Imperial War Museum Duxford

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McDonnell Douglas F-4J Phantom II: Überschall-Kampfflugzeug der US-Navy, das ursprünglich von der McDonnell Aircraft Corporation entworfen wurde

McDonnell F-4J Phantom II

Die McDonnell Douglas F-4 Phantom II ist ein zweisitziges allwetterfähiges zweistrahliges überschallfähiges Kampfflugzeug, das ursprünglich von der McDonnell Aircraft Corporation entworfen wurde. Die F-4 Phantom II wurde zuerst von der US Navy 1960 in Dienst gestellt, später aber auch von der U.S. Air Force und den U.S. Marines geflogen.

Ursprünglich als reiner Luftüberlegenheitsjäger geplant, wurde sie im Laufe ihrer Dienstzeit auch für andere Rollen genutzt, so z.B. als Jagdbomber oder Aufklärungsflugzeug. Die Einführung des Flugzeuges in den Luftwaffen von insgesamt 11 anderen Staaten, unter anderem Deutschland, führten zu einer Vielzahl unterschiedlicher Varianten und Aufrüstungen für verschiedene Rollen. Die F-4 kam in vielen Konflikten zum Einsatz, beispielsweise auf US-amerikanischer Seite im Vietnamkrieg und dem Zweiten Golfkrieg oder auf israelischer Seite im Nahostkonflikt. Obwohl das Flugzeug seit mehr als 50 Jahren im Dienst ist und von den größten Nutzerstaaten, wie der deutschen Luftwaffe, außer Dienst gestellt wurde, verbleibt sie in einigen Staaten immer noch im aktiven Dienst.

Die abgebildete und verbesserte Version F-4J hatte ihren Erstflug am 27. Mai 1966. Sie wurde mit AN/APQ-59-Pulse-Doppler-Radar, breiteren Reifen und J79-10-Triebwerken und einer verbesserten Ausrüstung für Luft-Boden-Einsätze ausgerüstet. Ferner wurde die Landegeschwindigkeit verringert. 522 Maschinen wurden davn ausgeliefert.

Technische Daten: Version F-4J

Besatzung

2

Antrieb

2 x General Electric GE J79-10

Art

Turbojets mit Nachbrenner

Spannweite

11,68 m

Länge

17,73 m

Höhe

5,00 m

Leergewicht

12.701 kg

Startgewicht

26.308 kg max.

Höchstgeschwindigkeit

2.414 km/h

Einsatzgeschwindigkeit

925 km/h

Flughöhe

18.900 m

Reichweite

4.022 m

Aktionsradius

1.287 m

Bewaffnung an 5 Pylonen

5 x AIM-9 Sidewinder + 5 x AIM-7 Sparrow Luft-Luft-Raketen

 

oder 7.257 kg Bomben und Raketen,

 

oder Zusatztanks

Technische Kurzbeschreibung des Musters:

  • Rumpf: Ganzmetall-Halbschalenbauweise in drei Teilen; Rumpfboden und Heck aus Stahl und Titan; Bremsschirme im Heck.
  • Tragwerk: freitragender Tiefdecker in Ganzmetallbauweise, stark gepfeilt; Spoiler auf der Oberseite; Querruder schlagen nur nach unten aus; Vorflügel; Spaltklappen.
  • Leitwerk: freitragende Normalbauweise in Ganzmetall; Rippen und Stringer aus Stahl; Vorderkanten in StahlWabenbauweise; Beplankung mit Titan; Höhenleitwerk mit 23° negativer V-Stellung.
  • Fahrwerk: einziehbar; je ein Rad an den Hauptstreben und Zwillingsräder an der Bugstrebe; steuerbares Bugrad.
McDonnell Douglas F-4J Phantom II - Kampfflugzeug

Allgemeine Beschreibung:

Nach dem Starfighter ist die Phantom das zweite “richtige” Kampfflugzeug der Bundeswehr, das von den USA gekauft wurde. Der Erstflug war im Mai 1958. Danach folgten der Tornado und jetzt der Eurofighter, beides Eigenentwicklungen der Europäer.

Markant sind die nach oben abgewinkelten Flügelspitzen und die nach unten zeigenden Höhenruder. Die Bestückung erfolgt je nach Einsatzaufgabe. Die Phantom gilt zwischenzeitlich als veraltet und wird in wenigen Jahren ausgesondert.

Die McDonnell Douglas F-4 Phantom II ist ein zweisitziges und überschallfähiges Jagdflugzeug mit hoher Reichweite, Allwetter- sowie Jagdbomber-Fähigkeiten. Sie wurde von der US Navy (USN), den US Marines (USMC) und der US Air Force (USAF) zwischen 1961 und 1995 geflogen und befindet sich in einigen Ländern noch immer im Dienst, so auch in der Bundesrepublik Deutschland bis voraussichtlich 2012.

Die Phantom F4 hatte am 27. Mai 1958 ihren Erstflug. Die Testflüge zeigten eine Reihe von notwendigen Verbesserungen auf, etwa die später charakteristische Stellung der Flügelenden und des Heckleitwerks oder die Anhebung des hinteren Cockpits. 1960 wurden die Tests zur Feststellung der Tauglichkeit für den Einsatz auf Flugzeugträgern durchgeführt und Ende des Jahres erhielt als erste Einheit eine Umschulungsstaffel die ersten Vorserienmaschinen.

Die Serienproduktion der Phantom II begann 1961 mit der F-4B für die US Navy und das US Marine Corps. Im November 1961 stellte eine von den US Marine Corps (USMC) geflogene Phantom mit 2.585,45 km/h einen neuen absoluten Geschwindigkeitsrekord auf. Daraufhin wurde die Maschine schlagartig auf der ganzen Welt bekannt, was ihrer Karriere bei den US-amerikanischen sowie befreundeten Luftstreitkräften bezüglich der Verkaufszahlen zugute kam. 1962 stellte der spätere Astronaut John Young mit der Phantom zwei Steigflugweltrekorde auf, die erst über zehn Jahre später durch eine MiG gebrochen werden konnten.

McDonnell Douglas F-4J Phantom II - Jagdflugzeug

Versionen:

  • F-4 A: Versuchsausführung für Erdkampfeinsatz,
  • F-4 B: Standard-Jagdflugzeug der USA-Marine; seit 1961 gebaut. Für die Luftbetankung erhielt die F-4B die notwendige Sonde. Etwa 650 Flugzeuge wurden gebaut.
  • F-4 C: Jagdflugzeug der USA-Marine; abgeleitet aus der F-4 A; Erstflug am 27. Mai 1963. RF-4C = taktischer Aufklärer der USAF
  • F-4 D: Weiterentwicklung der F-4 C der US-Luftstreitkräfte für verbesserte Luft-Boden-Operation; Erstflug Dezember 1965. Die F-4D wurde mit AN-APQ-109-Radar, dem Waffenleitcomputer AN/ASQ-91, dem optischen Sichtführungs-Computer AN/ASQ-22 und dem Trägheitsnavigationssystem AN/ASG-63 ausgerüstet, - später auch mit Anti-Radar-Lenkwaffen. Bewaffnung mit AIM-9 Sidewinder u.a.
  • F-4 E: vereinfachte Ausführung (nach speziellen Forderungen der BRD als Ersatz für die F-104 G) zum Einsatz im Luftkampf, aber auch im Erdkampf; stärkere Triebwerke als vorhergehende Versionen; M61 Vulcan-Geschütz unter einer verlängerten Nase eingebaut. Die F-4E erhielt das AN/APQ-120-Radar und J79-17-Triebwerke.
  • F-4 EJ: 120 bei Mitsubishi (Japan) in Lizenz gebaut.
  • RF-4E: taktischer Aufklärer der BRD; für große Reichweite; Seitensichtradar und Aufklärungssensoren; für Allwettereinsatz geeignet (wurde nicht an die USAF geliefert)
  • F-4 F: Ab 1973 in der BRD als Jäger und Jagdbomber geflogene Version.
  • F-4 G: Weiterentwicklung der F-4 B für die US-Marine; 116 Maschinen „Wild Weasel" als Spezialflugzeuge für den elektronischen Krieg zur Lokalisierung und Bekämpfung von Flugabwehr-Raketenstellungen.
  • F-4 J: Abfangjäger und Erdkampfflugzeug ab 1996 für die US Navy.
  • F-4 K: Ausführung für die britische Marine. Als Basis diente die F-4J
  • F-4 M: Ausführung der F-4 K für die britischen Luftstreitkräfte.
  • F-4 N: Kampfwertgesteigerte F-4B, die erstmals am 4. Juni 1970 flog. Marinebezeichnung für die F-4 B
  • F-4 S: Kampfwertgesteigerte F-4J, die erstmals im Juli 1977 flog. Diese F-4J erhielten rauchfreiere J79-10B-Triebwerke. Marinebezeichnung für die F-4J.
McDonnell Douglas F-4 Phantom II - Flugzeug
McDonnell Douglas F-4 Phantom II - Kampfflugzeug
F-4 Phantom II - vorderes Cockpit
F-4 Phantom II - hinteres Cockpit

Bordkanone Vulkan M61 A1: sechsläufige Gatling-Kanone der F-4 Phantom II

Kaliber

20 mm

Rohrlänge

1.524 mm

Anzahl d. Felder

9

Anzahl der Züge

9

Munition

20x102 mm

Kadenz

4000/6000

.

Schuss/min.

Geschwindigkeit

1.055 m/sec.

Die M61 GAU-4 20 mm Vulcan mit den beiden Modellen M61A1 und M61A2 ist ein hydraulisch angetriebene, sechsläufige, elektrisch gefeuerte und mechanisch geladene Gatling mit einer einstellbaren Kadenz von 4.000 oder 6.000 Schuss pro Minute.

Mehrläufige Kanonen bieten zwei große Vorteile, nämlich zum einen eine hohe Feuerrate und zum anderen eine längere Lauflebensdauer. Während sich die 6 Läufe drehen, passieren sie die verschiedenen Stationen des Feuerablaufs. Jeder Lauf wird in der oberen Position abgefeuert, danach wird die Hülse ausgestoßen und der Lauf neu geladen. Daraus resultiert, dass sich die Feuerrate mit der Anzahl der Läufe multipliziert. Durch die hohe Feuerrate erhöht sich aber nicht der Verschleiß, da jeder Lauf nur 1/6 der Feuerrate abgibt. Innerhalb der grossen Trommel sind die Projektile mit den Spitzen zur Mitte hin wie in einer riesigen Schraube angeordnet (gewickelt), die sie zum Fördergurt und schließlich zur Kanone bewegt. Danach werden die leeren Hülsen zurück in die Trommel befördert.

Vulkan M61 A1 - sechsläufiges Gatling-Kanone
Vulkan M61 A1 - sechsläufiges Gatling-Prinzip

General Electric J-79: Triebwerk der F-4 Phantom II

Die Entstehungsgeschichte des Triebwerks General Electric J-79:

Die Entwicklung des J-79 bei General Electric durch den deutschstämmigen Gerhard Neumann begann bereits im Jahre 1952. Im Laufe der Zeit entwickelte es sich zu einem der erfolgreichsten militärischen Strahltriebwerke. Das J-79 war die erste Einwellen-Hochdruck Axialturbine der USA mit vorstellbaren Leitschaufeln. Darüber hinaus verfügte es über einen 17-stufigen Verdichter, eine dreistufige Antriebsturbine sowie 10 Rohrbrennkammern. Hervorzuheben war die rasche Schubreaktion auf die Eingabe des Piloten. Durch die variable Austrittsdüse wurde innerhalb der zulässigen Temperaturbegrenzungen eine maximale Schubzuwachsrate erreicht. Im Falle eines Durchstartens erreichte das Triebwerk bereits ca. 4 Sekunden wieder die volle Leistung.

Über einen Zeitraum von mehr als 30 Jahren wurden insgesamt mehr als 17.000 J-79Triebwerke hergestellt. Neben der F-104 Starfighter, in ihr wurde übrigens der Erstflug der J-79 durchgeführt, fand es weite Verbreitung in anderen militärischen Mustern, z.B. F-4 „Phantom II“, A-5 „Vigilante“ und B-58 „Hustler“. In Form des „CJ805“ existierte sogar eine zivile Version ohne Nachbrenner, die aber nur in der etwas glücklosen Convair 880/990 eingesetzt wurde.

Mit dem Lizenzbau und der Lieferung des GE J79-11A-Triebwerks für die europäische F-104-Produktion waren 4 Firmen beauftragt:

  • BMW-Triebwerksbau GmbH im München
  • Allach (heute MTU Aero Engines)
  • Fabrique Nationale (FN) in Herstal, Belgien
  • Fiat Aviazione in Turin, Italien

Jede dieser Firmen hatte einen Fertigungsanteile von etwa ein viertel des Gesamttriebwerkes, wobei jeder Partner seinen Bauanteil für alle Triebwerke lieferte. Die Endmontage erfolgte dann in allen 4 Unternehmen, die auch über eigene Prüfstände verfügten.

Die ersten 144 Triebwerke wurden noch aus amerikanischen Bausätzen gefertigt. Das erste Triebwerk mit eigenen Bauanteil lieferte BMW am 30. Januar 1962 aus. Insgesamt wurden 1.228 Triebwerke gefertigt

Die aus dem BMW-Triebwerksbau und der MAN-Turbomotoren hervorgegangenen MTU lieferte noch zusätzlich 50 verbesserte J79-MTU-1K sowie ca. 1000 Umrüstsätze für das J79-11A.

In Deutschland eingesetzte Triebwerke J79 im Vergleich:

.

J79-11A (General Electric)

J79-J1K (MTU-Lizenzbau)

J79-17 A (MTU-Lizenzbau)

eingebaut in ...

(F-104G Starfighter)

(F-I04G Starfighter)

(F-4F Phantom II, Doppelsitzer)

Gewicht

1615 kg

1685 kg

1724 kg

Länge

5.282 mm

5.301 mm

5.301 mm

Größter Durchmesser

981 mm

992 mm

992 mm

Max, Standschub

.

.

.

     mit Nachbrenner

7.167 kp

7.235 kp

8.119 kp

     ohne Nachbrenner

4.536 kp

4.745 kp

5.384 kp

Spez. Kraftstoffverbrauch

.

.

.

     mit Nachbrenner

1,97 kg/kp/h

2,0 kg/kp/h

1,97 kg/kp/h

     ohne Nachbrenner

0,84 kg/kp/h

0,85 kg/kp/h

0,84 kg/kp/h

Turbinen- Eintrittstemperatur

924 °C

954 °C

988 °C

Rotor-Drehzahl

7.460 U/min

7.460 U/min

7.460 U/min

Luftdurchsatz

73,5 kg/sek.

74,4 kg/sek.

77,0 kg/sek.

Druckverhältnis

12,2 : 1

12,4 : 1

13,5 : 1

Schleudersitz Martin Baker MK GH 7(A): Rettungssystem der Phantom F-4F

Mit diesem Schleudersitz sind die F-4F Phantom II ausgestattet. Er ermöglicht der Flugbesatzung den sicheren Ausschus auch auf "Höhe 0", also aus einem am Boden stehenden Flugzeug heraus. Die Schleudersitze dienen den Besatzungsmitgliedern während des Fluges als Sitz. Über Gurtzeug und Schleudersitz sind die Besatzungsmitglieder in allen Fluglagen fest mit dem Lfz verbunden. Bei einem Notfall in der Luft dienen sie zur automatischen Rettung der Besatzungsmitglieder. Jeder Schleudersitz ist mit einem Rettungsfallschirm mit kombiniertem Gurtzeug, Notausstattungsbehälter und einer Notsauerstoffanlage ausgestattet.

Technische Daten:

  • Geschwindigkeit: 0-600 KIAS
  • Ausschußhöhe: 0 - 15.250 m
  • Beschleunigungsbelastung: 12 - 14 g
  • Gewicht, komplett: 120 kg
  • Antrieb: pyrotechnische Munitionselemente und eine Raketenpackung (Explosivstoffmenge komplett 3,4 kg) Schubwirkung max. 0,30 Sekunden
  • Aktivierung: vollautomatisches System durch ziehen des oberen oder unteren Abzugsgriffes
  • Einzelkomponenten:
    • Schleudersitzkanone
    • Schleudersitstruktur mit Anbauteilen
    • Sitzwanne mit Anbauteilen
    • Steuerschirm
    • Rettungsfallschirm mit kombiniertem Gurtzeug
    • Notausstattungsbehälter

 

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