De F-15 die sneller klom dan de Saturnus V maanraket | Longread

De McDonnel Douglas F-15 Eagle is een wereldwijd bekend en gerespecteerd jachtvliegtuig. Langzamerhand begint het toestel concurrentie te krijgen van vijfde generatie jachtvliegtuigen, maar in de begindagen vestigde de F-15 een aantal bijzondere time-to-climb records.

F-15 Eagle

Initieel was de F-15 bedoeld om een luchtoverwicht te behalen en behouden (air-to-air). Inmiddels wordt het platform daarnaast ook ingezet voor meer diverse taken als lucht-naar-grond (air-to-ground) aanvallen, in de zogenaamde multirole. Hoewel het toestel oorspronkelijk ontwikkeld is door McDonnell Douglas, vallen de nieuwste varianten van de straaljager inmiddels onder de Boeing-naam. De straaljager vloog voor het eerst in 1972 en is vanaf 1976 operationeel inzetbaar. In de tussenliggende periode zijn er de nodige toestellen geproduceerd welke zijn ingezet in een prototype- en testrol.

Streak Eagle

Een van deze varianten die hierboven wordt beschreven werd in 1975 gebruikt voor één specifiek doel; namelijk het verbreken van klimrecords. Een F-15A, de zeventiende die van de band rolde met serienummer 72-0119, werd aangewezen als de gelukkige en kreeg de naam Streak Eagle. De F-15 beschikt met zijn twee Pratt & Whitney F-100 turbofanmotoren met naverbranders over een zogenaamd thrust-to-weight ratio groter dan 1. Dit houdt in dat de maximale stuwkracht van de motoren groter is dan het gewicht van het vliegtuig. Dit maakt het mogelijk om verticaal te accelereren, zoals een raket.

Om het gewicht te verlagen werd de Streak Eagle speciaal aangepast door McDonnell Douglas voor de recordpogingen. Alle boordsystemen die niet strikt noodzakelijk waren voor de recordvluchten werden gedemonteerd; de klep- en snelheidsremactuatoren, het M61-kanon, de radar- en vuurleidingsystemen, onnodige cockpitdisplays en radio’s en één generator. Dat de Amerikanen ver zijn gegaan bij hun zoektocht naar gewichtsreductie blijkt uit het weglaten van de laklaag, dit bespaarde ongeveer 20 kg. Andere uitrusting werd toegevoegd: een lange pitotbuis werd op de neus gemonteerd met alfa (invalshoek)- en bètavanen (sliphoek), uitrusting voor het volledige drukpak van de vlieger, extreem gevoelige versnellingsmeters en andere instrumenten, een in-cockpit videocamera gericht over de schouder van de piloot. Als laatste werd een systeem gemonteerd waarmee de vlieger volledige naverbranders kon selecteren waarna explosieve bouten werden gedetoneerd en het toestel met maximale stuwkracht vanaf stilstand kon vertrekken. Deze aanpassingen resulteerden in een vliegtuig dat ruim 1000 kg lichter was dan de standaard gefabriceerde F-15A. Dit gaf de Streak Eagle een thrust-to-weight ratio van tussen de 1,4:1 en 1,6:1.

Wedloop

De recordpoging vond plaats tijdens de Koude Oorlog, een periode waarin kan worden geopperd dat de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie voortdurend verwikkeld waren in een wedstrijd ver plassen. Dit heeft natuurlijk ook zijn weerslag op verschillende aspecten binnen de luchtvaart. Denk aan de U2 en de SR-71 Blackbird. Voor dit laatste vliegtuig hebben de Russen getracht een antwoord te hebben in de vorm van de MIG-25 Foxbat en de MIG-31 Foxhound. Het laat zich raden dat deze toestellen een enorm klim- en snelheidspotentieel moesten hebben om enige kans van slagen te hebben de Blackbird te onderscheppen. Het klimvermogen van de MIG-25 Foxbat kwam tot uiting in een aantal klimrecords waar het toestel over beschikte, namelijk vanuit stilstand naar hoogtes van 20.000, 25.000 en 30.000 meter. Deze records waren hiervoor in handen van de Amerikaanse F-4 Phantom. Dat de Amerikanen erop gebrand waren deze records af te pakken van de Russen was geen geheim.

Nu zou je kunnen stellen dat een dergelijke prioriteit voor die records ietwat triviaal is. Er is echter een achterliggende gedachte, namelijk dat het indirect zeer belangrijk is in luchtgevechten. In een luchtgevecht is het een voordeel om hoger te vliegen dan je opponent, omdat er op die manier extra ‘energie’ beschikbaar en hoogte voor snelheid kan worden verruild om zo de bovenhand te krijgen. Daarnaast kon natuurlijk een signaal aan de Russen worden gegeven, namelijk dat de F-15 een (te) sterke concurrent zou zijn als het daadwerkelijk tot gevechten zou komen.

Records

Tussen 16 januari en 1 februari 1975 werden acht vluchten gemaakt. Dit gebeurde vanaf vliegbasis Grand Forks in North Dakota, een locatie waar de lage temperaturen voor maximale prestaties van de motoren zorgde. Er werden drie vliegers geselecteerd, allen testpiloten toebehorende aan de F-15 Joint Test Force op vliegbasis Edwards in Californië. Voor iedere recordpoging werd een optimaal vluchtprofiel ontwikkeld. De hoogtes die op de korrel werden genomen waren 3.000, 6.000, 9.000, 12.000, 15.000, 20.000, 25.000 en 30.000 meter. De eerste vijf records stonden tot dan toe op naam van de McDonnell Douglas F-4 Phantom en de laaste drie op naam van de MiG-25 Foxbat.

Met volledige naverbranders geselecteerd, ging de F-15 als afgeschoten uit een wapen van start. Na drie seconden en 130 meter was de Streak Eagle al van de grond. Voor de eerste vier recordpogingen (3.000, 6.000, 9.000 en 12.000 meter) werd vervolgens vlak boven de baan door geaccelereerd naar 500 tot 800 km/h, waarna een 80° klim werd ingezet. In de klim accelereerde het toestel door naar boven de geluidssnelheid. Resultaat:

Voor de vluchten naar 15.000, 20.000, 25.000 en 30.000 meter hoogte droeg de vlieger een volledig drukpak, omdat de zeer lage atmosferische druk op deze hoogtes een decompressie direct levensbedreigend maakt. Resultaat:

Met bovenstaande ruime marges werden de records van de MiG-25, maar ook van de ‘eigen’ F-4, dus ruimschoots verbroken. In onderstaande video wordt verslag gedaan van de recordvluchten. De beelden komen uit 1975, dus excuss voor de kwaliteit.

Bijzonderheden

Voor iedere recordvlucht werd de Streak Eagle afgetankt met de laagst mogelijke hoeveelheid brandstof om zo gewicht te besparen. De vluchten boven de 20.000 meter waren bijzonder, want de maximale kruishoogte van de F-15 is vastgesteld op 20.000 meter. Dat het niet vanzelfsprekend is om veel hoger te gaan dan dat, blijkt al uit het drukpak dat de vliegers droegen. Maar het toestel zelf liep ook tegen haar grenzen aan, want tijdens de vlucht naar 30.000 meter moest de vlieger, nadat die hoogte eenmaal bereikt was, de motoren uitschakelen vanwege mogelijke problemen door de lage luchtdichtheid. Pas nadat de F-15 onder de 17.000 meter was gedaald werden de motoren weer gestart.

Als een raket

Een tot de verbeelding sprekend feit is dat tijdens de vlucht naar 15.000 meter, welke in 1 minuut en 17 seconden werd bereikt, de Streak Eagle deze hoogte sneller bereikte dan de Saturnus V raket die voor de Apollo-maanmissies werd gebruikt.

Pre-order nu: schaalmodel van de gloednieuwe KLM A321neo

Nu te bestellen in de webshop! Let op: limited edition.

Bestel nu

Werken in de Luchtvaart

Officier Vlieger – Werken bij Defensie

Verschillend

Officier Vlieger (VWO) – Werken bij Defensie

Verschillend

VWO