob Rahn, který na témže stroji překonal světový rychlostní rekord na stokilometrovém uzavřeném okruhu nad jezerem Muroc Dry výkonem 1171,788 km/h. Skyray se sice tehdy snažil zdolat i dosavadní výškový rekord v dostupu, ale tento pokus z důvodu nepravidelného chodu motoru selhal.

Zatímco se druhý prototyp XF4D-1 „hřál ve světle reflektorů“, první prototyp se v nikterak příznivém počasí s obtížemi protloukal zkouškami na letadlové lodi USS Coral Sea. Nepříjemné faktory jako snížená viditelnost, déšť a vítr sice průběh testů prodlužovaly, ale na druhou stranu pilotovi Jamesovi Verdinemu umožňovaly důkladně odzkoušet stabilitu stroje při nízkých rychlostech, nutných během přibližování na letovou palubu při přistávání, v reálných ztížených podmínkách.

V továrnách společnosti Douglas ve stejnou dobu zase probíhaly horečné konstrukční přípravy na sériovou výrobu letounů F4D-1 poháněných motory Pratt&Whitney J57-P-2, neboť J40 svým vývojářům mezitím „přerostl přes hlavu“. Kvůli neutuchajícím problémům spojeným především s jeho fatální nespolehlivostí (za letu měl tendence vynechávat, hořet ba i explodovat) byl vývoj ještě v září roku 1953 zastaven a všech osmatřicet dohotovených draků F4D, čekajících na odstavných plochách výrobních hal už jen na svůj motor, muselo být dodatečně modifikováno pro novou pohonnou jednotku. Samotná firma Westinghouse však doznala důsledků ještě mnohem dalekosáhlejších, neboť J40 byl původně velmi protěžován a počítalo se s ním u mnoha dalších typů (např.McDonnell F3H Demon, Grumman F10F Jaguar nebo Douglas A3D Skywarrior). Jeho nezdařený vývoj se stal pro představenstvo námořních sil Spojených států velkým zklamáním a pro Westinghouse doslova sebevražedným počinem, který se přímo zasloužil o brzký krach této společnosti na poli obchodování s proudovými motory.

Přestože by se dalo předpokládat, že po vyřešení problémů s pohonnou jednotkou a blížícím se zahájením sériové výroby dospěla kariéra oněch prototypů ke konci, nebylo tomu tak úplně. Po ukončení letových testů byly sice oba společně uloženy, ale tento stav neměl dlouhého trvání a jejich cesty se vzájemně rozešly. Zatímco první prototyp XF4D-1 (124586) zůstal nečinně odstavený až do osmdesátých let, kdy se stal obětí protipožárního cvičení, během něhož byl zcela zničen, k druhému (rekordnímu) prototypu byl osud mnohem přívětivější. XF4D-1 (124587) byl totiž nejdříve v roce 1956 zapůjčen společnosti General Electric jako „testovací sada“ pro její vyvíjený proudový motor J79 a závěrem padesátých let se obdobného úkolu zhostil tamtéž ještě jednou, když v něm GE pro změnu odzkoušel pohonnou jednotku CJ-805-3 o tahu 4 986 kp, tentokrát určenou pro civilní trh. S druhým jmenovaným motorem, který později standardně poháněl letouny Convair 880, dosáhl Skyray na podzim roku 1959 dokonce i nadzvukové rychlosti M=1,1 a to během vodorovného letu ve výšce 15 000 m. V současné době je kompletně zrekonstruovaný letoun vystaven v kalifornském muzeu NAWC China Lake.

F4D-1

Díky úspěchům v oblasti lámání rekordů se stal Skyray prakticky ze dne na den světoznámým typem a všeobecně se očekávalo jeho brzké zařazení do řadové služby k letkám amerického námořnictva i námořní pěchoty. Z důvodu složitostí spojených se zástavbou nového typu pohonné jednotky se tak však nestalo, neboť k úspěšné instalaci motoru J57-P-2 bylo zapotřebí upravit až 80% vnitřní konstrukce stávajícího draku letadla a jeho vybavení. Sériová výroba proto postupovala jen velmi pomalu a nedohotovené letouny se hromadily na odstavných plochách, kde čekaly na finální řešení projektantů či chybějící díly, které se mnohdy nalézaly teprve na rýsovacích prknech.

První sériový Douglas F4D-1 Skyray (výrobní číslo 130740), vzešlý z linky závodů El Segundo, tak podnikl svůj úvodní let až 5.června 1954. Z mezinárodního letiště v Los Angeles s ním vzlétl zalétávací pilot Robert O.Rahn a nutno podotknout, že hned v prvních dnech stroj splnil veškerá očekávání. Novou motorovou jednotku neprovázely žádné viditelné potíže a letoun s ní bez problémů překročil rychlost zvuku i ve vodorovném letu, čímž se stal prvním námořním typem, který to dokázal.

Rozhodně však nelze o F4D mluvit jen v superlativech, neboť zejména první sériová letadla trpěla určitými neduhy, které byly odstraňovány teprve „za pochodu“. Mezi ty nejzávažnější bezpochyby patřilo nedostatečné zásobování pohonné jednotky vzduchem při transsonickém letu ve výškách nad 12 000 m, což zapříčiňovalo vynechávání jejího chodu a hrozilo i vzplanutí. V žádném případě se však nejednalo o problém srovnatelný s potížemi motoru J40, neboť v tomto případě šlo o chybu konstrukce letadla, k jejíž eliminaci postačilo přepracovat vstupní otvory vzduchu a do jejich těsné blízkosti (na boky trupu) přidat ořezávače mezní vrstvy. Další závažnější nedostatek ranných Skyrayů byl taktéž spojen s extrémními režimy letu a jednalo se o vznikání turbulencí během využívání maximálního výkonu motoru. I tento handicap se však podařilo rychle odstranit zásahem do konstrukce, konkrétně modifikací aerodynamického krytu systému přídavného spalování.

Po odstranění konstrukčních nedostatků se sériová výroba rozjela konečně naplno a zatímco v roce 1954 byly dohotoveny jen tři letouny, rok na to se jich podařilo postavit již dvaatřicet. Opravdové tempo ale nabrala až v letech následujících, kdy byly nejdříve produkovány dva a později dokonce i tři stroje týdně. Celkem dala vzniknout 419 letounům, přičemž poslední z nich byl předán svému uživateli 22.prosince 1958. Palubních stíhacích přepadových letadel Douglas F4D-1 Skyray mělo být sice vyrobeno mnohem víc, ale objednávky na přinejmenším 230 dalších kusů byly stornovány. Výrobní čísla přidělená jednotlivým strojům, dle objednaných sérií, byla následující: 130740 až 130750, 134744 až 134973, 136163 až 136392 (tento kontrakt byl nakonec zrušen) a 139030 až 139207.

Ačkoli všechny výše uvedené sériově vyrobené stroje nesly shodné označení F4D-1, začaly se od sebe postupem času navzájem lišit. Krátce po zahájení sériové výroby byl totiž Skyray podroben instalaci nového motoru. Přestože se jednalo o modernizaci poměrně zásadní, v typovém kódu se nikterak neprojevila. Původně montovanou pohonnou jednotku Pratt&Whitney J57-P-2 s mnohastupňovým axiálním kompresorem tehdy nahradila její modernizovaná verze Pratt&Whitney J57-P-8 o tahu 4 770 / 6 600 kp a u pozdějších sérií dokonce i její dále rozvinuté varianty J57-P-8A nebo J57-P-8B. Vyšší výkon motoru se přitom významněji projevoval především během vertikálního letu ve velkých výškách. O kvalitách motorů řady J57 asi nejlépe svědčí pět mezinárodních rekordů ve stoupavosti, kterých major Edward N.LeFaivre (US Marine) dosáhl se strojem výrobního čísla 130745 ve dnech 22.-23.května 1958 (viz.tabulka).

Po technické stránce Douglas F4D-1 Skyray představoval jednomístný, jednomotorový, celokovový, bezocasý, samonosný středoplošník s tříkolovým zatahovacím podvozkem příďového typu. Konstrukce letounu se přitom dělila na čtrnáct snadno demontovatelných a rychle vyměnitelných celků: střední a dva vnější díly křídla, horní a spodní směrové kormidlo, pevnou vertikální ocasní plochu, vnitřní a vnější elevony, vztlakové klapky, kryt přídě, přední a zadní díl trupu a střední trupovou skříň.

Jednu z nejzajímavějších částí letounu představovalo bezesporu jeho tenké úzkoprofilové třínosníkové delta-křídlo s velkým úhlem šípu, zakulacenými konci a velmi malým úhlem nastavení, které se skládalo z několika částí. Střední část, spolu s pevnými vstupy vzduchu k motoru trojúhelníkovitého tvaru (vybavenými na vnitřní straně žebrováním zajišťujícím stejnoměrné proudění vzduchu), plynule přecházela do skříně trupu a v místech spojů trupu a nosných ploch obsahovala na každé straně jednu dlouhou palivovou nádrž o objemu 1 200 litrů. Díky tomuto řešení mohlo být křídlo, nevyužívané jako hlavní zásobárna pohonných hmot, bez problémů vybaveno klapkami na náběžné hraně a elevony na odtokové. Na střední díl se napojovaly vnější šípové části s nosným potahem, které byli na počátku třínosníkové a na okrajích dvounosníkové. Podobně jako u většiny palubních letounů bylo i u tohoto typu, z důvodu snadnější manipulace s letadlem a úspory prostoru na letadlové lodi, užito křídla se sklopnými koncovými oblouky, které se při „hangárování“ hydraulicky zvedaly vzhůru.

Jak již bylo uvedeno výše, zatímco náběžná hrana křídla s předním nosníkem byla vybavena sloty, zadní nosník nesl od trupu ke koncům vedle sebe vždy tři pohyblivé plošky. K trupu přiléhaly, na obě strany otočné, rozměrné vztlakové klapky sahající až za výfukovou rouru, na jejichž vnějších koncích se na každé straně nacházely dva mechanicky ovládané elevony. Vyvažovací plošky přitom bývaly během vzletu nastaveny vzhůru, aby poskytovaly dostatečný zdvihový moment a nepoměrně větší elevony mohly zůstat ve své nejefektivnější neutrální poloze. V horní i spodní straně střední části křídla byly situovány čtvercové aerodynamické brzdící štíty.

Trup letounu, jež byl rozdělen hlavní přepážkou přecházející v přední nosník křídla, se vyznačoval především vystouplou přetlakovou klimatizovanou kabinou s nahoru (směrem dozadu) odklopným překrytem, která pilotovi umožňovala dobrý výhled vpřed i při velkých úhlech náběhu, což letci oceňovali především během přistávání. Zatímco ranné stroje byly osazeny firemními vystřelovacími sedačkami Douglas, u pozdějších letadel piloti již seděli na dokonalejším typu Martin-Baker Mark 5P, který jim garantoval větší šanci na přežití. Před kabinou se nacházel poměrně mohutný radom ukrývající radiolokátor a za ní rádiové vybavení. V přední části trupu se nacházely ještě kryty řídící jednotky autopilota a akumulátor. Jeho zbývající část, tvořená tzv.trupovou skříní, naproti tomu neobsahovala v podstatě nic jiného než pohonnou jednotku.

Jak již bylo uvedeno dříve, konstrukčně byl Skyray pojat jako bezocasý, tudíž se na jeho zádi nacházela pouze svislá ocasní plocha a vodorovné chyběly. Zmiňovaná štíhlá šípová směrovka byla naprosto koncepční a stejně jako ostatní ovládací prvky letounu, bylo i její zdvojené kormidlo obsluhováno pomocí dvouokruhového hydraulického systému. V případě nouze bylo navíc možné hydraulické ovládání vyřadit a přepnout ho na mechanické.

Všechny tři podvozkové nohy, vybavené hydropneumatickými tlumiči, byly osazeny pouze jediným kolem a zatahovaly se směrem dopředu, přičemž hlavní podvozek se po pootočení ukrýval do střední části křídla a příďové kolo na dlouhé noze do trupu. Speciálně pro přistávání na palubách letadlových lodí byl F4D-1 vybaven samozřejmě i záchytným hákem (neseným na vidlicích), situovaným pod zadní částí trupu. Určitou zajímavost však představoval aerodynamicky tvarovaný výběžek s pomocným nárazníkovým kolečkem nacházejícím se těsně předním, který byl taktéž sklopný a tvořil jeho základnu. Zmíněné kolečko pak sloužilo k ochraně výfukové roury před poškozením při vzletu a přistání, neboť úhel náběhu letounu během těchto režimů byl velmi vysoký.

Pevnou výzbroj letounu tvořilo kvarteto kanónů Colt M12 ráže 20 mm se zásobou munice 65 nábojů na hlaveň, které bylo umístěno po dvojicích těsně u vnějších obvodů schrán hlavního podvozku a ústilo mírně dole za střední částí náběžné hrany vnějšího dílu každé poloviny křídla. Kvůli zvýšení poměru zásoby munice na hlaveň, bývaly však často dva z kanónů demontovány a kanálky hlavní v křídlech zaslepovány aerodynamickými krytkami. K úspoře munice navíc přispíval zvýšením pravděpodobnosti zásahu i střelecký systém Aero 13 verze D nebo F, nacházející se v přídi trupu většiny „Nebeských rejnoků“, který zahrnoval vyhledávací analogový radar Westinghouse AN/APQ-50A a zaměřovací soustavu Mk18. Kvůli počátečním problémům s dodávkami radarového systému jím však stroje ranných sérií z výroby vybaveny nebyly a dočkaly se ho až později při dodatečné montáži. Hrstka z nich se bez něj musela obejít dokonce trvale, což byla určitě škoda, neboť na svou dobu oplýval velice působivými parametry: Detekční dosah činil 29 km, „uzamknout“ cíl dokázal na vzdálenost o 9 km kratší a i konstrukčně byl řešen velmi moderně, neboť zatímco se stávající radary té doby většinou skládaly z mnoha různých podsystémů vzájemně propojených kabely, APQ-50 tvořil celistvý integrovaný systém, který dokázala pozemní obsluha snadno a rychle vyměnit, což bylo vzhledem k jeho poruchovosti (úměrné době vzniku) obrovské plus.

Na šest křídelních a jeden trupový závěsník (konfigurace 3+1+3) bylo možno zavěsit různorodou výzbroj nebo vybavení až do celkové hmotnosti 1 815 kg. Zpočátku byla nejčastěji užívaná sestava výzbroje určená k záchytnému stíhání, tvořená dvojicí přídavných palivových nádrží a čtveřicí raketnic po sedmi nebo devatenácti neřízených raketách ráže 70 mm. U pozdějších sériových kusů F4D, majících střelecký systém upraven i pro použití protiletadlových řízených střel AAM-N-7 Sidewinder (po přeznačení AIM-9B Sidewinder), zahrnovala obvyklá skladba výzbroje, krom již výše uvedených dvou přídavných nádrží, až čtyři tyto PLŘS. Hojně byly užívány také varianty složené například z nádrží, raketnic a řízených střel, přičemž protiletadlové řízené střely Sidewinder se většinou upínaly pouze na vnitřní křídelní závěsníky nacházející se přímo pod kořeny křídel. I když jsou na některých fotografiích občas k vidění i na vnějších pylonech nebo zastoupené v plném počtu, je třeba si uvědomit, že vzhledem k mizivé přesnosti prvních verzí těchto zbraní, byl dáván prostor raději i klasickým raketnicím. Přestože pravděpodobnost zásahu jimi byla opravdu asi větší, alespoň v případě napadení velkého bombardovacího svazu, v žádném případě nelze tvrdit, že by používání raketnic bylo bůhvíjak bezproblémové. Než se totiž vystřeleným raketkám rozevřely skládací stabilizační plošky, kličkovaly kolem pálícího letounu jako zběsilé a mnozí piloti se právem obávali, že dřív než nepřítele sestřelí spíš sami sebe.

Na trupový závěsník, který se většinou nepoužíval, se sice dala v případě nutnosti zavěsit puma o hmotnosti 908 kg, ale vzhledem k celkové koncepci letounu neodpovídající nárokům pro tento druh operací se tak prakticky nedělo. Hojně býval využíván pouze k nošení speciálního elektronického vybavení v rámci misí severoamerické protivzdušné obrany NORAD (viz.níže) a občas též k uchycení třetí přídavné nádrže. K upínání přídavných palivových nádrží se standardním objemem 1 136 nebo 570 litrů, užívaných letouny Douglas F4D-1 Skyray, však sloužily převážně jen dva „mokré“ závěsníky pod křídly. O výběru typu nádrží a jejich počtu většinou rozhodovala povaha mise a výsledná hmotnost letounu, přímo ovlivněná vahou nesené výzbroje.

Přestože letoun samotný nebyl uzpůsoben k doplňování paliva za letu, mohl tak činit prostřednictvím speciální přídavné nádrže, k tomuto účelu stvořené. Širšího uplatnění v praxi se však toto „šalamounské“ řešení nedočkalo. Stejně tak dopadlo i další speciální vybavení, které mohl Skyray na svých podvěsech nosit - cívka pro vlekání cílových rukávů či cvičných terčů. Ani ona výraznějšího užití nedoznala a využívala se spíše jen výjimečně.

F4D-2

S rozhodnutím o záměně pohonné jednotky nabyl Douglas přesvědčení, že by bylo dobré nezůstat pouze u původní varianty letounu Skyray, určené pro motor Westinghouse a dal se do práce na vývoji pokročilejší verze, která měla využívat výhody svého plánovaného proudového motoru Pratt&Whitney J57-P-12 (4 750 kp / 6 600 kp) v co možná nejvyšší míře. Modernizovaná obměna nesla označení Douglas F4D-2 Skyray a počítalo se, že na její standard bude modifikována stovka původních Rejnoků. Avšak vzhledem k tomu, že se modernizační práce ve finále neomezily jen na maximální využití potenciálu nové pohonné jednotky a došlo i k dalším významným úpravám, byl projekt ještě na rýsovacím prkně přeznačen na F4D-2N, čímž F4D-2 zanikl.

F4D-2N

Douglas F4D-2N Skyray tedy představoval pokročilejší vývojovou variantu projektu F4D-2, která měla vznikající letoun nejen uzpůsobit pro novou pohonnou jednotku, ale navíc ho předurčovala i k létání za každého počasí. Návrh, který byl dohotoven v roce 1953, sklidil úspěch a krátce po jeho schválení došlo i k uzavření objednávky na výrobu dvou prototypů s přidělenými čísly 139208 a 139209. Jak ale vývojové práce postupovaly kupředu, začalo stále zřetelněji vycházet najevo, že i zamýšlená obměna F4D-2N má s verzí F4D-2 (natož pak s F4D-1) čím dál tím méně společného, což ve finále vedlo k rozhodnutí, že vzhledem k rozsáhlým rozměrovým, konstrukčním i výkonovým změnám, kterými letoun v transformaci na novou verzi prošel, dostane své naprosto nové typové označení. Tím se projekt definitivně oddělil od linie F4D a začal si psát svou vlastní historii jako Douglas F5D-1 Skylancer.

Operační nasazení

Douglas F4D-1 Skyray, určený k provozu na všech tehdy užívaných třídách amerických letadlových lodí (Forrestal, Midway a Essex), se začal dostávat do operační služby v roce 1956. První stroje obdržela 16. dubna námořní letka VC-3 (Composite Squadron 3) sídlící na NAS Moffett v Kalifornii, kde byly krátce na to podrobeny i zaváděcímu servisnímu vyhodnocování. První opravdu operační jednotkou vybavenou F4D-1 se však stala až VF-74 z NAS Oceana ve Virginii, která svá letadla obdržela v polovině téhož roku. Další eskadry atlantické i pacifické flotily ji rychle následovaly a počátkem roku 1957 se svých „nebeských rejnoků“ dočkala i americká námořní pěchota. První její letkou, která mohla nahlásit operační připravenost, se stala VMF-115 z MCAS Cherry Point v Severní Karolíně. Celkem sloužily Skyraye u jedenácti eskader US Navy (VC-3 později přeznačené na VFAW-3, VF-13, VF-23, VF-51, VF-74, VF-101, VF-102, VF-141, VF-162, VF-213, VF-881 a VF-882), šesti stíhacích letek US Marine (VMF-113, VMF-114, VMF-115, VMF-215, VMF-314, VMF-513, VMF-531 a VMF-542), tří záložních křídel a několika specializovaných jednotek, které operovaly nejen z palub letadlových lodí, ale i z pozemních letišť.

Úspěšné zařazení typu F4D pouze do řad US Navy a US Marine však Douglas plně neuspokojilo, a tak se snažil demonstrovat schopnosti svého letounu v zahraničí. Jeden čas o jeho vývozu dokonce již i jednal s indickou vládou, ale z obchodu nakonec sešlo a Skyray nebyl nikdy exportován ani bojově nasazen v žádném konfliktu. V roce 1958 bylo sice několik „Fordů“ rozmístěno na Tchaj-wanu a o čtyři roky později se „Nebeští rejnoci“ zúčastnili Guantanamské krize, ale do přímých bojů nikdy nezasáhli. Za absenci rejnoků nad bitevním polem se přitom zasloužila především jejich krátká operační působnost probíhající v meziobdobí účasti amerických sil v Koreji a ve Vietnamu.

Zbarvení většiny letounů tvořila na horních plochách světle šedá a na spodních bílá barva. Nasávací vstupy k motoru, potenciálně nebezpečné především pro pozemní personál, byly zvýrazněny červeně. Kryt antény radiolokátoru nesl černé zbarvení a antireflexní panel před čelním sklem byl buďto taktéž černý nebo tmavě šedý. Další užívané barvy se již stávaly specifikem každé jednotky a nutno podotknout, že mnohdy netvořily jen nějaký strohý nápis či nenápadný znak, ale silně ovlivňovaly celé kamuflážní schéma stroje. Výjimkou přitom nebývaly ani nejrůznější barevné pruhy, kompletně přebarvená SOP či celá vrchní část trupu.

Mezi piloty byl Skyray milován i nenáviděn. Zatímco jedni si nemohli vynachválit jeho fenomenální stoupavost, obratnost, rychlost a spolehlivost, druzí nadávali na obtížnou ovladatelnost a náročnost řízení. Méně zkušení letci mívali potíže především s přistáváním na palubě letadlové lodi, o čemž mimochodem svědčí i velké množství havárií způsobených chybou pilotáže v této závěrečné fázi letu. Obtížnost přistání zvyšovalo zejména velké křídlo s malým specifickým zatížením, kvůli němuž byl letoun při vysunutém podvozku obzvlášť citlivý a i ti nejlepší piloti po letu připouštěli značné vyčerpání v důsledku fyzického i psychického vypětí, které ovládání tohoto stroje zapříčiňovalo. Dnes jsou moderní letouny kvůli zajištění jejich maximální obratnosti konstruovány nestabilními záměrně, ale pilot F4D neměl k dispozici žádný počítač se systémem fly-by-wire, který by učinil většinu práce za něj, takže chtěl-li letec udržel stroj v rovině, musel ho neustále dorovnávat. Od stresu navíc příliš nepomáhal ani seznam možných nebezpečí spojených nejen s nestabilitou těchto strojů (zejména při vysokých rychlostech), ale i s mnoha dalšími důležitými omezeními, který se pro jistotu standardně nacházel v každém kokpitu. ...a když pak po takovém náročném letu přišlo na závěr to nejtěžší – přiblížení na houpající se palubu letadlové lodi – bylo na neštěstí zaděláno. Většinou však vše končilo „jen“ tvrdým dosednutím, na který byl podvozek letadla dimenzován a pilot vyvázl bez úhony. Horší už to bylo s drakem letounu, který těmito častými prudkými nárazy nevýslovně trpěl a brzy se díky nim stal obzvlášť náročným na údržbu.

Krom specifických nedostatků daných svou nezvyklou koncepcí měl F4D i řadu jiných potíží běžných mezi proudovými stíhačkami své generace. Mezi ně patřil například slabší dolet (bojový rádius činil jen 320 km), nespolehlivost některých podsystémů a ergonomicky špatně navržená kabina. V případě pilotní kabiny přitom představovala problém především nešťastně umístěná obrazovka radaru, která byla před zraky pilota úspěšně zakrývána řídící pákou, což rozhodně nepřispívalo k efektivnímu vyžití tohoto bojového systému. Tento handicap se sice podařilo poměrně rychle a jednoduše odstranit, ale určitou kurióznost popisovanému příkladu dodává skutečnost, že řešení nevzešlo z vývojových kanceláří výrobní společnosti Douglas, nýbrž od jednoho člena pozemního personálu US Navy. Ten pomocí dvou malých zrcátek, které si mimochodem „vypůjčil“ od manželky, sestavil jakýsi periskop, díky němuž mohl pilot nerušeně sledovat odraz obrazovky radaru nad řídící pákou. Když se pak záhy celá věc rozkřikla a ukázalo se, že ono improvizované zařízení funguje v praxi naprosto výtečně, námořnictvo neváhalo a objednalo jeho profesionální výrobu v plastovém provedení a instalovalo jej do všech svých „Nebeských rejnoků“ jako standardní součást vybavení.

V první linii se tyto nevelké a nezvykle tvarované stroje určené k záchytnému stíhaní, přezdívané kvůli svému typovému označení „Ford“ (F4D - eff four dee), v hojném počtu udržely pouze do roku 1962. Krom toho, že se staly obětí doby charakteristické rychlým technickým rozvojem aviatiky, jim byla na škodu i jejich vyhraněnost použití, neboť čistě jednoúčelové letouny přestávaly být zrovna v módě. Skyray sice dokázal velmi rychle vystoupat do velké výšky a bleskově napadnout kanóny či neřízenými i řízenými střelami letku nepřátelských bombardérů, ale to bylo zhruba tak všechno. Od roku 1961 proto začal být Douglas F4D-1 Skyray z aktivní služby u bojových útvarů postupně přesouván k výcvikovým nebo záložním letkám (Naval Air Training Command, Naval Reserve) a na jeho místo nastupovaly letouny McDonnell F3H Demon, Vought F8U Crusader, popřípadě již i první podstatně univerzálnější McDonnell F4H-1 Phantom II.

NORAD

Přestože doba operačního užívaní typu Douglas F4D-1 Skyray byla jen velmi krátká a nezahrnovala účast v žádném zahraničním letectvu ani válečném konfliktu, stihl „Nebeský rejnok“ projít několika významnými dějinnými epizodami, díky nimž se zviditelnil. K těm nejzajímavějším bezesporu patří jeho působení pod centrálním velením USAF, kdy se v těsné součinnosti se stíhačkami pozemního letectva podílel na ochraně vzdušného prostoru USA, neboť se stal jediným typem námořního letounu, který kdy byl takto „propůjčen“ US Air Force. Jednalo se o stroje letky VFAW-3 (dříve VC-3) patřící pod US Navy, která tímto dočasně spadala do podřízenosti velitelství protivzdušné obrany letectva Spojených států (Air Defense Command United States Air Force), konkrétně severoamerického velitelství vzdušné obrany NORAD (North American Air Defense). Domovskou základnou této eskadry se stala NAS North Island v kalifornském San Diegu a jejím prvořadým úkolem bylo střežit jihozápadní cíp USA.

Adaptace palubních letounů námořnictva pro potřeby letectva však neproběhla zcela bez potíží. Letadla US Air Force totiž používala jiná rádiová a navigační zařízení než letouny námořnictva, takže aby mohl Skyray komunikovat se standardními prostředky protivzdušné obrany USAF, musel na svém trupovém závěsníku nést speciální kontejner nazývaný NAVPAC (NAVigation PACk) obsahující radiomaják, který sloužil i ke sledování a měření vzdálenosti cílů. Nejčastější skladbu výzbroje pak tvořili raketnice na vnějších křídelních závěsnících, přídavné palivové nádrže na prostřední a PLŘS Sidewinder na vnitřních.

Ve službách USAF se Skyraye dokonce velmi přiblížily i skutečnému bojovému nasazení. Stalo se tak během „Kubánské raketové krize“, kdy byly F4D-1 letky VFAW-3 rozmístěny také na kalifornské námořní letecké základně NAS Key West, odkud startovaly proti dorážejícím MiGům. Avšak přestože při těchto misích zaznamenaly množství radarových kontaktů, ke konfrontaci nikdy nedošlo. O úspěšnosti Fordů v řadách pozemního systému PVO ale může vypovídat reputace, kterou si vydobyly během tradičních prestižních soutěží NORADu, při nichž se jim dvakrát podařilo získat vítěznou trofej.

NACA

Odlišný osud, než jaký potkal většinu strojů F4D-1, čekal na Skyray výrobního čísla 134759. Ten totiž v letech 1956 až 1959 sloužil na základně Ames výhradně pod hlavičkou NACA (předchůdce dnešní NASA) k nejrůznějším výzkumným a vývojovým účelům, takže se vojenské službě prakticky vyhnul.

NOTS

Jiný Douglas F4D-1 Skyray se zase přímo zúčastnil prvopočátků „hvězdných válek“, když byl použit pro vypouštění raket na tuhé palivo, jejichž určení spočívalo ve vynesení mikrosatelitu o velikosti americké koblihy na oběžnou dráhu. Přestože samotný satelit příliš nevážil, startovací booster měl okolo jedné tuny. Celý plán, označený jako Project Pilot, spadal do kompetence Naval Ordnance Test Systems (NOTS), což byla americká organizace zabývající se testováním nových zbraňových systémů námořnictva.

Družice, obsahující dozimetr, rádiový systém a napájecí baterii, byla také neoficiálně přezdívána NOTSnik – podle sovětského satelitu Sputnik, který Rusové tehdy hojně využívali k prezentaci své technologické nadvlády nad Američany. Pokusy zaměřené na vlastní „odpalování“, prováděné z nosiče F4D-1, se udály v období červenec až srpen 1958 a celkem při nich bylo vypuštěno šest „NOSTniků“.

Sparrow

„Ford“ se však podílel i na vývoji konvenčnějších zbraňových prostředků. Příkladem může být třeba protiletadlová řízená střela Sparrow, jíž sloužil jako pokusné odpalovací stanoviště. Dělo se tak začátkem roku 1961, kdy byl jeden Skyray určen k vystřelení deseti těchto zkušebních střel poháněných dvojicí raketových motorů na tuhé palivo. Přestože se dvoumotorová verze do výroby nakonec nedostala, výsledky provedených testů se následně promítly ve vývoji pokročilých verzí výše uvedené PLŘS s dvoustupňovým pohonem.

F-6A

Přestože příchod šedesátých let se pro nebeského rejnoka nesl spíše ve znamení hromadného vyřazování a v září 1962 sloužily zbylé stroje Douglas F4D-1 Skyray již jen u čtyřech prvosledových eskader (VFAW-3, VMF-114, VMF-531 a VMF(AW)-542) a třech záložních jednotek (VF-881, VF-882 a VMF-215), byl tou dobou ještě podroben přeznačení amerických vojenských letadel do jednotného systému US Army, USAF i US Navy, důsledkem čehož se jeho typový kód změnil na Douglas F-6A Skyray. Vzhledem k morální zastaralosti a rychle se blížícímu vyřazení si jej však příliš neužil a ve většině publikací ho nalezneme spíše pod označením původním.

Úplně poslední aktivní letkou užívající „Fordy“ se stala VMF(AW)-542, která se s tímto bezesporu zajímavým technickým počinem své doby rozloučila v listopadu 1963 po svém návratu z japonské Atsugi. Definitivně byl Douglas F-6A Skyray vyřazen ze stavu ozbrojených sil námořnictva Spojených států 29.února 1964 a v současné době neexistuje žádný letuschopný exemplář.

DF-6A

V roce 1962 bylo sice několik letounů Douglas F-6A Skyray, po svém vyřazení z operační služby, dostříkáno plochami oranžové barvy a přestavěno na dálkově řízené cílové letouny, ale jak už samotné poslání napovídá, ani jejich kariéra nebyla nikterak dlouhá. Oficiální označení těchto strojů znělo: Douglas DF-6A Skyray.

 

Zdroje:

Letectví+kosmonautika 1969/8
David Donald; Encyklopedie letadel světa
Václav Němeček; Vojenská letadla 5
IMP; Světová encyklopedie letadel
Geminy; Encyklopedie letadel
www.alfa7.cz
www.military.cz
encyklopedie.seznam.cz
marvellouswings.com
www.airwar.ru
richard.ferriere.free.fr
aviaweb.ifrance.com
www.flugzeuginfo.net
en.wikipedia.org
home.att.net
wp.scn.ru
www.airtoaircombat.com
www.airwar.ru
www.globalsecurity.org
www.air-and-space.com
aeroweb.brooklyn.cuny.edu
www.vectorsite.net
www.aviastar.org
www.skyhawk.org