NASA, 1987-1996 yılları arasında, bir adet F-18 kullanarak, "High Alpha Researh Vehicle" adı ile, üç aşamalı bir çalışma yürütmüştür. Uçak bu süre zarfında 385 uçuş yapmış ve 70 dereceye varan hücum açılarında kararlı uçuş gerçekleştirmiştir. Bu çok yüksek hücum açılarında kararlı uçuş, uçağın sahip olduğu itki yönlendirme sistemi, özel uçuş kontrol sistemi ve ön gövde kanatçıkları sayesinde mümkün olabilmiştir.
Hücum açısı uçağın gövdesinin ve kanatlarının, uçağın izlediği yolla yaptığı açı olarak tanımlanmaktadır. Savaş uçakları yaptıkları manevralar sırasında, uçak burun yukarı durumda iken, takip etmekte olduğu yolu izlemeye devam etmekte ve bu şekilde yüksek hücum açıları ortaya çıkmaktadır. Bu durum ise, kanatlar üzerinden geçen havanın kanat yüzeyine takip edememesine dolayısı ile tutunma kaybının ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
NASA 1985 yılında, yüksek hücum açılarında uçuşu araştırmak üzere, "High Angle-of-Attack Technology Program" adı ile resmi bir program başlatmıştır. Bu program kapsamında uçuş testlerinin yanı sıra, uçağın aerodinamik davranışlarını tahmin etmek için bilgisayar kullanımına yönelik sayısal akışkanlar dinamiği (CFD) çalışmaları ve rüzgar tüneli testleri yapılmıştır.
Gerçekleştirilen uçuş testleri, yapılan tahminleri doğrulama konusunda teknik veri elde edilmesini sağlamıştır. Elde edilen bu bilgiler sayesinde, yüksek hücum açılarında aerodinamik ve uçuş kontrol yüzeylerinin etkinliği konuları daha iyi anlaşılabilmiştir. Oluşan bilgi birikimi neticesinde üstün performanslı gelecek nesil savaş uçaklarının tasarımına olanak sağlamıştır. F-22'nin ortaya çıktığı ATF programı ve F-35'in ortaya çıktığı JSF programı, bu bilgi birikiminin kullanıldığı programlardır.
HATP programının öncelikli hedefleri, uçuş testleri ile doğrulanmış uçak tasarımı araçlarının geliştirilmesi ve yüksek hücum açılarında uçakların manevra kabiliyetlerini artırmaktır. Bu program kapsamında uçuş testlerinde kullanılmak üzere bir adet F-18 seçilmiştir. F-18'in seçilmesinin nedeni, bu uçağın üretim modelinin herhangi bir modifikasyona gerek kalmadan, çok yüksek hücum açılarında uçabilmesidir.
Yüksek hücum açısı araştırmalarının ilk fazı Nisan 1987'de başlamış, 1989 yılında sona ermiştir. Bu fazda, 55 dereceye varan hücum açılarını da kapsayan 101 uçuş gerçekleştirilmiştir. Herhangi bir harici modifikasyon yapılmamakla birlikte, uçağa, ölçüm ve gözlem amaçlı çeşitli sistemlerin entegre edildiği bu fazın amacı, yüksek hücum açılarında aerodinamik ölçümler konusunda tecrübe kazanmak ve ilgili ölçümleri yapabilmek için gerekli araştırma tekniklerini belirlemektir.
Program kapsamında çeşitli yöntemler kullanılarak akım görüntüleme çalışmaları yapılmıştır. Uçağın hücum kenarı uzantılarının burna yakın kısımlarında yer alan küçük deliklerden serbest bırakılan duman, uçak üzerinde bulunan ve durağan ve hareketli görüntü kaydı yapan kameralarla görüntülenmiştir. Aynı şekilde uçak üzerine yerleştirilmiş iplik tutamları da bu kameralarla kaydedilmiştir. Bir diğer akım görüntüleme yöntemi olarak ise glikol içeren bir sıvı kullanılmış; uçağın burnunda yer alan yüzlerce delikten, içerisinde anti-friz bulunan, bu renkli sıvı salınmıştır.
Araştırmacılar, duman, iplik ve boya kullanılarak elde edilmiş akım görüntülerini rüzgar tüneli testleri ve CFD çalışmaları neticesinde ulaşılan tahminlerle karşılaştırma imkanı bulmuşlardır. Ayrıca uçak üzerine yerleştirilmiş çeşitli sensörlerden elde edilen veriler de bu amaçla kullanılmıştır. Yüksek hücum açılarında kanat hücum kenarı uzantılarında oluşan güçlü girdaplar ve bu girdapların kuyruk sarsıntıları (tail buffeting) üzerindeki etkileri yapılan çalışmalarda önemli bir yer tutmuştur.
Bu fazda, birinci fazda başlayan rüzgar tüneli ve CFD tahminlerinin uçuş testleri sonuçları ile karşılaştırılması çalışmalarının yanı sıra, yüksek hücum açılarında kontrol ve artırılmış manevra kabiliyeti sağlayabilmek için itki yönlendirmenin araştırılmasına yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Bu fazın ilk kısmı Ocak 1993'te tamamlanmıştır.
Bu fazda uçakta ciddi yazılım ve donanım modifikasyonları yapılmıştır. Motor lülelerine yerleştirilen ve çok eksenli yönlendirme sağlayan itki yönlendirme kanatçıkları ve özel uçuş kontrol sistemi bu modifikasyonların en önemlileridir. Krom ve demir içeren ve ısıya dayanıklı nikel alaşımından üretilmiş olan üçlü itki yönlendirme kanatçıkları yukarı-aşağı ve sağ-sol kuvvetler yaratarak, özellikle aerodinamik kontrol yüzeylerinin yetersiz kaldığı durumlarda, uçağın manevra kabiliyetini artırmak için kullanılmıştır. Yönlendirme kanatçıklarının desteklemek için gerekli mesafeyi kısaltabilmek için motor lülesinin daralan kısmı çıkarılmıştır. Yapılan bu değişiklik, ses altı hızlarda motor ve dolayısı ile uçak performansı üzerinde olumsuz etki yaratmamıştır. Ancak sesüstü hızlarda uçuş imkansız hale gelmiştir.
İtki yönlendirme sistemi uçak ağırlığında yaklaşık 1,000 kg.lık bir artışa neden olmuştur. Buna ek olarak, güvenlik gerekçesiyle uçağa eklenen spin paraşütü ve yedek güç ünitesi, denge ağırlıkları ile birlikte 700 kg.lık bir ağırlık artışı daha meydana gelmiştir. Bunun dışında ise, uçakta, itki yönlendirme sistemi ile doğrudan alakalı olmayan yaklaşık 200 kg ağırlığında donanım bulunmaktadır.
Bu fazdaki uçuşlar Temmuz 1991'de başlamıştır. Uçağa yerleştirilen itki yönlendirme sistemi sayesinde çok yüksek hücum açılarında artırılmış manevra kabiliyeti sağlanabilmiştir. Bu sistem kullanılarak, 70 dereceye varan hücum açılarında, kısmen de olsa kontrollü uçuş gerçekleştirilmiştir. Yapılan uçuşlarda, itki yönlendirme sayesinde yüksek hücum açılarında daha uzun süre kalabilen uçak, araştırmacıların daha fazla miktarda veri toplamasına olanak sağlamıştır.
Program hedefleri doğrultusunda modifiye edilmiş uçuş kontrol bilgisayarı ve özel olarak yazılmış uçuş kontrol yazılımı, pilotun komutları doğrultusunda, aerodinamik kontrol yüzeyleri ile itki kontrol yüzeylerini en uygun şekilde ayarlayama imkanı vermiştir. Bu sistem sayesinde, pilot ekstra bir kontrole ihtiyaç duymaksızın, standart pilot mahalli kontrolleri ile uçağı idare edebilmiştir. Diğer yandan, iniş-kalkışlarda ve normal uçuş bölümünde yedek sistem olarak kullanılmak üzere, orijinal F-18 uçuş kontrol sistemi muhafaza edilmiştir.
Uçuş zarfı geliştirme uçuşları Şubat 1992'de tamamlanmıştır. Bu uçuşlarda, 70 derece hücum açısında kararlı uçuş gerçekleştirilmiştir. Bu değerin bu faz öncesinde 55 derece olduğu hatırlatılmalıdır. Ayrıca, 65 derece hücum açısında yalpa (roll) manevrası gerçekleştirilmiş. Aynı şekilde, 35 derecenin üzerindeki hücum açılarında, itki yönlendirme olmadan bu manevrayı yapmanın neredeyse imkansız olduğu da hatırlatılmalıdır.
Ocak 1993 ve Ocak 1994 tarihleri arasında uçak tekrar modifiye edilmiştir. Bu kapsamda, motorun ön tarafına, burada oluşan basınç dalgalanmalarını ölçmek üzere, motor hava alığı basınç ölçüm sistemi yerleştirilmiştir. Bu sistem sayesinde, aşırı manevra durumlarında motora giren hava akımı ile ilgili ciddi bilgiler edinilmiştir. Bu kapsamdaki uçuşlar Haziran 1994'e kadar devam etmiştir.
2. Faz kapsamında toplam 193 uçuş gerçekleştirilmiş olup, bu uçuşların bir kısmı üçüncü faza geçiş kapsamında icra edilmiştir.
Kuyruk dümeninin (rudder) yetersiz kaldığı yüksek hücum açılarında sapma (yaw) kontrolü sağlamak üzere, uçağın burnunun her iki tarafına yerleştirilmiş hareketli kanatçıkları test etmek üzere, Mart 1995'te üçüncü faz başlamıştır. Yaklaşık 1.22 m boyunda ve 15 cm genişliğindeki bu kanatçıklar, düşük hücum açılarında kapalı konumda iken, yüksek hücum açılarında, burun tarafından üretilen güçlü vorteks ise etkileşime girecek şekilde açılarak yanal kontrol büyük kuvvetler yaratarak yanal kontrolü sağlamışlardır. Rüzgar tüneli testleri, bu kanatçıkların yüksek hücum açılarında, düşük hücum açılarında kuyruk dümeninin olduğu kadar etkili olabileceğini göstermiştir.
Uçuş testleri Temmuz 1995'te başlamıştır. Bu uçuşlarda üç farklı mod kullanılmıştır. Birinci mod sadece itki yönlendirmedir. İkinci mod, boylamasına eksende (pitch) itki yönlendirme ve yanal eksende (lateral) için itki yönlendirme ile birlikte hareketli burun kanatçıklarının kullanıldığı durumdur. Üçüncü mod ise, boylamasına eksende itki yönlendirme ve yanal eksende sadece hareketli kanatçıların kullanıldığı durumdur.
Bu faz, gerçekleştirilen 109 uçuşun ardından, Eylül 1996'da gerçekleştirilen, HARV programının toplamdaki 385. uçuşuyla birlikte sona ermiştir. Bu program, özellikle 35 derecenin üzerindeki hücum açılarında etkin bir yanal kontrol sağlayan burun kanatçıklarının kullanımı ile ilgili önemli bilgi birikimi sağlamıştır.
F-18 HARV, daha önce Amerikan Deniz Kuvvetleri tarafından spin testleri için kullanılmış ve daha sonra, yedek parça kaynağı olarak kullanılmak üzere görev dışı bırakılmış ve bir daha uçamayacağı düşünülen bir uçaktır. Ekim 1984'te, 400 parçası eksik olarak ve parçalar halinde NASA tarafından teslim alınmıştır. Eksik parçaları tamamlanan uçak, bütün kabloları yenilenerek kullanıma hazır hale gelmiştir.
Bu proje sayesinde yüksek hücum açılarında kontollü uçuşun mümkün olabileceği ortaya konulmuş ve sonuçta, gelecek nesil savaş uçaklarının hareket ve manevra kabiliyetlerini ve dolayısı ile uçuş zarflarını artırmaya yönelik ciddi bir bilgi birikimi sağlanmıştır.
