К экспериментальным работам в области расширения маневренных характеристик истребителей за счет внедрения управления вектором тяги в США приступили во второй половине 80-х гг. За относительно короткий период времени здесь было разработано несколько различных схем и конструкций УВТ и построены четыре летающие лаборатории на базе истребителей F-15, F-16 и F-18. Кроме того, совместно с германскими специалистами был спроектирован и изготовлен в двух экземплярах экспериментальный сверхманевренный самолет X-31, а в рамках работ по истребителю пятого поколения (программа ATF) построены два опытных самолета YF-22. На всех этих машинах, наряду с отработкой других новых технических решений, исследовались те или иные способы управления вектором тяги и различные конфигурации и конструкции поворотных сопел двигателей.
Первым среди летающих лабораторий для исследования влияния УВТ на маневренные характеристики истребителя в США стал самолет-демонстратор F-15S/MTD (STOL/Maneuvering Technology Demonstrator – демонстратор технологий короткого взлета и посадки и маневренности), построенный на базе первого предсерийного двухместного учебно-боевого истребителя F-15B (серийный №71-0290). На нем было дополнительно установлено переднее горизонтальное оперение, а штатные двигатели F100-PW-100 оснастили экспериментальными плоскими соплами с отклонением вектора тяги в вертикальной плоскости и возможностью реверсирования тяги. Первый полет F-15S/MTD состоялся 7 сентября 1988 г., а 10 мая 1989 г. на нем было осуществлено первое изменение вектора тяги в полете. 2 марта 1990 г. на F-15S/MTD впервые опробовали использование реверса тяги при боевом маневрировании. Испытания F-15S/MTD завершились в 1991 г., результаты влияния УВТ двигателей с плоским соплами на маневренные характеристики истребителя в вертикальной плоскости были признаны положительными.
К этому времени подобная идея управления вектором тяги двигателей с плоскими соплами для повышения маневренности самолета по тангажу нашла отражение и в конструкции двух опытных экземпляров перспективного истребителя пятого поколения YF-22 фирмы «Локхид Мартин» (Lockheed Martin), поступивших на испытания в 1990 г. Первый из них оснащался опытными двигателями General Electric YF120, а второй – Pratt amp; Whittney YF119, оба – с плоскими соплами с отклонением вектора тяги в вертикальной плоскости на угол до 20° вверх и вниз. Первое ОВТ на YF-22 №1 с двигателями YF120 было выполнено 15 ноября 1990 г. Основной цикл испытаний двух самолетов YF-22 (и представленных на конкурс с ними двух YF-23 фирмы «Нор- троп Грумман» (Northrop Grumman) с такими же двигателями) был завершен к концу 1990 г. Для будущего серийного производства ВВС США выбрали самолет фирмы «Локхид» и двигатель «Пратт-Уитни». Первый предсерийный F-22A с двигателями F119-PW-100 поступил на испытания в 1997 г. На нем и на всех последующих самолетах этого типа (а к настоящему времени их построено уже более трех десятков) используются плоские сопла с УВТ в вертикальной плоскости, что значительно повышает маневренные возможности истребителя на малых скоростях и больших углах атаки.
Следующей американской летающей лабораторией для исследования поведения истребителя на больших углах атаки, на которой отрабатывалось УВТ, стал самолет F-18 HARV (High Alpha Research Vehicle – аппарат для исследования больших углов атаки), построенный в 1987 г. на базе шестого предсерийного истребителя F-18 с двигателями F404-GE-400. Вначале он был укомплектован только экспериментальной системой дистанционного управления и до 1989 г. выполнил 101 полет по первому этапу испытаний, в ходе которых достигал углов атаки до 55°. Затем машину дооборудовали тремя специальными створками (дефлекторными панелями) из содержащего хром и сталь высокотемпературного никелевого сплава, расположенными за соплами двигателей, которые позволяли производить отклонение вектора тяги как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Испытания F-18 HARV, оснащенного системой ОВТ, которые начались 12 июля 1991 г., продемонстрировали существенное повышение маневренности на средних углах атаки и возможность управления и устойчивого полета истребителя на больших углах вплоть до 70°, в т.ч. эффективного управления по крену на углах атаки до 65° (ранее оно было возможно только на углах до 35°). В дальнейшем самолет дополнительно оснастили специальными подвижными управляющими поверхностями в носовой части фюзеляжа для управления в боковом канале. С ними в июле 1995 – сентябре 1996 гг. он прошел заключительный третий этап испытаний, на которых оценивалось влияние УВТ и дополнительных поверхностей на управляемость самолета по тангажу, крену и рысканью на больших углах атаки. Всего на F-18 HARV выполнили 385 полетов, последний из них состоялся 6 сентября 1996 г.
Подобная система УВТ с тремя отклоняемыми створками позади сопла двигателя F404-GE-400 (на этот раз только из графитоэпоксидных композиционных материалов) нашла применение и на экспериментальном сверхманевренном самолете Х-31. Он был разработан совместными усилиями специалистов американской фирмы «Рокуэлл» (Rockwell International) и германской «Дойче Аэроспейс» (Deutsche Aerospace) в интересах создания перспективных истребителей следующего поколения для исследования возможностей пилотирования на сверхбольших углах атаки при ведении ближнего воздушного боя. Первый экземпляр Х-31 впервые поднялся в воздух 11 октября 1990 г., второй – 19 января 1991 г. Постепенно расширяя диапазон полетных углов атаки, 6 ноября 1992 г. на втором Х-31 был впервые выполнен управляемый полет с углом атаки 70° и осуществлено первое управляемое вращение по крену на этом угле. 29 апреля 1993 г. на нем впервые выполнили уникальный закритический маневр – разворот с минимальным радиусом (всего 130 м!), получивший название «маневр Хербста» (Herbst Maneuver). На завершающей стадии испытаний Х-31 привлекался к учебным воздушным боям с истребителями F/A-18 и некоторыми другими американскими тактическими самолетами, что позволило оценить влияние сверхманевренности на исход воздушных поединков. Результаты превзошли все ожидания. В значительной степени они определялись наличием на Х-31 всеракурсного У ВТ, позволявшего эффективно управлять самолетом по тангажу, крену и курсу на углах атаки до 70°. Всего на двух самолетах Х-31 (второй из них был потерян в аварии 19 января 1995 г.) выполнили 580 полетов, в т.ч. 21 в Европе – в рамках подготовки и участия в авиасалоне в Ле-Бурже в 1995 г. Пилотирование сверхманевренного Х-31 освоили 14 американских и немецких летчиков. Программа испытаний самолета завершилась 13 мая 1995 г.
Следующее направление исследований управления вектором тяги было связано в США с применением поворотных осесимметричных сопел. Были разработаны две принципиальные схемы таких сопел: с отклонением всего выходного устройства (проекты MPJM/BBN для двигателя F100-PW-100 фирмы «Пратт- Уитни» и GEATRV фирмы «Дженерал Электрик») и с поворотом только сверхзвуковой (расширяющейся) части сопла (программы P/YBBN фирмы «Пратт- Уитни» и AVEN фирмы «Дженерал Электрик»), До летных экспериментов с первыми двумя дело не дошло, а всеракурс- ные управляемые сопла P/YBBN и AVEN прошли отработку на летающих лабораториях, созданных на базе истребителей F-15 и F-16.
