Le Skyray ne fut pas en service longtemps dans l’US Navy (16 /04/ 1956 et 11/1963) et n’ait jamais été engagé au combat,
Mais il a afficher des records comme être le premier avion lancé par porte-avions à détenir le record du monde de vitesse absolue et le premier chasseur de la marine américaine et de l'aviation du corps des Marines à pouvoir dépasser la vitesse de Mach 1 en vol horizontal.
Il sera aussi le dernier chasseur produit par Douglas Aircraft Company, avant sa fusion avec McDonnell Aircraft (devenu McDonnell-Douglas)
Avec le United States Tri-Service aircraft designation system apparu en septembre 1962 il deviendra le F-6A à partir de septembre 1962.
Historique
A la fin de la 2^e guerre mondiale les forces américaines comme les autres belligérants ont mis la main sur de nombreux documents relatifs à la technologie aéronautique d'avant-garde allemande. L'un d'entre eux était une analyse des études menées par le D^r Alexander Lippisch sur les avions à aile delta. Après la capitulation de l'Allemagne en mai 1945, deux aérodynamiciens de la compagnie Douglas, Gene Root et AMO "Amo" Smith, se rendirent à Paris pour évaluer les données aérodynamiques capturées auprès des Allemands. Les deux hommes ont obtenu une grande quantité de matériel, y compris des données de tests en soufflerie effectués sur des modèles d'avions sans queue conçus par le Dr Alexander Lippisch. Lippisch avait en fait développé un avion de combat sans queue, le chasseur-fusée Messerschmitt Me 163, et avait de nombreuses autres idées d'avions sans queue, notamment avec des ailes delta. Root et Smith ont également eu l'occasion de discuter avec le Dr Lippisch, alors détenu par les Alliés à Paris.

Aussi dès 1947 la société Douglas reçoit un contrat de l'US Navy pour la construction et les essais de deux prototypes Cela débouchera en 1951, à tester en vol quatre chasseurs à ailes volantes embarqués.
L’un d’eux a été construit selon la conception des ailes volantes , ce qui était très inhabituel pour un avion embarqué. Il avait une grande aile delta avec une flèche de 53° le long du bord d'attaque. À cette époque, il s’agissait d’une décision nouvelle et plutôt audacieuse, surtout pour un avion basé sur un porte avions car la plupart des chasseurs à réaction avaient un angle d’aile de seulement 35°. Il était censé garantir des caractéristiques de décollage et d’atterrissage acceptables grâce à sa voilure
La construction d'un chasseur aussi inhabituel a été confiée à Edward Heineman - il a commencé à y travailler sur ordre de la Navy en 1947. Une année entière a été consacrée au choix de la « géométrie » de l’aile du futur intercepteur embarqué et les spécialistes de la NASA ont participé activement à la résolution de ce problème. Des recherches sur les ailes delta de différentes configurations ont été menées non seulement dans les souffleries de cette organisation, mais également dans un laboratoire de l'île Wepplops en Virginie. C'est là que se déroulèrent les recherches aérodynamiques à l'aide de modèles volants du nouvel avion de Heinemann, équipés de moteurs-fusées. L'envergure des modèles variait de 2 à 3 m et le poids atteignait 120 kg. Les instruments de mesure, via un équipement de télémétrie à 12 canaux dans le corps du modèle, transmettaient des informations à un écran de télévision, qui était périodiquement photographié à l'aide d'un appareil automatique. La durée de vol des modèles était de 30...40 s.
Le chasseur en gestation était prévu comme devant être un chasseur bimoteur, mais on fine il a été installé un turboréacteur J40 plus puissant modèle 40E, développé par Westinghouse avec le soutien financier de la Marine. Avec la postcombustion allumée, il développait une poussée de 5 280 kgf.
En septembre 1948 il fut présenté comme le XF4D-1 ,à la Navy.

La production de trois machines a rapidement commencé et les tests débutent , mais lorsque les cellules des deux premières ont été construites, il s'est avéré que le moteur J40 n'était pas encore prêt à être utilisé sur l'avion. Ces moteurs n'ont passé que 150 heures d'essais au banc, qui ont révélé leur faible fiabilité, due au nouveau système de contrôle électronique insuffisamment développé.
Le retard des essais moteurs a mis non seulement la société Douglas dans une position difficile, de même que Grumman et McDonnal, qui attendaient le Westinhouse J40 pour leurs XF 10 Jaguar et Demon. Pour gagner du temps, Heinemann a utilisé le turboréacteur Allison J35-A-17 sur le XF4D-1, presque deux fois plus puissant que le moteur J40.

Le 23 janvier 1951, le chasseur XF4D-1 décolle. Il a été nommé "Skyray" abreviation de sky stingray ou raie volante ce qui reflète le mieux la forme inhabituelle de l'avion, qui ressemblait à ce poisson
Le J35-A-17 "Allison", prévu dans la conception initiale de l'avion avec une longueur de 3,71 m, et un diamètre de 0,94 m, offre de nombreuses surprises aux concepteurs. Sa tuyère plus petite que celle du J40 a entraîné un rétrécissement important de l'arrière du fuselage. À des vitesses de vol transsoniques, des ondes de choc locales se sont produites dans la queue, provoquant la vibration de la fine peau de l'avion, menaçant sa destruction complète. À cet égard, le diamètre de la buse a été augmenté dans le deuxième prototype et sa longueur a été réduite.
Entre-temps, Westinghouse a finalement pu préparer plusieurs moteurw, désigné J40-WE-6. Les essais en vol du modèle amélioré équipé de ce turboréacteur ont de nouveau révélé des vibrations, mais elles ont maintenant fait trembler les ailerons et les volets compensateurs. Augmenter la rigidité de ce dernier n'a pas donné le résultat escompté. Pour éliminer les ondes de choc locales, il a fallu à nouveau augmenter le diamètre du fuselage arrière. En conséquence, les vibrations ont disparu, mais au prix d’une réduction de la vitesse maximale de vol de 18,5 km/h.

Le 3 octobre 1953, le record est battu. Après avoir accéléré jusqu'à la vitesse maximale, l’avion a parcouru deux fois une section de trois kilomètres dans chaque direction à une altitude d'environ 40 m à une vitesse de 12 1 1,74 km/h, dépassant ainsi la vitesse du Swift.
Dans le même temps le "Sky Ray" bat le record national américain sur cette distance, qui appartenait à l' USAF qui n’accepte pas la défaite ; Aussi les pilotes de l'Air Force auront pour mission de reprendre le record et d dépasser les performances record du F4D avec le F-100, mais le Super Sabre qui ne pourra atteindre des vitesses plus élevées que le Skyray restant à 15kms/h en dessous de celui-ci.
L’avion est entré en production avec le turboréacteur Pratt & Whitney J57-P-2 d'une poussée maximale de 6 123 kgf. Le premier exemplaire de production décolle en juillet 1954. À partir de ce moment, la production en série du nouveau chasseur de la flotte commença à s'accélérer ; elle atteignit son maximum en 1957, lorsque trois avions sortirent de la chaîne de montage en une semaine.
Le premier Squadron de combat, le VF-74, armé de chasseurs F4D-1 Skyray, s'envola vers le porte-avions USS Roosevelt au printemps 1956.

En 1957, la flotte comptait déjà cinq Squadrons
Leur principale mission de combat était d'intercepter les bombardiers s'approchant des porte-avions. Le Skyray pouvait intercepter à tout moment de la journée grâce à son système de conduite de tir de la série Aero-13, standard pour les intercepteurs de la Marine de l'époque. Le radar embarqué pouvait détecter les bombardiers à une distance allant jusqu'à 23 km. Le viseur stabilisé permettait de tirer à partir de canons de 20 mm embarqués et de missiles Mighty Mouse non guidés à partir de lanceurs suspendus. De plus, ces dernièrs étaient considérés comme l’ arme principale.

Le missile air-air non guidé Mighty Mouse était généralement tiré par des salves
Il est utilisé par les avions de l'US Navy et de l'Air Force. Les ailerons se dépliaient lorsque la fusée quittait son tube ou nacelle de tir.
Un seul tir de l'un de ces petits missiles pourrait détruire un bombardier ennemi. Le Navy Bureau of Ordnance a commencé à développer ce missile en 1948. Utilisé pendant les guerres de Corée et du Vietnam, il est devenu la norme sur de nombreux avions de la Navy et l Us Air force
Parmi les avions qui les transportaient figuraient le North American F-86D Sabre, le Chance-Vought Cutlass et le Lockheed F-104C Starfighter. Ils ont également été utilisés à partir d'hélicoptères comme l'UH-1 Iroquois, le Huey Cobra et le Sikorsky S-67 Blackhawk.

Cela était tout à fait conforme aux vues de l’époque sur l’interception. Les principaux intercepteurs de l'Air Force disposaient d'armes similaires : le F-94 Starfire, le F-86D Sabre et le F-89 Scorpion. Si le F4D s'approchait de la cible selon une trajectoire croisée,

l'ennemi n'avait aucune chance de passer à travers cette barrière de 42 missiles non guidés volant à grande vitesse.
Selon les experts américains, un seul missile frappant un avion équivaut à être touché par un obus anti-aérien de 75 mm. La portée de tir était de 0,9 km et le lancement était effectué soit en une salve complète soit en petites salves.
Les roquettes avaient des cônes avant en plastique qui se détruit à l impact. Lors de l'entraînement, le nombre moyen de coups sur une cible remorquée mesurant 2,7 x 13,7 m était d'environ 30 %.
Mais l’inconvénient majeur de cet avion était son autonomie car à la puissance maximale il ne pouvait voler que 25 minutes , et 45 mm à vitesse de croisière, C’est grâce aux réservoirs largables, que le Skyray sà une autonomie de 1h 25mm conforme à celle d’un avion embarqué
En combat rapproché, et à vitesse transsonique le Skyray perd face à ses pairs North American"Fury" et Grumman F9 "Cougar" mais à basse vitesse, la maniabilité de l'avion à ailes delta n'avait pas d'importance. Cependant, le taux de montée élevé a donné un certain avantage aux pilotes du Skyray.

Cet avion a souvent été présenté lors d'expositions aéronautiques internationales. La dernière fois, c'était au Salon du Bourget en 1961 dans la version ravitailleur avec conteneur suspendu du système "Buddy".
Depuis 1958, plusieurs exemplaires du F4D-1 seront utilisés par les organismes de recherche de la Marine comme plate-forme volante pour lancer de petites fusées suborbitales.
Avec une fusée à combustible solide à plusieurs étages suspendue sous le fuselage, le Sky-Ray a atteint une hauteur de 11 000 m. Après avoir accéléré l'avion jusqu'à une vitesse de M-1,05, le pilote a décollé et est retourné à la base. Le but de ces expériences dans le cadre du programme PILOT était de créer un vaisseau spatial réutilisable doté d'un corps de support (par exemple, SV-5).
La production en série de l'avion F4D-1 s'est poursuivie jusqu'en décembre 1958, avec un total de 420 avions construits.
Au cours du processus de production, l'avion a été modernisé à plusieurs reprises.
Le moteur J57-P-8 a été remplacé par un J57-P-8A d'une poussée de 6 800 kgf. L'équipement comprenait un canal de communication par relais radio avec le centre de contrôle du porte-avions.
Désormais, le F4D pouvait viser la cible automatiquement et quelles que soient les conditions météorologiques.
Ces chasseurs tout temps sont entrés en service dans sept squadrons de la Navy basés sur des porte-avions et un squadron d'aviation baser à terre
Certains des nouveaux F4D faisaient partie du Squadron d'entraînement VF (AW)-3 "Blue Nemesis".

Après un certain temps, cette unité a été transférée sous le contrôle du Commandement de la défense continentale de l'US Air Force.
Les "Skyrays" de VF (AWJ-3) se distinguaient par une décoration spéciale
la quille bleue et le gargrot ( le gargrot est un carénage simplifié qui l'avion qui couvre tous les systèmes de tuyauterie, de câblage et de contrôle des principaux pro-fuselage. Le carénage offre un accès optimal aux éléments ) étaient parsemés de petites étoiles de différentes tailles Le code de l'unité était "PA".

Jusqu'en mars 1963, les "Blue Nemesis "était basé à la base aérienne de North Island. Le Corps des Marines n'a pas non plus ignoré les Skyray tous temps et en a formé deux Squadrons - VMFAW-114 et -115.
Au début des années 60, les intercepteurs F4D ont commencé à être retirés des unités de combat de la flotte. Ils ont été remplacés par des Vought Crusader.

En juin 1962, dans le cadre de la rationalisation des désignations des avions de l'US Air Force et de la Navy, le Skyray reçut une nouvelle désignation - F-6A . Dans la seconde moitié des années 60, cet avion, comme la plupart des développements du début des années cinquante, devint obsolète et commença à être retiré des unités de première ligne et des porte-avions.
Il a été remplacé par des chasseurs F-4 Phantom.
Le Skyray" n'a pas connu le feu mais sa bonne réputation en tant que l'un des "avions embarqués comme étant le plus fiable et le plus simple, ainsi que comme un avion qui a remporté les lauriers de supériorité en vitesse sur les véhicules terrestres, est bien méritée.
Mais il a effectué des missions d'alerte à Taïwan lors de la Deuxième crise du détroit de Taïwan et à la Naval Air Station Key West et la base navale de la baie de Guantánamo durant la crise de Cuba

Certes le Skyray n'était pas un avion supersonique, mais il pouvait voler pendant de courtes périodes à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse du son. En 1956, la société Douglas prépara pour des tests une version d'un avion supersonique sous la désignation F4D-2.

L'augmentation de la vitesse de vol maximale a été obtenue grâce au nouveau moteur J57-P-12 avec une poussée selon diverses sources de 6 000 à 7 257 kgf et une aérodynamique améliorée.
L'aile de l'avion a été affinée et le vitrage de la verrière a changé. La partie avant a été rendue plus aérodynamique ce qui a réduit la traînée globale du chasseur. Un prototype de l'avion modernisé décolle le 21 avril 1956.
Le constructeur a mis cette voiture en compétition en tant que prétendant à la place du principal chasseur supersonique embarqué de la fin des années 50 et du début des années 60. Il avait face à lui Grumman avec le F11F-1F Super Tiger et Vought avec le F8U

Crusader.
Ce fut le XF5D-1 Skylancer. Il se distinguait de ses concurrents grâce à son armement en missiles plus puissant.

Spécialement pour cela, le département des missiles Douglas a développé une version du missile Sparrow avec un autodirecteur radar actif (tête chercheuse) AAM-N-3 Sparrow-II. Le choix d'un tel autodirecteur est dû à la faiblesse du radar embarqué du Skylancer. La portée de vol du missile n'était que de 8 km, ce qui ne donnait au chasseur aucun avantage particulier dans la compétition.

En plus de cette innovation, le XF5D-1 disposait d'un lanceur avec un lanceur de missiles Mighty Mouse ou Aeromat intégré au fuselage et de quatre canons de 20 mm.
L'équipement embarqué des prototypes était le même que sur le F4D de série.
Si le Skylancer devait remporter cette compétition, il sera équipé de systèmes de contrôle de vol et de tir plus modernes. La commande initiale prévoyait la construction de 19 avions XF5D-1, mais, se rendant compte que la compétitition se déroulait surtout entre le F8U et le F11F-1F, l’ US Navy réduisit à quatre le nombre d'avions achetés à Douglas.
Des tests comparatifs ont montré la supériorité totale du F8U sur ses concurrents. La Navy a choisi ainsi la compagnie Vought, préférant avoir en service un avion classique, et elle ne s'est pas trompée.
Lorsque, dix ans plus tard, le Crusader prit sa retraite les pilotes qui le pilotaient déclarèrent que le F8U était le dernier véritable chasseur de la flotte. Cet avion a même été recommandé pour adoption par l'USAF, en plus des chasseurs Century serie mais il fut refuser car étant un avion purement naval.
Après la fin du concours, Douglas vendit les Skylancers à la NASA pour diverses tests La NASA a obtenu deux des Skylancers survivants en 1961, les utilisant dans des tests pour l'avion spatial X-20 Dyna-Soar, qui était un vaisseau spatial ailé qui serait lancé sur un propulseur Titan.

Les Skylancers, peints dans des couleurs voyantes rouges et blanches, ont été utilisés pour simuler des procédures d'abandon de mission, dans lesquelles l'avion spatial devait échapper au booster Titan après un échec de lancement, puis atterrir en toute sécurité. Les pilotes d'essai ont considéré l'exercice comme très amusant ; l'un d'eux, Neil Armstrong, serait le premier homme à poser le pied sur la Lune. Dyna-Soar a été annulé en 1963, mais l'un des Skylancer est resté en service auprès de la NASA pour divers essais tout au long de la décennie, avant d'être finalement retiré en 1970.

Cet avion faisat parti de la VMF 115

Description

Le chasseur-intercepteur embarqué F4D Skyray est un monoplan doté d'une aile delta. Les élevons et les volets compensateurs sont situés sur le bord de fuite de l'aile, et les lattes sur le bord d'attaque.

Des aéro-freins pneumatiques sont installés des deux côtés du fuselage au niveau de l'emplanture de l'aile.
Les prises d'air du moteur sont situées dans la partie frontale de l'aile. Les consoles d'aile sont repliées hydrauliquement. La queue verticale est à aileron unique, en flèche, avec un gouvernail sectionné.

Le fuselage de l'avion se fond en douceur dans l'aile. Le nez est légèrement abaissé pour améliorer la visibilité lors de l'atterrissage. Le compartiment avant abrite le cockpit et le radar.
Des unités de communication radio et d'équipements électriques sont installées dans le compartiment du cockpit.
Un crochet de frein est fixé à la surface inférieure du fuselage arrière. Les réservoirs de carburant principaux sont situés à l'endroit où l'aile rencontre le fuselage. Le ravitaillement s'effectue par deux endroits proches des prises d'air.

Le train d'atterrissage de l'avion est tricycle avec une roue avant. Toutes les jambes de force se rétractent vers l'avant et il y a un support arrière supplémentaire. Le train avant est plus long pour augmenter l'angle d'attaque de stationnement.
La motorisation a évolué. Les prototypes étaient équipés du turboréacteur Allison J35-A-17 d'une poussée de 2270 kgf. Ce moteur a été remplacé par un J40-WE-6 d'une poussée de 3400 kgf de Westinghouse, puis l'avion a volé avec un turboréacteur J40-WE-8 (5260 kgf).
Les avions de série étaient équipés de moteurs de la famille J57 de Prat et Whitney avec une poussée de postcombustion maximale de 6 800 kgf.
L'avion est contrôlé à l'aide de deux systèmes hydrauliques : le système principal et le système de secours. Les boosters du F4D sont irréversibles : le chargement des commandes est assuré par des mécanismes à ressort.
Armement
L'équipement F4D comprend le système de conduite de tir Aero-13, qui se compose d'un radar APQ-50 et d'un viseur stabilisé Mk. 16. Sur la dernière série de Skyray, Aero-13 permet l'interception automatisée de cibles.
L'armement interne se composait de quatre canons Colt M12 de 20 millimètres avec 65 obus chacun, bien qu'apparemment les canons étaient souvent retirés et les ports des canons fermés.
Il y avait sept pylônes de magasins, dont trois sous chaque aile et un pylône central, avec une charge externe maximale totale de 1 800 kilogrammes . Les magasins externes normaux comprenaient deux réservoirs de carburant de 1 136 litres (300 gallons américains) et quatre nacelles de fusée avec 7 ou 19 « fusées aériennes à ailettes pliantes (FFAR) » de 70 millimètres (2,75 pouces) chacune ; ou deux réservoirs de carburant et quatre missiles air-air à recherche de chaleur (AAM) AAM-N-7 Sidewinder. Le F4D-1 pouvait en principe transporter des bombes, mais il ne s'agissait pas d'un bombardier car le Skyray n'était vraiment pas construit avec la robustesse nécessaire pour gérer la mission de frappe/appui rapproché.

Le pylône central pourrait être utilisé pour transporter un module « pack de navigation (NAVPAC) » avec un équipement de suivi de balise radio et de mesure de distance pour les vols vers l'USAF ou des bases terrestres civiles dont l'équipement de navigation était différent de celui utilisé par la Marine. Les réservoirs de carburant étaient toujours transportés sur les pylônes médians de l'aile ; on ne sait pas si l'un des autres pylônes était également « mouillé ». Bien que le Skyray ne dispose pas lui-même de capacités de ravitaillement en vol, il pouvait transporter des réservoirs externes équipés de sondes nasales pour le ravitaillement en carburant et en drogue. Cependant, très peu de photographies montrent cet ajustement, et bien qu'il ait été approuvé pour le service, il ne semble pas avoir été largement utilisé. Les Skyrays pourraient également être équipés d'une bobine pour remorquer un manchon de cible ou une cible de remorquage de type fléchette.