VTOL '60 - 4. rész: A P.1154 és a Mirage IIIV, az NBMR-3 győztesei

2016. április 13. 17:32 - Maga Lenin

A VTOL ’60 sorozat folytatásában az NBMR-3 kiírás "győztes" vadászgépei következnek. Közelebbről, az angol nyertes és az „ugyanolyan jó” francia.

/A korábbi részek, még a techstory-n: 1. rész, 2. rész, 3. rész; illetve a Köszöntő a modernwartech-en./

1154_makett_nyito.jpg

Az angol beteg: Hawker P.1154

Amikor a Hawker P.1127 elkészült, bár nagyszerű technológiai lépést jelentett a VTOL repülőgépek terén, de valójában leginkább a Bristol Aero Engine Company BE.53 néven indult, majd Pegasus-ként ismertté vált, különleges gázturbinás sugárhajtóművének volt a repülő próbapadja. Ennek megfelelően a P.1127 a lehető legkisebb és legegyszerűbb kialakítású volt, nem számoltak a tényleges katonai alkalmazásával. Így azonban, hiába volt sikeres, az 1960 végén először felszállt gép okozott némi fejtörést a Hawker Siddeley (HS) cégcsoportnak. (Mely több, ismert brit repülőipari cég, és így márkaneveik tulaja is volt, közvetlenül természetesen a Hawkeré.) A minimális hatótávolságú és terhelhetőségű P.1127-esnél valami sokkal jobbra volt szükség, egy, lehetőleg szuperszonikus vadászgépre. Ez azonban jelentős áttervezést igényelt, ráadásul egy ilyen gép lehetősége szinte nullára redukálta volna az érdeklődést a P.1127, illetve az esetleges közvetlen (hamarabb elkészülő, könnyű kategóriájú) utódai iránt. Így a P.1150 néven azért persze papírra vetett, a fentieknek megfelelő, ígéretes tervét nem is reklámozta nagyon a cég. Az 1961-ben vizsgálni kezdett, új típus lelke a Pegasus egy még különlegesebb, az ún. PCB-vel ellátott verziója volt.

hawker-siddeley-harrier-gr_1-pcb-test-aircraft-xv798.jpg

A Harrier GR.1 ’PCB 1’, vagyis a British Aerospace és a Rolls Royce 1983-as PCB-tesztgépe. A gépet egy-egy selejt GR.1 és T.2 verzióból rakták össze. A Pegasus lehetséges továbbfejlesztése ekkoriban is(mét) terítéken volt, és szintén a PCB-vel próbálkoztak. A gépet egy, eredetileg hadihajók lövegtornyait emelő daru tartotta, és a fúvócsöveket a képen látható módon, rögzítve építették be. A vizsgálat ezen szakaszában az égésgázok újbóli beszívását vizsgálták. A PCB 1 sosem repült a darutól függetlenül (forrás)

A Pegasus, bár nagy tolóerejű hajtómű volt, a VTOL üzem igényei miatt nem volt alkalmas szuperszonikus repülőgépek számára. Noha valószínűleg elviselte volna az 1 Mach feletti repülést a megfelelő beömlőnyílásokkal és szívócsatornával, de nem erre volt optimalizálva, egyértelműen más megoldásra volt szükség helyette. A fő probléma a nagy átmérőjű kompresszor volt, aminek nulla sebességnél is elég levegőt kellett továbbítania a négy kiömlő felé, hogy felemelhessék így a P.1127-est. Ezen azonban nem lehetett érdemben segíteni a konstrukció alapvető jellemzői miatt, viszont ott volt az első két kiömlőből kijövő, égésen nem átesett levegő. A megoldás tehát az lett, hogy ezt a levegőt lényegében utánégetni kell, vagyis, üzemanyaggal keverve meggyújtani, és így kifújni, de mindezt turbina közbeiktatása nélkül. Így az új Pegasus, melynek legfőbb verziója a BS.100 (Bristol Siddeley 100, a Bristol beolvasztása miatt) nevet kapta, ezt az elvet használta fel, melyet az angolok Plenum Chamber Burning (PCB, kb. oldalkamra-utánégetés) névvel illettek.

bs100.jpg

A BS.100 nagyon fura szögben fotózva - minden esetre alulról látunk rá. Az elülső két fúvóka, amelyen a PCB átnyomta a nagyon forró gázt, lamellák nélkül készült, hiszen nem nagyon volt olyan anyag, amit ezt a hőterhelést huzamosan elviselte volna (forrás)

A helyzet azonban megváltozott, amikor kijött az NBMR-3, és hirtelen nem hogy brit, hanem NATO-szintű igény jelentkezett egy szuperszonikus VTOL harci gépre. Az ekkor P.1150/3 változatú tervvel a Hawker Siddeley belépett a sok száz gépes megrendeléssel kecsegtető versenybe. Egyidejűleg – ahogyan a HS előrelátta – a Royal Air Force, és a flottalégierő, a Fleet Air Arm is lelkes lett a gép iránt, így az állami finanszírozás is megnyílt a projekt számára. Jellemző a korabeli fejlődési ütemre, hogy mindkét légierő a még épp, hogy, de hangsebesség alatti, alig pár éves gépeit kívánta lecserélni az új típusra. A hatalmas érdeklődés viszont, igazából nem annyira váratlanul, eléggé megnehezítette a fejlesztést. Amíg ugyanis a RAF az eredeti, támadó feladatokra is alkalmas vadászgépet várta az immár P.1154-esnek nevezett géptől, addig az FAA egy kétüléses elfogóvadászt akart leginkább. Szerencsére legalább a RAF és az NBMR-3 elvárásai nagyrészt egybeestek, de hamar világossá vált, hogy a flotta számára elég eltérő változatra lesz szükség. A Hawker, és legendás mérnöke, Sir Sydney Camm, józanul mérte fel a helyzetet, és megpróbálta az előbbi, egyszerűbb verziót erőltetni. A cégnél a tervezők jól tudták, hogy magában is komoly kihívás lesz a kor színvonalán kifejleszteni egy szuperszonikus, VTOL vadászgépet, nem kellene még jobban bonyolítani az új típust. Viszont az FAA számára szükséges, nagyméretű fedélzeti radar magában is veszélyeztette a fejlesztés határidőit, és az emiatt szükséges, második ülésben ülő radarkezelő elhelyezése is nagyon megváltoztatta a gép belső szerkezetét, súlypontját. Utóbbi ráadásul különösen érzékenyen érinti a helyből felszálló gépeket, mivel lebegés közben eleve nehéz a stabilitást biztosítani. Ezeken felül a tengerészet katapultos indítást is elvárt, ami pedig a gép orr-részének és persze leginkább orrfutójának sokkal nagyobb teherbírásúra való készítését, azaz tömegnövekedését igényelte. Bár ez egy VTOL típussal szemben igazán értelmetlen elvárásnak látszik, de volt reális magyarázata volt: a „hagyományosabb” felszállással az új vadászgép sokkal több fegyverzetet, és még inkább üzemanyagot vihetett volna magával, mint helyből indulva. A fegyverek nélküli, kevés kerozinnal visszaérkező gép pedig már leszállhatott függőlegesen.

Minden esetre a Légügyi Minisztérium nem kívánt eltekinteni a várt, 150 millió (akkori!) fontos megtakarítástól, amit a közösen használható géptől reméltek. A gond csak az volt, hogy már a tervezés elején jelezte a HS, hogy az eredetileg remélt, 80%-os azonosság a RAF és az FAA verziója között, jó, ha legfeljebb 20% lesz a valóságban. Mintha nem vettek volna tudomást a realitásokról, a tengerészek hamarosan „rájöttek”, hogy a biztonságos üzemeltetéshez feltétlen két hajtóműves gépekre van szükségük, így a BS.100 helyett két Rolls Royce Spey gázturbinát írtak elő. Ezek a beépítésük szerinti oldalra kivezetett, két fúvócsővel rendelkeztek, melyek közül az elsőket PCB-vel látták el. Így kívülről nézve a gép szinte nem változott volna, csak éppen az ilyen módon átalakítandó Spey-ek sehol sem voltak. A két, oldalsó kiömlés, melyek közül az egyik ráadásul a kompresszor mögül történt, nagyon megváltoztatták a hajtómű belső nyomásviszonyait, vagyis komoly fejlesztési munkát igényelt a terv. (A Pegasus/BS.100 esetén legalább szimmetrikusan vettek el a kompresszor mögötti légáramból, a Spey esetében viszont csak az egyik oldalra.) Szerencsére 1964 elejére mindenki belátta, hogy tulajdonképpen két külön gépet kéne fejleszteni a két légierő számára, ezért az eredeti, RAF és NATO-féle verzió maradt meg, az FAA pedig amerikai F-4 Phantomokat kapott, Spey hajtóművekkel (természetesen kettővel gépenként).

p1154_04.jpg

A P.1154 háromnézeti rajza. Ismerős, de azért markánsabb vonalak, mint a mai Harrieré (forrás)

raf-rn-p-1154-variants.jpg

A légierős (felül) és a tengerészeti (alul) verziók, és köztük lévő különbségek. A legfontosabb eltérés a két ülés, és az ezek alá máshogyan behúzható, katapultos indítást is lehetővé tévő orrfutó. Az orr vonala is kissé más, és a függőleges vezérsík is magasabb a hajófedélzeti változatnál (forrás)

A mostmár világos célok felé haladó P.1154 program során többféle, a szervezést, menedzselést illető intézkedést hoztak, elkerülendő a párhuzamosan haladó, súlyos gondokkal küszködő BAC TSR-2 terv helyzetét. Számos döntést hoztak a műszaki tartalom egyszerűsítése érdekében, hogy tarthassák a határidőket és a költségkeretet. Ejtették a digitális számítógépeket, az automatikus terepkövető képességhez szükséges rendszereket, és számos irányított fegyverfajta alkalmazásáról is lemondtak, és csak az előkészületeket tették meg a gépen az atomfegyverek hordozására. A BS.100 fejlesztése közben a Rolls Royce-hoz került. A harci elektronika fő elemeivel, nem annyira műszaki jellegű, de elég nagy gond adódott. A radar és a támadó-navigációs rendszer fejlesztését a Ferranti kapta, de egy korábbi, túl magas árrés miatti vizsgálat következtében a szerződéseket a Légügyi Minisztérium nem volt hajlandó aláírni a vállalattal. Ez 1,5 éves csúszással fenyegette a P.1154 szolgálatba állítását, melyet ekkor 1969-re terveztek.

 

Az eredeti Harrier

A P.1154 közben a Harrier nevet kapta a Királyi​ Légierőtől (a posztban az egyértelműség kedvéért marad a számozott jelöléssel). A P.1127-esnél jóval harciasabb, elegánsabb kinézetű új vadászgép nagyobb is volt technológiai elődjénél: hossza 17,53 m (5 m-rel több), fesztávolsága 8,64 m (+1,22 m), magassága 3,81 m (+0,7 m). A 41 fokos nyilazású szárnyat magasan kötötték be, nagy negatív V-beállítással, míg a törzs aljában továbbra is a jókora BS.100 foglalt helyet, a négy kiömlővel együtt. Az orr elég kicsi volt, mivel megelégedtek volna egy valamivel kisebb antennájú radarral (ellentétben ugye a flotta igényelte, nagy teljesítményű készülékkel). A fülketető a gerinccel egy vonalban végződött, azaz hátrafelé nem biztosított túl jó kilátást. Hogy a kiáramló égéstermékektől ne legyenek zavartatva, a nyilazott vezérsíkok is magasan helyezkedtek el, hagyományos formában. A levegőt jókora, szabályozható, szögletes beömlők vezették a BS.100-ashoz. Az orrfutó igen hosszú volt, hogy nagyobb állásszögben tartsa a gépet felszálláskor. Tekintettel az előretolt leszállóhelyeken való alkalmazás csekély felszereltségére, a törzsvégbe APU került, melyről a BS.100 indítható volt. Hogy csökkentsék a forró gázok beszívását, az alul lévő törzsféklap nyitásával részben el tudták terelni az áramlást a beömlőktől.

p1154cut.jpg

Részleges metszeti ábra a P.1154-esről. Az orrfutó mögött látható a törzsféklap lenyitva, amitől a BS.100-asból kijövő forró levegő recirkulációjának csökkenését várták (forrás)

p1154-raf22.jpg

A Royal Air Force No.29 századának (képzeletbeli) szolgálatban (forrás)

Ugyan a tengerészeti verzióról, az említett módon, lemondtak, de szükség esetén a gép alkalmas volt a hajófedélzeti üzemre, ezért orrkúpját oldalra lehetett hajtani, hogy elférjen a hordozók liftjein. Néhány helyen titánt is beépítettek, de nagyrészt hagyományos, alumíniumötvözetekből állt a szerkezet. A saját tömeg alacsonyan tartása érdekében kémiai maratással kialakított alkatrészeket és méhsejt szerkezetű elemeket is használtak. Az engedélyezett túlterhelés -3 és +7,5 g között alakult, az élettartamot pedig 3000 órára becsülték.

Ez, tekintetbe véve, hogy akkoriban jóval gyorsabban avultak el, és cserélődtek le ténylegesen is a harci gépek, nem volt gond. Csak a mai, 6-8000 óráról akár 12000 vagy még több órára való hosszabbítások korában tűnik nagyon kevésnek ez a szám.

A durva földet érések esetére a tandem futóművet 3 m/s „becsapódási” sebesség elviselésére méretezték. A kerekeket alacsony nyomásra állították be a puha talajú, rejtett felszállómezőknek megfelelően, és ezúttal a támasztókerekek, melyek a szárnyon voltak, jelentős súlyt hordoztak, nem pusztán a földi stabilitást adták.

A P.1154 üres tömegét 9117 kg-ra számították, a lehetséges maximumot pedig 18166-ra, azaz a kétszeresére; ekkor csak nekifutással való felszállás volt lehetséges. Ebben 5190 literes belső üzemanyagkészlet lehetett benne, melyet harci feladatoknál két, 1364 literes póttank egészíthetett ki. (Áttelepüléshez egyharmaddal nagyobbakat is függeszthettek, plusz a törzs alá egy 909 literest is. Ezek a számok brit birodalmi gallonban kerekek.) Akkoriban főleg az amerikai gépeken terjedt a légi utántöltés lehetősége, de a P.1154 szintén felszerelhető volt a hajlékony tömlős módszerhez szükséges vevővel.

Az első, szolgálatba állításra szánt hajtómű a géphez a BS.100/8 Phase II típusjelű variáns volt. A BS.100 az engedélyezett túlterhelésével (ún. rövid üzemmód), 20 másodperc erejéig, 16284 kg tolóerőt volt képes leadni. Ez elképesztő erőt jelentett, minden más, akkoriban működőképes, vadászgépekbe kerülő gázturbinánál kétszer erősebbet. Egyedül a viszonylag kis hírveréssel fejlesztett, Pratt & Whitney J58, azaz az A-12/SR-71 család hajtóműve érte el ezt a teljesítményt. Vadászgépbe legközelebb ilyen erejű hajtóművet napjainkban építettek, a szintén a P&W által készített F119 képében (és ennek leszármazottjaként, az F135 révén, melyet a VTOL képességű F-35B kapott). Ha ehhez hozzávesszük a BS.100 különleges kialakítását, jogosnak tekinthető a megállapítás, hogy akkoriban a Bristol angol mérnökei a világ élvonalában jártak. A szokásos repülési helyzetekben tehát a P.1154 1:1, vagy még magasabb tolóerő:tömeg aránnyal bírt, ami fantasztikus paramétereket biztosított a gép számára a tolóerőtől függő manőverekben (emelkedőképesség, gyorsulás), valamint a csúcssebességben. A karcsú törzs miatt még tengerszinten is 1,3 Machra volt képes a konstrukció, nagy magasságban, a szabályozható beömlőnyílások segítségével, elérhető volt a 2 Mach is. (Más források azonban csak 1,13 és 1,7 Machot említenek. Ez esetben valószínűleg a tolóerő meglett volna, de kialakításbeli és szerkezeti okokból korlátozni kellett a sebességet.) A nagy levegőigényt ezúttal is a szívócsatornán lévő, befelé nyíló pótbeömlők biztosították.

p1154mock1.JPG

Az épülő mock-up közepe oldalról, a BS.100 lefelé fordított fúvócsöveinek imitációjával (forrás)

A „normál” módban is 15377 kg volt a BS.100 teljesítménye, és víz-metanol befecskendező rendszer is segíthetett forró környezeti levegő és/vagy nagy tengerszint feletti magasságú start esetén. Az utánégetés, vagyis a PCB nélkül 11884 kg tolóerőt adott le a BS.100, 222 kg/s levegőfogyasztás mellett. Korszerű, gyűrűs égőteret alkalmaztak, és részleges elektronikus vezérlést. A PCB-vel ellátott, első pár kiömlőt a megváltozott tulajdonságok miatt szabályozható keresztmetszetűre kellett készíteni. Ezeket a kiömlőket már nem három, hanem négyfokozatú, 1,32 m átmérőjű, titánból készített kompresszor táplálta. A PCB-vel akár 1700°C-osan kiáramló gázsugár azonban mindenképpen gondot okozott, mivel a talajhoz nagyon közel lépett ki, kis keveredési lehetőséggel, vagyis szinte minden szilárd burkolatú felszállóhelyet megrongált VTOL módban.

A költségek csökkentése érdekében, az eredetileg tervezett, majdnem minden részletében új BS.100/9 helyett tehát a /8 verziót akarták rendszeresíteni az első gépeken, mely a Bristol Olympus egyes elemeit alkalmazta a nagynyomású kompresszorban. A könnyebb szerelhetőség érdekében a hajtóművet egyben lehetett leengedni egy kocsira, a P.1154 alá. (Ez fordított, mint a ma Harrierként ismert gépek esetében, ahol felülről lehet kiemelni a Pegasus-t.) Magának a PCB-nek a fejlesztését 50%-ban nemzetközi, NATO-forrásokból állták.

A szárnyvégeken és a törzsvégben álltak rendelkezésre kifúvónyílások a sűrített levegős, lebegés közbeni stabilizálást végző rendszernek, mely dupla vezetékekkel és nyílásokkal lett kiépítve az üzembiztonság növelése érdekében. Ezeket automatikus vezérlőegység működtette, ami nagymértékben egyszerűsítette a pilóta dolgát a VTOL manőverek alatt.

A P.1154, az említett egyszerűsítések ellenére, újat kívánt nyújtani a fedélzeti rendszerek terén is, amint ez már az APU beépítésénél is látszott. A gépre szánt radar, bár méretében kisebb volt, mint amit a flotta változata kapott volna, képességekre nézve viszont igen modern volt. A berendezés nem csak levegő-levegő, hanem akkoriban előremutató módon levegő-föld üzemmódokkal is rendelkezett, mindezt egyetlen antennával megoldva. Természetesen főleg a terepkövetés segítése volt a cél, nem a ma megszokottabb, például célkereső módok. A tervezett bevetési profil miatt azonban a P.1154 számára a terepkövetés nagyon lényeges volt. A TSR-2 számára fejlesztett inerciális navigációs rendszert is megkapta a gép, míg a fülke műszerezését egy HUD (fejmagasságú kijelző) egészítette ki. Ez is a mélyrepülést könnyítette meg, azzal, hogy a pilótának nem kellett lenéznie a szokásos adatokért a műszerfalra, miközben a fák magasságában száguldott a cél felé, 1 Mach körüli tempóval. Forradalmi újdonságnak tekinthető a mozgótérképes kijelző, amelyen a vadászgép állt a képernyő egy adott pontján, és „alatta” a térkép mozdult el. Ezek az eszközök azonban késetek, a Ferranti fentebb leírt gondjai miatt.

A P.1154 maximális fegyverterhelését 3630 kg-ban határozták meg. A törzs alatt egy 907 vagy két, egyenként 454 kg teherbírású pilonon vihetett fegyvereket, a szárnyak alatt pedig 2-2 ponton, belül 907, kívül 454 kg-os terhelhetőségű függesztő állt rendelkezésre. Az első gépek főleg nem irányított eszközöket vethettek be, mint (kazettás) bombák és rakétaindítók, de később lehetőség nyílt volna, a kor színvonalának megfelelően, rádiós vagy televíziós távirányítású rakéták, és persze atombombák hordozására is. Szintén tervezték radarelhárító rakéta alkalmazását, és a törzs alatti, 30 mm-es ADEN gépágyús konténert is. Légiharc feladatokra négy Red Top, infravörös önirányítású rakéta volt a fegyverzet a szárnyak alatt. Felderítéshez a törzs alá szerelhető konténerben fényképezőgépeket és oldalra néző radart is terveztek használni. Ahogyan a VAK 191B-nél is, egy kisebb, ezúttal F.95 típusú kamera az orrban az állandó felszerelés részét képezte. Mivel az alapvető feladat a mélyrepülésben való támadás volt, a fülketetőt egy fél kilogrammos madár 1100 km/h-s sebességű becsapódására méretezték. Ennek ellenére, hogy a gyors mélyrepülést segítsék, egy részből készült a szélvédő. A pilóta számára a dupla nullás Martin Baker Mk.9 biztosította a gépelhagyást szükség esetén.

Jellemző volt a korszak gépeire, hogy nem csak a tető kapott legalább egy merevítőt, hanem a szélvédő is több darabból állt. Ennek több oka is volt, így a megfelelő szilárdság biztosítása, illetve a hajlított plexik gyártástechnológiai nehézségei és az általuk okozott torzítás. Mára, ugyan egyáltalán nem problémamentesen, de már a jellemzően 1,5 Mach körüli sebességgel repülő F-22 számára is egyetlen darabból álló kabintető áll rendelkezésre, mindenféle merevítés nélkül.

hawker-p_1154.jpg

A Royal Navy Fleet Air Armjának gépéről készült makett (forrás)

A P.1154 számára, noha képes volt tisztán VTOL repülésekre, egyértelműen a VJ 101C-nél látott, Rolling Vertical Take-off (RVTO) eljárást szánták normál módszernek. A rendes terhelést csupán két 454 kg-os bombának vagy két Red Topnak gondolták. Előbbiekkel RVTO módszerrel 15 m nekifutásra volt szükség, röviden felszálló (STO) módszerrel pedig 67 m-es „pályát” igényelt a gép. Már csak az említett, a gázsugár által okozott komoly gondok miatt is a felszínt jócskán kímélő, nem tiszta VTOL megoldásokat favorizálták. Ezek az eljárások ráadásul jótékony hatással voltak a hatósugárra is, melyet legalább 390 km-re vártak, végig alacsonyan repülve. A könnyebb és kisebb légellenállású légiharc-rakétákkal (2 db) viszont már a bázistól 160 km-re akár 160 perces járőrözés is lehetséges volt. A leszállást az RVTO-hoz hasonlóan képzelték el, szintén a pálya kímélése érdekében.

Ezekből jól látszik, hogy azért maradt még probléma az egész koncepcióval. Az utánégetés miatt iszonyú hőmérsékletű gázárammal már tényleg fel tudott szállni helyből is egy nagyobb, harci bevetésekre alkalmas típus, majd szuperszonikus repülésre is képes volt, de a felszínre gyakorolt hatás miatt továbbra is nagyon figyelni kellett a leszállóhelyre. Ez azt jelentette, hogy például autópályák csak korlátozottan jöhettek szóba, nem is az útburkolat tönkremenetele miatt, hanem mert a széttöredezett aszfalt (vagy beton)darabkák megrongálhatták a gépet, vagy még rosszabb esetben a hajtóműveket. Mindez az RVTO és hasonló, minimális gurulást azért igénylő megoldások felé vitte a mérnököket. De adott esetben, száraz időben a füves felszállóhelyeket még így is felgyújthatta egy gép.

 

Megszorítások

1964 során a HS már építette a gyártáshoz szükséges eszközöket is. Eközben a RAF, bár a korszakban szokásos volt, de – a típus előzményeit ismerve – mégis rossz emlékű módon, előállt a kétüléses, kiképző verzió igényével. Az FAA számára készített terveket felhasználva ezúttal nem volt akkora probléma a plusz ülésből, hiszen ezen kívül nem voltak extra igények. Az orrban lévő berendezéseket hátra helyezték, és csökkent a tartályok térfogata, de összességében nem történtek nagy változtatások. Gondolva a katonai felszerelések növekvő mennyiségére, így tömegére, a BS.100 is folyamatos fejlesztés alatt állt, és úgy tűnt, kompenzálni is fogja majd a gép egy nagyobb felszállósúlyát (Phase III verizó). A RAF 157 egy- és 25 kétüléses gépet kívánt beszerezni.

makett_2_ho.jpg

Egy, a későbbi Harrier csapásmérőknek megfelelő festésű makett a RAF „Harrier”-jéről. A gépre a törzs alá egy kétcsövű, 30 mm-es gépágyús ADEN konténert függesztettek, a szárnyakon pedig szabadon eső bombák és nem irányított rakéták indítói (forrás: fenti, lenti)

makett_2_alul.jpg

Csakhogy közben a környezet nagyon rossz irányba változott a P.1154 számára. Először is, a Royal Navy felmérte, hogy ha a gép sikeres lesz, többé nem hivatkozhat arra, hogy nagyméretű repülőgép-hordozókra van szüksége feladatai ellátásához. (Talán nem véletlen erőltették a katapultos indíthatóságot a VTOL vadászgépen a kezdetektől…) Másodszor, ahogy a következő részből kiderül, eddigre a NATO-megrendelés is esélytelenné vált, bár kétségtelenül lettek volna akár szintén NATO-tag, külföldi érdeklődők a fejlett gépre. Harmadszor, és talán a legfontosabb gondot ez jelentette, a Munkáspárt került kormányra, mely kapásból összevonta a haderőnemek addig különálló minisztériumait, és nem hagyott kétséget afelől, hogy a védelmi költségvetés lefaragására készül. Mivel akkorra már a légierő lett a legdrágább fegyvernem, különösen ennek programjaira koncentráltak, elsősorban is a rendkívül fejlett, BAC TSR-2 bombázóra. A RAF viszont, úgy vélte, hogy ha a TSR-2-est törlik, akkor a nukleáris csapásmérő képessége nagyon le fog csökkenni, hiszen a V-bombázók alkotta flotta nem volt alkalmas alacsony magasságú behatolásra, magasan repülve pedig túl sebezhető volt. Ez pedig, a hidegháború kellős közepén, megengedhetetlennek tűnt – pláne, amikor már közelített a rakétahordozó tengeralattjárók kora. Ezért, a BAC hófehér csapásmérőjéhez körömszakadtáig ragaszkodtak, úgy vélték, talán meg is menthetik azt, például a P.1154 beáldozásával. A kormány hivatalosan a VTOL vadász szolgálatba állításának késésével indokolta a törlést, de ez meglehetősen mondvacsinált indok volt. A RAF maga is elfogadta, hogy a leváltandó Hawker Huntereknél jóval bonyolultabb gépe csúszni fog, 1969-ről 1972-re. Bár a gép nem volt olcsó, kirívóan nagy költségtúllépés sem jellemezte a programot. Nem utolsó sorban, a kezdeti nagy megrendelések elmaradása mellett is exportképes lett volna a világ első szuperszonikus VTOL vadászgépe, főleg a minden bizonnyal iszonyú drága TSR-2-eshez képest. A döntés végül is ’65. február másodikán született meg, és persze a TSR-2 sem úszta meg, csak április 6-áig kitartott még. A P.1154 első példányai már épülőfélben voltak a döntés meghozatalakor, és mintegy 5000 ember dolgozott közvetlenül is a programon. A két típus egymás utáni feladása olyan súlyos csapást mért a brit repülőgépiparra, amit az sosem hevert ki. Ezután már nem készült önálló, nem csak technológiai demonstrátornak szánt, élvonalbeli angol harci repülőgép.

Kárpótlásként a RAF számára is a Spey hajtóműves Phantomokat ajánlották fel (amelyek így nem voltak tisztán importáruk), illetve egy, a P.1127 bázisán kifejlesztett, szubszonikus könnyű csapásmérőt. Erről persze mindenki tudta, hogy elég cinikus lépés, hiszen pont a túl alacsony harcértékűnek ítélt variációt fogják megvalósítani a P.1127 kétféle lehetséges továbbfejlesztési irányából. Végül is a pár évvel korábban még elvetett koncepció kapta a Harrier nevet, és nem járt vele túl rosszul az angol katonai repülés, de a kisebb, könnyebb, és főleg lassabb gép csak támadó feladatkörre volt alkalmas, kis hatótávval és terheléssel. A későbbi, a Royal Navy kis hordozóin megjelenő változatok ugyan sikeresek voltak vadászgépként is a Falkland-szigeteknél 1982-ben, de ez nem kis részben a körülményeknek is volt köszönhető.

kozos.jpg

A mock-up két, részben elkészült darabja (forrás)

Némileg zavaró lehet a sorozat korábbi részeinek tükrében, hogy a P.1154 az NBMR-3 vadászgépekre vagy bombázókra vonatkozó kiírására pályázott-e. Ahogyan szó volt róla, eredetileg a tervek egy „támadó”, vagy „általános célú”, vagyis csapásmérésre is képes, 2 Mach sebességű vadászgépre szóltak, és a P.1154 pontosan ez volt. A németek, saját igényeik, nevezetesen az F-104G és a G.91 lecserélése miatt, kicsit máshogy álltak már a kérdéshez a kísérleti gépeikkel, így náluk világosan elvált a főleg (de azért nem kizárólag) vadászgépnek szánt VJ 101C és az egyértelműen, csakis (nukleáris) csapásmérésre alkalmas VAK 191B. De ez a szétválás az NBMR-3a és -3b révén is megjelent, NATO-szinten is, viszont itt a fő mozgatórugó az volt, hogy a -3b egyszerűbb, hangsebesség alatti típust jelentett, aminek a szolgálatba állítása olcsóbban és hamarabb megoldható, mint az eredeti, 2 Machra képes tervezeteké. Egyébként a P.1154 a korszerű felszereltségével (HUD, radar) a kor mércéje szerint egy jó többfeladatú gép lehetett volna, ezért is várhatott volna külföldi megrendeléseket, minden, ezzel kapcsolatos, negatív fejlemény ellenére is.

 

A francia kapcsolat: Dassault Balzac V és Mirage IIIV

Franciaország első számú vadászgép-tervezője, a Dassault iroda az olaszoknál már látott, igen egyszerű módon képzelte el a használható, szuperszonikus VTOL vadászgép létrehozását. A már meglévő, Mirage IIIC vadászra alapozták a programot, melyben egyértelműen egy, az eddig a sorozatban látottaktól eltérő koncepciót valósítottak meg: a teljesen külön használatú emelő- és menethajtóműveket. Ez talán a létező legegyszerűbb megoldás a függőleges felszállásra, hiszen csak már meglévő elemeket kell összeilleszteni, és már kész is egy ilyen repülőgép. Ezúttal azonban a túlzott egyszerűségnek ára volt.

Eredetileg az elforgatható fúvócsövű hajtómű ötlete egy francia mérnöktől, Michel Wibault-tól származott, csakhogy ez nem keltett érdekelődést hazájában, így került a szabadalom a Bristolhoz, Angliába. A Dassault MD.610 Cavalier néven foglalkozott is egy, a BS.53, azaz a Pegasus elődjével hajtott géppel, mely a P.1127 „ikertestvére” lett volna. Ezúttal a nem hangnál nagyobb sebesség, továbbá az egy hajtómű miatt nem találták elég vonzónak a gépet az állami megrendeléshez.

dassaultmd-610cavalierbe-53vectored_jpg_original.jpg

A Cavalier korabeli makettje. A vonalak erősen a P.1127-est idézik, de talán egy fokkal lágyabbak. A tandem futóműves gépen nem támaszkerekeket alkalmaztak volna, hanem a törzsből kinyúló, behúzható támasztókarokat (forrás)

balzac_szines.jpg

A Balzac V lebegés közben, színesben (forrás)

orosz_balzac.jpg

A Balzac V 001 jelű példánya kikötött lebegési teszt közben, alig valamivel a talaj felett. A rögzítési pontok a gép emelési pontjai voltak (forrás)

Az 1960 szeptemberétől kezdődő fejlesztés során a franciák, kissé meglepő módon, nem ragaszkodtak saját emelőhajtóműhöz, hanem, a németekhez hasonlóan, a Rolls Royce-tól vették azokat. De a kiszemelt RB.162 akkor még nem állt készen, ezért, és hogy a VTOL koncepciójukat igazolhassák, egy egyszerűbb technológiai demonstrátort építettek előbb, a már elérhető RB-108-asokkal ellátva. A gép a Balzac V (V, mint vertikális) nevet kapta. A Dassault az akkor még különálló Sud Aviatonnal együttműködve építette át az első Mirage III prototípust. Az immár nem kevesebb, mint kilenc (!) hajtómű számára meg kellett nagyobbítani a gép törzsét, ezért, noha szárnyai és függőleges vezérsíkja lényegében nem változott, mégis minden tekintetben nagyobb típus jött létre. Az új gép megjelenése még így is szinte azonos maradt az alapjául szolgáló Mirage III-assal, ezért ránézésre nem is feltétlen könnyű megkülönböztetni őket. A SNECMA Atar 09 menethajtóművet egy kisebb Bristol Orpheus 3-asra (BOr 3) cserélték, és a törzsbe, a súlypont köré, két sorban és 2-2 csoportban, 4-4 RB.108-ast építettek. A kétféle gázturbina tolóereje között egyébként csak egy kétszeres szorzó volt (2268 kg vs. 1002 kg), jól mutatva, hogy mennyivel kisebb erő kell a normál helyzetű gépet akár 1000 km/h-ra is gyorsítani, mint megemelni. Mivel a BOr 3 nem vett részt függőleges irányú tolóerő képzésében, így aztán kellett a nyolc emelőhajtómű, hogy a feltöltve 7 tonnás gépet megmozdítsák függőlegesen felfelé. A felszálláskori tolóerő:tömeg arány 1,12:1-hez lett. Az RB.108-asok egymás mögötti páronként kaptak közös, felfelé nyíló,  rácsos beömlőket, és külön-külön, szintén zárható kiömlőket alul. Ha az egyik hajtómű leállt volna, a vele átlósan elhelyezkedőt egy automatika kapcsolta le, nehogy átbillenjen a gép földközelben. A lebegés közbeni stabil repülést ezúttal is sűrített levegős fúvókák párjai biztosították, az orrban, a farokrészben, és a szárnyak belépőéleinek középső részeinél. Ezeket az RB.108-asok kompresszorai mögül elvezetett, 11%-nyi levegő táplálta meg. Előremutató módon ezt a rendszert egy külön markolattal, elektronikus jelekkel, tehát lényegében fly by wire módszerrel irányította a pilóta. Az üzembiztonság érdekében a vezérlőrendszer háromszorozva volt.

emelok.jpg

Az emelőhajtóművek beépítése az ábra szerint történt. Balra a hosszmetszeti képen a gyorsabb felszállást szolgáló megdöntés, jobbra pedig, a keresztmetszeti képen, a stabilabb lebegéshez szükséges megdöntés látható. Így az erővektorok mindig kicsit előrefelé, valamint a törzstől kifelé irányultak. A két hajtóműblokk közé húzták be a főfutókat, be vannak rajzolva még a rácsozott felső beömlők, a légáramlás irányával, illetve a gázturbinákon középtájt látható, majdnem vízszintes egységek a sűrített levegős vezetékeket jelzik, amelyek a kompresszorok után csapolták meg a légáramlást a stabilizáló rendszer számára (forrás)

balzac_megbontva.jpg

Tesztelő személyzettel körbevett, kissé megbontott 001-es (forrás)

francia_metszet.jpg

Itt pedig „nagyon megbontva”, azaz metszeti ábrán a Balzac V. Látható, hogy mennyire elfoglalja a szélesebb törzset is a nyolc emelőhajtómű, és hogy milyen bonyolult csőhálózat kell a sűrített levegős stabilizátor rendszernek – főleg, hogy a biztonság érdekében minden vezeték duplikált (forrás)

A Balzac V természetesen működött, hiszen tulajdonképpen semmilyen, addig nem használt megoldás nem volt rajta. A probléma csak az volt, hogy a nagyobb törzset is jórészt elfoglalta a kilenc hajtómű, és alig maradt hely üzemanyagnak: csak 1650 liter fért a gépbe. Ezért az csak 12-15 percet tudott a levegőben maradni. Mivel a BOr 3 tolóereje kicsi volt, ráadásul a törzs már nem volt a területszabálynak megfelelő, a végsebesség csak 0,9 Mach lett. Ezek mellé a gép egyáltalán nem volt biztonságos, köszönhetően a komplikált vezérlésnek. A gépet kötött lebegésben 1962 októberében tesztelték először, 6 nap múlva már szabadon lebegett, majd a következő év márciusában felszállt normál módon, és még abban a hónapban, 29-én megvolt az első teljes, oda-vissza átmenet is. Júniusban a típust már a párizsi repülőszalonon mutatták be a közönségnek. Az egyetlen példány kétszer is lezuhant, először Jean Pinier francia, majd az újjáépített gép tesztelésébe amerikai részről beszálló pilótát megölve. Utóbbi esetben kifogyott az üzemanyag, és még a katapultülés is meghibásodott, esélyt sem adva a pilótának. A két, halálos kimenetelű baleset ellenére a Balzac V 1965-ig repült, de ekkor már készen állt az utódja is.

benyomodva.jpg

Fent egy keményebb, függőleges földetérés pillanatában készült fotó. A futóművek energiaelnyelő rugóstagjai maximális mértékben össze vannak nyomódva. Az összes futószár igen magas volt, hogy jobb legyen a gázáramlás a gép alatt, de az orrfutó még hosszabb volt, hogy a gép eleve kedvezőbb állásszögben legyen normál vagy STOL felszálláshoz – amint ez a lenti képen látható (forrás: fenti, lenti)

elol_magas.jpg

balesetes_bv.jpg

Az első, 1964. január 10-ei baleset után készült fotó (forrás)

A történtek ellenére az azonos kialakítású, csak jóval nagyobb Mirage IIIV következett (a V ezúttal is betű, nem római szám). A gép még hosszabb és magasabb lett, a szárny formáján és profilján is finomítottak. Ezzel együtt még mindig a megszokott, Mirage kinézete volt a IIIV-nek. Az egyik fő különbség, összhangban az NBMR-3 céljaival, egy 544 kg teherbírású, tehát nem túl nagy belső fegyvertér volt, ahová akár atomfegyvert is lehetett függeszteni. A hajtóművek is változtak, mivel ezúttal a Pratt & Whitney TF30 egyik, a géphez szabott változatát, a TF104B-t alkalmazták, és rendelkezésre álltak az RB.162-esek is. A tolóerő így majdnem a három, illetve a kétszeresére nőtt a menet- és az emelőhajtóműveknél. Nem volt kifejezetten szerencsés az amerikai gázturbina alkalmazása, mivel a TF30 elég problémás típusnak bizonyult, pláne ekkor, hiszen még a fejlesztése kezdetén állt. Minden esetre a TF104B-ből nagyon hamar egy jobb verzió, a TF106 lett még a Mirage IIIV 01, azaz az első prototípus fedélzetén.

klasszik.jpg

Klasszikus forma – de azért észrevehető, hogy jóval testesebb a VTOL Mirage (forrás)

m3v_lebeg.jpg

Ugyanez, csak lebegés közben (forrás)

Az első, kikötött tesztre ’65. február 12-én került sor, de a technikai problémák, melyek részben már a Balzac V-nél is jelen voltak, nem változtak. A bonyolultsághoz hozzájött a megbízhatatlan TF104, majd 106, illetve, hogy a gép nehezebb volt a tervezettnél, ami ugye különösen problémás egy VTOL típusnál. A franciák is szembesültek azzal, hogy hogyan fogják megoldani a széttelepített gépek kilenc hajtóművének a szervizelését, és egyáltalán, az ellátását, és persze hogy mindez milyen összegekbe kerülne még békeidőben is – a hidegháborús viszonyok között jó lett volna pár gépet mindig hadikészültségben tartani. Szintén szembesültek a burkolt pályák megrongálódásával, valamint a saját égésgázok újbóli beszívásával. (Bár elvileg a nagyfelületű deltaszárny ezen valamelyest enyhíthetett, de a bonyolult aerodinamikai kölcsönhatások miatt ezt nehéz megmondani információ hiányában.) A IIIV az átmenet közben bedöntés irányban meglehetősen instabil is volt, ami nem könnyítette meg a pilóta dolgát. (Ezt a szárny alatti fúvókák kijjebb helyezésével lehetett volna orvosolni, de az erős nyilazás miatt ez valószínűleg fizikailag lehetetlen volt.)

Teljes átmenetet először 1966. március 24-én hajtottak végre a géppel, amelyet a neves Jean-Marie Saget vezetett, de hiába, mivel négy nappal később megszületett a program törléséről szóló döntés. Alacsony intenzitással, VTOL repülési adatok gyűjtésére még folytak repülések. A 02 jelzésű, második Mirage IIIV egy még újabb TF30-assal, az ezúttal már SNECMA gyártású TF306C-vel volt ellátva, és tolóereje még nagyobb volt, mint a korábbi típusoknak. Az RB.162-esek feletti beömlők takarólemezeit a felfelé nyílóról hajtóművenkénti, oldalra nyílóakra cserélték, melyek kedvezőbb áramlási viszonyokat tettek lehetővé. Az első géppel csak 1,35 Machot értek el, de a második IIIV ’66. szeptember 12-én, vízszintes repülésben egészen 2,03 Machig gyorsult, ezzel tartva a VTOL gépek sebességi rekordját a mai napig.

eletkep.jpg

Életkép a ’60-as évekből, Franciaországból: a sárkányos felfestésű első IIIV a reptéren, Citroënek társaságában (forrás)

egyutt.jpg

A kisebb és a nagyobb VTOL Mirage egy képen (forrás)

gmirage3v-2.jpg

A 02-es Mirage IIIV, az átalakított, oldalra nyíló felső beömlőkkel (forrás)

Ugyanabban az évben, november 28-án megsemmisült a 02, miközben tesztrepülés alatt irányíthatatlanná vált, de ezúttal a pilóta sikeresen katapultált. Ez a baleset a program végleges leállítását hozta magával. A Balzac V 179-szer, a két IIIV pedig 40 és 24-szer repültek, de ezúttal sem lett szolgálatba állításra alkalmas, nyugati szuperszonikus VTOL gép. A 270 millió frankos költségek eredménye szinte csak a vezérlőrendszerekkel, különösen az említett, részleges elektronikus rendszerrel, valamint a telemetriai eszközökkel szerzett tapasztalatok voltak. Nem segíthetett a programon a légierő „Mirage IIIV 1970” néven említett, továbbfejlesztett verzió iránti igénye sem, mivel az alapvető konstrukciós gondok ugyanúgy megmaradtak. A franciák, ahogy egyébként a legtöbb, VTOL fejlesztésekben érintett ország, arra jutottak, hogy célszerűbb a relatíve egyszerű, változtatható szárnynyilazású, STOL kapacitású gépek fejlesztése.

Hogy mi lett az NBMR-3 végeredménye a két, előrebocsáthatóan: győztes gép között, arról a következő részben lesz szó, további, csak a rajzasztalon maradt, nem kevésbé különleges ötletekkel együtt.

A nyitókép forrása: link. A poszt forrásai, linkajánló:

http://kplanes.tumblr.com/post/130839749965/k-planes-episode-85-sharing-is-caring A kplanes összefoglaló cikkében is szerepelt a poszt két (három) alanya.

http://www.harrier.org.uk/history/history_p1154.htm A legfőbb forrás a P.1154-hez – mely két hete elérhetetlenné vált…

http://www.afwing.com/intro/harrier/legend/harrier-32.htm Szerencsére itt gyakorlatilag egy az egyben megvan a fenti cikk, csak kínaiul…

https://hushkit.net/2012/07/20/the-hawker-p-1154-britains-supersonic-jumpjet/ Egy másik, jó összefoglaló. Egyébként is vannak érdekes cikkek az oldalon.

http://x-plane.org/hawkers/Hawker_Harriers.html A Harrierek családfája. Nem semmi, hogy a HS és utódcégei milyen sokáig foglalkoztak a platform továbbfejlesztéseivel, és hogy micsoda érdekes terveket állítottak elő. Néhány szélcsatornamakettig is eljutott.

http://www.britmodeller.com/forums/index.php?/topic/37773-freightdog-hawker-p1154-vstol-fighter/ A P.1154 egyik remek makettje, lásd a nyitóképet.

http://www.aircraftinformation.info/art_mir3v.htm A legjobb összefoglaló a Dassault VTOL gépeiről, jó képekkel.

http://www.avionslegendaires.net/avion-militaire/dassault-mirage-iii-v-balzac-v/ Egy rövidebb összefoglaló.

http://www.dassault-aviation.com/en/passion/aircraft/military-dassault-aircraft/balzac/ A Dassault hivatalos honlapján a Balzac V

http://aviadejavu.ru/Site/Crafts/Craft22305.htm A legjobb képek a francia gépekről. Az orosz portálok remek anyagokat tartalmaznak, bár nem mindig vannak meghivatkozva, viszont elég gyanús, hogy nem maguktól hozták létre a tartalmakat.

És szokás szerint az érintett Wikipedia lapok, illetve egy-két archív Flight magazin szám (a netről; lásd: „ami kimaradt”.)

2 komment

A bejegyzés trackback címe:

http://modernwartech.blog.hu/api/trackback/id/tr908598116

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.

David Bowman 2016.04.17. 23:26:22

Ha a turbinalapátokat tudjál hűteni, akkor talán sikerült volna a kifújó lamelláit is.
Jak-141 nem lessz?

Maga Lenin 2016.04.18. 08:29:47

@David Bowman: A turbinalapátok a "rendes" hajtóműveknél sem az utánégetett gázt kapják meg, itt viszont annak az útjába kéne helyezni valamiket. Ne feledjük, hogy a '60-as években vagyunk, a turbina előtti hőmérséklet is jó, ha 1000 fok, nem a mai, 1400-1500, mivel nem voltak jobb anyagok. 1700 fokot nem biztos, hogy akkor bármi, észszerűen megvalósítható anyaggal meg tudtak volna oldani.
Látom, hogy jelentős az igény a 141-esre, de őszintén szólva továbbra sincs tervbe véve. Mivel szó volt már a több szekciós, elforgatható fúvócsőről, pláne az emelőhajtóművekről, sok újdonságot már nem tartalmazna a bemutatása a korábbi posztok után.