Repülés, repülőgépek

jetplanes

A Super Hornet még szuperebb lesz

2019. július 28. - stonefort2

                                 

Az ötödik generációs alacsony észlelhetőségű harci repülőgépek terjedése mellett megmaradt a létjogosultsága a régebbi technológiák felhasználásával készülő típusoknak is. A jövőben is lesz számos olyan harci feladat, amelyet hatékonyan képesek megoldani a folyamatosan továbbfejlesztett negyedik generációs típusok, de ez természetesen nem jelenti azt, hogy az alacsony észlelhetőségű F-22 vagy F-35 gépekre nincs szükség.

Az F-22 és az F-35 mellett lesz helye a Super Hornet-nek is

dsc_0286.jpg

A meglévő harci gépek korszerűsítése új lendületet kapott az USA-ban is, a légierő nemrégiben döntött új gyártású modernizált F-15-ösök beszerzéséről, a haditengerészet pedig az F/A-18E/F Super Hornet továbbfejlesztett verzióját rendelte meg. Az USAF és az US NAVY tervei részben hasonlóak, részben  lényegesen eltérnek. Az F-15EX-ből egyelőre „csak” 78 példányt rendeltek, és ez a mennyiség pontosan ekkora az új Block III Super Hornet esetében is.

1_15.jpg

A tengerészet azonban további kb. 400 meglévő F/A-18E/F új változatnak megfelelő korszerűsítését tervezi, vagyis a következő évtized közepére az F-35C több mint kétszáz példánya mellett kétszer annyi a fedélzeti elektronika terén hasonló generációs előrelépést jelentő Super Hornet áll majd üzemben.  Mindezt nagyon kedvező költségszint mellett, ugyanis a 78 új gyártású gép alig 4 milliárd dollárba kerül, vagyis darabonként alig több mint 50 millióba, és ez rekord alacsony ár.

20.jpg

A Boeing megrendeléshez juttatásának van egy másik olvasata is. Az általuk gyártott gépekre vitán felül szükség van, de az is fontos, hogy a magát az F-22 és F-35 programmal „túlnyert” Lockheed Martin mellett megmaradjon egy másik olyan cég is, amely képes korszerű harci gépek fejlesztésére és gyártására. Ehhez folyamatosan fenn kell tartani a szükséges kapacitást, így a következő, hatodik generációs típus fejlesztésére majdan kiírandó pályázaton ők is eséllyel vehetnek majd részt. Ha csak egyetlen cég lenne képes a szükséges tevékenység ellátására, az versenyhelyzet hiányában nem lenne jó.

Az ötödik generációs F-35-re nincs mindig szükség

p1130377_1.jpg

Az új Super Hornet alacsony beszerzési árának  több oka van, és természetesen nem a Boeing „nagyvonalúsága” áll  a háttérben, a cég még így is keres az üzleten. A Block III verzió fejlesztése gyakorlatilag már lezajlott a Silent Hornet program keretében, tehát minimális további összeg befektetése szükséges. Ugyancsak alig jelentkeznek a rendszeresítés járulékos költségei, hiszen a típushoz csaknem az összes szükséges kiszolgáló eszköz, ellenőrző berendezés és típuson gyakorlott hajózó/műszaki állomány már rendelkezésre áll. Nem kellenek a kiképzéshez sem új eszközök, bár a szimulátorok korszerűsítésre szorulnak.

2_14.jpg

A Super Hornet Block III egy hosszú evolúciós folyamat eredménye. Az alaptípus a „sima”Hornet még a hetvenes évek végén született repülőgép hordozó fedélzeti üzemre, és noha kiváló repülési jellemzőivel, generációs ugrást jelentő fedélzeti elektronikájával gyorsan népszerű lett az amerikai haditengerészetnél, volt néhány áthághatatlan korlátja. Az egyik ezek közül a korlátozott hatósugár, ami miatt szinte minden bevetésre a fegyverzetet korlátozó póttartályokkal kellett indulniuk. A másik a szerkezeti problémák jelentkezése, a gépek többsége még az eredetileg tervezett, a „szárazföldi” típusokhoz képest alacsonyabb 6000 órás élettartamot sem bírta ki, csak jelentős strukturális megerősítésekkel sőt, sok esetben teljes törzs középrész cserével.  Ebben természetesen része volt a repülőgép hordozó fedélzeti üzem brutális strukturális, és korróziós hatásának, és annak is, hogy a tervezés idején még más harcászati elvek domináltak, akkoriban nem volt jellemző a nagy tömegű fegyverek rendszeres „visszahozása”. Utóbbi a leszállások során fárasztotta extrém mértékben a sárkányszerkezetet.

9_10.jpg

(fotó: US NAVY)

A hiányosságok felismerését követően a McDonnell Douglas (az eredeti fejlesztő és gyártó, amely később olvadt be a Boeing-ba) már 1988-ban javaslatot tett egy jelentősen módosított változat fejlesztésére. Az akkor még Hornet 2000 elnevezésű program 1992 végén elindulhatott, de a képességek növelése mellett volt egy további nagyon nehezen teljesíthető elvárás is. Jelentősen csökkenteni kellett a gép radarhullám visszaverő keresztmetszetét. A feladatkörök is bővültek, a flotta vadász légvédelme és a mélységi csapásmérés mellett ennek a típusnak kellett biztosítani a kiöregedő hajó fedélzeti Grumman KA-6-os légi utántöltők leváltását is.

7_15.jpg

(fotó: US NAVY)

Mivel a fedélzeti rendszerek, főként az elektronika terén jelentős részben megegyeztek a régi Hornet-éval, a kb. harmadával nagyobb méretű és tömegű  Super Hornet berepülése rövid idő alatt befejeződhetett és az ezredfordulón megkezdődött a sorozatgyártás, és rendszerbe állítás.

Az egy és kétüléses konfigurációban készülő F/A-18E/F Super Hornet Block I verziója rövid idő alatt kiérdemelte mind a pilóták, mind pedig az üzemeltetők elismerését. Nem sok típus létezik, amelynek fejlesztése, rendszeresítése határidőn belül és költségkeret túllépés nélkül ment végbe, ennél a típusnál pedig ez a helyzet. A gép műszaki megbízhatósága kiemelkedőnek bizonyult, a kétüléses F/A-18F verzió egy példánya a jelentős nemzetközi kiállítások előtt, alatt, után számos országban tartott bemutatót, utas repültetést (magas rangú katonákat, döntéshozó politikusokat sőt, még újságírókat is felvittek) és mindehhez heteken keresztül néhány fő üzemeltető, valamint minimális kiszolgáló eszköz volt szükséges.

dsc_4597.jpg

Mint mindennek a Super Hornet-nek is voltak, vannak árnyoldalai. A berepülés során nehezen tudták kiküszöbölni a nagy állásszög mellett jelentkező akaratlan bedőlési hajlamot, ezen felül problémás volt egyes függesztmény típusok leoldást követő eltávolodása a gép körüli légáramlatok miatt. Ezt egy eddig máshol nem alkalmazott bizarr megoldással orvosolták, a szárny alatti felfüggesztők nem párhuzamosak a gép hossztengelyével, hanem pár fokra széttartóan állnak. Ez megszüntette a leoldást követő ütközésveszélyt, viszont jelentősen növelte a légellenállást, valamint a folyamatos ferde megfúvási irány miatt egyes rakéta típusok élettartamát károsan befolyásolta. Részben emiatt a típus hangsebesség feletti gyorsulása nem kielégítő sőt, még az engedélyezett maximális sebesség elérése sem mindig lehetséges, bár ez elsősorban az aktuális fegyverzet függvénye.

16_2.jpg

A negatív tulajdonságokat azonban bőségesen ellensúlyozták a gép kiváló hangsebesség alatti repülési jellemzői, manőverező képessége, és az üzemeltetés egyszerűsége. A tolóerő vektoros kormányrendszerrel nem rendelkező típusok közül (az F-35 megjelenéséig) messze a Super Hornet rendelkezett a legjobb kis sebességű manőver paraméterekkel, 50 fok feletti állásszög mellett még kormányozható, és akár ezer méteres magasság alatt sem okoz veszélyt a sebesség nullára csökkentése. A lapos dugóhúzóból is azonnal kivezethető a gép, ehhez természetesen a kiváló aerodinamika mellett szükséges az is, hogy a hajtóművek tolerálják a szívócsatornába kerülő nem stabil áramlású levegőt.

12_6.jpg

A Super Hornet Block I még a régi Hornet APG-73-as fedélzeti radarjával készült, amely mechanikus mozgatású antennával, és annak minden hátrányával rendelkezett. A sorozatgyártás megkezdésének idején már folyt az APG-79 radar fejlesztése, amellyel a tesztek 2004-től kezdődtek. Ez volt az első később nagy szériában gyártott AESA rendszerű radar, amelynek fix antennája ezernyi adó és vevő egységgel valamint a hatalmas kapacitású számítástechnikai háttérrel addig elképzelhetetlen lehetőségeket és képességeket biztosított. A tesztelés során felhőzeten keresztül a radar megfelelő pontosságú célkoordinátákat generált a műholdas vezérlésű bombák számára, mégpedig csaknem fotó minőségű kép alapján. Addig hasonló pontosságot csak a jó látási viszonyok között alkalmazható lézervezérlésű bombákkal lehetett biztosítani, ráadásul jóval kisebb magasságból és távolságból. A Super Hornet új adatátviteli rendszerével azt is megoldották, hogy a gép által felderített földi célok pozíció adatait átadják a többi gép számára.

p1010045.jpg

A Block II változat már az új radarral készült, és a régebbi példányok egy része is megkapta azt. Az APG-79 további lehetőségeket is tartogatott. Hatótávolsága több mint dupla mértékben nőtt, lehetővé vált egyidejűleg több üzemmód alkalmazása, például a kétüléses F változatban (amely nem elsősorban kiképző/gyakorló, hanem csapásmérésre is optimalizált) a hátul ülő operátor a radar adatai alapján földi célra vezesse rá a precíziós bombákat, miközben a pilóta légi célokat kutat, követ, vagy támad. Mindehhez egy további új eszköz is rendelkezésre állt, mégpedig a JHMCS sisakdisplay rendszer.

dsc_0852_1.jpg

Ezt nem csak a pilóta alkalmazhatja, hanem az operátor is, mégpedig egymástól függetlenül, vagy összehangoltan. A radar mellett a célmegjelölő konténer optikai rendszerei is együttműködnek a sisakkal, és még az is megoldott, hogy a két főnyi személyzet tudja, hogy a melyikük merre néz. A pilóta látómezejében egy szálkereszt mutatja, merre irányul az operátor tekintete, az operátor sisakjának üvegén meg egy kis csillag mozog a pilóta fejét követve. Ha a két szimbólum fedi egymást, akkor mindketten ugyanoda néznek. A JHMCS másik fő feladata a célmegjelölés, legyen az akár a földön, akár a levegőben. A pilóta ráviszi a szeme elé vetített szimbólumot a kijelölt álló, vagy mozgó pontra/célra, és a megfelelő üzemmódok kiválasztásával pár ujjmozdulattal (amihez nem kell levenni a kezét a kormányszervekről) biztosított, hogy a szükséges fegyver önállóan kövesse azt a leoldás/indítás után.

3_14.jpg

Az információk megjelenítése a régi Hornet-hez képest első ránézésre nem sokat változott, mindkét kabin műszerfalán három-három képernyős kijelző található. A Block II esetében azonban az operátor kapott egy jóval nagyobb 20X25 cm-es méretű színes display-t is, amelyen nagyobb felbontásban jeleníthetőek meg az adatok, főként a digitális térkép, és a célmegjelölő rendszer infra/TV kamerájának képe.

4_17.jpg

Az önvédelem lehetőségeit is javították. Amíg a régi Hornet-ek esetében csak a gépek egy része kaphatta meg takarékossági okok miatt az ALQ-165 beépített aktív elektronikai zavaró rendszert, addig a Super Hornet-ek számára rendelkezésre áll a sokkal nagyobb kapacitású AN/ALQ-214 (amely integrált formában alkalmaz több rendszert. Együttműködik a besugárzásjelzővel, a passzív csaliszóró kazettákkal, a huzalon vontatható ALE-50/55 eszközzel. Utóbbiak a gép ellen indított radarvezérlésű légvédelmi és légiharc rakéták eltérítésére, megtévesztésére szolgálnak.

A Super Hornet Block II gépek közel másfél évtizede birtokolják a fentiekben felsorolt képességeket, és mindezekhez képet jelent előrelépést a jelenleg előkészítés alatt álló Block III program.  Ez nem a „semmiből” került elő, a Boeing ugyanis már 2013-ban előállt a Silent Hornet terveivel. Akkor azonban még nem érett meg az idő ennek bevezetésére, de a fejlesztés eredményei most kapóra jöttek.

rtbz.jpg

(fotó: Boeing)

A Block III fejlesztése  szinte minden területen változásokat hozott. Az egyik fontos cél a Super Hornet amúgy is csökkentett radarhullám visszaverő felületének további redukálása volt. Ez nem jelenti a teljes „lopakodó” képességet, hangsúlyozottan csak csökkentett és nem alacsony észlelhetőséget takar. Azonban a radarral történő felderítés távolságának akár csak harmadával történő csökkentése is jelentős harcászati előnyt jelent.

14_5.jpg

(fotó: Boeing)

A már említett APG-79-es radar fix antennájának döntött helyzete is azt a célt szolgálja, hogy  a szemből beérkező radarhullám ne ugyanarra, hanem felfelé reflektálódjon róla. Az orr rész gyártásánál drasztikusan csökkentették a szerkezeti elemek mennyiségét, kevesebb illeszkedési vonal és szerelőnyílás fedél is a reflexió csökkentését eredményezi. A szerkezeti kialakítás mellett nagyobb mennyiségben alkalmaztak radarabszorbens anyagokat és speciális külső festést, amelyek együttesen kevesebb mint fél négyzetméteres hatásos visszaverő felületet eredményeztek a mellső légtérből.

Csökkentett radarhullám visszaverő keresztmetszetű fegyverzet felfüggesztő

11_8.jpg

De ez csak néhány légiharc rakéta hordozása esetén igaz, a többi függesztmény és különösen a póttartályok jelentősen rontják az észlelhetőséget. A törzs és a szárnyak alá szerelhető póttartályok kiváltására kidolgozták a törzs felső felületére rögzíthető illeszkedő tartályokat. Hasonló CFT (Conformal Fuel Tank) tartályok már jól beváltak az F-15E Strike Eagle és az F-16C/D Fighting falcon gépeken, a Super Hornet lesz a harmadik, amelyen széleskörűen alkalmazzák ezeket. Az F/A-18E/F típus üzemanyag kapacitását akár öt, egyenként 1800 literes póttartállyal lehetett növelni. Ezt a képességet azonban ritkán lehetett kihasználni, a légi utántöltő feladatnál négy póttartályt, és egy törzs alatti tankoló konténert hordoztak. Tényleges harci bevetésen 2-3 tartály alkalmazása volt jellemző, de ez természetesen a hordozható fegyverzet rovására ment. A CFT alkalmazásával több legyet ütöttek egy csapásra. Ezek nem veszik el  a helyet a fegyverzettől, és kisebb a légellenállásuk valamint radarhullám reflexiójuk a hagyományos póttartályokhoz képest.

13_8.jpg

(fotó: Boeing)

A két CFT  együttesen 400 kg-os üres tömege mellett összesen kétezer liter kerozin befogadására alkalmas, ami közel 500 km-el növeli meg a gép hatótávolságát. A hagyományos póttartályokban szállított kerozin fele szolgálta csak a hatótávolság növelését, a többit a plusz tömeg cipelése és a légellenállás emésztette fel, a CFT alkalmazásakor ez csak kb. 20%, vagyis sokkal nagyobb arány jut a repülési távolság növelésére.

A Silent Hornet program tartalmazott egy további érdekes elemet, ez a törzs alá szerelhető zárt, alacsony észlelhetőségű fegyverkonténer volt. Ebben variációtól függően négy AMRAAM légiharc rakétát, vagy kettő ugyanilyen fegyver mellett 6 SDB kisméretű siklóbombát lehetett elhelyezni,  és több más  lehetőség is adódott.

Egy további fontos rendszer alkalmazását is tervezték. Az orr rész alatt helyezték volna el az infravörös célfelderítő rendszer optikai szenzorját, amely a fedélzeti radar alkalmazása nélkül, vagyis rejtetten biztosította volna a légi célok felderítését. A tűzvezető rendszer és a MADL adatátviteli berendezés integrált alkalmazása  lehetővé tette azt, hogy kettő vagy több gép együttműködve radar alkalmazása nélkül is meghatározza az ellenséges légi célok távolságát és mozgásparamétereit, ami alapján lehetséges az AMRAAM rakéták indítása. Mivel azok saját miniatűr aktív radarja csak a céltól pár kilométerre kapcsol be, így alig marad ideje a megtámadott gépnek védekező manőverre.

18_2.jpg

A 2013-ban kezdett berepülés sikerrel lezárult, de akkor a tengerészet nem mutatott még érdeklődést. Ez változott meg alapvetően 2018-ban, amikor felmerült a megrendelés lehetősége.

A Silent Hornet program eredményeinek azonban csak egy részét használták fel a Block III-nál. Megvalósul a pilótafülkék műszerfalának teljes átalakulása, egy-egy 19X10 hüvelykes nagyméretű display lesz beépítve, amelyen lehetőség nyílik a légi helyzetkép virtuális 3D megjelenítésére Ugyancsak 3D audio rendszer lesz a pilóták sisakjában, vagyis a rádió üzeneteket, figyelmezető hangjelzéseket abból az irányból hallják, ahonnan az érkezik.

15_3.jpg

Az infravörös célfelderítő rendszer azonban „felemás” módon valósul meg, nem beépített formában, hanem a törzs alatti póttartály mellső szekciójában helyezik el. A takarékosság jegyében a szolgálatból kivont F-14D gépek AAS-42 berendezését használják fel, amely tökéletesen megfelel a célnak. A girostabilizált optikai elem hőérzékelője higany és kadmium tellurid ötvözetéből készült és a nagyobb hullámhosszú  infra tartományban érzékeny.

19_1.jpg

Nem esett szó eddig a hajtóműről. A General Electric F414 jól bevált erőforrás, amely kis híján 10 tonna tolóerőt biztosított. A Block III változat számára azonban ez is fejlesztésre szorult volna, amennyiben erre nem kerül sor a Silent Hornet keretében évekkel ezelőtt. A GE kétféle programot dolgozott ki, amelyben közös, hogy a nagynyomású kompresszor fokozatainak számát hétről hatra csökkentették. Ez elvileg romlást eredményezne a paraméterek terén, ezzel szemben fordítva történt. A felszabaduló hely miatt növelni lehetett az egyes fokozatok lapátjainak húrhosszát, amelyek már a legújabb 3D technológiával lettek tervezve, az előzőekhez képest lényegesen kedvezőbb tulajdonságokkal. A kevesebb fokozat ellenére nőtt a sűrítési viszony, a levegő átfutás mértéke másodpercenként 85 kg-ra emelkedett, és a fajlagos fogyasztás pedig csökkent. A GE szoftveresen megoldotta a hajtómű elektronikus szabályozó rendszerével, hogy az F414 a felhasználó igényétől függően az új megoldásoknak köszönhetően lényegesen hosszabb üzemidővel, vagy a jelenlegi élettartam mellett 20%-al nagyobb tolóerővel rendelkezzen. Utóbbi különösen lényeges a Super Hornet esetében, amely nem tartozik a kiemelkedő tolóerő/tömeg aránnyal rendelkező típusok közé. Tehát békeidős gyakorló repüléseknél alacsonyabb tolóerő, hosszabba élettartam, háborús bevetésen pedig nagyobb teljesítmény áll rendelkezésre. Az EDE/EPE (Enhanced Durability Engine/Enhanced Performance Engine) program fejlesztése megtörtént, és rendelkezésre áll, de az nem világos az eddigi információk alapján, hogy az új gyártású gépeknél megmaradnak a régi erőforrásoknál, vagy az új változatú hajóműveket rendelik meg.

8_12.jpg

(fotó: Boeing)

A Block III fegyverzeti lehetőségei alapvetően nem változnak. Mint ismeretes, a Super Hornet volt az első, amely már alkalmazhatta az AMRAAM legújabb változatát az AIM-120D-t, ez lehetővé teszi a nagyobb hatótávolságú radar lehetőségeinek kihasználását. Közelharchoz az AIM-9X áll rendelkezésre, mindezekből egyidejűleg összesen akár 14 darab is függeszthető. A csapásmérő eszközök hosszú sorát mellőzzük, de ezek között érdemes megemlíteni a rendszeresítés alatt álló LRASM szárnyas rakétát, amely az USAF által alkalmazott AGM-158 JASSM továbbfejlesztett verziója a tengerészet számára. Az akár 500 km-ről indítható alacsony észlelhetőségű fegyver hajók megsemmisítésére szolgál. Bizonytalan még a sorsa egy érdekes rakéta típusnak. A Super Hornet fedélzeti radarja, és a nagy kapacitású adatátviteli rendszere lehetővé teszi, hogy együttműködjön az új E-2D Hawkeye légtérellenőrző géppel. Ez nem csak az ellenséges repülő eszközök, hanem hajók és ballisztikus rakéták felderítésére is képes. Különösen fontos a kínaiak által rendszeresített DF-21 típusú rakéták elleni védelem megoldása, ezek a különleges fegyverek ugyanis végfázis irányítással képesek lehetnek a repülőgép hordozók megsemmisítésére. A kísérő flotta kötelék hajóin nem véletlenül állnak szolgálatban a rakéta elhárításra alkalmas SM-2 rakéták, amelyek akár 500 km-es távolságban is képesek az elfogásra. Az egyik változat az SM-6 Dual kettős feladatú, alkalmas a légi célok mellett a hajók megsemmisítésére is. Ennek gyorsító fokozat nélküli változatát rendszeresíthetik a Super Hornet fegyverzetében. A nagyméretű rakétákból négy fér el a szárnyak alatti nagy teherbírású felfüggesztőkön, már amennyiben a jelenleg még csak  terv a megvalósulás útjára lép.

Az eddigi üzemeltetési tapasztalatok alapján módosított Block III változatú gépek élettartamát tízezer órára tervezik, a már meglévő Block II-esek átalakításával készülőket pedig a jelenlegi hatezerről kilenc ezerre növelik. Ezzel egészen 2040-ig biztosított lesz a tengerészet számára megfelelő mennyiségű és minőségű gépet biztosítani.

dsc_1639.jpg

A kilenc aktív repülőgép hordozó fedélzeti ezred állományában így 2-2 F-35C és 2-2 Super Hornet Block III század üzemel majd hosszabb távon, nem számítva a részben  azonos, de elektronikai hadviselésre optimalizált EA-18G Growler-eket, amelyek  hasonló korszerűsítésen, üzemidő hosszabbításon esnek majd át.

  A forrás megjelölés nélküli fotókat a cikkíró készítette

                                                                           

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr5714983554

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.