بودكاست التاريخ

متى بدأت الدول في تطوير الطائرات العسكرية؟

متى بدأت الدول في تطوير الطائرات العسكرية؟

متى وأين وأي الدول طورت أقوى طائرة عسكرية؟

.


حسنًا ، ليس هناك حقًا إجابة على سؤالك.

لا توجد أسلحة منتجة لدولة ثابتة. في التاريخ ، كان هناك الكثير من مصانع الأسلحة المختلفة من مصانع الأسلحة المملوكة للدولة إلى شركة الأسلحة الخاصة.

من هو المسؤول عن ذلك؟ من قال إنه يستطيع تطوير أسلحة ويأخذ عرضًا من شخص يريد أسلحة. رابط لهذا من ويكيبيديا.

للحصول على إجابات أفضل ، عليك تحديد النطاق الزمني ، وربما الحرب وأي بلد تقصد.

إجابة جديدة (سؤال تم تغييره OP).

تم تطوير الذخيرة الأولى من عام 1250 بعد الميلاد. في الصين ولاحقًا من عام 1324 في أوروبا ، بعد اختراع المسحوق الأسود. في الصين ، استخدموا لأول مرة عصي الخيزران التي أطلقت شيئًا ما. في وقت لاحق في أوروبا قاموا أولاً ببناء المدافع في الغالب محلية في البداية ، لأن النقل لم يكن سهلاً حقًا.


السلاح الأول كان صخرة أو عصا يستخدمها إنسان بدائي لضرب آخر فوق رأسه ...
ومنذ ذلك الحين ، بدأنا في التحسن.
لا حاجة لأي بلد ، على الرغم من تكلفة تطوير الأسلحة على نطاق واسع في القرن العشرين (أو حقًا من العصر الروماني) ، فمن المؤكد أن امتلاك موارد بلد تحت تصرفك يساعد.


تم استخدام الطائرات العسكرية الأولى للاستطلاع بدلاً من القتال. ومع ذلك ، عندما أرسل الأعداء الناس في الهواء في نفس الوقت ، كان القتال على وشك الحدوث.

في نوفمبر 1913 ، شهدت السماء فوق الثورة المكسيكية أول قتال بين الطائرات. تبادل الطيارون المسلحون بمسدسات الطلقات ، لكن لم يسجل أي منهما إصابة. بعد عام ، اندلعت الحرب العالمية الأولى. في السماء فوق الجبهة الغربية ، كانت الطائرة المقاتلة على وشك الولادة.

في الاشتباكات الأولى للحرب ، استخدم الطيارون المسدسات والبنادق لمهاجمة طائرات بعضهم البعض. عندما أصبحت الأسلحة الأفضل متوفرة على الأرض ، أراد الطيارون حتماً استخدامها. وتلا ذلك محاولات لحمل رشاشات. ومع ذلك ، كانت الطائرة خفيفة ، ومحركاتها منخفضة الطاقة وفقًا للمعايير الحديثة ، وكانت تكافح مع العبء الإضافي. في 22 أغسطس 1914 ، حاولت طائرة بريطانية حمل مدفع لويس للقتال. استغرق الأمر نصف ساعة فقط للوصول إلى 1000 قدم بسبب وزن البندقية. أمر الطيار بعدم القيام بذلك مرة أخرى.

تم تركيب Lewis Guns في قمرة القيادة الأمامية لمصنع الطائرات الملكي FE.2d.


تقنية الصهر لأغراض التسلح

يعد تصنيع الطائرات من الصناعات شديدة التنظيم نظرًا لطبيعة الأنشطة المعنية التي تجعل السلامة لجميع الأطراف ذات مستوى عالٍ. تشير اللوائح العالية إلى العديد من المعايير الضرورية ولكن المعقدة للوفاء بها. على الرغم من أن هذه العملية تبطئ التقدم التكنولوجي في المعدات العسكرية ، إلا أنها تضمن تصنيعًا موثوقًا للمعدات لتنفيذ الأوامر المقصودة. على مدى العقد الأخير ، نما الاستثمار في الروبوتات العسكرية ، مثل الطائرات بدون طيار ، بشكل مستمر. ومن المتوقع أن يتقدم هذا إلى أبعد من ذلك لأن الروبوتات العسكرية تفي بالمهام التقليدية دون وقوع إصابات.
كانت بوينج ، وإيرباص ، ورايثيون تكنولوجيز ، ولوكهيد مارتن ، الشركات المصنعة الرئيسية لقطاع الطيران والدفاع في جميع أنحاء العالم في عام 2020. عندما قمنا بتكبير تفاصيل أسطول الطائرات العسكرية ، فإن F-16 و Su-27/30 هما أكثر الطائرات المقاتلة انتشارًا على مستوى العالم. يتم إنتاج طائرات F-16 بواسطة جنرال دايناميكس ولوكهيد مارتن وبي أيه إي سيستمز. من ناحية أخرى ، يتم إنتاج Su-27/30 بواسطة Sukhoi ، وهي شركة روسية لها تاريخ يعود إلى الاتحاد السوفيتي. تستثمر كل هذه الشركات والتكتلات بعمق لإنشاء براءات اختراع وابتكارات جديدة للحفاظ على القدرة التنافسية للسوق. ومع ذلك ، فإن الاستثمار في البحث والتطوير لشركات بوينج وإيرباص ولوكهيد مارتن تقلب حول نفس القيم طوال العقد الأخير ، مما يشير إلى مستوى غير متزايد أو ثابت لتخصيص الاستثمار في نمو الشركات.

يوفر هذا النص معلومات عامة. لا تتحمل Statista أي مسؤولية عن المعلومات المقدمة كاملة أو صحيحة. نظرًا لدورات التحديث المختلفة ، يمكن للإحصاءات أن تعرض بيانات أكثر حداثة مما هو مذكور في النص.


بالونات

في القرن الثامن عشر اكتشف غاز الهيدروجين وأخيراً مادة أخف من الهواء! أدى ذلك إلى اختراع بالون الهيدروجين. بدأ الأخوان مونتغولفييه في ذلك الوقت الرحلات المأهولة لمنطاد الهواء الساخن.

في الحادي والعشرين من نوفمبر عام 1783 ، أطلق مونتغولفييه أول رحلة طيران مجانية مع ركاب بشريين. كان البالون يعمل بواسطة نار حطب. انجرفت لمسافة 8 كم.

بدأ استخدام البالونات للأغراض العسكرية في نهاية القرن الثامن عشر. أسست الحكومة الفرنسية شركات البالون خلال تلك الحقبة.

بدأ تأسيس الديناميكا الهوائية الحديثة في نفس الوقت تقريبًا نتيجة للنظريات المتنوعة في الميكانيكا ، وخاصة ديناميكيات السوائل وقوانين نيوتن للحركة.


السباق إلى الفضاء

بدأت بوينغ في التفرع في الستينيات ، أولاً بخط جديد من المروحيات ، بما في ذلك المروحيات العسكرية CH-47 Chinook و CH-46 Sea Knight ، والتي خرجت من خطوط التجميع في عام 1961. وبدأت الشركة أيضًا في تطوير صواريخ للجيش الأمريكي ، بصاروخ مينيوتمان المنطلق من الصومعة والذي تم تسليمه في عام 1962.

لكن كان لدى بوينج خطط أكبر ، حيث بدأت في بناء كل من الطائرات الجوية والبرية لوكالة ناسا. في البداية جاءت المركبة القمرية المتجولة ، التي استخدمت على نطاق واسع في رحلات الفضاء أبولو في الستينيات والسبعينيات. قامت شركة Boeing أيضًا ببناء مركبة Lunar Orbiter ، والتي كانت تدور حول القمر لأول مرة في عام 1966. كما استمرت شركة Boeing في بناء مسبار الفضاء Mariner 10 وصواريخ Saturn V الأولية التي استخدمها Apollo لنقل الرجال إلى القمر في أواخر الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي.

ستبدأ شركة Boeing أيضًا في بناء مهمة مركبة فضائية تابعة لناسا و # x2019s في السبعينيات واستمرت في القيام بذلك حتى أغلقت ناسا المشروع في عام 2011.

شهدت الثمانينيات من القرن الماضي إعادة تركيز شركة بوينج على قطاع الطيران التجاري ، حيث بدأت العمل على طائرات بوينج 757 وبوينج 767 ، والتي تضمنت ، لأول مرة ، منصة طيران مشتركة مكنت الطيارين من تدريب وتسيير كلتا الطائرتين ، وبالتالي توفير الملايين لشركات الطيران. من الدولارات في تكاليف التدريب والتوظيف.

مكنت الحوسبة في شكل برامج التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD / CAM) شركة Boeing من بناء طائرتها 777 في التسعينيات ، دون الحاجة إلى بناء إطار مادي للطائرة أولاً ، مما يوفر الوقت والمال لشركة الطيران.

تبعتها طائرة 787 دريملاينر ، ليس من دون تقديم مجموعة من مشاكل الإنتاج لشركة بوينج. بدأ البناء في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، لكن دريملاينر لم يبدأ في تلبية الطلبات حتى عام 2011 ، حيث فشلت الطائرة بشكل روتيني في اختبارات الإجهاد وعانت من عيوب الإنتاج التي أوقفت الإنتاج. في عام 2013 ، ظهرت مشاكل أخرى ، حيث تم تأجيل 787 لفترة قصيرة من قبل إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية ، بسبب مخاطر حرائق البطاريات على الطائرة.

في النهاية ، على الرغم من ذلك ، أثبتت طائرة 787 أنها أسرع طائرات الركاب وأكثرها كفاءة في استهلاك الوقود في الصناعة ، وتدفقت مئات الطلبات من شركات الطيران حول العالم ، مما يضمن فوز الشركة بطائرة أخرى ، مع عائدات سنوية متوقعة بين ذلك. 66 مليار دولار و 101 مليار دولار من 2006 و 2019.

بحلول عام 2017 ، كانت شركة Boeing تقوم ببناء وتسليم المئات من طائراتها سنويًا ، ويبلغ إجمالي سعر الطلب المسبق 134.8 مليار دولار ، مع أكثر من 500 من طراز 737 ، الأكثر طلبًا ، 94 من طراز 787 و 60 من طراز 777. وتواصل بناء الطائرات بوتيرة قوية ، مما يجعلها أكبر مصنع للطائرات في العالم في عام 2019.


تأثير اتفاقيات الحد من الصواريخ البالستية العابرة للقارات

خفضت معاهدة تخفيض الأسلحة الاستراتيجية لعام 1991 (ستارت 1) ومعاهدة ستارت 2 لعام 1993 بشكل تدريجي عدد الرؤوس الحربية التي يمكن للولايات المتحدة وروسيا الاحتفاظ بها وإزالتها من الصواريخ ذات الرؤوس الحربية المتعددة. تطلبت هذه الأحكام من الولايات المتحدة تقليل عدد صواريخ مينوتمان ، وإعادة تشكيل الصواريخ المتبقية بشكل دائم لإطلاق رأس حربي واحد فقط لكل منها ، وإلغاء صواريخ بيسكيبر الخاصة بها. ردا على ذلك ، تم تفكيك آخر صواريخ Minuteman II وتخزينها لاستخدامها كمركبات إطلاق في عام 1996 ، وتم تدمير 150 موقع صواريخ Minuteman III خلال 1999-2001. بحلول عام 2002 ، كانت قوة مينوتمان بأكملها تتكون من 500 صاروخ مينيوتمان 3 فقط في ثلاثة مواقع انتشار. على الرغم من أن معاهدة ستارت 2 لم تصدق عليها الولايات المتحدة مطلقًا ، إلا أن الاتفاقيات الدبلوماسية اللاحقة حدت من عدد الرؤوس الحربية في كل ترسانة وطنية بشكل أكبر ، كما وضعت معاهدة موسكو في مايو 2002 حدودًا أقل بكثير من ستارت 2. بعد معاهدة موسكو ، بدا أنه سيتعين إلغاء صواريخ Peacekeeper الأخيرة في عام 2012 ، ولم يتبق سوى صواريخ Minuteman III القديمة في حالة تأهب استراتيجي. للحفاظ عليها ، أجرى مكتب برنامج SMCOs ICBM في مركز Ogden Air Logistics برامج رئيسية لإطالة عمر Minuteman والتي حلت محل أنظمة التوجيه ومحركات الصواريخ الصلبة وأنظمة الطاقة على الصواريخ بالإضافة إلى تحسين معدات الاتصالات والقيادة والتحكم في مرافق الإطلاق. ومع ذلك ، بحلول عام 2003 ، كان وضع برامج الصواريخ الباليستية العابرة للقارات موضع شك مرة أخرى. في يونيو 2002 ، انسحبت الولايات المتحدة من جانب واحد من معاهدة الصواريخ المضادة للصواريخ البالستية لعام 1972 من أجل تطوير نظام الدفاع الصاروخي الوطني. رداً على ذلك ، أعلنت روسيا أنها لن تلتزم باتفاقيات ستارت 2.


تاريخ F-22 رابتور

نشأ برنامج المقاتلة التكتيكية المتقدمة (ATF) في العديد من الدراسات القتالية الجوية للقوات الجوية الأمريكية التي أجريت في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات ، عندما كشفت الاستخبارات عن اختبار الطيران المبكر للسوفييت لفولكروم وفلانكر. من الهندسة المرصودة لهيكل الطائرة ، كان من الواضح أن كلا النوعين سيكون لهما أداء رفع دوامة لتحدي الطائرات الأمريكية الحالية مثل F-15 في معارك الدوران. ومع ذلك ، سيتم إعاقة كلا المقاتلين السوفيت من خلال هندستهما في كل من المناورة الأسرع من الصوت وأداء الملاحظة المنخفض.

في عام 1981 ، طور سلاح الجو مطلبًا لمقاتلة تكتيكية متقدمة كمقاتلة تفوق جوي جديدة. سوف تستفيد من التقنيات الجديدة في تصميم المقاتلة في الأفق بما في ذلك المواد المركبة والسبائك خفيفة الوزن وأنظمة التحكم في الطيران المتقدمة وأنظمة الدفع عالية الطاقة وتكنولوجيا التخفي. اعتقد قادة القوات الجوية أن هذه التقنيات الجديدة ستجعل طائرات مثل F-15 و F-16 عفا عليها الزمن بحلول أوائل القرن الحادي والعشرين.

تم تحديد متطلبات F-22 من خلال العملية الموضحة في تعليمات القوات الجوية (AFI) 10-601 ، احتياجات المهام ووثائق وإجراءات المتطلبات التشغيلية. خلال أوائل الثمانينيات ، قام سلاح الجو بتقييم قدراته التكتيكية ضد التهديدات المتوقعة وقرر أن هناك قصورًا في المهمة في المستقبل القريب يمكن أن يعرض للخطر قدرة الولايات المتحدة على ضمان أن تتمتع قواتها بحرية العمل للقيام بعمليات ضدها. القوى المعارضة. قام بيان المقاتل التكتيكي المتقدم بالحاجة التشغيلية (نوفمبر 1984) بتفصيل هذه الحاجة ، وتم تلقي التمويل والموافقة من الكونجرس في عام 1985.

كان من المقرر أن يكون ATF خليفة للطائرة F-15 ، وهي مقاتلة تفوق جوي بعيد المدى مع أداء لقتل أي طائرة تكتيكية أخرى ونصف قطر التشغيل لتهديد الأهداف في عمق الاتحاد السوفيتي أثناء الطيران من قواعد في أوروبا الغربية. كان من المقرر تحقيق ذلك من خلال استخدام هيكل الطائرة / الأنظمة / تصميم الدفع المتكامل للغاية الذي يستغل الديناميكا الهوائية المتقدمة والمحركات وتكنولوجيا التخفي ، والأخيرة لتأخير فرصة إطلاق النار الأولية للخصم لأطول فترة ممكنة ، وبالتالي الاستفادة من الرادار المتقاطع الكبير قسم (RCS) من Fulcrum و Flanker.

تحتوي أنظمة الأسلحة الحديثة تقليديًا على العديد من المواصفات وبيانات العمل التفصيلية [SOW] أكثر من تلك الموجودة في الماضي. قارن بين فيلق إشارة الجيش SOW لآلة الطيران الأثقل من الهواء التي أطلقها الأخوان رايت في عام 1908 إلى سلاح الجو للمقاتل التكتيكي المتقدم في عام 1986. المتطلبات في 1908 SOW (على سبيل المثال ، يمكن تفكيكها بسهولة للنقل في عربات الجيش وتكون قادرة على إعادة التجميع للتشغيل في غضون ساعة ، وتحمل 350 رطلاً لمسافة 125 ميلاً ، والحفاظ على 40 ميلاً في الساعة في الهواء الثابت) وتم تحديد شروط العقد الأخرى في صفحة واحدة. كان قسم المتطلبات في SOW لعام 1986 للمقاتلة التكتيكية المتقدمة للقوات الجوية بطول 85 صفحة مع 300 فقرة من المتطلبات.

بعد الدراسات ، تم إصدار طلب تقديم العروض في يوليو 1986. في أكتوبر 1986 ، بدأ برنامج المرحلة الأولى من العرض التوضيحي / التحقق من الصحة (Dem / Val) ، وتم إنشاء المتطلبات التشغيلية لـ F-22 ، أو معلمات الأداء الرئيسية. تم توثيق هذه المعلمات في وثيقة متطلبات تشغيل النظام في عام 1987 ودعمت قرار المرحلة الأولى. تم اختيار فريقين من المقاولين ، Northrop / McDonnell-Douglas و Lockheed / Boeing / General Dynamics في أكتوبر 1986 لمرحلة العرض التوضيحي / التحقق من الصحة الأولية لمدة 50 شهرًا بين YF-22 و YF-23 ، التعيينات الأصلية لـ F / A- 22. كان من المقرر مبدئيًا طرح النماذج الأولية في منتصف عام 1989 ، لكن الانزلاق المستمر أدى إلى تأخير ذلك. كان كلا النموذجين الأوليين من ATF أكبر بنسبة 10٪ تقريبًا من F-15 وكلاهما يحملان ضعف الوقود الداخلي تقريبًا لطائرة F-15C ، في حين أن كلاهما يحتوي على مساحة جناح أكبر بحوالي 50٪ مع وزن قتالي أكبر بحوالي 30٪. كما توضح كلتا الطائرتين بوضوح مهمة التفوق الجوي بعيد المدى التي تم تصورها في الأصل للطائرة ، حيث تخترق عمق المجال الجوي السوفيتي لتدمير طائرات الدفاع الجوي وتعطيل العمليات الجوية الهجومية السوفيتية.

أجرى فريق F-22 برنامجًا توضيحيًا / تحققًا لمدة 54 شهرًا (dem / val). تضمنت الجهود تصميم وبناء واختبار طيران طائرتين نموذجيتين من طراز YF-22. كما تم تطوير واختبار محركين نموذجيين ، هما Pratt & Whitney YF119 و General Electric YF120. تم الانتهاء من برنامج dem / val في ديسمبر 1990. تم تنفيذ الكثير من هذا العمل في منشآت Boeing في سياتل ، لوكهيد (المعروفة الآن باسم Lockheed Martin) في بوربانك ، كاليفورنيا ، وفي منشآت Fort Worth بولاية تكساس التابعة لشركة General Dynamics (المعروفة الآن مثل أنظمة الطائرات التكتيكية لوكهيد مارتن). تم تجميع النماذج الأولية في منشأة Lockheed's Palmdale ، كاليفورنيا ، وقامت برحلتها الأولى من هناك. منذ ذلك الوقت ، انتقلت إدارة برنامج لوكهيد وعمليات تجميع الطائرات إلى ماريتا ، جورجيا ، من أجل EMD ومراحل الإنتاج.

تم تحديث وثيقة متطلبات تشغيل النظام في 1 مارس 1991. وخلال نفس الوقت ، تم إعداد التقييم البيئي الشامل لتطوير المقاتل التكتيكي المتقدم. تمت إعادة تسمية التطوير الشامل لاحقًا باسم تطوير الهندسة والتصنيع (EMD).

في أغسطس 1991 ، تم إعلان فوز YF-22. اجتازت الطائرة F-22 المرحلة الأولى في عام 1991. وقد تم التحقق من صحة وثيقة متطلبات تشغيل النظام من قبل القوات الجوية ووزارة الدفاع (DoD) خلال 1991 Advanced Tactical Fighter (ATF) Milestone II مراجعة. في ذلك الوقت ، خططت القوات الجوية للحصول على 648 طائرة تشغيلية من طراز F-22 بتكلفة 86.6 مليار دولار. بعد المراجعة من أسفل إلى أعلى ، التي أكملتها وزارة الدفاع في سبتمبر 1993 ، تم تخفيض الكمية المخطط لها من طائرات F-22 إلى 442 بتكلفة تقديرية تبلغ 71.6 مليار دولار.

في أغسطس 1991 ، تم منح عقدين بقيمة إجمالية 10.91 مليار دولار (9.55 مليار دولار لهيكل الطائرة و 1.36 مليار دولار للمحركات) من أجل تطوير الهندسة والتصنيع (EMD) للطائرات F-22 و F119 إلى فريق Lockheed / Boeing / General Dynamics و Pratt. & ويتني. تغييرات العقد ، بما في ذلك ثلاث تخفيضات في ميزانية الكونغرس وإعادة الأطوار اللاحقة للجدول الزمني منذ ذلك الحين رفعت قيم العقد إلى إجمالي 18.6 مليار دولار. بموجب شروط العقد ، سيكمل فريق F-22 تصميم الطائرة ، وإنتاج أدوات الإنتاج للبرنامج ، وبناء واختبار تسع طائرات صالحة للطيران وطائرتين للاختبار الأرضي.

نتيجة لنقص التمويل في السنة المالية 93 بسبب الزيادات في التكاليف وتخفيض ميزانية الكونجرس ، واثنين من التخفيضات الإضافية في الميزانية في العامين الماليين 94 والسنة المالية 95 ، تم تغيير جدول برنامج F-22 EMD في أوائل عام 1993 ومرة ​​أخرى في منتصف 1994. F-22 تمت إعادة جدولة البرنامج بسبب نقص التمويل. نتج عن إعادة الجدولة تأخير لمدة شهر واحد في تاريخ الرحلة الأولى (إلى 59 شهرًا من بداية E&MD ، أي ضعف متوسط ​​الخبرة الحديثة) وتأخير 18 شهرًا في تاريخ Milestone III المخطط له. لم يتم تفسير هذه التأخيرات على أنها مزيد من الحد من المخاطر لأن نقص الموارد لم يسمح بمهاجمة المخاطر التقنية المعروفة في أقرب وقت وبقدر ما يمكن أن تكون عليه. وكان الاستثناء المهم في مجال البرمجيات والتجهيز ، حيث احتفظ المقاول بالجدول الزمني الأصلي وخطط التوظيف.

اجتمع فريق عمل مجلس علوم الدفاع المعني بتقييم الطائرات للرد على التوجيهات الواردة من الكونغرس في قانون تفويض الدفاع الوطني للسنة المالية 93 (القانون العام 102-484). اجتمعت فرقة العمل لأول مرة في 21 يناير 1993. طلبت OSD تقديم التقرير في 25 فبراير 1993. خلال هذا الوقت اجتمع فريق العمل سبع مرات.

اعتبرت فرقة العمل أن المنطقة ذات المخاطر التقنية الأعلى في برنامج F-22 هي إلكترونيات الطيران المتكاملة وبرامج التكامل المرتبطة بها. وشملت مجالات المخاطر الأخرى المواد والهياكل التي لا يمكن ملاحظتها ، ومتانة المحرك ، وإدارة الوزن والسحب. ورأت فرقة العمل أن مجالات المخاطر الحرجة قد تم تحديدها بوضوح ، ويجري معالجتها بالقدر الذي يتناسب مع أهميتها ويتم إدارتها بشكل مناسب. تم أخذ ملاحظة خاصة عن برنامج اختبارات الطيران واسع النطاق لإلكترونيات الطيران. إن تفاقم التحديات التقنية ، والعوامل الاقتصادية السلبية المحتملة ، والشكوك المتعلقة بالتكلفة ، يمكن أن تشكل مخاطر جسيمة على البرنامج. تمت إعادة جدولة برنامج F-22 في أواخر عام 1992 للتمويل ولأسباب أخرى. تأخر موعد الرحلة الأولى 11 شهرًا.

تضمنت F-22 تطورات ثورية في هيكل الطائرة ، والتكنولوجيا منخفضة الملاحظة ، والقدرة على المناورة ، والمحركات ، والمواد ، وأنظمة إلكترونيات الطيران المتكاملة.

واجه برنامج F-22 E&MD صعوبات نموذجية لبرامج الطائرات في E&MD. كان لتحسين تصميم هيكل الطائرة آثار سلبية على الوزن والسحب. على وجه الخصوص ، تسببت "النتوءات" الناتجة عن إعادة تغليف الأنظمة الداخلية في زيادة السحب. ومع ذلك ، لا يزال هناك هامش في المستويات المقدرة حاليًا للوزن والسحب للوفاء بوثيقة متطلبات تشغيل النظام (SORD) وأهداف أداء خط الأساس المعتمد للبرنامج (APB). حددت شركة لوكهيد للطائرات مناطق لخزان وقود إضافي كتحوط ضد الزيادات المحتملة في الوزن والسحب واستهلاك الوقود المحدد (SFC) في نقاط تصميم المهمة.

بدأ محرك F119 الاختبار الأرضي في ديسمبر 1992. وقد تم الكشف عن الصعوبات في اختبار الأرض وشملت أوجه القصور في الأداء في المروحة والتوربين والضغوط العالية في شفرة المروحة الثانية وشفرة التوربينات منخفضة الضغط. تمثل كفاءة المروحة الأقل من المتوقع خطرًا في تلبية مواصفات SFC دون سرعة الصوت. ومع ذلك ، مع التحسينات المخطط لها المحددة للعديد من المكونات ، كان من المتوقع أن يتجاوز SFC المواصفات. كان الوزن الإجمالي للمحرك أقل من المواصفات ، لكن الفوهة كانت أعلى من المخصص لها. أيضًا ، نظرًا لموقع الفوهة في الخلف ، فقد لوحظ أن لهذا آثارًا محتملة على مركز ثقل الطائرة (CG). تم الإعراب عن القلق من أن تكنولوجيا المواد الجديدة المرتبطة بالفوهة قد تسبب مشاكل في المتانة.

نشأت أعلى المخاطر الفنية في برنامج F-22 من مفهوم جديد في إلكترونيات الطيران ، وهي وظيفة إلكترونيات طيران متكاملة للغاية يتوقع أن تقلل عبء العمل التجريبي بشكل كبير وتزويد الطيار بوعي غير مسبوق بالموقف. خلال مرحلة Dem / Val من هذا البرنامج ، تم فحص خوارزميات دمج البيانات وتطوير البرامج ، وتم استخدام اختبار الطيران لتقليل المخاطر على بعض عناصر إلكترونيات الطيران. خلال E&MD ، تم تصميم معالج كمبيوتر جديد ، وتم كتابة برامج كبيرة واختبارها أرضيًا ، وتم إنجاز نظام إلكترونيات الطيران وتكامل البرامج على قاع اختبار الطيران قبل الاندماج في طائرة F-22. تمثل حداثة المفهوم (مقارنة بهندسة إلكترونيات الطيران لما كان يطير في ذلك الوقت) واتساع نطاق التكامل خطرًا تقنيًا يستدعي اهتمامًا إداريًا قويًا مستمرًا.

قدمت المواد المركبة منخفضة الملاحظة وغيرها من المواد المركبة الجديدة مجالًا آخر من المخاطر ، كما كان الحال في معظم الطائرات المتقدمة منخفضة الملاحظة. رادار الرادار ، الذي كان جزءًا من الجسم الأمامي المتكامل للطائرة ، تطلب موادًا / مفاهيم تصنيع محفوفة بالمخاطر نسبيًا تتناسب مع متطلبات الموازنة لنطاق اكتشاف الرادار ، والأداء الديناميكي الهوائي ، وتقاطع الرادار.

تم الوصول إلى مراجعة التصميم الأولية (PDR) ، وهي علامة بارزة في البرنامج ، في ربيع عام 1993. وقد تم الانتهاء في عام 1995 مراجعة التصميم الحرجة (CDR) ، وهي آخر معلم رئيسي قبل بدء التجميع. وكان الغرض من المراجعة هو التأكد من أن تم دمج جميع متطلبات الأداء والوظائف في تصميم F-22 ، من أجل التحقق من أن مهام التطوير المطلوبة التي تتضمن تصميمًا مفصلاً قد اكتملت وللتأكيد على استيفاء البرنامج لجميع المعايير اللازمة للمضي قدمًا في مرحلة التطوير التالية ، التصنيع و الجمعية العامة.

بدأ تصنيع الجزء الأول للطائرة الأولى من طراز F-22 في 8 ديسمبر 1993 ، في منشآت بوينج في كنت ، واشنطن. كان الجزء الأول عبارة عن لوحة كيلسون بذراع أمامية مصنوعة من التيتانيوم. بدأت عمليات تجميع أول طائرة F-22 قابلة للتحليق في الموعد المحدد في شركة Lockheed Martin Tactical Aircraft Systems في يونيو 1995. بدأت Boeing تجميع جسم الطائرة الخلفي في أكتوبر 1995 ، وتجميع الأجنحة في يناير 1996. بدأ تجميع جسم الطائرة الأمامي في ماريتا في نوفمبر 1995. أكملت LMTAS تجميع منتصف جسم الطائرة في أغسطس 1996 ، وبعد الشحن إلى ماريتا بدأت العمليات. وصل جسم الطائرة الخلفي إلى ماريتا في منتصف أكتوبر 1996 ، والأجنحة في نوفمبر. تم تركيب أول محركين من طراز Pratt & Whitney F119 في الطائرة الأولى في ديسمبر 1996.

تم تخفيض طلب ميزانية السنة المالية 96 من قبل وزارة الدفاع ، الأمر الذي استلزم إعادة مرحلة ثالثة لبرنامج F-22.

تم تعيين فريق تقدير مشترك في يونيو 1996 لمراجعة تكلفة وجدول برنامج F-22. خلصت JET إلى أن برنامج تطوير الهندسة والتصنيع F-22 سيتطلب وقتًا إضافيًا وتمويلًا لتقليل المخاطر قبل دخول F-22 إلى الإنتاج. وقدرت JET أن تكلفة التطوير ستزيد بنحو 1.45 مليار دولار. أيضًا ، خلصت JET إلى أن تكلفة إنتاج F-22 يمكن أن تنمو بنحو 13 مليار دولار (من 48 مليار دولار إلى 61 مليار دولار) ما لم يتم تعويضها من خلال إجراءات تجنب التكلفة المختلفة. نتيجة لمراجعة JET ، تمت إعادة هيكلة البرنامج ، مما يتطلب إضافة 2.2 مليار دولار إضافية إلى ميزانية EMD وإضافة 12 شهرًا إلى الجدول الزمني لضمان تحقيق تصميم قابل للإنتاج وبأسعار معقولة قبل دخول الإنتاج. سمحت إعادة هيكلة البرنامج بالتوريد ضمن أموال برنامج F-22 عن طريق حذف ثلاث طائرات ما قبل الإنتاج وإبطاء منحدر الإنتاج. تم احتواء إمكانية نمو التكلفة في الإنتاج ضمن تقديرات الميزانية الحالية من خلال مبادرات خفض التكاليف التي تمت صياغتها في مذكرة اتفاق بين الحكومة / الصناعة. قام رؤساء مجلس اقتناء الدفاع بمراجعة استراتيجية البرنامج المعاد هيكلتها وفي 11 فبراير 1997 أصدر المدير التنفيذي لاقتناء الدفاع مذكرة دفاع عن الاستحواذ بالموافقة على الإستراتيجية.

خفض تقرير مراجعة الدفاع الرباعي ، الذي صدر في منتصف مايو 1997 ، كمية الإنتاج الإجمالية للطائرة F-22 من 438 إلى 339 ، وأبطأ منحدر الإنتاج الأولي منخفض السعر من 70 إلى 58 ، وخفض معدل الإنتاج الأقصى من 48 إلى 36 الطائرات في السنة.

كان برنامج F-22 EMD أول رحلة ناجحة في 7 سبتمبر 1997. بعد رحلتها الأولى ، أعيدت طائرة 4001 إلى خط التجميع في مبنى الإنتاج الرئيسي في شركة لوكهيد مارتن لأنظمة الطيران حيث خضعت لتعديلات هيكلية طفيفة كانت مطلوبة لتحقيق القدرة على مغلف اختبار الطيران المخطط له. تم الانتهاء من هذه التعديلات في نوفمبر 1997. تم تسليم الطائرة ، وهي الأولى من بين تسع طائرات F-22 للهندسة والتصنيع (EMD) التي سيتم بناؤها من قبل فريق مقاول Lockheed Martin-Boeing-Pratt & Whitney ، إلى اختبار طيران القوات الجوية المركز في Edwards AFB ، CA ، في 5 فبراير 1998 في عنبر الشحن في نقل Lockheed Martin C-5.

تم إجراء اختبار التحقق من توقيع المقطع العرضي للرادار (RCS) الخاص بالطائرة F-22 باستخدام نسخة طبق الأصل كاملة الحجم للطائرة F-22 ، والتي تم إنشاؤها لتفاوتات الإنتاج ، والتي تضم العديد من مكونات ومواد الإنتاج ، بما في ذلك جميع المساهمين الرئيسيين في التوقيع. وفقًا لمسؤولي البرنامج ، كان النموذج هو النموذج الأكثر تفصيلاً الذي تم تصميمه على الإطلاق. كانت اختبارات نموذج العمود الكامل F-22 RCS ضرورية لتأكيد كل من بيانات النمذجة وتوصيف مستوى المكون لتصميم F-22 المنخفض الملحوظ. ستؤكد هذه الاختبارات التوقيع التشغيلي لتصميم F-22 وتمنح الفريق الثقة في ميزات المقاتلة التي لا يمكن ملاحظتها. تم إجراء اختبار F-22 RCS في منشأة قياس Helendale ، وهي منشأة قياس RCS حديثة تديرها شركة Lockheed Martin. خلال المراحل الأولية من الاختبار ، تم تركيب النموذج مقلوبًا ، حتى يتمكن المهندسون من إلقاء نظرة فاحصة على الجزء السفلي من الطائرة. في وقت لاحق ، تم قلب النموذج بحيث يمكن فحص الجزء العلوي من الطائرة. بالإضافة إلى ذلك ، تم أخذ قياسات RCS للمجال القريب (على سبيل المثال بالقرب من الطائرة) للارتباط بالبيانات المأخوذة في مرفق قياس RCS الداخلي F-22 في أنظمة طيران لوكهيد مارتن في ماريتا ، جورجيا.

في كل سنة تقويمية ، تضع وزارة الدفاع ، جنبًا إلى جنب مع القوات الجوية ، مجموعة من الأهداف المحددة التي يجب أن يفي بها برنامج F-22 للانتقال إلى مرحلته التالية. تم وضع تسعة معايير لبرنامج DoD هذه لعام 1999 ، بما في ذلك رحلة طيران فائقة السرعة ، والطيران بسرعة Mach 1.5 بدون حواجز لاحقة تستهلك الوقود ، ورحلة تزيد عن 60 درجة بزاوية هجوم ، واختبار نموذج قطب كامل النطاق للرادار الأولي.

في مارس 1999 ، أفاد مكتب المحاسبة العامة (الذي أعيدت تسميته لاحقًا باسم مكتب المساءلة الحكومية) أن برنامج F-22 كان يتوقع زيادات في التكاليف تبلغ 667 مليون دولار في برنامج هندسة الطائرات وتصنيعها وتطويرها. في ذلك الوقت ، اقترح فريق برنامج F-22 660 مليون دولار في مبادرات توفير التكاليف. اضطلعت القوات الجوية بعدة مبادرات للسيطرة على التكاليف ، بما في ذلك تنقية تكاليف التطوير ، واستخدام تمويل احتياطي الإدارة وتأجيل القدرة القتالية غير الأساسية بحلول نهاية عام 1999 ، حقق البرنامج 860 مليون دولار من الوفورات من تلك المبادرات.

بحلول منتصف عام 1999 ، أدت الأهداف التقنية الطموحة للطائرة F-22 ، والتي تضمنت سلسلة من عمليات الإنتاج الجديدة بالإضافة إلى إلكترونيات الطيران والإلكترونيات الأكثر تقدمًا على الإطلاق على متن طائرة أمريكية ، إلى سلسلة من التأخيرات في الطائرة F-22 برنامج التطوير. جنبًا إلى جنب مع الجدول الزمني المطلوب لإيفاد القوات الجوية ، أدى ذلك إلى برنامج تميز تاريخه بنمو مستمر في التكلفة والذي من شأنه أن يثير ملف الاستحواذ الخاص به ، حتى لو تم فحصه بشكل منفصل ، أسئلة جدية حول القدرة على تحمل التكاليف الإجمالية وجدوى البرنامج.

واجهت F-22 العديد من المشكلات الفنية بما في ذلك: مشاكل التصنيع مع مصبوبات التيتانيوم ، وتفريغ الإطارات الطويلة ، ونقاط الضعف الهيكلية في جسم الطائرة الخلفي ، والشذوذ في الفرامل ، والنظام المرجعي بالقصور الذاتي ونظام التحكم البيئي ، وتسرب الوقود المزعج ، ومشاكل في شفرات المحرك ذات الضغط المنخفض التوربينات ، شفرات التوربينات عالية الضغط ، وأجهزة احتراق المحرك ، ومشاكل الاهتزاز المفرط للمحرك. ذكرت القوات الجوية أنه اعتبارًا من منتصف عام 1997 كان هناك 97 مشكلة تقيد عمليات الطائرات و 68 قضية تقيد الصيانة الأرضية.

استنادًا إلى تقارير اقتناء القوات الجوية ، كان من المتوقع أن تكلف الطائرة F-22 ، حتى بدون زيادة في التكلفة ، ثلاثة أضعاف تكلفة الطائرة التي حلت محلها (F-15). كانت تكلفة الوحدة للطائرات الست من طراز F-22 المقترح شراؤها بأموال FY00 300 مليون دولار لكل طائرة مقارنة بتكلفة 55 مليون دولار لكل طائرة للطائرة F-15. لتمويل مثل هذا البرنامج المكلف ، تتطلب خطة التحديث الخاصة بوزارة الدفاع مستويات غير مسبوقة من الإنفاق على الطائرات التكتيكية على مدار العشرين عامًا القادمة. في الواقع ، تطلبت خطة التحديث التكتيكي للطائرات التابعة لوزارة الدفاع ضعف النسبة المئوية التاريخية لأموال المشتريات لشراء ما يقرب من نصف عدد الطائرات.

في نهاية الحرب الباردة ، أوصت لجنة المخصصات في مجلس النواب بإنهاء الطائرة F-22 (التي كانت تسمى آنذاك المقاتلة التكتيكية المتقدمة) استنادًا جزئيًا إلى المخاوف بشأن زيادة التكلفة والميزنة غير الواقعية. بعد ذلك ، أخبر سلاح الجو اللجنة أن تطوير F-22 سيكلف 14 مليار دولار ، بزيادة قدرها 900 مليون دولار عن التقدير المقدم قبل ستة أشهر. منذ ذلك الحين ، شهد البرنامج عقدًا من نمو التكلفة مع تقدير 1999 لتطوير F-22 الذي تجاوز 23 مليار دولار. في الأشهر الستة الأولى من عام 1999 ، زادت تكلفة التطوير 700 مليون دولار أخرى وزادت تكلفة إنتاج أول 6 طائرات فقط 300 مليون دولار.

تم وضع ميزانية برنامج F-22 لأكثر من 23 مليار دولار من عام 2000 إلى عام 2006 ، وبلغت "التكلفة الإجمالية لإكمال" 40 مليار دولار بافتراض أن الجدول الزمني الحالي للقوات الجوية آنذاك ، وتقديرات التكلفة ، وهدف المخزون البالغ 339 ظل ثابتًا. أشارت تقديرات التكلفة المستقلة التي تم تطويرها داخل البنتاغون ومكتب الميزانية في الكونجرس ومكتب المحاسبة العامة إلى أن تقديرات تكلفة إنتاج القوات الجوية كانت مفرطة في التفاؤل. على سبيل المثال ، اعتقدت مجموعة تحسين تحليل التكاليف داخل مكتب وزير الدفاع ، والمسؤولة عن تطوير تقديرات التكلفة المستقلة للوزير ، أن تكاليف الإنتاج الإجمالية لطائرة F-22 قد تم التقليل من شأنها بما لا يقل عن 9 مليارات دولار.

بحلول منتصف عام 1999 ، كان البرنامج قد أكمل خمسة بالمائة فقط من الاختبارات المطلوبة. لم يتم اختبار المستشعرات المتقدمة وإلكترونيات الطيران (ربما العناصر الأكثر خطورة في البرنامج) على F-22 على الإطلاق. ومع ذلك ، اقترحت ميزانية السنة المالية 00 تمويل إنتاج لست طائرات. بشكل عام ، تطلبت استراتيجية الاستحواذ للقوات الجوية شراء طائرات بقيمة تزيد عن 13 مليار دولار قبل الانتهاء من الاختبارات التشغيلية الأساسية. زادت تكلفة الوحدة لهذه الطائرات الأولية بنسبة 40 في المائة بين عامي 1997 و 1999.

في ميزانية الدفاع للعام المالي 2007 التي بدأت في 1 أكتوبر 1999 ، رفض الكونجرس الموافقة على طلب سلاح الجو بقيمة 1.8 مليار دولار لشراء أول ست طائرات في بداية برنامج إنتاج 339 طائرة. بدلاً من ذلك ، كلف الكونجرس معايير اختبار جديدة ووافق على حزمة معقدة سمحت للقوات الجوية بإنفاق ما يصل إلى 1.18 مليار دولار: 634 مليون دولار لشراء ست طائرات اختبار أخرى ، و 275 مليون دولار كدفعة مقدمة على الدفعة التالية من 10 طائرات ، و 300 مليون دولار لتغطية المسؤولية في حالة إلغاء البرنامج.

On 30 December 1999 the Air Force awarded contracts totaling more than $1.5 billion to Lockheed Martin Aeronautical Systems, Marietta, Georgia, and Pratt & Whitney, West Palm Beach, Florida, to build six F-22 Raptor production-representative test vehicles. The contract awards to the F-22's airframe manufacturer, Lockheed Martin, were valued at slightly more than $1.3 billion. These follow an earlier $195.5 million, advance buy contract to the company. A separate contract award of $180 million to Pratt & Whitney funded two F-119 engines for each of the six aircraft, for a total of 12 engines. The first of the F-22 PRTV aircraft was scheduled for delivery to the Air Force by March 2002 for force development evaluation activities at Nellis Air Force Base, Nevada. In a related effort the same day, the Air Force awarded the same two manufacturers separate, additional F-22 contracts totaling $277.1 million, to support the Lot 1 Advance Buy of l0 production F-22s. Lockheed Martin received $275.4 million, while Pratt & Whitney received $1.7 million. According to program officials, these contracts focused on activities preliminary to building actual aircraft, such as buying components, vendor start-up and other procurement costs.

The decision to enter low-rate initial production (LRIP) rested with the Defense Acquisition Board (DAB) chaired by the defense undersecretary for acquisition and technology. During 2000 the F-22 program faced the challenging task of completing 11 DAB criteria needed to satisfy an LRIP decision by 31 December 2000. Despite several delays, by the end of the year the program had completed eight of the criteria, to include: critical design review for the avionics Block 3.1 software, air vehicle final production readiness review, aircraft 4008 mate of the fuselage, wing and empennage, and the first half engine qualification test. Also completed were flight testing high angle of attack with weapons bay doors open, demonstrating missile separation for the AIM-9 and AIM-120, initiating fatigue testing, and completing static structural tests.

The Defense Acquisition Board (DAB) criteria for Initial Service Release of the Raptor's engine was to complete one half of 4,330 Total Accumulated Cycle (TAC) tests by December 2000. A TAC was a measure that takes the jet engine from one power setting to another and then back to the original setting. The Air Force and Pratt & Whitney team at the Air Force's Arnold Engineering Development Center (AEDC), Arnold Air Force Base, Tennessee completed 2,168 TACs on 31 October 2000.

On 5 January 2001 the program passed another milestone, with the first flight of an F-22 Raptor equipped with combat-capable avionics with Block 3.0 software. The remaining two criteria to be completed included first flight of Raptor 4006 and initiating radar cross-section flight testing. On 5 February 2001 Air Force officials announced the completion of the final two requirements, first flight of Raptor 4006 and initiating radar cross section testing, which cleared the way for an F-22 production decision.

Technical issues were not the biggest challenge for the F-22 program, affordability was and continued to be the primary factor. Air Force cost estimates indicated the program could exceed the Congressional cost cap of $37.6 billion for production of 333 aircraft if steps to reduce costs were not taken. There were three key elements in cost containment. First, production cost reduction goals for future lots were established. Second, an incentive program was developed that returned a portion of the cost savings to the primes and suppliers. Third, an investment pool was created to implement cost savings initiatives.

Establishing affordability goals for future lots was the first step. For production Lot 2, a group of major suppliers would be involved in goal-setting using the Lot 1 negotiated values as a starting point. In parallel with setting those goals, a partnership agreement between the government, primes, and suppliers would be established to ensure the parties agree to the concept of operations. Expansion to the rest of the supplier base was planned to occur by Lot 3. For suppliers, four levels of incentives would be established related to cost performance. Over the 2001-2005 period, $475 million in investment funds would be made available by the Air Force to implement affordability initiatives. The investment includes $260 million previously planned for affordability improvements and $215 million made available by rephasing Low Rate Initial Production aircraft lot quantities. The rephasing was not expected to impact the F-22 achieving initial operational capability in 2005.

The F-22 program received temporary "bridge" funding from the government in early January 2001 to keep development and production operations going until a new Defense Acquisition Board (DAB) decision to put the F-22 into low-rate initial production (LRIP) was reached. The purpose of the bridge funding was to keep the supplier base intact and the program on schedule. The $353 million bridge funding came from the $2.1 billion previously authorized and appropriated by Congress in FY01 for Lot 1 production. Of that $353 million, the Lockheed Martin-Boeing airframe team received $304 million, with the balance funding Pratt & Whitney's F119 engine operations, as well as other government tasks.

Assembly of the first operational F-22 Raptor fighter began in March 2001. Assembly of the mid-fuselage for Raptor 4018, as this F-22 was designated, would take approximately 11 months. Once completed, it was delivered to Lockheed Martin Aeronautics' Marietta, Georgia, facility, where the aircraft's forward fuselage, wings, aft fuselage, and vertical and horizontal tails were attached and its F119 engines was installed.

The F-22A Raptor achieved Initial Operational Capability [IOC] on 15 December 2005. Reaching the IOC milestone culminated a collaborative effort between various Air Force organizations and the service's industry partners over 25 years. The road to IOC included the F-22A System Program Office turning Air Force requirements into a successful acquisition program, developmental flight test and evaluation, simulation and ground testing at Edwards AFB, California, and Eglin AFB, Florida, engine testing at Arnold AFB, Tennessee, missile testing at Holloman AFB, New Mexico, and over the Pacific Test Range tactics development at Nellis AFB, Nevada, pilot and maintenance training at Tyndall AFB, Florida, and deployability at Langley AFB, Virginia. The first combat-ready Raptors were assigned to the 27th Fighter Squadron, one of three squadrons assigned to the 1st Fighter Wing. The 27th FS combat deployment capability with the F-22A is a 12-ship deployable package designed to execute air-to-air and air-to-ground missions.

On 15 May 2012, George Little, acting assistant secretary of defense for public affairs, said that Secretary of Defense Leon Panetta had ordered the Air Force to take additional steps to mitigate risks to F-22 pilots and expedite the installation of an automatic backup oxygen system in all of the planes. In addition, effective immediately, all F-22 flights were to remain near potential landing locations to enable quick recovery and landing should a pilot encounter unanticipated physiological conditions during flight. Beginning in 2008, F-22 pilots began experiencing hypoxia-like symptoms when flying the aircraft. Subsequent attempts by the primary contractor Lockheed-Martin to fix to the problem were unsuccessful, and a supplementary filter reportedly introduced carbon particles into the oxygen system. The core issue with the aircraft's oxygen system remained known at that time, but continued to be investigated. A fatal crash in 2010 was ruled as pilot error, but the issue with the aircraft's oxygen system caused the Air Force to ground the F-22 fleet twice in 2011. At least 2 pilots have since refused to fly the aircraft and have been granted whistleblower protection against overt retribution from the Air Force.


Aircraft and World War One

At the start of World War One, aircraft were very basic and crude. By the time World War One had ended, aircraft had become far more sophisticated and had differentiated into fighters, bombers and long-range bombers. The development of aircraft was stimulated by the war’s requirements, as was the way aircraft were actually used. At the start of the war in August 1914, British airmen were part of the British Army and commissioned officers had army ranks. By the end of the war in November 1918, the Royal Flying Corps no longer existed and was absorbed into the newly created Royal Air Force. This had its own command structure away from the army and introduced its own ranks.

The first recorded powered flight was in 1903 when the Wright brothers flew their aircraft. The first powered crossing of the English Channel was by Louis Blèriot in 1909. Therefore it could only be expected that in 1914 aircraft remained remarkably crude. In the autumn of 1914 a new recruit to the Royal Flying Corps had a greater chance of being killed during training than during combat. When British aircraft took off from England to fly to bases in France for the first time in the war, navigation was based on map reading while in the air and, if the lack of clouds allowed, looking out for landmarks on the ground to guide the pilots.

Initially aircraft were thought to be of little combat use. One unknown British general commented:

“The airplane is useless for the purposes of war.”

As a result of this attitude they were initially mainly used for reconnaissance for example, feeding back information for artillery strikes, recording German troops movements etc. If by chance German and Allied airmen came across one another, aerial combat was crude but deadly. Pilots flew in cramped cockpits so the carrying of parachutes was impossible even if it had been allowed. In fact, senior army commanders forbade the carrying of parachutes in case they diluted the fighting spirits of pilots. Unable to carry a parachute and fearing death by fire, the British ace Mick Mannock carried a pistol, which he claimed he would use on himself if his aircraft ever caught fire.

As World War One progressed, the military believed that aircraft had a far greater value than just aerial photography – though this aspect of their use became far more sophisticated as the interpretation of aerial photographs improved. Two entirely different forms of aircraft developed – the fighter and the bomber. By November 1918, there was no comparison between the aircraft that finished the war and the aircraft that had been at the start. In just four years the changes brought on by war were huge.

The British company Avro had produced one of the first aircraft used by the army in 1914 – the 504. In fact, the first British aircraft shot down by the enemy in World War One was an Avro 504 flown by Lieutenant V Waterfall. The first version was not popular but by version K, Avro had produced a reliable aircraft that developed a fine reputation – the Americans bought 52 of the Avro K. The Sopwith Camel also gained a good reputation as a fighter aircraft. However, in terms of reputation, the Fokker Dr. Triplane eclipsed all fighters. Its association with the German ace Manfred von Richthoften certainly helped its cause but its design gave the aircraft excellent manoeuvrability and its rate of climb gave it a major advantage over Allied fighters.

At the start of World War One bomb aiming was crude in the extreme. The pilot – or co-pilot if the aircraft carried two people – simply dropped a small bomb over the side of the aircraft in the general direction of a target. If a bomb dropped anywhere near a target it was through good luck more than anything else. By the end of the war aircraft that could be recognised as long-range bombers had been developed. Much larger than fighters, and far less manoeuvrable, their task was very specific – to carry to a target as many bombs as was feasible and to drop them on said target with a degree of accuracy. The Germans had the Gotha bomber while the British had the Handley Page bomber. While the deliberate targeting of civilians was not a new military tactic, bombers made an aerial attack possible. Also a nation’s means of war production – mainly factories – could also be attacked from the air. Such a consideration would have been impossible in 1914. By 1918, it was a reality.


Spitfire – History of the Spitfire's design and development

Spitfires have hit the ground, touched the sea, bashed through trees, cut telegraph and high tension wires, collided in the air, been shot to pieces, had rudders and parts of wings fall off, and have yet made safe landings, with or without wheels.’ So wrote Australian Spitfire pilot John Vader.

تعلم RJ Mitchell ، مصمم Supermarine Spitfire ، مهنته خلال الحرب العالمية الأولى. كان مدركًا لهشاشة الطائرات المبكرة ، وكان دائمًا يعتبر سلامة الطيار في تصميماته. حتى عندما تم تحسين التصميمات للسرعة ، مثل تلك الخاصة بسباقات Schneider Trophy ، لم يضحي أبدًا باهتمامه من أجل الطيار. أثبتت تحفته ، Spitfire ، أنها ليست فقط طائرة جميلة يحبها طياروها كثيرًا ، ولكنها أيضًا تصميم قوي وقابل للتكيف.

لقد كانت ، في الواقع ، قابلة للتكيف لدرجة أنها كانت المقاتل الوحيد في الإنتاج قبل الحرب وبعدها وبعدها. وصلت في النهاية إلى مارك 24 ، بعض هذه العلامات كانت طائرات استطلاع صور متخصصة (PR) ، وأخرى مخصصة للبحرية وتسمى "Seafire". تم تجهيز إصدارات Spitfire بالمدافع الرشاشة والمدافع والصواريخ والقنابل. It could be used at high altitude or adapted as a ground-attack plane (see images of Spitfire adaptations). تم تجريب علامتين حتى باستخدام العوامات. By the end of the war, it had got through 13 different designs of propeller. في المجمل ، تم إنتاج 20351 Spitfire لسلاح الجو الملكي البريطاني.

لم يكن بحث ميتشل عن مقاتلة اعتراضية فعالة بداية جيدة جدًا. سوبر مارين نوع 224 ، بمحرك رولز رويس غريفون المبرد بالبخار ، يمكنه فقط إدارة سرعة قصوى تبلغ 230 ميلاً في الساعة ، مقابل مواصفات وزارة الطيران المتواضعة إلى حد ما ، F7 / 30 ، لمقاتلة معدنية بالكامل بأربعة بنادق ، مع السرعة القصوى 250 ميلا في الساعة. أطلق المدير الإداري لشركة Vickers Supermarine على هذه البطة القبيحة لقب "Spitfire". Mitchell, however, was already working on a much superior design, the Type 300, and went into collaboration with Rolls-Royce, who were, themselves, working on a new engine, which would eventually become known as the ‘Merlin’. At first a private venture, it was taken up by the Air Ministry, whose fighter spec, F16/36, would be written around this design.

Work began on the 300 prototype, Air Ministry registration K5054, in December 1934, and it underwent its maiden test flight at Eastleigh, Southampton, on 5 March 1936, in the hands of Vickers’ chief test-pilot Joseph ‘Mutt’ Summers.

كان لدى K5054 جسم طائرة ضيق بأجنحة مدببة إلى أطراف رفيعة وكانت بيضاوية الشكل ، وكانت قمرة القيادة الخاصة بها محاطة. تم وضع هيكلها السفلي بالقرب من بعضهما البعض لتقليل الضغط على الأجنحة ، وتأرجحت العجلات للخارج لسحب التدفق إلى تجاويف الجناح.

تم توفير التعليق بواسطة أرجل "أوليو" ، والتي تم نثرها تلسكوبيًا على الزيت والهواء. أكمل انزلاق الذيل الترتيبات الفنية للإقلاع والهبوط. كانت الطائرة في الأصل مزودة بشفرتين ، ومروحة خشبية ثابتة الخطوة ومحرك Merlin "C".

لسوء الحظ ، مات ميتشل بسبب السرطان في يونيو 1937. واصل العمل على الرغم من الألم المتزايد ، وقام بتعديل التصميم حتى لحظة وفاته - وحصل على لقب بعد وفاته "الأول من القلائل" من صانعي سيرة فيلمه عام 1942. قبل وفاته ، رأى نموذجه الأولي يطير.

بعد ذلك ، كان تصميم الإنتاج والتكيفات المستقبلية من عمل متعاون ميتشل منذ فترة طويلة وخليفته جوزيف سميث. كان سميث هو الذي أشرف على تجارب الإنتاج في Martlesham Heath ، لكن وزارة الطيران ، التي أعجبت بالنموذج الأولي ، طلبت بالفعل 310 Spitfire ، وعلى الرغم من مشاكل النوع 224 ، فقد توقف الاسم.

Spitfire Mark I

After consultations with RAF technical experts, the armament for the new Spitfire fighter was settled on 8 Browning .303 machine guns. These were basically Colt .30s manufactured under licence but re-chambered to take the British rimmed cartridges.

They were placed four to a wing, a novel concept at the time, and designed to fire outside the circle of the propeller, doing away with the need for the interrupter gear of earlier aircraft. Smith also simplified the construction and design to make the Spitfire more amenable to mass production, and he finally brought Mitchell’s idea to a practical conclusion when the first Mark I, K9789, officially entered service with No 19 Squadron at RAF Duxford on 4 August 1938 – though the first few planes had only four machine-guns, as there was a desperate shortage of Brownings.

The early Mark Is had a service ceiling of 31,900ft, and at 30,000ft could reach a speed of 315mph. Its maximum speed was 362mph at 18,500ft. Its maximum cruising speed, though, was 210mph at 20,000ft, and at economical speed its range was 575 miles. Its combat range was 395 miles, allowing for take-off and 15 minutes of fighting.

By the time the Spitfire had brought down its first German plane,a Heinkel He 111 bomber over the Firth of Forth on 16 October 1939, several improvements had been made to the Mark I. To its elliptical wings and all-metal ‘monocoque’ body, where the skin is part of the plane’s structure rather than just a covering, had been added the bulged, or blister-shaped, cockpit, thereby completing the Spitfire’s classic profile.

Windscreen plastic had been replaced by armoured glass, armour plate was fitted at the rear of the engine bulkhead, a power-operated pump was installed to operate the undercarriage, and the tail-skid had been replaced by a wheel. The Merlin Mark II engines were giving way to the Mark III with its improved airscrew shaft, and the two-blade wooden propeller had been replaced by the De Havilland three-blade metal, two-pitch propeller, significantly enhancing performance, particularly in the climb.

Remodelling and rearming

Most of the Spitfires with which the RAF fought the Battle of Britain were Mark Is, but work had begun on a Mark II as soon as the first model had gone into production, and some were already in service as early as the summer of 1940.

There was little difference between the two marks, the main one being that the Mark II Spitfires were fitted with the Merlin XII engine, rated at 1150hp. The Spitfire Mark II had slower maximum and cruising speeds, but a faster climb rate, being able to reach 20,000ft in 7 minutes, and had an improved ceiling of 32,800ft. The Mark II had better protection for the pilot as well, with increased armour behind the pilot’s seat to protect his head.

Another early development which led to increased Spitfire variety was the production of different wing types to accommodate a range of different armament set-ups. The A wing was the original one designed to hold four .303 machine guns. The B wing was designed to accommodate the newly accepted Hispano-Suiza 20mm cannon, so each wing had one cannon and two .303 machine guns.

The C, or ‘Universal’, wing could accommodate either the A or B combinations, or an altogether new combination of two 20mm cannons. There was no D wing, but an E wing was created, which carried a 20mm cannon and a .50in machine gun.

Fifty Mark IBs were manufactured, but there were problems with feed to the cannon. By the time the Mark II was ready to enter service, this problem had been sorted. Of the 920 Mark IIs made, some 170 had the B-wing combination.

In the continual programme of updating and improving the Spitfire, the next most significant development was the Mark V, and with a production run of nearly 6,500, this was the most common type ever produced. They were manufactured mostly in the B and C versions. Some with the Universal wing were given four cannons and could carry one 500lb bomb or two 250lb bombs. They were also fitted with drop tanks of 115 or 175 gallons, significantly increasing endurance.

Faster and higher

The Mark V Spitfires were powered by the Merlin 45 and 46 engines, producing 1470hp at 16,000ft. These new, more powerful Spitfires were the Air Ministry’s response to the introduction of the Messerschmitt Me 109 F and the Focke-Wulf FW 190 in the spring of 1941, both of which clearly outclassed the Spitfire Mark II. The Mark VAs could reach a speed of 376mph at 19,500ft, at which height the Mark VB’s speed was 369mph, whilst the Mark VCs reached 374mph at 13,000ft. The climb performance of the Mark Vs was improved, being able to reach 10,000ft in 3 minutes 6 seconds, and 30,000ft in 12 minutes 12 seconds. The Spitfire’s ceiling was also raised by some 2,000ft.

As plane performance improved on both sides, and as the number of roles aircraft were asked to perform increased, so the Spitfire proved its versatility as a new range of designations was introduced. Those Spitfires designed for high-altitude work were given the preface HF, those for low-altitude LF, and those for normal duties F. The HFs and LFs were given variations of the Merlin engine specifically designed for their tasks. The HFs were distinguishable by their extra long wing-tips, whereas the LFs had clipped wings.

Developments and adaptations continued to the end of the war, with the Mark IX taking over from the Mk V as the most commonly manufactured plane of the later series, with some 5,500 produced, of which more than 1,000 went to Russia. Increasing numbers of Spitfires were also being sent to the Middle Eastern and Far Eastern theatres.

Experiments had been ongoing with the new Rolls-Royce Griffon engines. The first of the production Spitfires with these engines was the Mark XII with the Griffon III or IV, followed by the Mark XIV with the 2050hp Griffon 65, driving a five-blade Rotol propeller. The Mark XIV had a maximum speed of 443mph at 30,000ft, and could reach a height of 12,000ft in just 2 minutes 51 seconds. It was a Mark XIV which was the first Allied plane to bring down a Messerschmitt Me 262, the world’s first operational jet fighter.

The appearance of the Me 262, however, showed the way to the future. After the war, designers everywhere turned to the production of jet-engined fighters. The Spitfire’s postwar service life was brief.

This article was published in the April 2011 issue of Military History Matters. To find out more about the magazine and how to subscribe, click here.


About the X-15

Flying at the crazy speed of Mach 6.72 could render the plane unstable and hence a non-conventional tail wing was added for stability. On the flip-side, the same tail would create such high drag at low speeds and low altitude that the aircraft would have had to carry additional unnecessary fuel. The aircraft, therefore, was lifted to 14,000 feet by a NASA B-52 and dropped at that height. The X-15 would then ignite and continue on its own. The X-15 was the only known manned aircraft to do a Mach 6.72 and the only space-plane. In comparison, only a couple of known missiles (missiles are usually faster than aircraft) can do above Mach 6 even today. The X-15 also holds the record for the highest service ceiling of 100 km.