Repülés, repülőgépek

jetplanes

jetplanes

Generációváltás a pilótaképzésben

2021. május 04. - stonefort2

                                  

Boeing T-7A Red Hawk

Az Egyesült Államok légierejében még mindig az ősrégi, pontosan 60 évvel ezelőtt rendszeresített Northrop T-38 Talon gépeket használják a haladó pilótaképzésre. A szuperszonikus sebesség elérésére képes típus ugyan több korszerűsítésen is átesett, de leváltása nem halasztható tovább. Repülési jellemzői  elégségesek még manapság is, de a kezdeti harckiképzés korszerű követelményeinek már nem felelnek meg. A T-38 leváltását régóta tervezik, de konkrét lépésekre csak az elmúlt évtized elejétől került sor.

1_47.jpg

Az USAF terveinek elébe mentek a gyártók, hiszen jelentős üzletről van szó, manapság ugyanis még mindig több mint 500 darab T-38-as áll szolgálatban, amelyek egy az egyben történő leváltása ugyan csak hosszabb távon  várható, de így is több száz gép megrendelése vehető bizonyosra, nem számítva a jelentősnek ígérkező exportot.

Minden új program a követelményrendszer felállításával kezdődik, hiszen a gyártók ennek alapján végzik el az új típusok kifejlesztését. A T-X kiírás elvárásai között szerepelt, hogy az új típus rendelkezzen elektronikus „fly-by-wire” kormányrendszerrel, de ugyanakkor a korszerű vadászgépekkel szemben nem kell instabil kialakításúnak lennie. Egy bevált, megbízható hajtómű alkalmazása volt a második feltétel, de a T-38-al szemben az új típus csak egy erőforrással rendelkezhet, ami jelentős költségcsökkentő tényező mind a beszerzés, mind a karbantartás és az üzemanyag felhasználás, összességében a gazdaságosság terén.

3_43.jpg

A kisebb homlokfelület és az ezzel összefüggő alacsonyabb légellenállás egymás mögötti ülés elrendezést igényel, így tandem kialakítást vártak a pályázóktól. Mivel az új gyakorlógép javarészt az ötödik generációs harci típusok „előszobája” lesz, ezért elvárás az azokéhoz hasonló repülési jellemzők biztosítása, pontosabban ez csak a könnyű vezethetőségre, nagy állásszögű repülési képességre, és kiváló manőverező paraméterekre vonatkozik. Néhány konkrét adatot is közöltek, például a kívánatosnak tartott átmeneti forduló szögsebesség érték legalább 18 fok másodpercenként , közepes magasságban. Ez hasonló, vagy kismértékben marad el több harci típusétól.

A későbbi korszerűsítések, képesség bővítések lehetőségét már az alaptípusnál is biztosítani kell, például egyelőre kihasználatlan belső terek, nyitott architektúrájú elektronika biztosításával. Egyelőre nem elvárás  a beépített fedélzeti radar, viszont a gépnek képesnek kell lennie „virtuális radar” alkalmazására. Ez azt jelenti, hogy a számítógép rendszer a pilóta számára képes generálni nem létező légi és földi célpontokat. Nem volt a követelmények között viszont  a  túlélő képesség fokozása pl. öntömítő üzemanyag tartályokkal és a kompozit szerkezeti anyagok alkalmazását sem tartotta fontosnak a megrendelő. Ennek oka, hogy a hagyományos alumínium ötvözetek jóval olcsóbbak, és a javításuk is egyszerűbb.

10_37.jpg

A leendő új gyakorlógép üzemeltetési jellemzőivel szemben viszont magas követelményeket állítottak. A minél egyszerűbb és olcsóbb üzemeltetéshez hozzá tartozik, hogy a fedélzeti berendezések hozzáférhetőségét biztosítsák, lehetőleg úgy, hogy minél kevesebb dologhoz legyen szükség szerelő állványokra, létrákra. A magasabban elhelyezett részegységek elérését úgy kell biztosítani, hogy a lejjebb lévő szerelőnyílások fedele lefelé nyithatóan lépcsőfokként is szolgáljon.

A  pályázati kiírásra egy sor cég jelentkezett, köztük európai is. Az olaszok a két hajtóműves M346 Master speciálisan amerikai igények alapján módosított T-100 jelzésű változatát ajánlották fel. A Northrop Grumman egy vadonatúj Model 400 jelű géppel jelentkezett, rajtuk kívül még a Scaled Composites és a BAe Systems is tett ajánlatot. Komoly eséllyel indult a Lockheed Martin, amely a dél-koreaiakkal közösen létrehozott T-50 Golden Eagle típussal vett részt a versenyben. Utóbbi volt az egyedüli szuperszonikus a felsoroltak közül.

4_45.jpg

Vadonatúj fejlesztéssel lépett elő viszont a Boeing, amely partnerként bevonta a svéd Saab céget is. A két nagynevű repülőgépgyártó 2013 decemberében  írt alá együttműködési szerződést, és azonnal hozzáláttak a tiszta lappal induló vadonatúj típus tervezésének. Ellentétben a többi pályázóval, a T-X program elnyerésére szánt konstrukció magában hordozza a későbbi továbbfejlesztés lehetőségét, mégpedig nagyon komoly mértékben, és alapját képezheti egy új könnyű többfeladatú harcigépnek is.

A fejlesztés nem a régi megszokott módon történt. Nem volt szükség mérethű makettre, amely a csőhálózatok, berendezések elhelyezésének próbáira szolgált. „Iron Bird” sem épült, ez az egyes rendszerek vasvázas állványokon elhelyezve végzett működéspróbáira szolgált volna. Minimális mértékben használtak szélcsatorna teszteket, amit csak lehetett azt számítógépes szimulációkkal, „virtual reality” eszközökkel végeztek. Mindez jelentős mértékben lerövidítette a munkát, pedig a programon csak kevesebb, mint kétszáz fő dolgozott. Mégis gyorsan haladt a munka, olyannyira, hogy az első T-X programra épített repülőgép 36 hónappal és tíz nappal a fejlesztés megkezdése után a levegőbe emelkedhetett.

14_19.jpg

Az N381TX civil lajstromjelű gép inkább hasonlított egy „komoly” harci típusra, mint olyanra, amely „csak” kiképzésre szolgál. A 2016. december 20-án végrehajtott első repülést követte pár hónappal később a második példány is, de ezek deklaráltan nem prototípusok voltak. A rendkívül részletes számítógépes tervezés olyannyira bejött, hogy a gépek végszerelésénél a tervezett munkafolyamatok 75%-a elsőre sikeresen végződött és csak negyed részben kellett módosítani kisebb eltérések miatt. Egy hasonló méretű és komplexitású hagyományosan tervezett repülőgép típushoz képest 80%-al lett rövidebb a végszerelés ideje, és egy további nagyon fontos területen is nagyságrendi előrelépést tettek, a gép számítógépes  szoftvereinek megírása  fele időt vett igénybe, mint más esetekben.

boeing-t-x-another-great-day-to-fly960x600.jpg

A két Boeing /Saab T-X gyakorlatilag már szériagépnek volt tekinthető, csak annyiban különböznek a későbbi példányoktól, hogy egy sor adatrögzítőt helyeztek el bennük, a fedélzeti rendszerek működésének ellenőrzésére.

Noha a többi pályázónak is azonos idő intervallum állt rendelkezésére, és zömük már meglévő típussal pályázott, semmivel sem álltak jobban, mint a Boeing/Saab páros. Az összehasonlító tesztekből mégis a vadonatúj konstrukció jött ki jobban, részben a már bizonyított képességek, részben a komoly továbbfejleszthetőségi potenciál miatt.

Az USAF vezetése 2018 szeptemberében hozta meg a döntését, aminek eredményeképpen a Boeing/Saab párost bízták meg 351 db repülőgép, 46 szimulátor legyártásával, összesen 9.2 milliárd dolláros keretösszegből. Ugyanis nem „csak”   egy új típusról van szó, hanem egy komplex kiképzési rendszerről, amelyek  egy része maga a gép. Az összes oktatási segédeszközt is ki kell dolgozni, és át kell adni a légierőnek az említett összegből.

7_36.jpg

Miután eldőlt a további fejlesztés és gyártás joga, az új típus megkapta a hivatalos elnevezését, ez lett a T-7A Red Hawk. A név kiválasztásánál szerepet játszott a második világháborúban kiválóan helytállt fekete pilótákkal repülő „Tuskegee” alakulat, amelynek  ismertető jele, a pirosra festett vezérsík volt.

9_31.jpg

Most nézzük részleteiben a gépet. Az egyelőre üres orr rész mögött lévő pilótafülke lépcsőzött kivitelű, így a hátul helyet foglaló oktató kilátása is biztosított. A személyzet számára a legújabb katapult ülést választották, a Collins Aerospace által fejlesztett és gyártott ACES 5-öt. Ez lényegesen különbözik a többi ACES üléstől, ugyanis megoldották hogy katapultálás esetén a kezek légáramlat miatt történő szétcsapódása és esetleges sérülése ne történhessen meg, ezt egy kinyíló háló akadályozza. Ha nagy oldalirányú erők közben történik a gépelhagyás, akkor sem billen el a pilóta sisakja, mert azt a fejtámasz előtt tartja a két oldalt lenyíló kar. Az ülés alsó részén lévő új fejlesztésű CKU-5C  rakéta „kíméletesebb” gyorsítással biztosítja, hogy megelőzzék a pilóták gerinc sérülését, de ugyanakkor a rendszer teljes „leműködésének” ideje nem nőhetett.

8_31.jpg

A régi ülés típusokhoz képest sokkal nagyobb térfogatú a vészmentő készlet, amelyben felfújódó gumicsónak, élelmiszer, szükség esetén fegyver, horgászfelszerelés, gyógyszer, kötszer, stb, található. Sikerült a GR7000 mentőernyő méretét is megnövelni, ami természetesen a süllyedési sebesség mellett a lábsérülés esélyét is csökkenti. Az USAF évekkel ezelőtt jelentős mértékben kiterjesztette a  lehetséges testméreteket, ennek megfelelően az új ülés biztonságos mentést biztosít a kis termetű 47 kilós és a nagydarab 110 kilós pilótáknak is nullától 1100 km/h műszer szerinti sebesség és nullától a maximális magasság körülményei között is. Mivel kétüléses gépről van szó, ezért létfontosságú, hogy a pár tizedmásodperces különbséggel működő katapultok a kirepülést követően ne ütközzenek össze, ezt a gyorsító rakéták fúvókájának eltérő szögű beállításával oldották meg. Az egyik ülés így egy kissé jobbra, a másik balra tart a haladási irányhoz képest.

12_21.jpg

A gépelhagyás idejét csökkenti, hogy nem kell ledobni a kabintetőt, annak plexijét a beágyazott robbanó zsinór töri szét, a túlnyomás pedig kifelé tereli a törmeléket. A balra nyíló egyrészes kabintető gyártásánál új technológiát alkalmaztak, a fém kerethez nem több száz csavarral, hanem ragasztással rögzítették. A gép számos más részén is alkalmaztak új eljárásokat, például sok a 3D nyomtatással készült alkatrész, természetesen csak olyan helyeken alkalmazzák ezeket, ahol kisebb a mechanikai és hőterhelés.

clip_6_1.jpg

A pilótafülke kialakítása az ergonómiai szempontok szerint történt, az ülés magasság a személyzet testalkatához igazítható. Az F-16, F-22 és F-35 vezetése jobb oldalt elhelyezett kisméretű joystick segítségével történik, ezt a megoldást alkalmazzák a T-7A típusnál is. A műszerfal felső részén még ott lesz a hagyományos HUD is, de ahogy az az F-35-nél már beválthoz hasonló nagyméretű színes folyadékkristályos display-t építenek be, néhány kisebb mellett. A kijelzőkön a korszerű elveknek megfelelően elő lehet hívni a rendszerek adatait, de normál esetben ezek nem jelennek meg, hanem csak a repülési feladattal kapcsolatos adatok. Rendkívüli esetben a hibás rendszer paraméterei természetesen elsőbbséget élveznek. A nagy display-t és több más elemet az izraeli Elbit Systems USA-ban működő részlege szállítja csakúgy, mint az adatátviteli rendszert és a gép beépített tartozékaként rendelkezésre álló kiképzést segítő berendezést, amely képes virtuális hibajelenségek, vészhelyzeti szimulációk generálására. A repülés minden adatát rögzítik, azt adathordozóra töltik és a kiértékeléshez nyújt segítséget. A belső világítás kompatibilis a sisakra szerelhető éjjellátókkal.

6_41.jpg

A pilótafülke alatt két oldalt lenyitható borító panelek mögött találhatók a fedélzeti elektronika berendezései, természetesen egy rétegben, így megbontást követően csak az adott rendszer ismételt ellenőrzésére és működéspróbájára van szükség.

Az üzemanyag legnagyobb része a pilótafülke mögötti törzs szekcióban található, és nagy valószínűséggel (bár erről nem találtam adatot) a szárnyakban is kialakítottak integrál tartályokat. Összesen öt felfüggesztési pont lesz, amelyekre azonban csak nagy távolságú áttelepüléskor lesz szükség, a póttartályok rögzítéséhez. Azonban ha sor kerül a könnyű harci verzió fejlesztésére, akkor a pilonokra fegyverzetet is lehet majd felszerelni.

11_28.jpg

A szárnyak mechanizációja egyszerű, a belépőél külső szakasza kitéríthető réselt orrsegédszárny, amely a sebesség és állásszög függvényében működik. A kilépő éleken pedig egy-egy flaperon azaz fékszárny és csűrő található. Utóbbiak működtető busztere a szárny alsó részén áramvonalas burkolatban lett elhelyezve. A kiváló aerodinamikai jellemzőkben részes, hogy a Hornet/Super Hornet típuséhoz hasonló LERX található a törzs oldalán, amely a hátsó kabin mellett kezdődik. Ez az aerodinamikai felület főleg nagy állásszög mellett jut szerephez és egyben arra is szolgál, hogy az osztott szívócsatornák felé terelje a légáramlatot.

boeing-saab_t-x_w_engine_scale_figure_5-4-2017_copy.jpg

A futóművek érdekessége, hogy jelentős részben azonos az F-16-osnál alkalmazottal. Ugyancsak a Collins Aerospace szállítja, és talán feleslegesnek tűnik, hiszen a Fighting Falcon egy jóval nehezebb repülőgép. Azonban két ok miatt is indokolt lehet a masszív kialakítás, egyrészt a még gyakorlatlan növendékek által végrehajtott sok durva leszállás, másrészt a tervezett harci verziók nagyobb tömege miatt.

A törzs hátsó szekciójának tervezéséért és gyártásáért a svédek felelősek. Talán azért esett rájuk a választás, mivel a Gripen révén már komoly tapasztalatuk van a General Electric F404 integrációja terén (ennek kissé módosított változata az RM12-es). A szóban forgó erőforrást annak idején a két hajtóműves F/A-18 Hornet számára fejlesztették, de ahhoz, hogy egyetlen hajtóművel rendelkező típuson alkalmazzák, fokozni kellett az üzembiztonságot. A T-7A számára gyártott F404-GE-103 némileg különbözik, ugyanis a Super Hornet számára létrehozott jóval nagyobb teljesítményű F414-es FADEC rendszerét alkalmazzák, ez digitális elektronikus vezérlést jelent, többszörözött biztonsággal. A T-7A erőforrása azonban „csak” közel 8 tonnás tolóerőt ad le, ami jóval több, mint elég egy gyakorlógép számára. Pláne úgy, hogy a hozzáférhető adatok szerint a gép nagyon könnyű, ez egyben azt is jelenti, hogy csak részben van szükség a maximális teljesítményre. A „visszafogott” hajtómű élettartamát jelentősen növelheti az alacsonyabb teljesítmény szint.

303321_t-x_1600x1200s-001_fnl.jpg

A bal oldali függőleges vezérsík és a hajtómű között építették be a fedélzeti APU-t (Auxiliary Power unit), amely biztosítja a sűrített levegőt az indításhoz. Ez a régi T-38-hoz képest nagy könnyebbség, ugyanis annak még külső aggregátorra volt szüksége. Az APU, a hajtómű levegős startere, a jegesedés jelző rendszer, az elektromos energia ellátó hálózat valamint a VOR /ILS navigációs berendezések ugyancsak a Collins Aerospace gyártmányai, így a GE mellett ez a cég a program legnagyobb alvállalkozója. Az alkalmazott eszközök többsége (kb. 80%-a)  nem új fejlesztésű, hanem más típusokon már bevált, ami ugyancsak költségcsökkentő tényező. Teljesen új tervezésű viszont az OBOGS fedélzeti oxigén generátor, ennek oka, hogy több korszerű amerikai típuson is komoly problémák voltak az eddig alkalmazott, de régebben tervezett hasonló feladatú rendszerrel.

13_25.jpg

A T-7A az első időszakban minden bizonnyal csak kiképzésre szolgál majd, ennek ellenére egy sor céges grafika jelent meg a felfegyverezhető változatról. Ennek egyik feltétele természetesen a kihasználatlan orr részbe beépített AESA rendszerű fedélzeti radar, amely lehetővé  teszi a légi és földi célok felderítését. Az említett rajzokon a gép AMRAAM, AIM-9X rakétákon kívül gépágyú konténert, valamint SDB önirányítású bombákat hordoz, de ezek helyett, vagy mellett természetesen póttartályok is felszerelhetők, hiszen a  hatósugár a kis befogadó képességű törzstartályok miatt nem elégséges. Opcionális lesz a légi utántöltés, a törzs tetején megvan a helye a vevő berendezésnek, de az első két gépnél még nem építették ki a rendszert.

Aki kíváncsi a gép főbb adataira, az keveset talál, mivel azok még nem véglegesek. A tömeg paraméterekről olvasható információk minden valószínűség szerint alapvetően tévesek, az 3,2 tonnás sárkányszerkezet talán a hajtómű, és egyéb berendezések nélkül értendő „kopasz” szerkezeti súly. valószínűbb az 5,5 tonna körüli tömeg üzemanyag nélkül, hiszen a T-7A kb. 14 méter hosszú, 10 méteres fesztávolságú gép.

clip_138.jpg

A berepülési program folytatása mellett történik a gyártásra történő felkészülés. Az első két példány rendkívül rövid idő alatt jött létre, de azt követően mintha kissé lelassult volna a fejlesztés, legalábbis a 2016 óta eltelt időszak erre utal. A Boeing a harci gépei születésének megszokott helyén, a Missouri államban lévő st.louis-i üzemét készíti fel a sorozatgyártásra. A Saab Linköpingben gyártja le az első hét törzshátsórészt, majd a többit már az európai cég indianai Lafayette-ben jelenleg épülő üzemében állítja elő.

A T-7A eddigi tapasztalatai megfelelnek az elvárásoknak. Repülési jellemzői kiválóak, pl. a tervezett állásszög limitnél jóval nagyobb érték mellett is kormányozható, emellett fontos tényező, hogy a digitális tervezés is bevált, ennek egyik eredménye, hogy a gépek műszaki megbízhatósága is jól alakul, az első 15 repülés során semmilyen technikai probléma nem lépett fel, és azóta is csak kisebbek korrekciója vált szükségessé.

letoltes.png

Először öt EMD (Engineering and Manufactruring Development) példány készül el, amelyek tapasztalatai alapján dolgozzák ki az összeszerelési, beszabályozási dokumentációkat, technológiai eljárásokat, majd ezt követően kerül sor a nagyobb arányú széria gyártásra a következő évtől. A T-7A Red Hawk 2023-ban áll szolgálatba először Texasban a Randolph légi bázison, és egy évvel később éri el az IOC-t azaz a bevethetőséget, amely ebben az esetben a kiképzés megkezdését jelenti.

Párhuzamosan folyik az oktatási rendszer többi elemének előkészítése is. Már üzemel az első szimulátor, amely 300 fokos látószögű gömbkupolás, és segítségével még a kötelék repülés is gyakorolható. A rendszer projektorai 8K felbontású képet vetítenek, minden eddiginél élethűebben imitálja a repülést, természetesen a túlterhelés kivételével. Folyik a GBTS (Ground Based Training System) kidolgozása a növendékek számára, amely már ugyancsak minimálisan papír alapú, és (CBT=Computer Based Training) számítógéppel segítve tanulhatók meg segítségével a különböző procedúrák, vészhelyzeti eljárások, stb.

save_20200924_155855.jpg

Még el sem kezdődött a széria gyártás, máris jelentkezett több potenciális megrendelő. Aláírt szerződés persze még nincs, de konkrét adatigényléssel fordult a Boeing-hoz a T-7A ügyében Ausztrália, és meglepő módon Szerbia. További tucatnál több potenciális megrendelő jöhet szóba, és optimista előrejelzések szerint akár kétezer darabnál is több gép gyártása is elképzelhető. Pláne akkor, ha hamarosan létrejön a könnyű harci változat, amely képességeiben alig marad el a „komolyabb” típusok mögött, költségeiben viszont nagyságrenddel kedvezőbb. A beszerzési árról azonban egyelőre még becsléseket sem nagyon találni, az említett teljes amerikai üzlet tartalmazza a szimulátorokat is, ezért nem lehet gépre lebontott összeget csak becsülni. Az biztosra vehető, hogy a T-7A kevesebb, mint a felébe, harmadába  kerül egy harci géphez viszonyítva.

engine-air-restart_jet_still002-scaled.jpg

Az USAF stratégái számára már elfogadhatatlan az eddigi rendszer, már ami az új típusok rétestészta hosszúságúra elnyúló rendszerbe állítását és csillagászati költségszintjét érinti. Emiatt fogalmazódott meg, hogy a jövő harci gépeinek sokkal egyszerűbbnek, olcsóbbnak, rövid idő alatt szolgálatba állíthatónak kell lenniük. A megfogalmazás mögött az úgynevezett „eSeries” fogalom áll, ami gyorsan kifejleszthető  digitális tervezésű típusokat takar, és ennek egyik előfutára lehet a T-7A Red Hawk.

 Fotók: Boeing, USAF

                                                                                    

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr5916522430

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.

süti beállítások módosítása