Northrop/McDonnell Douglas YF-23

Americké špionážní družice poprvé zjistily prototypy pokročilých sovětských stíhacích letounů Su-27 a MiG-29 v roce 1978, což v USA vyvolalo obavy. Očekávalo se, že oba sovětské modely sníží manévrovací výhodu tehdejších amerických stíhacích letounů. V roce 1981 si USAF vyžádalo od několika leteckých společností informace o možných vlastnostech pokročilého taktického stíhacího letounu (Advanced Tactical Fighter – ATF), který by nahradil letoun F-15 Eagle. Po diskusích s leteckými společnostmi USAF stanovilo jako primární úlohu pro ATF boj ve vzduchu. ATF měl využívat nové technologie, včetně kompozitních materiálů, lehkých slitin, pokročilých systémů řízení letu, výkonnějších pohonných systémů a technologie stealth. V říjnu 1985 vydalo USAF žádost o předložení návrhů několika leteckým výrobcům. V květnu 1986 byla žádost upravena tak, aby zahrnovala hodnocení prototypů letounů od dvou finalistů. Ve stejné době oznámilo americké námořnictvo v rámci programu NATF (Navalized Advanced Tactical Fighter), že použije derivát vítězného ATF jako náhradu za svůj F-14 Tomcat. Program NATF počítal s pořízením 546 letounů spolu s plánovaným pořízením 750 letounů pro USAF.

Pohled shora na letoun YF-23, který ukazuje lichoběžníková křídla a oddělení přídě trupu a motorových gondol.

V červenci 1986 předložily své návrhy společnosti Lockheed, Boeing, General Dynamics, McDonnell Douglas, Northrop, Grumman a Rockwell. Dva posledně jmenovaní krátce nato ze soutěže odstoupili. Po předložení návrhů vytvořily společnosti Lockheed, Boeing a General Dynamics tým, který měl vyvinout některý z jejich návrhů, pokud bude vybrán. Northrop a McDonnell Douglas vytvořily tým s podobnou dohodou. Návrhy společností Lockheed a Northrop byly 31. října 1986 vybrány jako finalisté pro předvedení a ověření. Oba týmy dostaly 50 měsíců na stavbu a letové zkoušky svých prototypů – vznikl tak Lockheed YF-22 a Northrop YF-23.

YF-23 byl navržen tak, aby splňoval požadavky USAF na schopnost přežití, supercruise, stealth schopnosti a snadnou údržbu. Požadavky na supercruise vyžadovaly dlouhodobý nadzvukový let bez použití přídavného spalování. Pro snížení náchylnosti letounu k detekci radarem a infračerveným paprskem využila společnost Northrop své zkušenosti s letouny B-2 Spirit a F/A-18 Hornet. USAF zpočátku požadovalo, aby letouny dokázaly startovat a přistát na dráze dlouhé 610 m, což znamenalo použití obracečů tahu na jejich motorech. Později USAF změnilo požadavek na délku dráhy na 910 m, takže obraceče tahu již nebyly potřeba. To umožnilo letounům mít menší kryty motorových gondol. U prototypů však gondoly zmenšeny nebyly.

První YF-23 (sériové číslo 87-0800), Prototype Air Vehicle 1 (PAV-1), byl představen 22. června 1990 a jeho 50minutový zálet (první let) se uskutečnil 27. srpna, pilotoval Alfred „Paul“ Metz. Druhý YF-23 (sériové číslo 87-0801, PAV-2) uskutečnil svůj zálet 26. října, pilotoval jej Jim Sandberg. První YF-23 byl natřen uhlíkově šedou barvou a přezdívalo se mu „Black Widow II“ podle letounu Northrop P-61 Black Widow z doby druhé světové války. Krátce nesl červený symbol ve tvaru přesýpacích hodin připomínajícího černou vdovu – jedovatého pavouka, než je vedení Northropu nechalo odstranit. Druhý prototyp byl natřen dvěma odstíny šedé a přezdívalo se mu „Spider“ nebo „Gray Ghost“.

Přední pohled na první prototyp YF-23, který ukazuje zakřivení vnější části konstrukce.

YF-23 byl letoun netradičního vzhledu, s křídly ve tvaru kosočtverce, profilem s výrazným plošným zalomením pro snížení aerodynamického odporu při transsonických a supersonických (nadzvukových) rychlostech a s celoplošně pohyblivým ocasními plochami ve tvaru písmene „V“. Pilotní kabina byla umístěna vysoko, blízko přídě letounu, aby měl pilot dobrý výhled. Letoun měl tříkolové uspořádání podvozku s příďovou podvozkovou nohou a dvěma hlavními podvozkovými nohami. Zbraňový prostor byl umístěn na spodní straně trupu mezi příďovým a hlavním podvozkem. Pilotní kabina byla vybavena středovou řídicí pákou a boční plynovou pákou.

Pohled zezadu na letoun YF-23, na kterém jsou vidět výfukové kanály vyložené dlaždicemi.

Letoun poháněly dva dvouproudové motory, každý v samostatné hřbetní motorové gondole se vstupními kanály ve tvaru písmene „S“, které měly za úkol skrýt lopatky dmychadel před radarovými vlnami. Vstupní otvory měly lichoběžníkový čelní profil se speciálními porézními panely, které pohlcovaly turbulentní mezní vrstvu a odvětrávaly ji nad křídly. Ze dvou postavených letounů byl první YF-23 (PAV-1) vybaven motory Pratt & Whitney YF119, zatímco druhý (PAV-2) byl poháněn motory General Electric YF120. Letouny byly vybaveny pevnými motorovými tryskami namísto trysek s vektorováním tahu jako u konkurenčního letounu YF-22. Stejně jako u bombardéru B-2 proudily výfukové plyny z motorů YF-23 skrz žlaby vyložené tepelně–ablačními dlaždicemi, které odváděly teplo a chránily tak letoun proti detekci s pomocí infračerveného paprsku.

Sání vzduchu motoru YF-23

Řídicí plochy ovládal centrální počítač. Vztlakové klapky a křidélka na křídlech ve tvaru kosočtverce zajišťovaly náklon (roll). Ocasní plochy ve tvaru V, skloněné pod úhlem 50°, zajišťovaly sklon (pitch) tak, že se otáčely v opačném směru, tj. jejich přední hrany se pohybovaly buď k sobě nebo od sebe. Pro otočení (yaw) se tyto ocasní plochy pohybovaly ve stejném směru. Současné vychylování klapek dolů a křidélek nahoru zajišťovalo aerodynamické brzdění. Zkušební pilot Paul Metz uvedl, že YF-23 měl v porovnání se staršími letouny vynikající výkony při vysokém úhlu náběhu (Angle of Attack – AoA), kdy při trimování dosahoval až 60°. Aby se i přes novou konstrukci udržely nízké náklady na prototyp, byla použita řada hotových součástek, jako příďového kola a částí kabiny z letounu F-15 a částí hlavního podvozku z letounu F/A-18.

Restaurátorské práce v Národním muzeu letectva Spojených států amerických

Oba letouny YF-23 zůstaly ve skladu až do poloviny roku 1996, kdy byly předány do muzeí.

• YF-23A PAV-1 „Black Widow II“, sériové číslo 87-0800, registrační číslo N231YF, je vystaven ve výzkumném a vývojovém hangáru Národního muzea letectva Spojených států poblíž Daytonu ve státě Ohio.

YF-23 „Spider“ vystavený v Western Museum of Flight, 2017

• YF-23A PAV-2 „Gray Ghost“, sériové číslo 87-0801, registrační číslo N232YF, byl vystaven ve Western Museum of Flight až do roku 2004, kdy jej získala zpět společnost Northrop Grumman a použil jako výstavní model bombardéru na bázi YF-23. PAV-2 byl vrácen Western Museum of Flight a od roku 2010 je vystaven v novém sídle muzea na Zamperini Field v Torrance v Kalifornii.