Chiến đấu cơ F-15 Eagle là một máy bay tiêm kích chiến thuật 2 động cơ mọi thời tiết của Mỹ, được thiết kế bởi McDonnell Douglas để đạt được và duy trì ưu thế trên không trong không chiến. Nó là một trong những máy bay tiêm kích hiện đại thành công nhất, với hơn 100 chiến thắng trên không.
Khởi nguồn từ Chiến tranh Việt Nam
Việc phát triển chiến đấu cơ F-15 có thể tìm hiểu nguồn gốc của nó từ cuộc chiến tranh Việt Nam, khi các lực lượng không quân Mỹ (USAF) và Hải quân Mỹ (US Navy) đã chiến đấu cùng nhau trên các máy bay chiến thuật được sử dụng trong chiến tranh.
Vào thời điểm đó, Bộ trưởng Quốc phòng Robert McNamara đã thúc ép rằng cả 2 lực lượng nên dùng chung một loại máy bay chiến thuật để đồng bộ và tiết kiệm chi phí. Là một phần của chính sách này, Không quân và Hải quân Mỹ đã tham gia vào chương trình TFX (Tactical Fighter Experimental/ Chương trình thử nghiệm máy bay tiêm kích chiến thuật), nhằm chế tạo một máy bay ném bom tiền tuyến tầm trung cho Không quân cũng như là một máy bay tiêm kích đánh chặn tầm xa cho Hải quân.
Và chương trình cuối cùng cho ra đời máy bay tiêm kích bom cánh cụp cánh xòe F-111 Aardvark được sử dụng bởi Không quân Mỹ (TFX không đáp ứng được các yêu cầu của Hải quân Mỹ nên họ đã rút khỏi chương trình).
 |
| F-111 Aardvark – máy bay tiêm kích bom của chương trình TFX |
Vào tháng 1 năm 1965, McNamara hỏi lực lượng Không quân Mỹ để xem xét một thiết kế máy bay tiêm kích chiến thuật mới cho vai trò hỗ trợ tầm gần (Close Air Support) để thay thế một số máy bay tiêm kích chiến cũ như F-100 Super Sabre và một số máy bay ném bom hạng nhẹ khác. Hai mẫu thiết kế cơ bản có thể thực hiện vào vai trò này: Hải quân ưa chuộng thiết kế giống như A-4 Skyhawk và LTV A-7 Corsair II, máy bay tấn công mặt đất, trong khi Không quân quan tâm đến dòng máy bay tiêm kích bom như Northrop F-5 Freedom Fighter, máy bay tiêm kích có khả năng tấn công mặt đất.
Các máy bay đời trước có khả năng hơn trong vai trò chiến thuật, trong khi dòng máy bay sau này có thể ít khả năng hơn, nhưng có thể tự bảo vệ mình. Nếu Không quân Mỹ đã lựa chọn một thiết kế tấn công, duy trì ưu thế trên không sẽ là một ưu tiên hàng đầu. Tháng tiếp theo, một báo cáo về máy bay chiến thuật hạng nhẹ đề nghị Không quân Mỹ mua F-5 Freedom Fighter hoặc A-7 Corsair II và xem xét một máy bay hiệu suất cao hơn mới để đảm bảo ưu thế trên không. Quan điểm này đã hủy bỏ sau khi 2 máy bay F-105 Thunderchief bị các tiêm kích Mig-17 của KQND Việt Nam bắn "rụng" trong tháng 4/1965.
 |
| Máy bay tấn công mặt đất LTV A-7 Corsair II |
Vào tháng 4 năm 1965, Harold Brown, lúc đó là giám đốc Nghiên cứu và Kỹ thuật Quốc phòng (Director of Defense Research and Engineering/ DDR&E), xem xét các máy bay tiêm kích F-5 Freedom Fighter, và bắt đầu nghiên cứu về dự án F-X.
Những nghiên cứu ban đầu hình dung ra một số lượng sản xuất từ 800 đến 1.000 máy bay, và nhấn mạnh khả năng cơ động trên tốc độ, chương trình nghiên cứu cũng đề cập rằng máy bay sẽ không được xem xét mà không có khả năng tấn công mặt đất. Ngày 01 tháng 8 Gabriel.P. Disosway nắm quyền chỉ huy của Chỉ huy Chiến Thuật Trên không (Tactical Air Command/ TAC) và lặp lại lời kêu gọi của chương trình F-X, nhưng giảm tốc độ cần thiết từ Mach 3 xuống còn Mach 2,5 để giảm chi phí.
 |
|
Máy bay tiêm kích đa năng F-5 Freedom Fighter
|
Một tài liệu yêu cầu chính thức được hoàn thành vào tháng 10 và gửi ra như một yêu cầu đề xuất (Request For Proposal/RFP) cho 13 công ty vào ngày 8 tháng 12 năm 1965. 8 công ty trả lời các kiến nghị, 4 công ty được yêu cầu cung cấp mẫu phát triển khác. Tổng cộng, họ đã trình bày 500 ý tưởng thiết kế. Thiết kế điển hình đặc trưng là cánh cụp cánh xòe, nặng hơn 27.000 kg, bao gồm tốc độ tối đa Mach 2,7 và tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng là 0,75. Khi đề nghị được nghiên cứu vào tháng 7 năm 1966, chiếc máy bay có kích thước và trọng lượng tương đương TFX và như thế, thiết kế mà không thể được coi là một máy bay tiêm kích chiếm ưu thế trên không.
 |
| Một số mẫu mô hình của McDonnell đưa ra cho chương trình F-X |
Nhỏ hơn, nhẹ hơn
Qua giai đoạn này, các nghiên cứu thông qua các cuộc chiến đấu trên khắp Việt Nam đã đưa kết quả đáng lo ngại. Học thuyết trước đây đã nhấn mạnh chiến đấu tầm xa bằng tên lửa và máy bay được tối ưu cho vai trò này. Kết quả cho thấy máy bay trang bị các radar lớn và có tốc độ tuyệt vời, nhưng khả năng cơ động hạn chế và thường thiếu pháo.
Ví dụ kinh điển là McDonnell Douglas F-4 Phantom II, được sử dụng bởi Không quân Mỹ, Hải quân Mỹ và Thủy quân Lục chiến Mỹ để cung cấp khả năng chiếm ưu thế trên không khi tham chiến ở Việt Nam. Đây là các máy bay tiêm kích duy nhất có đủ sức mạnh, phạm vi và khả năng cơ động được giao nhiệm vụ chủ yếu là không chiến với máy bay tiêm kích của Liên Xô trong cận chiến hoặc không chiến trong tầm nhìn.
Trong thực tế, khi không chiến trong tầm nhìn và khả năng cơ động, phần lớn máy bay tiêm kích chiến thuật của Mỹ gặp bất lợi trước máy bay đánh chặn ít tốn kém hơn và cơ động hơn như Mig-21 Fishbed. Hơn nữa, tên lửa được chứng minh là ít tin cậy trong cận chiến.
Mặc dù cải tiến việc huấn luyện phi công và giới thiệu pháo M61 Vulcan đã giải quyết sự chênh lệch phần nào, những kết quả đầu tiên đã dẫn đến việc đánh giá lại phần lớn Học thuyết Project Forecast 1963. Điều này dẫn đến thuyết Năng lượng-Khả năng cơ động (Energy-Maneuverability/ EM) của John Boyd, trong đó nhấn mạnh rằng công suất mạnh và khả năng cơ động là khía cạnh quan trọng của một thiết kế máy bay tiêm kích thành công và đây là những quan trọng hơn là chỉ có tốc độ.
Thông qua các cuộc đấu tranh không mệt mỏi giữa các khái niệm, và thời gian tốt với "thất bại" của các dự án F-X ban đầu, nhóm "Fighter Mafia" đã thúc ép cho một máy bay tiêm kích hạng nhẹ mà có thể được chế tạo và hoạt động với số lượng lớn để đảm bảo ưu thế trên không. Vào đầu năm 1967, họ đề xuất rằng các thiết kế lý tưởng có một tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng gần 1: 1, tốc độ tối đa giảm còn Mach 2.3, trọng lượng khoảng 18.000 kg và khả năng chịu lực của cánh là 80ib/ft².
 |
| Một mẫu trưng bày khác của chương trình F-X do North American đưa đến. Mẫu này đặt cửa hút gió ở dưới thân, cánh mũi tên xuôi và hợp nhất với thân (blended wing) như F-16 và chỉ có 1 cánh đuôi đứng |
Đến thời điểm này, Hải quân Mỹ đã quyết định rằng F-111 Aadvark không đáp ứng yêu cầu của họ, và bắt đầu phát triển một thiết kế máy bay tiêm kích chuyên dụng mới, chương trình VFAX. Trong tháng 5 năm 1966, McNamara lại hỏi các lực lượng để nghiên cứu thiết kế và xem xét liệu VFAX có thể đáp ứng nhu cầu của chương trình F-X của Không quân Mỹhay không. Các nghiên cứu mất 18 tháng và kết luận rằng các tính năng mong muốn là quá khác nhau. Hải quân Mỹ nhấn mạnh thời gian hoạt động dài và linh hoạt trong các nhiệm vụ, trong khi Không quân đang tìm kiếm chủ yếu khả năng cơ động cho máy bay.
Tập trung cho nhiệm vụ chiếm ưu thế trên không
Vào năm 1967, Liên Xô đã tiết lộ máy bay tiêm kích đánh chặn Mig-25 Foxbat tại sân bay Domodedovo ở Moscow. MiG-25 được thiết kế là máy bay tiêm kích đánh chặn tốc độ cao, ở độ cao lớn. Với việc triển khai máy bay này ở tốc độ rất cao, hơn Mach 2.8, nên Mig-25 sử dụng thép không gỉ thay vì nhôm ở nhiều vị trí trên máy bay. Trọng lượng tăng thêm nên khung thân lớn hơn nhiều để cho phép máy bay hoạt động ở những độ cao cần thiết.
Tuy nhiên, theo các nhà quan sát, Mig-25 có bề ngoài tương tự như các nghiên cứu trong chương trình F-X, một chiếc máy bay với tốc độ cao và trang bị cánh lớn có khả năng cơ động cao; dẫn đến mối lo ngại nghiêm trọng trong Bộ Quốc phòng vì các loại vũ khí trong quân đội Mỹ đang bị lỗi thời trước đối phương. Mig-23 Flogger là một chủ đề tương tự vì nó được cho rằng đây là một chiếc máy bay tốt hơn so với F-4 Phantom II.
Chương trình F-X sẽ vượt mặt Mig-23, nhưng bây giờ Mig-25 Foxbat xuất hiện và có ưu thế về tốc độ, trần bay và tầm bay hơn các loại máy bay tiêm kích của Mỹ lúc bấy giờ, ngay cả những dự án của chương trình F-X. Nhưng nhờ vậy mà chương trình F-X có nỗ lực để cải thiện.
 |
| Máy bay tiêm kích đánh chặn Mig-25 Foxbat |
 |
| Một mẫu mô hình của McDonnell đưa ra vào tháng 1 năm 1969, có thể thấy mẫu mô hình này có cửa hút khí khá giống với cửa hút khí của Mig-25, cánh delta được chỉnh sửa lại so với mẫu trước, còn lại không thay đổi gì |
Cả 2 trụ sở chính của Không quân Mỹ và Chỉ huy Chiến Thuật Trên không tiếp tục kêu gọi phát triển dòng máy bay đa năng, trong khi cả 2 Gabriel.P.Disosway và Tham Mưu Trưởng Không quân Bruce K. Holloway thúc ép cho một thiết kế chiếm ưu thế trên không mà có thể không chiến lại Mig-25 Foxbat. Tháng 5 năm 1968 họ đã nói rằng "Cuối cùng chúng tôi quyết định - và tôi hy vọng không có một người nào vẫn không đồng ý - rằng chiếc máy bay này là máy bay tiêm kích chiếm ưu thế trên không".
Tri Năng