Конкурс и летные испытания
Первый опытный образец YF4H-1 (зав. № 142259) поднялся в воздух 27 мая 1958 г. В его кабине находился летчик-испытатель Роберт Литтл (Robert С. Little). В воздухе на самолете отказала часть гидравлической системы, и створка ниши передней опоры шасси не закрылась. Кроме того, возникли неполадки в правом двигателе. Тем не менее, полет закончился благополучно. После ремонта и устранения неисправностей испытания продолжили. Уже в четвертом полете истребитель преодолел звуковой барьер и разогнался до скорости 1,68М. Затем опытную машину перегнали на авиабазу Эдвардс, где состоялись ее сравнительные испытания с конкурентом – истребителем XF8U-3 Crusader III.
Обновленный «Крусейдер» внешне походил на своего предшественника – палубного истребителя F8U, но существенно отличался от него по размерам, весу, оборудованию и характеристикам. Экипаж по-прежнему состоял из одного человека, но вооружение изменилось. Под истребитель можно было подвесить 3 ракеты Sparrow, а на серийных самолетах фирма обещала установить по бортам фюзеляжа еще и пусковые для Sidewinder. В ходе летных испытаний на высоте 18288 м истребитель разогнался до 2,2М, при этом оставался еще 30% запас тяги, но ограничение по температуре лобового стекла не позволяло выйти на большие числа М. Показанная скороподъемность – 180 м/с превосходила данный показатель предыдущих «Крусейдеров», но уступала YF4H-1 – 200 м/с.
Во время испытаний обнаружились некоторые недостатки машины. Возросшая боковая площадь фюзеляжа и узкая колея шасси создавали большие трудности при посадке с боковым ветром, что для палубного самолета считалось недопустимым. После перехода звукового барьера пилот слышал сильный шум в канале воздухозаборника, а затем и удары по полу кабины. Кроме того, одноместный XF8U-3 шел вразрез с представлением моряков о всепогодном палубном перехватчике. Они справедливо считали, что летчику будет трудно пилотировать самолет и одновременно осуществлять поиск цели на индикаторе РЛС. Еще труднее ему станет после пуска ракеты, когда все внимание придется сосредоточить на подсвечивании цели лучом РЛС. И, наконец, однодвигательный XF8U-3 уступал по надежности двухдвигательному YF4H-1.
В результате в конкурсе победил перехватчик фирмы McDonnell. Об этом было объявлено 17 декабря 1958 г. Последовало заключение контракта на производство 23-х опытных (в это число вошли два уже заказанных) и 24-х серийных самолетов.
Второй YF4H-1 (№142260) полетел в октябре 1958 г. На нем установили радар AN/APQ-50, автопилот AN/ASA-32, полностью оборудовали вторую кабину. РЛС входила в систему управления вооружением Aero-1А и ранее уже использовалась в комплексе Aero-13 на истребителях F4D Skyray. 3 июля 1959 г. во время торжественной церемонии на заводе в Сент Луисе, посвященной 20-летию фирмы, F4H-1 получил официальное наименование Phantom II (призрак).
Судьба первого экземпляра «Фантома» сложилась трагически. 21 октября 1959 г., в 296-м полете, на самолете, летевшем со сверхзвуковой скоростью, самопроизвольно открылась крышка смотрового лючка правого двигателя. Поток воздуха стал отрывать панели обшивки, и YF4H-1 развалился в воздухе. Пилот Джеральд Хьюлсбек (Gerald Huelsbeck) погиб.
На опытных «Фантомах» было установлено несколько мировых рекордов.
Посадка истребителя F4H-1F на авианосец Independence во время испытаний
Палубный истребитель F-4G на борту авианосца «Америка», 1965 г. За теплопеленгатором виден выдвижной уголковый отражатель сигналов посадочной РЛС
Первым отличился пилот ВМС Лоуренс Флинт (Lawrence Е. Flint). 6 декабря 1959 г., пилотируя второй экземпляр YF4H-1, он установил абсолютный мировой рекорд, поднявшись на высоту 30048 м. 22 декабря 1961 г. летчик Корпуса морской пехоты (КПМ) Роберт Робинсон (Robert В. Robinson) на втором экземпляре YF4H-1 установил мировой рекорд скорости на базе 15-25 км – 2585,43 км/ч. Этот полет потребовал не только мастерства летчика, но и установки на самолет баков со спирто-водяной смесью, которая впрыскивалась перед компрессорами двигателей для охлаждения воздуха и увеличения тяги.
Морские варианты F-4
В декабре 1958 г. в воздух поднялся первый F4H-1 (N9143388) из опытной партии, машины которой предназначались, прежде всего, для отработки бортовых систем. Первые 5 построенных самолетов отличались от YF4H-1 двумя выступающими воздухозаборниками системы кондиционирования, стоявшими сразу за обтекателем РЛС. Начиная с пятого самолета (№143392), на машины стали устанавливать систему СПС.
Затем последовали 24 серийных самолета для переучивания летного состава. Все они имели двигатели J79-GE-2 или -2А с максимальной тягой 4695 кгс и тягой 7325 кгс на форсаже вместо положенных J79-GE-8, которые все еще находились в стадии испытаний.
1 мая 1961 г. истребители переименовали в F4H-1F, чтобы отличить их от более поздних моделей с ТРД J79-GE-8. Следующие 11 F4H-1F имели новые воздухозаборники с увеличенной пластиной отсекателя пограничного слоя и полностью комплектную систему вооружения от фирмы Westinghouse. Снизу под конусом РЛС установили теплопеленгатор AN/AAA-4. С его помощью экипаж мог определять угловые координаты цели и скрытно, не включая РЛС, сближаться с противником.