General Dynamics F-16 Fighting Falcon F-16XL

Pouco depois de vencer o programa de caça leve, a fábrica da General Dynamics em Fort Worth começou a estudar derivados do F-16 que melhorassem simultaneamente as capacidades ar-ar e ar-solo sem perder a comunidade de peças com o F-16A. Sob a direção de Harry Hillaker, projetista do F-16 original, nasceu o projeto SCAMP (Supersonic Cruise and Maneuver Prototype). Foram estudadas várias asas, incluindo uma de flecha invertida, mas optou-se pela grande asa delta de flecha composta ("cranked-arrow"), aparentada com a do Saab 35 Draken, pela sua melhor relação sustentação/resistência em regime supersónico. A empresa trabalhou em estreita colaboração com o Centro de Pesquisa Langley da NASA e investiu fundos próprios consideráveis em ensaios em túnel de vento; o projeto foi refinado ao longo de vários anos até ficar definido no final de 1980.

Em 1980 a USAF juntou-se como parceira e forneceu as células do terceiro e do quinto F-16 de série para conversão; essas duas células foram os únicos F-16XL construídos. O primeiro voou em 3 de julho de 1982. Em março de 1981 a Força Aérea anunciou o programa Enhanced Tactical Fighter (ETF) para substituir o F-111 Aardvark por um avião capaz de missões de interdição profunda sem escolta de caças nem apoio de perturbação. A General Dynamics apresentou o F-16XL e a McDonnell Douglas uma variante do F-15 Eagle. As abordagens eram muito diferentes: o F-15E necessitava de poucas alterações em relação ao F-15B/D, enquanto o F-16XL introduzia diferenças estruturais e aerodinâmicas maiores em relação ao F-16 e teria exigido muito mais esforço, tempo e dinheiro para entrar em produção; além disso, o bimotor oferecia maior peso máximo de descolagem e redundância em caso de falha de motor. Em fevereiro de 1984 a USAF atribuiu o contrato ETF à McDonnell Douglas. Os dois F-16XL voltaram à Força Aérea e ficaram armazenados na base de Edwards. Se tivesse vencido, o avião teria sido produzido como F-16E (monolugar) e F-16F (bilugar).

A asa e os estabilizadores horizontais do F-16A foram substituídos por uma asa delta de flecha composta 115 % maior do que a original. O uso extensivo de compósitos de grafite-bismaleimida poupou 595 libras (270 kg), mas o XL-1 e o XL-2 ficaram 4.100 libras (1.900 kg) e 5.600 libras (2.500 kg) mais pesados do que o F-16A. A fuselagem foi alongada em 56 polegadas (140 cm) através da inserção de duas secções nas junções dos principais subconjuntos; a cauda teve de ser inclinada 3,16° para cima e as barbatanas ventrais foram eliminadas para não tocarem no solo na descolagem e aterragem. O XL-2 recebeu ainda uma admissão de ar maior, mais tarde incorporada a variantes posteriores do F-16.

O resultado foi uma melhoria de 25 % na relação sustentação/resistência em voo supersónico, mantendo-se comparável em regime subsónico, e um avião que, segundo relatos, se manuseava com suavidade a alta velocidade e baixa altitude. A capacidade interna de combustível cresceu 4.350 libras (1.970 kg), cerca de 65 %. O F-16XL podia transportar o dobro do armamento do F-16A e entregá-lo 50 % mais longe graças a uma asa reforçada com dezassete pontos de fixação: dezasseis estações alares de 1.000 libras, cinco de 2.000 libras, quatro estações semi-embutidas para AIM-120 AMRAAM sob a fuselagem, duas na ponta da asa, uma ventral, duas "pesadas/húmidas" e duas para LANTIRN sob o queixo. Os AIM-120 dos demonstradores eram maquetes, pois o míssil ainda não estava integrado no F-16 padrão.

Em 1988 ambos os aviões passaram para o Ames-Dryden Flight Research Facility da NASA para investigar o fluxo laminar supersónico no âmbito do programa High Speed Civil Transport (HSCT). A sua asa e o desempenho a grande velocidade e altitude tornavam-nos ideais: procurava-se obter fluxo laminar sobre a asa, validar a metodologia de projeto por dinâmica de fluidos computacional e testar sistemas de sucção ativa através de "luvas" aerodinâmicas passivas ou ativas. A Langley concebeu e coordenou as experiências.

O F-16XL-1 recebeu uma luva de sucção ativa na asa esquerda, construída pela North American Aviation, com orifícios cortados a laser de 0,0025 polegadas a uma razão de 2.500 por polegada quadrada; a sucção era fornecida por um turbocompressor de ar condicionado de um Convair 880 instalado no local da munição do canhão de 20 mm. Completou 31 voos de ensaio entre maio de 1990 e setembro de 1992 e depois foi usado para estudar descolagens, ruído do motor e estrondo sónico.

O F-16XL-2 trocou o motor pelo General Electric F110-129, mais potente, com o qual alcançou um supercruzeiro limitado — Mach 1,1 a 20.000 pés (6.100 m) em potência militar —, objetivo nunca alcançado durante o ETF. Levava uma luva passiva instrumentada na asa direita e outra ativa na esquerda, fabricada pela Boeing em titânio com mais de 12 milhões de orifícios; a sucção era dada por um turbocompressor de pressurização de cabine de um Boeing 707. Realizou 45 voos de ensaio. Embora tenha havido "progressos significativos", nenhum dos dois alcançou o fluxo laminar exigido às velocidades e altitudes previstas, ainda que a NASA tenha considerado o programa um sucesso. Estudou-se continuar com um Tupolev Tu-144, mais parecido com um transporte civil supersónico, mas o orçamento não o permitiu.

Ao concluírem-se os ensaios em 1999, ambos ficaram armazenados em Dryden. Em 2007 a Boeing e a NASA estudaram devolver ao voo o XL-1 com melhorias do F-16 Block 40 para continuar a investigação sobre a mitigação do estrondo sónico; fizeram-se testes de rolagem e verificações de sistemas, mas em 2009 os dois aviões foram retirados definitivamente em Edwards. O 75-0747 está exposto no parque aéreo do Air Force Flight Test Center Museum e o 75-0749 permanece armazenado ali.