McDonnell Douglas F-4 Phantom II YF4H-1 / F4H-1F / F-4A

Das Projekt, aus dem später die Phantom II hervorging, entstand im August 1953 bei McDonnell unter einem von Herman Barkley geleiteten Team, dessen ursprüngliches Ziel es war, die Lebensdauer des trägergestützten Jagdflugzeugs F3H Demon zu verlängern. Daraus entstanden mehrere unter der Bezeichnung „F3H-X“ zusammengefasste Studien: die F3H-C „Super Demon“ mit einem einzigen Wright J67, die F3H-E (Modell 98A) mit Bugradfahrwerk und 45 Grad gepfeilten Tragflächen sowie das Modell 98B (F3H-G) mit zwei Wright J65 mit je 7.800 Pfund Schub, seitlichen Lufteinläufen, einem nach der Flächenregel geformten Rumpf, vier 20-mm-Kanonen und bis zu neun externen Aufhängepunkten. Die F3H-H war identisch, verfügte jedoch über zwei General Electric J79 – damals ein neues, unerprobtes Triebwerk, das Mach 1,97 versprach. Das Team entschied sich für das Modell 98B und baute ein Modell in Originalgröße, dessen rechte Seite für das J79 und dessen linke Seite für das J65 vorbereitet war.

McDonnell legte das Projekt der Marine-Luftfahrtbehörde (Bureau of Aeronautics) am 19. September 1953 als unaufgeforderten Vorschlag vor. Die Navy, die bereits die Tiger und die Crusader in Auftrag gegeben hatte, ermutigte das Unternehmen, es in ein einsitziges, zweistrahliges Allwetter-Angriffsflugzeug umzuwandeln; im Oktober 1954 erging ein Absichtsschreiben für zwei Prototypen und eine statische Zelle unter der Bezeichnung AH-1 mit elf Aufhängepunkten und vier Kanonen. Am 14. Dezember 1954 wurde die Mehrzweckrolle aufgegeben: Die Marine forderte einen kanonenlosen Allwetter-Abfangjäger mit einem einzigen Rumpfpylon für einen 600-Gallonen-Tank, vier halbaktiv radargelenkten Sparrow-Lenkflugkörpern in Kanälen unter dem Rumpf, dem APQ-50-Radar und einem zweiten Sitz für den Radarbediener. Am 15. April 1955 wurde das J79 offiziell übernommen, und am 26. Mai wurde die Fertigstellung der beiden Prototypen (BuNos 142259 und 142260) als zweisitzige Allwetterjäger mit ausschließlicher Flugkörperbewaffnung angeordnet. Am 23. Juni 1955 wechselte die Bezeichnung zu YF4H-1, und am folgenden Tag wurde der erste Vertrag über 18 Zellen unterzeichnet; am 25. Juli wurde die detaillierte Spezifikation festgelegt, die zwei Stunden Patrouille in 250 Seemeilen Entfernung vom Flugzeugträger und drei Stunden Reichweite ohne Betankung verlangte, und fünf Vorserienflugzeuge (BuNos 143388 bis 143392) wurden bestätigt. Das Modell wurde zwischen dem 17. und 23. November 1955 begutachtet.

Der Windkanal offenbarte gravierende Stabilitätsprobleme bei hoher Geschwindigkeit, die das Flugzeug auf unter Mach 2 begrenzt hätten; daraus entstanden die Merkmale, an denen man die Phantom heute erkennt: 23 Grad Anhedral am einteiligen Höhenleitwerk, dem „Stabilator“; zwölf Grad V-Stellung an den klappbaren äußeren Flügelpaneelen mit sägezahnförmiger Vorderkante; sowie bewegliche Rampen in den Lufteinläufen, die bis dahin feste Geometrie hatten. Der Einbau all dessen verzögerte die strukturelle Freigabe bis zum 31. Dezember 1956, obwohl die Marine bereits am 19. Dezember elf weitere F4H-1 (BuNos 145307 bis 145317) bestellt hatte, die ersten Serienflugzeuge. Im August 1957 wurde das modifizierte APQ-50 aufgegeben, und Westinghouse erhielt den Auftrag für das System, das später APQ-72 heißen sollte und für die Prototypen nicht rechtzeitig fertig sein würde.

Der erste YF4H-1 war ein Demonstrator: ohne Radar (stattdessen mit Ballast), ohne Verkabelung zum Abfeuern von Lenkflugkörpern, mit vier Attrappen-Sparrow in ihren Aufnahmen und nur dem vorderen Sitz ausgestattet, da der hintere vollständig mit Testinstrumentierung belegt war. Da die vorgesehenen J79-GE-8 sich verzögerten, wurden zwei von der USAF geliehene J79-GE-3A mit 14.800 Pfund Nachbrennerschub eingebaut. Das Kabinendach war bündig mit dem Rumpfrücken, die Einlauframpen waren fest auf fünf Grad eingestellt, und Vorderkante, Landeklappen und Querruderklappen („Flaperons“, die nur nach unten ausschlugen) wurden mit von den Verdichtern abgezapfter Luft angeblasen. Die Querachsensteuerung übernahmen perforierte Spoiler und die Flaperons: Das Flugzeug besaß keine konventionellen Querruder.

Der Prototyp startete am 27. Mai 1958 vom Lambert Field in St. Louis zu seinem Erstflug mit Robert C. Little am Steuer; die Bugfahrwerksklappe schloss nicht, es traten Hydraulik- und Triebwerksstörungen auf, und der Flug wurde verkürzt. Das rechte Triebwerk wurde ausgetauscht und die Rampen auf vier Grad nachjustiert; beim dritten und vierten Flug, am 31. Mai und 2. Juni, wurden bereits Mach 1,30 bis 1,68 erreicht. In Edwards trat die YF4H-1 in der Phase-I-Bewertung der Marine gegen die Vought F8U-3 Crusader III an und wurde im Dezember 1958 zur Siegerin erklärt; am 17. Dezember erhielt McDonnell einen Auftrag über 24 weitere Flugzeuge (BuNos 148252 bis 148275), womit die Gesamtbestellung auf 45 Einheiten stieg. Der zweite Prototyp (142260) flog im Oktober 1958 mit funktionsfähigem APQ-50-Radar, vollständigem hinterem Cockpit, variablen Rampen, einer Stauturbine für Notfälle und dem Autopiloten ASA-32; später erhielt er Martin-Baker-Mk-H5-Schleudersitze und 1960 die Verkabelung zum Abfeuern von Sparrow. Am 3. Juli 1959 wurde das Flugzeug im Werk St. Louis offiziell auf den Namen Phantom II getauft, nachdem der Programmleiter es Satan und James S. McDonnell es Mithras hatte nennen wollen.

Der erste Prototyp ging am 21. Oktober 1959 bei seinem 296. Flug durch das Versagen einer Zugangsklappe am rechten Triebwerk verloren; Testpilot Gerald „Zeke“ Huelsbeck kam dabei ums Leben. Der zweite wurde zum Schaustück: Am 6. Dezember 1959 brachte ihn Commander Lawrence E. Flint Jr. im Rahmen des Projekts Top Flight auf 98.560 Fuß Höhe und übertraf damit die Marke von 94.658 Fuß einer sowjetischen Suchoi – mittels eines ballistischen Steigflugs aus 47.000 Fuß und Mach 2,5 mit abgeschalteten Triebwerken am Scheitelpunkt. Am 22. Dezember 1961 stellte Lieutenant Colonel Robert B. Robinson vom Marine Corps mit ihm den absoluten Geschwindigkeitsrekord von 1.606,347 mph auf (Operation Skyburner), mit Wasser-Alkohol-Einspritzung in den Einläufen; und Commander George W. Ellis erzielte den Rekord für Dauerhöhe mit 66.443,8 Fuß.

Die ersten 45 F4H-1 wurden mit zwei J79-GE-2 oder -2A mit 16.150 Pfund Nachbrennerschub ausgeliefert, da die -8 weiterhin nicht verfügbar waren; am 1. Mai 1961 wurden sie in F4H-1F umbenannt, wobei das F auf ein spezielles Triebwerk hinwies. Im Vergleich zu den Prototypen erhielten sie vorstehende Staudruckeinläufe für die Klimaanlage anstelle der bündigen Öffnungen. Die Blöcke 2 und 3 galten als Vorserie, die restlichen 24 als Serienproduktion. Das erste Flugzeug des Blocks 2, die 145307, führte erstmals die endgültige Geometrie der Lufteinläufe ein, mit einer variablen Zehn-Grad-Rampe hinter der festen Fünf-Grad-Rampe und einer größeren Trennplatte mit 12.500 Grenzschichtabsaugöffnungen. Die auf der 143392 erprobte Grenzschichtbeeinflussung durch Ausblasen wurde ab ebendiesem Flugzeug voll einsatzfähig. Halterungen für fünf und später neun der ursprünglich elf Pylonen wurden wiederhergestellt, wobei die inneren einen zusätzlichen Sparrow oder zwei Sidewinder tragen konnten; ab dem fünften Flugzeug (143390) kam der Infrarotsensor AAA-4 in seiner charakteristischen Ausbuchtung unter dem Radom hinzu, ebenso eine ausfahrbare Betankungssonde rechts vom Cockpit, ein 360-Grad-Bugfahrwerkslenksystem, das Waffenabwurfsystem AJB-3 und das Kommunikations- und Navigationspaket Collins ASQ-19.

Block 3 brachte die auffälligste Änderung: Wegen Beschwerden über die Sicht hob McDonnell die Sitze an und gestaltete beide Cockpits neu, wodurch das Kabinendach über den Rumpf hinausragte, und montierte ein größeres Radom für die 32-Zoll-Antenne des Westinghouse AN/APQ-72 mit dem APA-157-Zielbeleuchter für den Sparrow, anstelle des 24-Zoll-APQ-50 Mod. Beide Neuerungen debütierten bei der 146817. Die 145310 wurde mit Mehrfachabwurfvorrichtungen für bis zu 22 Bomben zu 500 Pfund erprobt: Sie wurde bei F-4A und F-4B nicht übernommen, bildete aber den Ausgangspunkt für die taktische F-4C der USAF. Viele späte F-4A wurden im Dienst mit J79-GE-8 mit 10.900 Pfund Trockenschub und 17.000 Pfund Nachbrennerschub nachgerüstet.

Die Flugzeugträgererprobungen begannen mit der 143391 an Bord der USS Independence am 15. Februar 1960, gefolgt von einer weiteren Serie auf der wesentlich kleineren USS Intrepid im April; die Erprobungen des Inspektionsausschusses in Patuxent River begannen im Juli 1960. Im selben Jahr stellte die Marine die ersten Umschulungsverbände für die Phantom auf: die VF-101, entstanden in Key West mit einer Abteilung in Oceana, die die Stammeinheit schließlich übertraf, und die VF-121 in Miramar. Da seit der F3D Skyknight kein zweisitziger Jäger mehr im Einsatz war, wurden mehrere dieser Maschinen vor der Verschrottung als Schulflugzeuge gerettet. In den Ausbildungseinheiten wurden die F-4A gelegentlich als TF-4A bezeichnet, ein Zeichen dafür, dass sie nicht als kampftauglich galten.

Auch die F4H-1F sammelten Rekorde: Am 5. September 1960 erreichte Lieutenant Colonel Thomas H. Miller mit der 145311 1.216,78 mph auf einem geschlossenen 500-km-Kurs, und am 25. September erzielte Commander John F. Davis im Durchschnitt 1.390,21 mph über 100 km über der Mojave-Wüste. Das Tiefflug-Geschwindigkeitsprojekt Sageburner begann am 18. Mai 1961 mit einer Tragödie: Commander J. L. Felsman kam in der 145316 durch induzierte Schwingungen nach Ausfall des Nickdämpfers ums Leben; am 28. August 1961 erzielten Huntington Hardisty und Earl De Esch 902,760 mph auf einem 3-km-Kurs in nicht mehr als 125 Fuß Höhe mit der 145307. Am 24. Mai 1961 überquerten im Rahmen des Projekts LANA zum fünfzigsten Jahrestag der Marinefliegerei fünf F4H-1F die Vereinigten Staaten von Ontario (Kalifornien) nach Brooklyn mit drei Betankungen durch A3D Skywarrior; die beste Zeit, die der 148270, ergab im Schnitt 869,73 mph. Am 18. September 1962 wurde die F4H-1F im Rahmen des dreiteiligen Bezeichnungssystems in F-4A umbenannt. Es wurden nur 45 gebaut, und die meisten dienten in Forschung und Ausbildung.

Nur sehr wenige sind erhalten: die 143388 im Museum des Marine Corps, die 148275 (die letzte F-4A) an der Naval Academy und die 145307 von Sageburner, die dem National Air and Space Museum übergeben wurde und in der Paul-Garber-Anlage in Suitland aufbewahrt wird.