Repülés, repülőgépek

jetplanes

Mit hoz a jövő....a katonai repülésben?

2017. február 10. - stonefort2

                                                 

Trendek és tendenciák a katonai repülésben

Hogy mit hoz a jövő? Azt pontosan senki sem tudhatja, de bizonyos területeken jó közelítéssel megbecsülhető. A légi háborúk során ritkán történt minden úgy, ahogyan azt elképzelték a stratégák, az ellenfél szinte mindig tudott meglepetést okozni attól függően, hogy milyen felkészültséggel, motivációval és lehetőségekkel rendelkezett.

A második világháborút követő korszak katonai összecsapásainak utólagos elemzése többnyire jó, néha rossz következtetések levonásához vezetett, amelyek aztán befolyással voltak az új harci repülőgép fejlesztésekre. A tervezőket a harcászatiak mellett további fontos tényezők is inspirálják, egyebek mellett sok függ attól, hogy milyen földrajzi, éghajlati körülmények között kell majd üzemelnie a repülőgépnek. Az indiai Tejas-nek  például a szubtrópusi körülmények között kell helytállnia, míg egy F-16-os fejlesztésénél a széleskörű exportot is figyelembe kellett venni, így a gépnek a sarkkörtől a sivatagokig bárhol gond nélkül kell üzemelnie. A szempontokat még lehetne sorolni, sajnos tény, hogy egyes új típusoknak nem mindig sikerül kielégítenie az elvárásokat.

dsc_0900_1.jpg

A háborús tapasztaltok elemzése már több alkalommal vezetett lényegesen eltérő következtetésekhez keleten és nyugaton. A koreai háborút követően az USA-ban a minél nagyobb harci teher és hatósugár élvezett prioritást, a szovjetek ellenben a kisméretű, kisebb hatótávolságú, de jobb manőverező képességű vadászgépeket preferálták, amelyeket ugyanakkor könnyebb volt létrehozni. A következő súlyos lecke Vietnamban következett, ahol a vártnál nagyságrenddel gyengébben szerepeltek az újonnan fejlesztett amerikai repülőgép fedélzeti rakétafegyverek, de a szovjet koncepció hibái is kiütköztek. A harci körülmények között fél órányi repülésre képes MiG-ek sem feleltek meg az elvárásoknak, de nem csak az elégtelen hatósugár, hanem a gyenge fegyverzet és alacsony technológiai színvonalat képviselő fedélzeti elektronika miatt.

dsc_0280_2.jpg

A Közel-Kelet arab-izraeli konfliktusai során lényegesen különböztek a körülmények, az ottani tapasztalatok különösen hangsúlyozták a kiképzés, felkészültség fontosságát, ami legalább oly mértékben befolyásolja az eredményességet, mint a rendelkezésre álló technika. Izraeli részről az F-4 Phantom típus volt, amelynek korát megelőző képességeit jól kihasználták. A vadászbombázó előre vetítette a későbbi többfeladatú típusok koncepcióját, ez volt az első, amely bázisától akár ezer kilométerre végezhetett precíziós csapásmérést és közben képes volt saját magát is megvédeni az ellenséges vadászgépekkel szemben.

p1090810_resize.JPG

A hatvanas, hetvenes évek háborúinak „pozitív” hozadéka volt, hogy a tapasztalatok megmutatták, mely területeken kell továbblépni, melyek a helyes és helytelen koncepciók. Azonban a legutóbbi időkben hála az égnek nem voltak olyan háborúk, amelyekben a szembenálló felek mindegyike a rendelkezésre álló legkorszerűbb technikát alkalmazta tömeges méretekben. Ezzel szemben számos úgynevezett „alacsony intenzitású” konfliktus következett be, vagy még most is folyik, amely időben hosszú lefolyásúak, és teljesen más harcászati elvek alapján folynak, mint egy „rendes”, reguláris erők közötti összecsapások. Az „aszimmetrikus” konfliktusok tapasztalatait nem lehet hasznosítani pl. egy jövőbeni erős, korszerű technikával felszerelt ellenféllel végzett háborúban, ezért egyre nagyobb az esélye annak, hogy az új fejlesztési, tervezési koncepciók csak részben, alacsonyabb hatékonysággal  lesznek képesek megfelelni az elvárásoknak.

Senki sem tudhatja nyugaton, hogy például a kínai légierő és légvédelem az utóbbi két évtizedben végbement hatalmas fejlődést követően milyen eredményességgel lenne képes szembeszállni a nyugati haditechnikával. Komoly meglepetéseket okozhatnak egy jövőbeni háború során az olyan haditechnikai eszközök, amelyekről most szinte semmi részletet nem lehet tudni. Részben igaz ez az orosz fejlesztésekre is, de mivel náluk az export bevétel súlyos kényszerítő erő, ezért ezekről több fontos adat ismertté vált.

dsc_3741.jpg

Az oroszokkal kapcsolatban elterjedt általános nézet, hogy a gyengébb  ipari fejlettség és a rendelkezésre álló alacsonyabb anyagi lehetőségek miatt a tervezőknek nagyobb kreativitásra, nem „szokványos” ötletek megvalósítására van szükségük, és az így létrejött eszközök világszínvonalat képviselnek. Ez már többször bebizonyosodott, gondoljunk csak olyan briliáns konstrukciókra mint az AK-47-es gépkarabély, vagy a Mi-8-as helikopter, amelyeknél saját kategóriájukon belül sok szempontból nehéz jobbat találni. Azonban változnak az idők, az oroszok üzleti, pénzügyi szempontból egyre jobban „elnyugatiasodtak”, a fejlesztéseket végző cégek profitorientáltak, és egyre több magas technológiai színvonalat képviselő eszközt kell alkalmazniuk. Ez jelentősen növeli a költségeket, amelyek már közelítik a nyugati színvonalat. Az utóbbi években kiújult hidegháborús légkör miatt az orosz politikai vezetés önti a pénzt a hadiiparba, az új fejlesztésekbe, amelyek részben követik a nyugaton már létező, bevált megoldásokat, tendenciákat, részben önálló külön úton járnak. Tendenciának tűnik, hogy a fejlesztés befejezése előtt döntenek egyes fegyverrendszerek, köztük harci repülőgépek rendszerbe állításáról, amelyek aztán éveken keresztül még nem vethetők be gyakorlati körülmények között.

p1210430_resize.JPG

A sorozatgyártás megkezdését követően válnak szükségessé alapvető változtatások, ezek egyik példája a Szu-34-es csapásmérő, amelyek első szériájából még hiányzott a segédhajtómű, ezen felül nagyobb baj, hogy késett több precíziós csapásmérő fegyver integrációja, és a pilóták többnyire nem irányított rakétákkal és bombákkal gyakoroltak. Erre némileg rácáfoltak a legutóbbi szíriai események, de az esetek többségében a precíziós csapásmérésre képes Szu-34-esek is zömében nem irányított bombákat vetettek be.

A harci repülőgépek fejlesztése már többször vett komoly irányváltást, amikor kiderült egy-egy megoldásról, hogy az zsákutca. Az egyik legnagyobb tévedés a változtatható nyilazási szögű szárny volt, amely nehéz és bonyolult konstrukciót eredményezett. Néhány típust kivéve már „kipusztult” a légierők állományából, új fejlesztéseknél már szóba sem kerül.

p1150813_resize.JPG

Az alacsony észlelhetőség technológiája napjainkban szintén a viták kereszttüzébe került, pláne azt követően, hogy 1999 márciusában egy F-117-es  „lopakodót” sikeresen megsemmisített a szerb légvédelem, egy már akkor is elavultnak tekintett légvédelmi rakétarendszerrel.

p1130857_resize.JPG

A veszteség lényegesen átalakította az alacsony észlelhetőségű típusok bevetési módozatait, mivel bebizonyosodott, hogy azokat sem lehet „magukra hagyni”, azaz továbbra is szükségesek a harccsoportba légvédelmet lefogó gépek. Széleskörűen elterjedt nézet, hogy az alacsony észlelhetőségű repülőgépeket „látják” a méteres hullámhossz tartományban üzemelő radarok. Minden radar látja azokat, csak a távolság nem mindegy. Egy „méteres” P-18-as orosz radar kb. kétszer akkora távolságból volt képes felderíteni az F-117-est, mint a Nyeva rendszer rövidebb hullámhosszon működő radarja, de ez az eredeti hatótávolságnak csak kb. az egytizede, 25 km volt. Az oroszok nem utolsó sorban emiatt fektettek be új „méteres” radarok fejlesztésébe, amelyektől azt várják, hogy a „lopakodókat” már akár 50-100 km-ről is felderíthetik.

p1030771_resize.JPG

Ehhez azonban irdatlan méretű antenna rendszerek szükségesek, amelyek egyrészt költségesek, másrészt körülményes a mozgatásuk, telepítésük, ugyanakkor helyük könnyen behatárolható, így elsődleges célpontjai lehetnek a „stand off” fegyvereknek. A tűzvezető radaroknak azonban a fizikai törvényszerűségek miatt változatlanul rövidebb hullámhosszon kell üzemelniük, amelyekkel szemben az alacsony észlelhetőség előnyei megmaradnak.

dsc_7868_resize.jpg

A vita eldőlni látszik, ugyanis az oroszok is fejlesztik a maguk alacsony észlelhetőségű vadászbombázóját, azonban a PAK-FA rendszerbe állítására a rendszeresen megjelenő optimista vélemények ellenére még nagyon sokat kell várni. Kínában ugyancsak hasonló alapokon folyik „lopakodók” fejlesztése és a dél-koreai, török, japán saját fejlesztésű harci gépek tervei is az amerikai sémát követik, kissé uniformizálódó, hasonló külső kialakítással.

A repülési teljesítmény és a manőverező képesség terén lényegesen különböznek a nézetek keleten és nyugaton. Az orosz tervezők számára még mindig a „szuper manőverező képesség” a prioritás más területek, például a PAK-FA esetében az alacsony észlelhetőség kárára. A tolóerő vektoros kormányzás kétségtelen előnye mellett azonban meg kell említeni, hogy a szinte „egy helyben” történő pörgés-forgás helyett fontosabb a gyors helyváltoztatás. Az amerikai koncepció egyre inkább másodlagosnak tekinti a repülési teljesítményt, erre jó példa az F-35-ös, amelynek csúcssebessége „mindössze” 1,6 Mach, miközben a PAK-FA 2,3 Mach-ra lesz képes.

dsc_1062_resize.jpg

Az utóbbi évtizedek légi összecsapásaiban azonban még a vietnami háborúhoz képest is jóval kevesebb alkalommal használták ki a szuperszonikus sebesség lehetőségét, és ritka kivétel volt, ha egy vadászgép 1,4 Mach fölé gyorsult. Érdekes módon egy nagyon fontos típus ez irányú képességeinek kritikájáról még sohasem hallottunk. A Super Hornet számára például már komoly erőfeszítést igényel az 1,3 Mach elérése még kis légellenállású kevés fegyverzettel is, az 1,6 Mach pedig szinte az elérhetetlen vágyálom kategóriába tartozik annyira romlik a gyorsulása hangsebesség felett.

dsc_4756_resize.JPG

Hiába gyengébbek a kinematikai jellemzői még a sokat kritizált F-35-öshöz képest is, mégis maximálisan elégedett a típussal az US NAVY és a másik alkalmazó, az ausztrál légierő, mert szerintük nem csak ez a fontos. A csúcsszintű fedélzeti elektronika és fegyverzet lényegesebb, ezen a téren a legjobbak között van a Super Hornet különösen az APG-79-es radar és a Block II-es AIM-9X rendszeresítését követően. Utóbbi lehetővé teszi a hátulról közeledő ellenséges vadászgép támadását is.

Ha már a légiharc rakétáknál tartunk, akkor érdemes szót ejteni ezen a téren is az új trendekről. A távolság egyértelműen kitolódik, és ez vonatkozik az eredetileg kis hatótávúnak minősített fegyverekre is. Az új generációs infravörös szenzorok lehetővé teszik az indítási távolság növelését, az említett AIM-9X így akár 20 km-re lévő célra is indítható, amennyiben az nem távolodik, hanem közeledik. 

p1090668_resize.JPG

A látóhatáron túl bevethető rakéták terén az amerikai AIM-120 AMRAAM és az európai MBDA Meteor diktálja a fejlődés irányát, de lényegesen különböző úton. Az utóbbi rendszeresítés küszöbén álló fegyver szilárd tüzelőanyagú, de az égéshez szükséges oxigént a környező levegőből nyeri. Ezzel nagyságrendekkel hosszabb égésidőt, azaz nagyobb hatótávolságot lehet elérni, de ha a hajtómű kiég, akkor a rakéta lassulása a szívócsatornák légellenállása miatt drasztikus. A hordozó repülőgép számára is jelentős plusz ellenállást és radarhullám visszaverő keresztmetszetet eredményez a Meteor, hiszen az előnyök mellett mindennek vannak hátrányai is.

11_resize_1.jpg

Az aktív lokátoros önirányítás és az „utazó repülés” során az indító gép által küldött pályakorrekciós jelek alapján történő célmegközelítés mindkét rakéta típusra jellemző. Az AMRAAM azonban  megmaradt a hagyományos kettős üzemmódú szilárd tüzelőanyagú hajtóműnél, amelynek rövidebb az égésideje. Az AIM-120D hatótávolsága azonban mégis jelentősen nagyobb, mint az előző változatoké, noha a hajtómű alig változott. Ezt a röppálya optimalizációval érik el. A régebbi rakéta típusoknál a mozgási energia jelentős részét emésztették fel a manőverek, amelyek többségére nem volt szükség. Az AIM-120D a nagy távolságban lévő cél megközelítése közben minimális kormány kitérésekkel repül, a hajtómű kiégése előtt emelkedik, majd a ritkább, kisebb légellenállást eredményező levegőben teszi meg az út nagy részét. Érdekes módon a rakéta rendelkezik GPS vevővel is, ami azonban nem a földrajzi helyének megállapítására szolgál. Ennek nincs is értelme, hiszen a célpont is gyorsan változtatja a helyét. Kevesen tudják, hogy a GPS nagyon pontos sebesség és magasság adatokat is szolgáltat, ennek alapján a rakéta számítógépe a legkisebb energia veszteségű röppályát tudja kalkulálni. Az amerikai fejlesztők szerint ezzel a módszerrel elérik a Meteor hatótávolságát, de kétségtelen tény, hogy az AIM-120D számára a cél közelében már kevesebb manőverezési lehetőség adódik az egyre fogyó mozgási energia miatt. Mivel azonban már a hajtóműve nem üzemel, vizuálisan nehéz észlelni a közeledését, és a megtámadott gép pilótája így nem tudhatja, mikor kell durva kitérő manővert végezni, Ha azt nem jól időzíti, akkor nem tudja elkerülni a találatot, amelynek azonban a távolsággal arányosan csökken a valószínűsége. Ugyancsak nem közismert adat, hogy az AMRAAM hatótávolsága optimális viszonyok között hiába kb. 60 tengeri mérföld, ahhoz, hogy jó eséllyel semmisítse meg a célt, csak 20 mérföld a szokásos gyakorlati indítási távolság, és ez a többi fegyver típusra is hasonló mértékben vonatkozik.

A légiharc rakéták hatótávolságának növelése változatlanul cél, két olyan új típus is létrejött, amelynél ezt újszerű módon érik el. Az amerikai ATK is kísérletezett a több fokozatú szilárd tüzelőanyagú hajtóművekkel, amelyek közös égőtérben fizikailag elkülönített szekciókból állnak. Ha a cél nagy távolságban repül, akkor az első fokozat kiégését követően a rakétát csak a mozgási energiája viszi, közben lelassul, majd a cél közelébe érve indul be a második fokozat, amely újra felgyorsítja. Izraelben ezt a megoldást alkalmazzák az új Derby ER rakétánál, és ilyen lesz az indiai Astra is.

p1050439_resize.JPG

A földi célok megsemmisítésére szolgáló csapásmérő fegyverek terén két fő fejlődési irány alakult ki, az elektro-optikai  és a GPS alapján történő célra vezetés. Előbbi időjárás függő, pontosabban a harctéri füst is korlátozza, mivel a célok felderítését, megjelölését infravörös vagy televíziós eszközökkel végzik, amelyek nem, vagy csak korlátozottan „látnak” át a párán, ködön, füstön. Ezek hátrányait hivatott kiküszöbölni a GPS navigációs rendszer, amelynek segítéségével már csaknem olyan pontos találatok érhetők el, mint a lézer irányítással. Azonban a GPS is rendelkezik hátrányokkal, például jelenleg dolgoznak a zavarvédettség javításán, mivel a másfél évtizede szolgálatba állított első fegyvereknél alkalmazott technológia viszonylag egyszerű eszközökkel zavarható. Ennek egyik folyománya volt, hogy megjelentek a kombinált, a lézeres és GPS rendszert egyaránt alkalmazó fegyver típusok, amelyek kiküszöbölik a két módszer hátrányait, ennek azonban ára van, mégpedig magas.

A fentiekben említett csapásmérő eszközökkel  10-15 km-en belül kellett kerülni a célokhoz, a légvédelmi rendszerek fejlődése miatt egyre nagyobb ennek a kockázata. A megoldás nagyobb hatótávolságú csapásmérő eszközök  rendszerbe állítása, az AGM-154-es vagy GBU-39-es siklóbombák, már több tucat kilométerről kioldhatók, a nagyobb szárnyas rakéták, mint a Storm Shadow, Taurus, vagy JASSM pedig több száz kilométerről. Az utóbbiak elsődleges hordozó eszközei a vadászbombázók, ami nagyfokú rugalmasságot biztosít.

dsc_1438_resize.jpg

A még nagyobb hatótávú szárnyas rakétákat már bombázókról indítják, mivel ezek a létező legnagyobb hatótávolságú légvédelmi rendszer megsemmisítési zónáján is kívül maradhatnak. Éppen ezért van létjogosultsága az elavult, régi technológiát képviselő típusoknak, mint például az orosz Tu-95-ös, vagy az amerikai B-52-es. Utóbbi kivonási dátumát egyre jobban kitolják, nemrég már 2060-at is említettek, vagyis száz éves gépek repülnek majd.

A katonai repülésben régebben megszokott volt, hogy a legújabb típusok gyorsan átveszik a régiek helyét. Az ötödik generációs fejlesztések mellett azonban manapság megmaradt a negyedik generációs típusok létjogosultsága is. Számos olyan harci szituáció létezik, különösen az aszimmetrikus hadviselés keretein belül, amikor felesleges és nem kihasználható az ötödik generációs típusok előnye, és bőven megfelelnek a régebbi harci gépek is. Európában meg is ragadtak a 4+ mellett, nincs alacsony észlelhetőségű, belső fegyvertérrel rendelkező vadászbombázó fejlesztés napirenden. Az oroszok hosszú távon csak kissé eltérő koncepciót szorgalmaznak, ugyanis a PAF-FA ha rendszeresítésre kerül, alig nagyobb példányszámban visel majd vörös csillagot, mint a Raptor fehéret.

p1130175.jpg

A 4+ generációs típusok jellemzője, hogy a fedélzeti radar mellett megjelenik az elektro-optikai célfelderítő rendszer is. Ez nem összetévesztendő az oroszoknál évtizedek óta alkalmazott KOLS berendezéssel, az ugyanis nem volt képalkotó. Mivel a rejtett, radar sugárzás nélküli megközelítés egyre fontosabb, a Rafale és a Typhoon után a Gripen NG orra felett is megjelenik a televíziós és infravörös kamera, amely jó látási viszonyok között akár 60 km távolságból is biztosítja a szemben közeledő légi cél vizuális azonosítását. Ez nagyon fontos, mivel az elektronikus azonosítás mind a mai napig nem 100%-os, ezért sokszor nem lehet kihasználni a fedélzeti fegyverek adta lehetőségeket.

13_resize.JPG

Egy kevésbé potens paraméterekkel rendelkező harci gép is hatékonyan alkalmazható, ha a megfelelő időben a megfelelő helyen van. Ehhez elengedhetetlenek az adatátviteli rendszerek, amelyek ma már nem csak alfanumerikus információkat, hanem nagy felbontású képeket, vagy video felvételeket is képesek a fedélzetre juttatni. Ezen a területen érdekes módon nem csak a legnagyobb légierőkkel rendelkező országok jártak élen, hanem pl. a svédek is, akik már a hatvanas évektől alkalmaztak ilyen rendszereket.

A „jövőbe látók” egy területen alaposan tévedtek. A pilóta nélküli harci gépek fejlődése, fejlesztése sokkal lassúbb, mint gondolták. Most nem azokra a típusokra gondolunk, amelyek eredetileg egy kissé erősebb vitorlázó gépnek tűnnek néhány rakétával, hanem a sugárhajtásúakra, amelyek között lesznek (?) még hajó fedélzeti típusok is. Noha az X-47B már több nagyon ígéretes teszten esett át, még mindig csak kísérleti, „technology demonstrator”, amely a megvalósíthatóság tanulmányozását célozza. Ezek fényévekre vannak a napi strapát elviselő, bevethető gépektől.

14_resize.jpg

A katonai repülés technikájának fejlődése lelassult. A fejlesztési programok nem ritkán két évtizedet igényelnek, amit követően aztán egy-egy típus fél évszázadon, vagy még tovább áll szolgálatban, természetesen a szükséges továbbfejlesztések mellett. A háborús tapasztalatok hasznosítása is késedelmet szenved, mivel nagyobb módosítások végrehajtása túl magas költséggel jár. Hiába van kiújulóban a hidegháború, a katonai költségvetés korlátozása a nyugati államokban tendenciózus. Különösen Európában, ahol ezért nagyobb veszélye van a lemaradásnak.

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr9712243638

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.