F3H (F-3) Demon był pierwszym myśliwcem pokładowym firmy McDonnell ze skośnymi skrzydłami i jedynym produkowanym seryjnie myśliwcem tej firmy napędzanym jednym silnikiem. Jego służba operacyjna przypadła na okres względnego spokoju między wojnami w Korei i Wietnamie, więc nie miał okazji do sprawdzenia się w działaniach bojowych. Mimo poddźwiękowej prędkości stanowił istotny element modernizującego się w latach 50. potencjału lotnictwa US Navy – był bowiem jednym z pierwszych myśliwców nowej generacji, których podstawowym uzbrojeniem stały się kierowane pociski rakietowe. Jego następcami zostały naddźwiękowe myśliwce F-8 Crusader i F-4 Phantom II.
Geneza
W drugiej połowie lat 40. nastąpiło gwałtowne pogorszenie relacji między Zachodem a Wschodem, co zapoczątkowało tzw. zimną wojnę. W Stanach Zjednoczonych uznano, że w ciągu kilku lat największym zagrożeniem dla bezpieczeństwa kraju staną się radzieckie bombowce z napędem odrzutowym przenoszące bombę jądrową, które będą mogły lecieć na wysokości 15 240 m z prędkością do 963 km/h. Nad takimi bombowcami na zlecenie Sił Powietrznych pracowało wówczas kilka amerykańskich firm i podejrzewano, że Rosjanie robią to samo. Oceniono, że można je będzie wykryć z odległości najwyżej około 160 km, czyli około 10–12 minut przed dotarciem przez nie do celu. Do zwalczania tego zagrożenia potrzebne były zupełnie nowe myśliwce przechwytujące o wysokich osiągach (zwłaszcza prędkości wznoszenia) wyposażone w radarowy system kierowania ogniem. Programy ich opracowania zainicjowały niezależnie od siebie zarówno Siły Powietrzne, jak i Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych (United States Navy).
W styczniu 1947 roku Biuro ds. Lotnictwa (Bureau of Aeronautics, BuAer) US Navy wydało specyfikację SD-24-F określającą ogólne wymagania dla jednomiejscowego pokładowego myśliwca przechwytującego zdolnego do osiągnięcia wysokości 12 192 m w czasie krótszym niż pięć minut. Tak dużą prędkość wznoszenia miał zapewnić nowy silnik turboodrzutowy Westinghouse J40 z dopalaczem, którego rozwój był finansowany przez US Navy. Samolot miał być wyposażony w system kierowania ogniem Aero 1A z radarem AN/APS-25, aby mógł samodzielnie odnaleźć cel także w nocy. Głównym uzbrojeniem miały być niekierowane pociski rakietowe odpalane na kursie spotkaniowym, ponieważ w opisanym scenariuszu nie było czasu na to, aby myśliwiec zajął dogodną do otwarcia ognia z działek pozycję za bombowcem. Tym niemniej działka kal. 20 mm wciąż stanowiły pożądany element uzbrojenia. Duży zasięg nie był natomiast potrzebny, ponieważ zaraz po wykonaniu ataku myśliwiec miał wrócić do bazy. Problem polegał na tym, że żaden z planowanych kluczowych elementów nowego myśliwca – ani radar, ani system kierowania ogniem, ani silnik – nie był jeszcze wówczas gotowy.
BuAer skierowało 21 maja 1948 roku do zainteresowanych wytwórni lotniczych zaproszenie do opracowania jednomiejscowego myśliwca przechwytującego według specyfikacji (Outline Specification) OS-113, stanowiącej rozwinięcie wcześniejszej SD-24-F. Od samolotu oczekiwano prędkości maksymalnej 1110 km/h (Ma = 0,905) na poziomie morza i 1014 km/h (Ma = 0,95) na wysokości 15 240 m oraz prędkości naddźwiękowej w nurkowaniu na dużej i średniej wysokości. Czas wznoszenia na wysokość 15 240 m miał wynosić najwyżej sześć minut. W odpowiedzi siedem firm – Douglas, Grumman, Lockheed, McDonnell, North American, Republic i Vought – przedłożyło łącznie 13 projektów wstępnych. Osiem proponowanych myśliwców miało układ klasyczny ze skośnymi skrzydłami, jeden układ bezogonowy ze skośnymi skrzydłami, trzy skrzydła trójkątne (delta) i jeden skrzydła skośne o zmiennej geometrii.
Firma McDonnell Aircraft Corporation z St. Louis w Missouri zaproponowała dwa projekty opracowane pod kierownictwem Richarda Deagana – Model 58 i Model 60. Oba miały układ średniopłata, metalową półskorupową konstrukcję, smukły kadłub o owalnym przekroju, silnik J40 z dopalaczem i trójkołowe podwozie z kołem przednim. Różniły się głównie skrzydłami i usterzeniem – Model 58 miał skośne skrzydła (o kącie skosu 45° w 25% cięciwy) i klasyczne, także skośne usterzenie, Model 60 natomiast trójkątne skrzydła z zamocowanym do nich podwójnym usterzeniem pionowym, bez usterzenia poziomego. Kabina pilota zakryta kroplową osłoną była ulokowana blisko przodu kadłuba. Wąskie wloty powietrza do silnika znajdowały się po bokach kadłuba na wysokości kabiny. W ostro zakończonym nosie miał znaleźć się radar AN/APS-25. Jedynym uzbrojeniem były 24 niekierowane pociski rakietowe kal. 70 mm umieszczone w wyrzutni wysuwanej z dolnej części kadłuba, tuż za wnęką przedniego podwozia.
W grudniu 1948 roku BuAer wybrało do realizacji projekt Model 58 i 3 stycznia 1949 roku podpisało z McDonnellem list intencyjny w sprawie opracowania szczegółowego projektu technicznego oraz budowy modeli do badań w tunelu aerodynamicznym, makiety w naturalnej wielkości i dwóch prototypów oznaczonych jako XF3H-1 (BuNo 125444 i 125445). Właściwy kontrakt NOa(s)10260 został zatwierdzony 30 września 1949 roku. Warto wspomnieć, że w tym samym czasie BuAer zamówiło w firmie Douglas budowę dwóch prototypów myśliwca przechwytującego w układzie bezogonowym XF4D-1, także napędzanego silnikiem J40. Jego projekt powstał wcześniej i początkowo miał charakter wyłącznie eksperymentalny, ale doskonale wpisywał się w wymagania specyfikacji OS-113 i szybko stał się faworytem BuAer. XF3H-1 stanowił swego rodzaju zabezpieczenie na wypadek jego niepowodzenia.
Inspekcja pełnowymiarowej drewnianej makiety XF3H-1 odbyła się w St. Louis w dniach 13–15 lipca 1949 roku. W jej efekcie specjaliści BuAer zalecili wprowadzenie kilku zmian i poprawek, m.in. w celu redukcji masy startowej i ułatwienia dostępu do silnika. Konstruktorzy ograniczyli więc opancerzenie kokpitu od przodu i zrezygnowali z hydraulicznego mechanizmu podnoszenia zewnętrznych sekcji skrzydeł. Ponadto we wrześniu BuAer poleciło przystosować kadłub do zamontowania w przyszłości mocniejszego silnika J40-WE-10. W październiku odbyła się inspekcja poprawionej makiety, a w kwietniu 1950 roku przystąpiono do fabrykacji części dla prototypów. Wkrótce pojawiła się jednak konieczność przekonstruowania osłony radaru i przedniego podwozia, które okazało się za słabe. Po kolejnej inspekcji makiety 9 i 10 sierpnia 1950 roku specjaliści BuAer nakazali przywrócić hydrauliczny mechanizm podnoszenia zewnętrznych sekcji skrzydeł. Ostateczny projekt techniczny został zatwierdzony 23 sierpnia.