Repülés, repülőgépek

jetplanes

Légi benzinkutak: Az A330MRTT

2018. április 08. - stonefort2

                                           

A harci repülőgépek tervezői számtalan követelmény alapján határozzák meg az új típusok paramétereit. Lehetetlen minden igényt kielégíteni, csak arról lehet szó, hogy a legjobb kompromisszumos megoldást találják meg. Nagy hatótávolság, nagy harci teher, jó manőverező képesség, mindezt alacsony  tömeg mellett , egymásnak ellentmondó dolgok. A hosszú repült idő és az ezzel összefüggő nagy hatótávolság azonban egy módon biztosítható, repülés közbeni üzemanyag felvétellel.

ta_lk_tanker_086_f_16b.jpg

A háborús konfliktusok ma már nem képzelhetők el a tankergépek nélkül, amelyek létfontosságúak. Nem csak a bevetés lehetséges távolságát növelik, hanem a repülésbiztonságot is javítják, ugyanis ha a harctevékenység nem a tervezettek szerint történik, műszaki hiba lép fel, vagy az időjárás változása miatt kényszerülnek eltérni a számított útvonaltól, nem kell azzal számolni, hogy a harci repülőgép nem éri el a legközelebbi repülőteret és veszteséglistára kerül. A tankergépek sok esetben az ellenséges légtérbe hatolva mennek az üzemanyag hiánnyal küszködő vadászbombázók elé, és biztosítják a visszatérés feltételeit. A fentiekre számos példa volt az utóbbi évtizedek háborús konfliktusai során, amelyek elemzését követően a légi utántöltés lehetősége, képessége egyre jobban felértékelődött.

bevetesen_irak_felett_resize.jpg

A tengeren túl már régóta hatalmas, több száz gépes tanker flotta áll rendelkezésre, Európa azonban nem kicsit maradt el ezen a területen (is). A specializált feladatkörű gépek fenntartása költséges, ezért az lenne az ideális, ha nem csak egyetlen célra lennének alkalmasak. A széles körben elterjedt amerikai KC-135-ösök sem csak „égi benzinkútként” szolgálnak, másodlagosan teherszállítóként is alkalmazhatók, amihez nagyméretű rakodó ajtóval is rendelkeznek. De az igazi sokoldalúságtól messze vannak, ami nem okoz jelentős problémát, hiszen az USAF kötelékében igen jó a kihasználtságuk.

p1000160.jpg

A légi utántöltő típusoknak több kategóriája létezik, a kisebb sebességű légcsavaros típusok közül több alkalmas még a helikopterek tankolására is, amikor alig 200 km/h mellett kell stabilan repülni. Erre  a KC-135-ös nem alkalmas, hiszen ilyen alacsony sebesség mellett képtelen lenne a levegőben maradni. De  minden feladatot lehetetlen egyetlen típussal ellátni, egyébként is a sugárhajtású harci gépek légi üzemanyag ellátása a tömegesen előforduló fő feladat..

helicopter_aerial_refueling.jpg

Európában több ország kiselejtezett utasszállító gépeket alakított át légi utántöltővé, főleg ugyanaz a Boeing 707-es volt az alap, amelyből annak idején a KC-135-ös született. Az briteknél a Lockheed Tristar-t, a németeknél az Airbus A310-est preferálták.

Az Airbus az utóbbi alapján látott hozzá egy új fejlesztéshez. A régi tankerek mindenhol kiöregedőben vannak, így a várható igényt felmérve megalapozott volt komoly pénzt fektetni a programba. Sok választási lehetőség nem volt, az A330-as utasszállító azonban vitán felül megfelelő alapot nyújtott. Az ezer feletti mennyiségben megrendelt sikeres típus katonai változatát három feladatkör ellátására tervezték. Az első és legfontosabb a légi tankolás, a második a csapatszállítás, és a harmadik a nagy tömegű terhek célállomásra juttatása. Nem elsődleges, de szükség esetén MEDEVAC feladatot is elláthat a típus, ekkor az üléssorok helyére hordágyakat lehet beszerelni.

Komoly kihívást jelentett, hogy mindkét légi tankolási metódusnak meg kellett felelni. A hagyományos, hajlékony tömlős tölcséres módszeren nem sokat kellett változtatni, ellenben az európai cég számára a merev csöves megoldás újdonságot és jelentős kihívást jelentett. Csak látszólag tűnik egyszerűnek egy a KC-135-ös törzsvége alatt lévő kormányozható rúdhoz hasonló berendezés kivitelezése, amivel komolyan meggyűlt az Airbus tervezőinek a baja.

dsc_4626_resize.jpg

Az elektronikus vezérlésű és mozgatású „flying boom” kísérleti példányát egy A310-esre szerelték fel, ezzel folytatták le a legtöbb tesztet.

Közben sor került az A330-as célirányos áttervezésére is, ami viszonylag kevés probléma mellett folyt. Előnynek bizonyult, hogy a két hajtóműves A330 és a négy hajtóműves  de kevésbé sikeres A340 sárkányszerkezete nagyrészt azonos, beleértve a szárnyakat. Utóbbiak külső szekciója alatt kell elhelyezni a tankoló konténereket, amelyekből a tölcséres tömlő engedhető ki. Alapkövetelmény ugyanis, hogy egyidejűleg több harci repülőgép számára is történhessen üzemanyag átadás. A megrendelők igénye szerint az Airbus többféle konfigurációban szállította a 330-ast, közepes távolságú útvonalakra elegendő volt a szárnyakban lévő üzemanyag, a törzs alsó részén lévő centroplán tartálytér így üresen maradt.

a330mrtt-formation_resize.jpg

A katonai célú gépnél ezt természetesen alkalmazásba vették, így a maximális tüzelőanyag kapacitás eléri a 111 tonnát. Ez több mint elegendő, így a törzs padlószintje alatti rakterekben nem volt szükség kiegészítő tartályokra. A konténerekben elhelyezett rakomány összmennyisége elérheti a 45 tonnát,  az utastérben pedig akár 300 katonai is elfér, bár a szükséges repülési távolságtól függően, azaz mindent egyszerre nem lehet, ugyanis a maximális felszálló tömeg nem haladhatja meg a 233 tonnát, így vagy a teljes üzemanyag kapacitást használják ki, vagy a teherteret töltik meg, együtt nem megy.

a330-mrtt-raaf-refuelling-f-16_1_resize.jpg

Az utasszállító gépek tankerré alakításának egyik neuralgikus területe a szárny alatti tankoló konténerek elhelyezése. Ezek tömege, légellenállása, a gép rendszereivel történő összekötése komoly átalakításokat igényel, az eredeti szárnypanelek méretezésénél ugyanis nem számoltak ezekkel.  Az amerikai KC-46-os tervezésénél, amely a Boeing 767-esen alapul, komoly problémák is adódtak. Az A330MRTT (Multi Role Tanker Transport)  esetében azonban az A340-es külső hajtóműveinek bekötési csomópontjai kihasználatlanul rendelkezésre álltak, csakúgy mint a szükséges elektromos, és üzemanyag vezetékek. Utóbbiakat természetesen át kellett méretezni, hiszen az üzemanyag átadás üteme ezeken a pontokon percenként 1300 kg, ami jóval nagyobb, mint egy hajtómű fogyasztása.

6_resize_11.jpg

A brit Cobham 905E konténerek alkalmazása mellett döntöttek, amelynek energia ellátása részben független a repülőgéptől ugyanis az orrán lévő, menetszél által forgatott kis légcsavar egy váltóáramú generátort hajt. Elektromotorok  végzik a tömlődob és a szivattyúk működtetését, kb. 3,5 bar nyomással történik az üzemanyag átadás, a maximálisan 27 méterre kiengedhető tömlő és a végén lévő tölcsér segítségével. Az 500 kg-os üres tömegű konténer 340 és 650 km/h sebességhatárok között alkalmazható, ha ennél kisebb, vagy nagyobb a repülési tempó, akkor a tömlő végén lévő tölcsér  instabillá válik és jelentősen megnehezül a csatlakozás.

a330-mrtt-raaf-refuelling-f-18_resize.jpg

A konténer végén két oldalt találhatók azok a jelzőfények, amelyek segítségével rádiócsendben is végrehajtható az üzemanyag átadás. A megrendelő igényétől függően egy harmadik hasonló tankolócső is elhelyezhető a gép törzsében, amit főleg nagyobb méretű gépek utántöltéséhez alkalmaznak. Azok számára azonban jobban megfelel (már amelyik alkalmas rá) a merev csöves ARBS (Aerial Refuelling Boom System) amely jóval nagyobb ütemben, percenként 4000 kg kerozin átadását teszi lehetővé. Amíg a másik módszer esetében a tankergép javarészt passzív, addig az ARBS alkalmazása komolyabb operátori tevékenységet igényel. A régi KC-135-ös esetében a boom operátor a törzsvégben hasalva végezte a merev tankolócső kormányzását,  az A330MRTT esetében a pilótafülkében  a menetiránynak háttal elhelyezett vezérlőpult áll rendelkezésre. Ez egyben azt is jelenti, hogy az operátor csak kamerák képe alapján dolgozik, és nem a valós képet látja. A boom kormányzása egyelőre kézi vezérléssel történik „fly-by-wire” rendszeren keresztül, így nagyon fontos, hogy megfelelő térlátást biztosítani az operátor számára. Ehhez összesen hét törzs alatti kamera 240 fokos látószögű sztereo képe és 3D szemüveg áll rendelkezésre.

4_resize_6.jpg

Az ilyen nagy ütemű üzemanyag átadáshoz komoly módosításokat kellett végrehajtani, az eredetileg rendelkezésre álló elektromos szivattyúk ugyanis csak töredéknyi szállító képességgel rendelkeznek. Ezért további hat hidraulikus meghajtású nagy kapacitású szivattyút is beépítettek, amelyek a Cobham konténerek vagy (és) az ARBS felé továbbítják a kerozint. Egyelőre csak opció, és nem valósult meg, hogy a gép tartálycsoportjait teljesen el lehessen különíteni, ami két különböző kerozin típus használatát teszi lehetővé. Emlékezetes, amikor 2011-ben a svéd Gripen-ek heteken át nem voltak képesek bevetésre repülni Líbia fölé, mivel a települési helyükön nem állt rendelkezésre a szükséges típusú üzemanyag. Ezt a problémát is ki lehetne küszöbölni, de még nincs megrendelés.

7_resize_10.jpg

Az ARBS fejlesztése során adódtak a legnagyobb problémák. A tesztekhez átalakított A310-el már a 2000-es évek közepétől folytak a repülési tesztek, az A330MRTT elkészülése előtt. Utóbbi első példánya 2007. június 15-én repült először, de csak évekkel később szerelték fel a törzsvég alá a berendezést. A programban résztvevő spanyolok kapták meg a feladatot, a gép átalakítására Getafe-ben került sor amit követően az első baleset 2011. január 11-én történt. Az Atlanti-óceán felett a portugál légierő F-16-osa csatlakozott rá a tankoló csőre, amikor a teleszkópikusan hátrafelé kinyújtható része letört. Az F-16-os vezérsíkjába ütközött, de szerencsére nem okozott végzetes sérülést a vadászbombázónak, így az le tudott szállni. A megmaradt rész mivel hirtelen könnyebb lett felcsapódott, majd kontrollálhatatlan lengő mozgásba kezdett és végül leszakadt a gépről.

a330-mrtt-raaf_resize.jpg

  1. szeptember 1-én részben hasonló történt, a teljes ARBS leszakadt a gépről Spanyolország felett , de ezúttal is sikeres volt a kényszerleszállás és a földön sem okozott kárt a becsapódó több száz kilogrammos részegység.

Az Airbus neve garancia volt arra, hogy a fejlesztés sikerrel zárul így nem véletlen, hogy az első repülést megelőzően már sikerült szerződést kötni több országgal, bár ebben talán része volt annak is, hogy a konkurens Boeing hasonló célú típusa a KC-46A Pegasus jelentős késéssel követte az európai gépet. Elsőként érdekes módon Ausztrália jelentkezett  öt példányra, amelyek később KC-30A típusjelzés alatt álltak szolgálatba. A három lehetséges hajtómű opció közül az amerikai General Electric CF6-os mellett döntöttek, és a szárny alatti Cobham konténerek mellett megrendelték az ARBS-t is. Ezekre a jövőben az F-35A miatt lesz szükség, míg a hosszabb távon  párhuzamosan üzemelő  Hornet/Super Hornet flottájuk számára a másik utántöltési megoldás szükséges.
Szaud Arábia  2007 végén  rendelt meg hat gépet, az ausztrálhoz hasonló konfigurációban,  majd pár hónap múlva az Emírségek igényelt három példányt, de eltérő Rolls Royce Trent hajtóművekkel. Ugyanebben az évben született az addigi legjelentősebb siker, a brit Royal Air Force 14 Voyager névre keresztelt gép beszerzését döntötte el, de érdekes módon erre létrehozták az Air Tanker konzorciumot, lízing finanszírozással. Később a franciák 14, Dél Korea 4, Szingapur 6 európai tankert rendeltek, de a legnagyobb volumenű üzlet nem jött össze.

szaudi_tanker_resize.jpg

Az Airbus pályázott az igazi exportsikert jelentő amerikai piacon is. A régi KC-135-ösök leváltására több lépcsős programot dolgoztak ki, az első 179 gép rendszeresítését tartalmazta. A pályázatot meg is nyerték, de később amerikai részről politikai alapokon felülbírálták. Ha  egy ország hazai ipara képes valamely nagy értékű és fontosságú termék előállítására, akkor azt valóban felesleges importból beszerezni. Természetesen az Airbus csak úgy pályázhatott, ha garantálta volna a gépük USA-ban történő gyártását is. A botrányokkal övezett felülvizsgálat végül a Boeing-nak kedvezett, és a KC-46A Pegasus lett a nyerő. Ennek azonban csak 2018 elején készült el az első szériapéldánya, azaz jelentős lemaradásban van az A330MRTT-hez képest, amely ráadásul nagyobb kapacitású. Az USAF ennek ellenére elégedett a döntéssel, mivel a Boeing típusának kisebb a repülőtér igénye, és egyéb előnyei is vannak, amelyeket majd egy jövőbeni cikkben részletezünk.

airbus-defence-and-space-raaf-a330-mrtt-with-arbs-down_1_resize.jpg

A közelmúltban dőlt el, hogy az EDA (European Defense Agency) részben a NATO keretén belül nyolc A330MRTT gépet szerez be, amely a programban résztvevő országok, köztük hazánk légierejének rendelkezésére áll. Öt állomásozik majd a hollandiai Eindhovenben és három  a németországi Kölnben.

A katonai feladatkör ellátásához az eddig említetteken felül további átalakítások is szükségessé váltak. A kommunikációs és navigációs rendszereknek az elektronikai hadviselés körülményei közötti megbízhatóan kell működniük, ami további rendszerek beépítését tette szükségessé, így például  rendelkezésre áll a szabványosított Link 16-os adatátviteli protokoll. Ugyancsak helyt kell állni olyan helyeken, ahol az ellenséges erők veszélyeztethetik a gépek biztonságát, elsősorban a leginkább elterjedt hordozható infravörös önirányítású rakétákra kell gondolni. Az ausztrálok és a britek az amerikai Northrop Grumman által kifejlesztett LAIRCM (Large Aircraft Infra Red Counter Measures) rendszert választották, amely körkörös lefedettségű elektro-optikai szenzorokkal érzékeli a közeledő veszélyforrást, és azt koncentrált, irányított lézersugárzással hárítja el. Ennek beépítése azonban késik, hiszen rendkívül költséges.

2_resize_10.jpg

Az EDA gépein eltérő önvédelmi rendszer lesz, az izraeli Elbit J-Music berendezését vették meg, amely kompaktabb a másiknál, hiszen egyetlen törzs alá függeszthető konténerben található az összetevőinek többsége.

2017 végéig az A330MRTT típusra összesen 51 megrendelés érkezett, kb. 30 gép már szolgálatban áll, amelyek több mint százezer repült órát teljesítettek részben háborús körülmények között, Irak felett és Szíria környékén.

 

                                                                                             

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr9313817756

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.