“Thần sấm” đi vào sản xuất
F-105B là máy bay tấn công hạt nhân được sản xuất đầu tiên của Republic và nó đã được thay đổi ít nhất 50% so với nguyên mẫu YF-105A trước đó. Vì trong quá trình thử nghiệm YF-105A, họ đã phát hiện ra rằng động cơ J75 có hơn 3,6 tấn lực đẩy vẫn không cung cấp đủ năng lượng và tốc độ từ Mach 1,5 trở lên cho YF-105A và thậm chí F-105B nếu không được sửa đổi lại.
Chiếc máy bay chỉ đơn giản là có quá nhiều lực kéo và động cơ J75 sẽ không có khả năng tạo lực đẩy tối đa như được quảng cáo khi nó được lắp đặt trong tiêm kích bom F-105.
Các giải pháp cho vấn đề lực kéo đã được tìm thấy với lý thuyết của kỹ sư NACA Richard Whitcomb theo "quy tắc khu vực". Bằng quy tắc này, thân máy bay F-105 sẽ được "phình" ra khoảng 0,3m ở điểm mà lực kéo đầu tiên có hiệu lực trên máy bay. Điều này đã được tìm thấy ở gần mép sau của cánh chính mà nó kết nối với thân máy bay.
Bằng cách làm phình thân máy bay tại điểm đó, ảnh hưởng của lực kéo đã bị trì hoãn. Điều này tạo ra cái gọi là "thân chai coke", hay còn gọi là "thắt lưng ong". Kiểu thân này đầu tiên được thử nghiệm trên YF-102A Delta Dagger, "quy tắc khu vực" rất hiệu quả và nó đã trở thành một tính năng tiêu chuẩn của tất cả các máy bay sau này, như F-101 Voodoo, F-4 Phantom II và F-5 Freedom Fighter.
|
Hình vẽ và biểu đồ hiển thị lực kéo tác dụng lên thân của YF-102A trước khi được làm phình ra theo “quy tắc khu vực” (ảnh a) và sau khi được làm phình ra ở phần thân cuối ngay đoạn nối giữa mép cánh sau và thân của chiếc F-102A (ảnh b). Có thể thấy trên biểu đồ lực cản tác dụng lên F-102A giảm đáng kể so với YF-102A |
"Quy tắc khu vực" trên thân F-105B đã giúp nó dễ dàng vượt hàng rào siêu âm trong đường hầm gió, nhưng động cơ không thể đưa ra đủ năng lượng để đưa F-105B vào Mach 1,5. Các động cơ có sức mạnh cần thiết, nhưng không phải khi lắp đặt trong F-105.
Vấn đề đã được tìm ra từ các thiết kế cửa hút khí. Một kỹ sư NACA, Antonio Ferri, phát triển một thiết kế cửa hút khí hoàn toàn mới cho F-105. Cửa hút khí vuốt ngược về phía trước và kết hợp một hệ thống điều khiển van nạp khí (Variable Air Inlet/VAI). VAI được điều khiển bởi một máy tính để điều chỉnh lượng không khí phù hợp với yêu cầu động cơ ở các tốc độ dự kiến, từ 0km/h đến Mach 2.
|
Cửa hút khí của F-105B vuốt ngược về phía trước với van nạp khí đã được xếp vào phía trong |
Một trong những điều mà làm phiền các kỹ sư và phi công thử nghiệm trong chuyến bay thử nghiệm YF-105A là thiếu kiểm soát tại tốc độ Mach cao. Máy bay cũng bị “đuôi vẫy", khiến các cánh lái trên cánh đuôi đứng có thể gây ra khả năng tiêu diệt chính nó. Lý do là cánh đuôi đứng quá ngắn. Các kĩ sư Republic thiết kế lại phần cánh đuôi đứng, tăng chiều cao từ 5,3m đến 6m. Ngoài ra, đường cung cánh đuôi đứng cũng được tăng lên, và các cánh lái được làm lớn hơn cả về chiều cao và chiều rộng.
Sự phát triển cuối cùng trong thiết kế F-105 đặc biệt là hệ thống vòi phụt cho động cơ. YF-105A có một vòi phụt tròn tiêu chuẩn, nhưng F-105B sẽ có vòi phụt được bao phủ bởi một bộ 4 đoạn cửa, gọi là "cánh hoa", được dùng như một phanh gió khi máy bay bổ nhào.
|
Vòi phụt của F-105B được bao phủ bởi một bộ 4 đoạn cửa, gọi là "cánh hoa" |
Trái tim của chiếc F-105B là hệ thống ném bom mọi thời tiết của nó, hệ thống vũ khí 306A (WS-306A).
WS-306A bao gồm hệ thống điều khiển hỏa lực MA-8, máy tính dữ liệu không khí Bendix Central, hệ thống điều khiển bay General Electric FC-5 với hệ thống lái tự động tinh vi và radar doppler định vị mọi thời tiết định vị AN/APN-105.
Tuy nhiên, sự phức tạp của hệ thống WS-306A mang lại nhiều vấn đề mà phải được giải quyết trước khi thử nghiệm để các hoạt động có thể tiếp tục. Vào cuối năm 1959, Không quân Mỹ uỷ quyền dự án “Tối ưu hóa”, mà chủ yếu cho tất cả các F-105B đến một tiêu chuẩn duy nhất, kết hợp tất cả những sửa đổi trong những năm đầu của thử nghiệm và đánh giá.
|
F-105B và những thiệt bị điện tử hàng không của nó |
F-105B sản xuất những vấn đề khi thử nghiệm
Chiếc F-105B đầu tiên (c/n 54-0100) thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 26/5/1956 do phi công thử nghiệm Hank Baird của Republic điều khiển. Một lần nữa, thảm họa xảy ra với chương trình F-105. Sau chuyến bay đầu tiên rất thành công, Baird đã phải hạ cánh bằng bụng máy bay trên đáy hồ khô do cành đáp trước không mở ra. Mặc dù máy bay bị thiệt hại tương đối nhỏ sau khi hạ cánh, nhưng quá trình cẩu thân chiếc F-105 lên xe kéo xảy ra sai sót khiến máy bay gãy lưng.
|
Chiếc F-105B đầu tiên (c/n 54-0100) |
Chiếc F-105B thứ 2 (c/n 54-0101) cũng hạ cánh bằng bụng một cách khó hiểu, càng đáp chính thất bại trong việc mở ra sau một chuyến bay thử nghiệm. Khi phi công leo ra khỏi máy bay bắt đầu đi bộ, anh ta nghe thấy một tiếng động và quay lại, anh nhìn thấy một cánh cửa mở càng hạ cánh và bánh từ từ hạ xuống mặt đất.
|
Chiếc F-105B thứ 2 (c/n 54-0101) trong chuyến bay thử nghiệm đầu tiên.
|
Vấn đề đã được truy nguồn từ một tập hợp các đường dẫn khí phụ trợ đặt trong các khoang chứa càng đáp. Chúng được sử dụng trong khi khởi động động cơ ở dưới mặt đất và chờ bay. Chúng có nhưng cánh cửa mà được cho là để giữ cho các cửa hút đóng lại trong suốt chuyến bay. Nhưng bằng cách nào đó những cánh cửa đã mở ra trong chuyến bay thử nghiệm, tạo ra đủ khí hút vào trong khoang chứa càng đáp để giữ cho các cánh cửa đóng và càng đáp rút lại khi hạ cánh và khi hạ cánh khẩn cấp đã phá vỡ cửa hút và các càng đáp mở ra quá muộn.
Thông số biểu diễn của máy bay ném bom F-105B đã phù hợp với các yêu cầu của GOR với chiều dài 19,2m, sải cánh 10,3m và cao 5,79m. Với trọng lượng chiến đấu là 15,8 tấn, F-105B được trang bị động cơ Pratt & Whitney J75-P-5 có lực đẩy 10,6 tấn khi tái khai hỏa.
Với một chiếc máy bay lớn hơn hẳn so với các máy bay chiến đấu khác cùng thời, tất cả những lực đẩy đó là cần thiết. Quãng đường cất cánh bình thường là 2,4km với một tải trọng chiến đấu. Tải trọng này bao gồm 4.430 lít nhiên liệu trong 7 thùng nhiên liệu trong thân máy bay, cộng với 1 cặp 1.703 lít trong 2 cánh chính hoặc 2.270 lít trong thùng nhiên liệu phụ lắp ở thân máy bay.
Hệ thống dộng cơ J75 cho phép F-105B đạt tốc độ tối đa Mach 2,08 ở độ cao 10,6km khi không lắp bất kỳ vũ khí nào dưới cánh chính. F-105B có tốc độ leo cao 10,3km mỗi phút, với trần bay là 15km.
Mặc dù tầm bay hành trình tối đa là hơn 3.000km, nhưng bán kính chiến đấu bình thường là khoảng 300km khi mang đầy bom. Khả năng mang bom của F-105B khá ấn tượng với hai giá treo bom dưới thân và hai giá treo bom dưới cánh chính. Mỗi giá treo bom mang được 6 quả bom 340kg, tổng cộng là 24 quả bom 340kg và 2 quả bom 227kg lắp ở giá treo phía ngoài dưới cánh. Ngoài ra F-105B có pháo nòng xoay 20mm M61 Vulcan lắp ở mũi với 1.028 viên đạn.
|
Một chiếc F-105B với trang bị đầy đủ 26 bom 227kg dưới 6 giá treo của nó. Vị trí khoanh đỏ là cửa bắn của pháo M61 Vulcan
|
Tên chính thức của dòng máy bay tiêm kích bom F-105 là “ Thunderchief” (Thần Sấm) vào năm 1956, như các máy bay do Republic chế tạo đều có tên là “Thunder”. Nhưng với quãng đường cất cánh dài và có trọng lượng nặng cũng như kích thước lớn, các phi công hay gọi nó là “ Ultra Hog” (Dòng máy bay F-84 có biệt danh là “Hog”). Còn trong chiến tranh Việt Nam, nó được gọi là “Thud”. Có tổng cộng 75 chiếc F-105B được chế tạo, bao gồm 4 chiếc sản xuất đầu tiên.