A General Dynamics F-16XL fejlesztése, 5. rész

2017. december 27. 07:11 - Maga Lenin

Az utolsó részben az F-16XL-ek utolsó, kísérleti felhasználásáról és terveiről van néhány szó, majd következik számos, szintén az alap F-16 modell szárnyát érintő, de általában nem rendszeresített változatot tartalmazó, fő fejezet. Végül a források vannak megadva. Az előző rész ITT, az első pedig ITT.

 

A repülésvezérlő rendszer továbbfejlesztése és az utolsó időszak a NASA kötelékében

A légierő 1992-ben indított egy programot, mellyel a vadászgépek nagy állásszög melletti manőverjellemzőit kívánta javítani, mégpedig az orrnál keletkező örvények befolyásolásával. A stabilitás javítására akkorra már számos vadászgépen olyan orr-részt alkalmaztak, amely direkt befolyásolta a leváló örvénylést, extra felhajtóerőt generálva például, de mindez passzív módon, az orr alakja révén történt. A vortex flow control (VFC) angol nevű módszer azonban tovább lépett, és aktív módon kívánta módosítani az örvényléseket, az adott repülési helyzetnek megfelelően. Ennek kézenfekvő megoldása volt a NASA-USAF közös projekt, a Pneumatic Vortex Control (PVC), azaz a sűrített levegős örvényvezérlés. Elsősorban nagy állásszögnél, a kísérleti gép orrának két oldalán elhelyezett fúvókák levegő vagy más gáznemű anyag kijuttatásával, más esetben szabályozható résekkel eltérítették az örvénylést az egyik oldalon, tolóerőt generálva így végső soron. Az elvét tekintve tehát igen egyszerű módszer egyfajta reaktív kormányrendszer volt.

A NASA-nak egy tesztgépre volt szüksége a PVC kísérletekhez, és választása az XL-1-re esett. Mindenképpen egy elektronikus repülésvezérlésű típus kellett, mivel hagyományos megoldásúnál gyakorlatilag képtelenség lett volna integrálni a PVC rendszer kezelését és felkészíteni a gépet az azzal elérhető manőverekre. Ugyanakkor az XL-eknek még csak analóg fly-by-wire rendszere volt, ezért azt előbb digitálisra cserélték. Ezt 1997-ben a Lockheed Martin végezte el, felhasználva az F-16C Block 40 sorozat hardvereit és szoftverelemeit, természetesen az XL-re átszabva. Az állásszöggel kapcsolatos funkciók mellett elsősorban a mozgatható belépőélre és a rendszer bemenő adatainak kezelésére koncentráltak az átalakítás során.

A módosítás mellékhatásaként a gép amúgy is kimagasló orsózó képességei még tovább javultak – pusztán a vezérlés módosításával! Azonban ezzel a 25%-os növekedéssel már olyan szintet értek el, amit viszont az XL műszerezése képtelen volt megfelelően kezelni, mérni, és nagyon megnőtt a veszélye a túlterhelési limit meghaladásának. Ez ráadásul, a korábban írtnak megfelelően, amúgy is gondja volt a típusnak. Továbbá, ez a bizonytalanság visszacsatolódott volna a vezérlésbe a számítógépeken át, ami persze megengedhetetlen volt. Ezért a gépet innentől csak a Cockpit Stores Configuration Switch CAT III állásában lehetett használni. Ezzel az alrendszerrel kapcsolták át a limiteket a különféle terhelési (fegyverzeti) konfigurációknak megfelelően. A CAT III a nehéz bombafegyverzetnek felelt meg, és 75°/s értékkel csökkentette minden helyzetben az orsózó szögsebességet. A független, túlterhelési korlátozást is 7,2 g-re állították át, nehogy meghaladják az orsózástól eltérő manővereknél is a 9 g-t mégis. Végül is a mozgásparaméterekben az új korlátozások elég jelentősek voltak: 1,6 Mach sebesség, 18 fokos állásszög, 10,67 km repülési magasság.

85956main_fs-008-dfrc_popup5.jpg

A Grumman X-29 repüléseinek egy fázisában is teszteltek egy PVC rendszert, de itt aktív, nitrogént kifújó tartályokat építettek be. A rendszer alapelvét mutatja az ábra (forrás)

308613main_ec97-44354-1_full.jpg

A digitális elektronikus vezérlésre átépített XL-1 felszállása Dana Purifoy NASA pilóta vezetésével, a program első repülésekor (forrás)

1997. december 16-tól ’98 márciusáig 10 felszállást végeztek a módosított XL-1-essel. Ezek során mindenféle manővert végeztek, és az adatok utólagos elemzésén túl a pilótákat is részletesen beszámoltatták tapasztalataikról. Ezek alapján a gép sehol sem kapott teljesen megfelelő minősítést, mivel számos helyzetben tapasztaltak bizonytalankodást a manőverek során. Az eredeti vezérléssel is kissé érzékeny volt az XL légi célok lekövetésekor, ez itt még jobban érződött, bár az elviselhetőn belül maradt a probléma. Mivel a DRF tender elvesztésénél is kulcsszerepe volt a vezérlőrendszer továbbfejlesztési igényeinek, nyilvánvalóvá vált, hogy a PVC alkalmazásához még több munkára lenne szükség. A dolog azonban megint feltételes módban maradt, mivel a légierő pénze elfogyott, és így magát a PVC-átépítést nem kapta meg az XL-1. Innentől a digitális fly-by-wire kísérletnek sem volt már értelme, ezért azzal is leálltak.

 

Végső felvonásként a 2000-es években még felmerült pár kísérletre a típus. A Boeing 2005-ben a Sonic Boom Mitigation Project (Hangrobbanás-csökkentő Projekt) keretében még arra jutott, hogy az XL lenne a megfelelő platform a kísérleteihez, miután vadonatúj tervezésű gépeken át a Szu-27-esig mindent megvizsgált. Az XL-1-et építették volna át, hosszabb orral, éles, V alakúra cserélt szélvédővel, az orr-rész alakjának egyéb módosításaival, a belépőél átalakításával, a szárnyvégek erősen nyilazottra cserélésével (raked wingtips) és a csűrők lefelé lógatásával (drooped ailerons). A kiömlőt meghosszabbítása fölé egy kinyúló farokkúp került volna, kisméretű kiegészítő függőleges vezérsíkkal. Az átépítés azonban nem valósult meg.

2007-ben a hasonló feladatokra merült fel az XL-1, amihez az F100-PW-200-ast F110-GE-129-esre cserélték volna, és a repülésvezérlő rendszert is módosítani tervezték. Bár a pontosabb célok továbbra is tisztázatlanok maradtak, tényleges munka is történt, mivel a gép rendszereit repülőképes állapotba hozták. A géppel 2007. június 28-án önálló gurulást is végrehajtottak, de aztán az aktuális projekt finanszírozása elmaradt, így ez volt az F-16XL-ek valaha volt utolsó, önálló mozgása.

2009-ben a Boeing-féle vonal visszatért, némileg az előbb felsorolttól eltérő aerodinamikai módosításokkal, de megint csak nem lett belőle semmi. Így aztán 2012-13 óta az XL-1 az Edwards-on, a Dryden Flight Research Centernél van kiállítva. Az XL-2 1996 óta nem volt már repülőképes állapotban, és jelenleg a National Museum of the Air Force tulajdona.

cool-concept-f-16xl-cranked-arrow-wing-22.png

A NASA kísérleti repüléseihez használt F-16-osok; középen két normál példány (forrás)

848_001.jpg

Az XL-2 2010. február 25-én, a Dryden központ területén tárolva, hajtómű nélkül (forrás)


További, módosított szárnyú F-16 javaslatok

Az F-16-ost természetesen többször is próbálta jelentősen módosítani a GD, majd az annak Fort Worth-i részlegét felvásárló Lockheed. (Ez az üzlet 1993-ban köttetett meg, míg a Lockheed 1995-től egyesült a Martin Mariettával.) Ezeknek a különböző szempontok alapján, de az XL programmal párhuzamba állítható verzióknak a teljesség igénye nélküli ismertetése következik. A javaslatok szépen végigvezetnek az előző 30-40 év fejlesztési tendenciáin.

 

Az első ilyen máris valamelyest kivétel a többihez képest, mivel a Ling Temco Vought, azaz LTV 1600 nem a normál, szárazföldi F-16A képességnövelését szolgálta, hanem a US Navy számára történő átalakítást takarta. Mégis ebben a listában a helye, mert a több variációban is kidolgozott tervek a szárny nagyobbítására és módosítására épültek, számos, a tengerészeti üzem által megkövetelt átalakítás mellett.

1974 augusztusában a hadügy jelezte a Navy felé, hogy gondolkozzon el – a Lightweight Fighter programból (LWF) kinőtt – Air Combat Fighter (ACF) tender győztesének, azaz az F-16-osnak a rendszeresítésén, NACF (Navy ACF) megnevezés alatt. Az USA haditengerészete már azév áprilisa óta – VFAX néven – folytatott egy pályázatot, az A-4, A-7 és F-4 típusok leváltására, de igazából még több F-14-est kívántak ennek örvén beszerezni. Vagy ha ez nem megy, akkor is legalább egy olyan, nagyobb típust, ami az AIM-54 Phoenix rakétát hordozhatja. Erre azonban a politika által forszírozott, kisebb és könnyebb gép, azaz az NACF nem volt alkalmas. Minden esetre az ACF YF-16-osa és YF-17-ese volt a választék, de ezek gyártói nem bírtak hordozófedélzeti gépek terén tapasztalattal, ezért az előbbinél a GD az LTV-vel (pl. az A-7 gyártója), utóbbinál a Northrop a McDonnell Douglas-szel (pl. A-4, F-4) állt össze.

1600-vf-41a.jpgA VF-41 század színeiben a V-1600. A felhajtható szárnyrésztől befelé vannak csak fegyverfelfüggesztők (forrás)

Az LTV mindjárt három verzióban is kidolgozta a V-1600 tervét. Maga a V-1600 mintegy 90 cm-rel hosszabb és 65-tel nagyobb fesztávú F-16A volt, megnagyobbított, előrenyúló szárnytővel (LERX), meghosszabbított húrral és persze növelt fékszárnyakkal. A LERX a nagy állásszögű jellemzőket javította, a másik két módosítás pedig a leszállótulajdonságokat. Így a szárnyfelület 34,28 m2-re nőtt, az eredeti 27,87-ról (+23%). Mivel a törzsvég alsó pótvezérsíkjait a durva, hordozós leszállások miatt el kellett felejteni, nagyobb felületű és szélesebb függőleges vezérsíkra volt szükség. Az orrot laposabbra, de szélesebbre vették, a kabintető immár előrefelé nyílt, és az orrfutót kétkerekesre cserélték. Maga a futómű persze sokkal erősebb lett, és fékhorog került hátulra, a gép szerkezetét pedig összességében is megerősítették. A légi utántöltést a tengerészetnél szokásos, hajlékony tömlős eljárással oldották meg, amihez egy, az orrba jobb oldalt visszahúzható vevő járt. Új radarra szintén szükség volt, ami az AIM-7 Sparrow-val is képes együttműködni (lásd lentebb). A vízszintes vezérsíkok negatív V-beállítását nullára módosították. Az így elért,  20,15 tonnás maximális felszálló tömeggel a V-1600 4,5 tonnával lett nehezebb, mint az F-16A. A gépet a Pratt & Whitney F401, vagyis az F100 tengerészeti verziója hajtotta meg utánégető nélkül/azzal 7,44/12,74 tonna tolóerővel, szemben az eredeti F100-PW-100-asnál mérhető, 6,6/10,8 tonnával.

A V-1601 ehhez képest kevésbé volt áttervezve. A fedélzeti üzemhez szükséges kellékeken és módosításokon kívül a törzset elöl 77,5, hátul 40,6 cm-rel nyújtották meg, és a szárnyfelület is csak 28,99 m2-re nőtt (+4%). A P&W F100-ashoz hasonlóan a szárnyvégi AIM-9 indítósínek megmaradtak, és az AIM-7 bevetési lehetősége is megteremtődött. A farokrész átalakítása a V-1600-aséval egyezett meg. Az üzemanyagtartályok térfogata azonban összességében csökkent. Ezúttal a szárny nem is volt felhajtható, mivel elvileg nem történt fesztáv-növelés.

A V-1602 számára viszont még az 1600-asnál is nagyobb módosításokat vázoltak fel. Mivel a gép az F101 hajtóművel repült volna, ami nagyobb az előzőeknél is, a törzs hátsó részét a megnövelt LERX szélességével egyezőre vették volna, tehát az eredetinél látványosan nagyobbra. Az immár 16,43 m hosszú gép (+1,37 m) 11,86 m fesztáv mellett (+1,90 m) 37,07 m2 szárnyfelülettel rendelkezett (+33%), azaz jócskán megnőtt.

1601_vs_1600k.png

Balra a V-1601, jobbra a V-1600. Kicsit közelebbről látszik a nagyobb 1600-asra rajzolva szaggatott vonallal az F-16A sziluettje, jelezve a különbségeket. A megnövelt LERX úgyszintén egyértelmű. Ekkoriban egyébként az F401-essel kívánták ellátni az F-14-eseket is, F-14B néven, és a tervezett, kisméretű Sea Control Shipekről feszálló (X)FV-12A-kat úgyszintén, és így egységesebb hajtómű-parkot létrehozni (forrás)

voughtmodel1602b1602b-1inboardprofi.jpgA V-1602 részleges metszeti rajzai. A kabintető sziluettje is változott a nyitási irányon kívül (külön érdekes a kétfelé nyíló, kétszemélyes verzió), ott van a légi utántöltést biztosító, új csatlakozó, de észrevehető a szélesebb törzs is (forrás)

A US Navy azonban a két hajtóműve miatt biztonságosabb(nak ítélt), YF-17-esből származó koncepciót preferálta, miközben az USAF fafejű módon még hangsúlyozta is, mennyire elégedett a könnyű, csak időjárásfüggő Sidewinder rakétákkal ellátott F-16-osával. Viszont a tengereken folyton elég párás, akár esős az időjárás, ami miatt a radarvezérlésű Sparrow-kra volt szükség – ha már az AIM-54-esekre esély sem volt. Az alul lévő beömlő a kiszolgáló személyzet biztonságát is csökkentette a Navy szerint – igaz, arról nem szóltak, hogy ilyen volt az A-7 és az F-8 is… A V-1600 leszállási jellemzői szintén erős kritika tárgyát képezték, amire csak annyi volt a válasz, hogy nagyobb leszállósebesség, ehhez meg jobb pilótaképzés kell. Érthető módon ez az érvelés nem nyerte el a viharos vizeken az anyahajókra leszálló pilóták – és főnökeik – tetszését. Némi, a hadüggyel folytatott vita végén aztán elfogadta a civil vezetés is az F/A-18-ast, ezzel pedig az F-16 első, szárnynagyobbítással járó átalakítási terveit elvetették.

 

A következő változat a DRF tender elvesztésével azonos évre, 1984-re datálható, és az Agile Falcon (Fürge Sólyom) nevet kapta. A már amúgy is folyamatban lévő, MSIP IV, azaz az F-16 negyedik továbbfejlesztési lépcsőjének javításai mellett ismét hozzá kívántak nyúlni a szárnyhoz. Ezúttal is hasonlóan, mint a V-1600-asnál, de sokkal konzervatívabban, mint az XL esetében. Most csak a felület 25%-os növelését dolgozták ki, változatlan forma (és törzshossz) mellett. Ez csökkentette volna a felületi terhelést vadászbevetéseken, de egyben egy további felfüggesztési pontot is biztosított volna félszárnyanként. A tolóerőt az F110-GE-129-essel vagy az F100-PW-229-essel kívánták növelni, nyilván részben tanulva az XL esetéből. A GD mindezzel a gép esélyeit kívánta javítani általában is a jövőre nézve, de konkrétan a MiG-29 és a Szu-27 elleni manőverező légiharc-forgatókönyvek esetén is. Az USAF azonban egyáltalán nem volt vevő a dologra.

1987-ben még egyszer nekifutottak a dolognak, gyakorlatilag azonos tartalommal, csak most a négy eredeti, európai F-16-üzemeltetőt megcélozva (Belgium, Dánia, Hollandia, Norvégia). A GD az f-16.net szerint nem csak a Gripen, hanem a Rafale (és talán a Eurofighter) képességeivel egyenértékűnek állította be gépét. A hazai pályán pedig a láthatóan iszonyú drága ATF olcsó ellenpontjáként mutatta be ismét az Agile Falcont. Noha októberben az USAF úgy nyilatkozott, hogy ezúttal talán belemegy a fejlesztésbe, akár az európai megrendelések nélkül is, erre aztán mégsem került sor.

agile_falcon.jpgFent az Agile Falcon szokásos képe, amit a neten találni lehet. Nem rossz kép, csak pont az nem látszik, hogy négy-négy felfüggesztő lehetett volna a szárnyak alatt. Lent a szárnyfelületek különbsége is jobban kijön a közös felülnézeti rajzon (források: fenti, lenti)

agile_f-16.JPG

Viszont a koncepció mégis megvalósult, ugyanis Japán lényegében erre alapozta a Mitsubishi F-2-esét. A nagyobb szárny megvalósult (kialakítása is változott), de komoly, további modernizáció is történt, például nagy arányban használtak fel kompozit anyagokat és a világon először állítottak szolgálatba aktív elektronikus sugáreltérítésű radart (AESA). A típus könnyen felismerhető a megerősített, háromrészes fülketetőről is.

Egyébként az F-2 eredetileg még ambiciózusabb célokkal indult, és kiegészítő kacsa vezérsíkokat is alkalmazni kívánt, amik még tovább növelték volna a gép manőverezhetőségét, vagy például általuk lehetővé vált volna, hogy a gép lefelé nézően, de vízszintes irányban repüljön, azaz ne kelljen magasságot vesztenie „rácsapás” közben.

f-2_modell_8.jpgSajnos a Google ezúttal kevéssé volt baráti, mert egyszerűen nem dobott ki olyan fotót, amin az F-2-esen ott van a 8 db rakéta (plusz a két szárnyvégi), mutatva a többlet felfüggesztési pontokat a szárnyakon. Ezért itt egy makett erről, valódi fotó híján. Az ok egyébként valószínűleg az, hogy Japánban a gép fő feladata csapásmérés és hajók elleni harc, amihez ugyanúgy hat pilont használnak, mint korábban, csak épp gyakran két póttartály és négy hajók elleni rakéta van felfüggesztve, azaz jó nehéz eszközök (forrás)

 

A korábban egy mondat erejéig említett F-16ES, azaz Enhanced Strategic javaslat az 1990-es évek elejéről származik. Ekkor Izrael keresett egy, taktikai, de nagyobb hatótávú támadó vadászgépet – tulajdonképpen a helyi viszonyokra optimalizált DRF tendernek tekinthető módon. Az izraeli légierőben szolgálatban volt az F-16A/B/C/D is, ami jó alapot adott egy korszerűsített verzió alkalmazásához. A GD azonban ismét csak gondban volt, mert ezeknek a Fighting Falconoknak is ugyanaz volt a hiányosságuk, mint amiért (részben) az XL-t létrehozták: a bombafegyverzettel alacsony hatósugár. De ezúttal egy sokkal egyszerűbb megoldást szemeltek ki a mérnökök, nyilván összefüggésben a megrendelő pénzügyi keretével. Az ES számára, a törzsfelsőrész két oldalára egy-egy illeszkedő póttartályt terveztek – azaz felhasználták az F-15E kiváló megoldását. Ezek a tartályok, különösen kedvező alakjuk miatt, nagyrészt valóban a gép hatósugarát növelték, nem saját ellenállásuk leküzdésére szolgált az üzemanyaguk fele, mint a normál póttankoknál. A javasolt fegyverzet, két 907 kg-os bomba és négy légiharc-rakéta mellett a törzs alatti egy és a szárnyak belső csomópontjain lévő két, hagyományos kiegészítő tartályokkal a gép 1650 km-es harci hatósugárral bírt – vagyis összemérhető lett az F-15E-vel e téren. A célravezetést és a navigációt a konténeres, ezért nagy ellenállású LANTIRN rendszer helyett beépített lézeres célmegjelölő és infravörös képalkotó eszköz (FLIR) biztosították, hozzájárulva a hatósugár növeléséhez, mely a normál C változatnál 40%-kal volt több, azonos fegyverzettel. Az APG-68 radar terepkövető képességgel is kiegészült, és a fülkét is korszerűsítették, hogy a gép egyfős személyzettel is képes legyen éjszakai bombázásra is.

De, mint a DRF során, az F-16 ezúttal is alulmaradt a Strike Eagle-lel szemben, vagyis a megrendelőre specializált F-15I-vel. Ezzel együtt egy tesztpéldány, immár a Lockheed égisze alatt, 1994. november 5-én felszállt Fort Worth-ben. Két hónap alatt 21-szer repült a 83-1120 gyári számú, Block 30 sorozatú gép, 17-szer a CFT-ket, 4-szer az orr alá telepített torony hatását tesztelve a beömlőre.

Az ES ugyan vesztett, de a hozzá megalkotott CFT-k túlélték a dolgot, és a Block 50/52 verzióktól kezdve rendelhetők az F-16C-khez. A Lockheed amúgy is eltette a tapasztalatokat, és azok egy részét mind az Egyesült Arab Emirátusok megrendelésénél, mind a később Izrael számára mégis elkészült verzió, az F-16I Sufa (Vihar) esetében hasznosította. Bár több, negyedik generációs típushoz is létezik a CFT tartály, de rendszeresen szinte csak az F-16 (és az F-15) modern változatai használják azt. Ezek bő 40%-os térfogatnövekedést adnak a normál, belső készletekhez képest a Fighting Falconnál.

es_fegyverzettel.jpgFelül az F-16ES repülési tesztjei alatt, a javasolt fegyverzettel, azaz két-két, lézervezérlésű GBU-24 bombával (hol van már a ’80-as évek 227 kg-os bombazápora), AIM-120-assal, AIM-9-essel, és póttartállyal, valamint egy további, törzs alattival, ami nem látszik – meg persze a két CFT-vel. Lent az oldalról készült fotón látható a két, orr alá/fölé épített gömb, bennük a lézeres célmegjelölővel és a FLIR-rel (források: fenti, lenti)

es_leszall.jpg

f-16sufaiaf.jpg

A Sufa, majdnem pontosan szemből, és ugyanazzal a fegyverzettel, amit az ES-nél referenciának vettek anno. A 2004-ben szolgálatba állított gép igen fejlett elektronikai rendszereket kapott, melyek antennái jól felismerhetők az orron és a gerincen is. A célmegjelölőket azonban továbbra is külső konténerekben hordozza (forrás)

 

Ismét a ’90-es évek elejéről származik az F-16 IUCAV javaslata, ami a típus pilóta nélküli változatát jelentette. Az öbölháborút követően került igazán előtérbe az amerikai elv, hogy a jó lenne a légiháborúkat minimális (ember)veszteséggel megúszni. Ehhez robotrepülőgépeket alkalmaztak, de ezek nem voltak elég sokoldalúak, ezért pilóta nélküli harci gépekre lett volna szükség. Ezek viszont akkoriban még gyerekcipőben jártak, így felmerült, hogy egy, már meglévő típust alakítsanak át távvezérelt csapásmérővé.

A Lockheed Martin ezért ajánlotta az F-16-ost e célra, igazából mindjárt kétféle verzióban. Az illusztrációkon is látható IUCAV, azaz Interim Unmanned Combat Aerial Vehicle (Átmeneti, Pilóta Nélküli Harci Repülőgép) egy módosított F-16A volt. És ideiglenes is, amíg a valódi, eleve annak tervezett UCAV típusok el nem készülnek. (Ami igazából máig várat magára, ilyen kapacitásúakat tekintve legalábbis.) A sivatagi raktárbázisokról elővett, régi gépeket műholdas vezérléssel távirányíthatóvá alakították a tervek szerint, és 18,3 méteres, szinte egyenes szárnyakkal látták el. A pilótafülkébe 1044 kg-os kerozintartály került, a szükséges plusz avionika pedig a kiszerelt gépágyú és lőszertartály helyére költözött. A fel- és leszállás automatikusan történt. Így a gép már majdnem 10 tonna üzemanyagot vihetett magával, amivel kb. 8 órás repülési időre tett szert. A Lockheed Martin 1995-ben 60-90 millió dollárra becsülte a fejlesztési költséget, és 3-5 millióra egy gép reaktiválását és átépítését. Ugyanezek az értékek a szárny módosítása nélkül 25-35, illetve 1-2 millióra adódtak a kalkulációk alapján.

A típust F-16A Long Range Defender UCAV néven is említették. Ez talán összefügg azzal, hogy van, ahol hosszú őrjáratozási idejű, ballisztikus rakéta-elhárító szerepben írnak a tervről. A fő forrásul szolgáló USAF-tanulmány azonban kizárólag csapásmérést említ feladatként. Ezzel viszont gond adódott, mert az igény már egyértelműen valamilyen precíziós fegyverzet alkalmazása volt. Ez akkoriban lézerbombákat jelentett, de légvédelem elleni bevetésekhez HARM rakétákat is. Viszont az F-16A-k nem rendelkeztek ezen eszközök (LANTIRN és HTS, azaz HARM Targeting System konténerek) bevetésének képességével, ami várhatóan tovább drágította az átépítésüket. De kétségek merültek fel a régi gépek üzemkészségét illetően is. A nyilvánvaló okokon felül a nagyobb szárny és a nehéz bombaterhelés is az F-16A-k súlylimitjét feszegették, ami az öreg gépekre nézve nem elhanyagolható gond volt. A problémákat érzékelve az LM arra jutott, hogy inkább néhány F-16C Block 40 vagy 50 verziót kéne átalakítani kettős, azaz pilótás és anélküli üzemre is alkalmasra. Így jött létre a Dual Role IUCAV terve – itt a dual role a kétféle vezetési módra utalt, nem a DRF tender értelmezésére. Ez logisztikailag igen előnyös lett volna, és anyagilag is elég kedvező; eleve nem kellett például egy század minden gépét módosítani. A DR IUCAV F-16C-k vezérlő elektronikája a maradék szabad műszertérbe és a függőleges vezérsík tövébe került volna, a fülkében pedig a póttartály beépítési lehetőséget teremtették volna meg. A módosításokat fél-egy millió dollár/gépre becsülték. A fejlesztés sem lett volna ingyen nyilván, de csak pár millió dollárnak tűnt. Viszonylag érdekes, hogy gondnak jelölték meg az egyébként is kevés LANTIRN és HTS konténert, és számuk növelése szintén milliós nagyságrendű összeg lett volna. A terv valódibb hátrányai közé tartozott, hogy a kiszemelt célok hátországiak voltak, amiket légi utántöltés nélkül nehezen ért volna el a fülke-póttartályos DR IUCAV is. A ’90-es években viszont szó sem lehetett a távvezérlés melletti légi tankolásról – amit viszont az ember vezette gépek meg tudtak valósítani, nagyobb hatósugarat elérve így. Ráadásul, tulajdonképpen technológiailag a DR IUCAV visszalépés lett volna, távvezérlése miatt, hiszen ilyen drónok már 10-20 évvel korábban is léteztek, reálisan azonban autonóm üzemre még nem gondolhattak. Ezért aztán az egyszer használatos robotrepülőkkel szemben az F-16 UCAV variánsok túl drágának találtattak a lehetséges képességeikhez mérten, és a tervet ejtették.

ucav_f-16.png

A kép érdekessége, hogy azon az UCAV nem az Unmanned, hanem az Uninhabited szóval kezdődött, ha feloldjuk a rövidítést. Ez közelebb is áll a valósághoz, mert távolról azért mégiscsak egy pilóta vezette, tehát nem volt teljesen „ember nélküli” (forrás: IUCAV tanulmány 26. o.)

lockheed_f-16dr_iucav_1_big.jpg

Fent a plusz póttartályokkal is felszerelt, négy lézerbombát szállító IUCAV, fülke nélkül, de egyenes szárnyakkal, alul pedig a rakétavédelmi járőrön lévő gép, 12 db AMRAAM rakétával. Amíg az F-16A-kra alapozott UCAV-átépítések az USAF prognosztizált vadászgép-hiányát enyhítették volna a 2000-es években egy évtizedre, addig az autonóm bevetésre is képes F-16C-k részben a pilóták hiányát (források: fenti, lenti)

lockheed_f-16dr_iucav_2_big.jpg

 

 

A következő, tervezett átalakítás számos néven szerepel, és sajnos nem teljesen biztos, hogy mindegyik alatt ugyanazt kell érteni. A probléma az, hogy a források egyik fele alapján az F-16U, az F-16AT és a Falcon 21 lényegében ugyanaz a deltaszárnyú variáció. A másik felük szerint viszont úgy tűnik, hogy a két utóbbi jelölés egy, az U-tól részben független javaslat volt, ugyanazzal a deltaszárnnyal, de az ATF programból származó, majdani nyertes hajtóművel (azaz P&W F119 vagy GE F120). Mivel a szárnyak talán azonosnak tekinthetőek, és ez utóbbi vonal alapján csak az ATF hajtómű a különbség a három, imént felsorolt változat között, részletesebben az U bemutatása jön.

Az F-16U az egyik forrás szerint visszavezethető a javasolt A-16, illetve F/A-16 változatokig. Ezek számára megnövelni tervezték a közvetlen légi támogatás lehetőségeit, eredetileg 30 mm-es gépágyúkonténerrel, később a terepkövető repülés és a csapásmérési pontosság javításával. Ehelyett azonban az USAF számos F-16-osának LANTIRN rendszerrel való felszerelését választotta – precíziós csapásmérésre, tehát kissé eltérő feladatkörre. Egyidejűleg viszont külföldi érdeklődés mutatkozott a növelt támadó képességű verzióra. Így jött létre – számos, további tervezet mellett – az Egyesült Arab Emirátusoknak szánt F-16U. Az XL-re alapozott, radikálisan módosított U 1,4 méterrel hosszabb volt, mint egy normál F-16C, és 65 m2-es, hatalmas deltaszárnyat kapott. De ezúttal nem az XL kettős nyilazású megoldását, hanem az F-22 szárnya alapján megrajzoltat. Ez a származás a formára és a mechanizációra egyaránt vonatkozott, és ezúttal is elhagyták miatta a vízszintes vezérsíkokat, ami pedig az XL-t jellemezte. Bár alumínium belső szerkezete és kompozit borítása az XL-éhez tette hasonlóvá, de mérete még annál is nagyobb volt, minden tekintetben. A tőnél olyan hosszúra nyúlt, hogy már teljesen elfért alatta a 2x2, illeszkedő AMRAAM. Szárnyvégi indítósínt azonban nem alkalmazhattak.

lockheed_f-16u_big.jpg

Fent a javasolt, sivatagi rejtőszínű F-16U. Így nézve a gép hasonló a Mirage 4000-hez. Lent a szélcsatornában a modell, de egyfős fülkével (lásd következő képaláírás) (források: fenti, lenti)

lockheed_f-16u_wind_tunnel_model.jpg

A szárnyba tölthető mennyiséggel a belső üzemanyagkészlet 7,2 tonnára nőtt, azaz a C értékének több, mint kétszeresére. Ezzel lehetővé vált az ES-hez képest egy sokkal kedvezőbb fegyverzetvariáció alapvető elrendezésként: 4 AMRAAM és két (szárny alatti) Sidewinder mellett 4 db 907 kg-os (lézeres vagy JDAM) bomba vagy 8 db fele ekkora. Ez 2-2-vel több, közepes hatótávú rakétát és nehéz bombát jelentett, póttankok szükségessége nélkül. Ezzel együtt még ekkor is egy törzs alatti tartály függeszthető volt. A LANTIRN rendszer elemei ismét belső hordozásúak voltak. A Lockheed további, komoly javulásra hívta fel a figyelmet, mivel néhány további intézkedéssel érezhetően mérsékelték a radarvisszaverő keresztmetszetet szemből, és a MATV F-16-oson használt, tolóerő-vektor eltérítéses kiömlőt, valamint a DSI-t, azaz határréteg-leválasztó nélküli beömlőnyílást is illeszteni lehetett a géphez. Ráadásul már ezek nélkül is jobb manőverezhetőséget és állásszögtűrést ígért a gyártó. Viszont a számos módosítás megint csak megtette hatását a tömeget illetően (+25%), ezért mindenképpen jobb hajtómű kellett. Bár a javuló paramétereket még az eredeti, akkor elérhető gázturbinákkal is ígérte a Lockheed, de azért szó volt az YF120 és az F414 technológiájával továbbfejlesztett GE F110-esről és a P&W F100-PW-229 Plus jelű tervről is. (Ez egyébként a JSF programhoz tervezett, csőlégcsavaros csatlakozást lehetővé tévő, kísérleti változat volt, szintén a Lockheed pályázatához az ötödik generációs gép tenderére, és az F100-PW-220 kiegészítése volt a -229 változat kisnyomású turbinájával.) Az F-16U számára mintegy 15,8 tonna tolóerőt vártak (kb. +3,5 t). A kétüléses fülkéhez tértek vissza, szemben az ES-sel, és megint csak az F-22 technológiáját vették át, nagyméretű, képernyős műszerfallal.

A Lockheed úgy gondolta, hogy a néhány 10 millió dolláros nagyságrendű fejlesztési költséget elosztva a várhatóan megrendelt, 80 példányra, a gazdag Emirátusoknak nem lesz gond az ár. Igazából azonban a hajtóművek fenti verziói megint csak nem készültek el (legalábbis sorozatgyártásra éretten), megfelelő erő nélkül hagyva a gépet. Persze közben a McDonnell Douglas előállt az F-15U-val, mely egészen hasonló szárnykialakítást, és persze egyéb fejlesztéseket kapott, hiszen ez a cég is erősen dolgozott különböző, az F-15-öst gyártásban tartó ötleteken (pl. F-15XX). Végül az Emirátusok kikötötte, hogy az USAF is vegyen egy századot a gépből, mert így sokkal jobban biztosítva érezte, hogy a Lockheed egy komolyabb konstrukciós gond esetén is megteszi a kellő lépéseket, mintha csak egymaga vásárolna. Ez azonban nem történt meg, így az F-16U megbukott. Viszont a megrendelés mégiscsak létrejött a Block 60-asnak nevezett, F16E/F jelű változatokra (gyakran: Desert Falcon). Ezek megkaptak nagyon komoly rendszerfejlesztéseket és a CFT-ket is, vagyis hasonlóak a Sufához.

f98.jpg

A kép forrásai alapján (több helyen is megtalálható persze) ez a Falcon 21 háromnézeti rajza. Itt a gép együléses, míg az F-16U kétüléses – talán így származik utóbbi az előbbiből, de mint szó volt róla, kicsit zavarosak a megnevezések, hiszen soha meg nem valósult variációkról van szó. A rajzon látszik az alap légiharc-fegyverzet elhelyezése, az adatoknál pedig érdekes az avionika megadott (becsült) tömege, azaz 1 tonna. Az itt megadott szárnyfelület átváltva csak 58,52 m2, így kisebb, mint ami a szövegben szerepel, és mint az XL 61,62 m2-e. A karcsúság 1,91, az XL-nél ez 1,62, nyilván a külső szárnyrésznek köszönhetően. A rakétaindítók nélkül 9,88 m fesztávú XL-nél csakugyan nagyobb, 10,57 m-es itt a fesztávolság (forrás)

15u16u_b.JPGA két U változat rajza. Látható, hogy részletekben, de az F-15U is nagy átalakításokat kapott volna U-ként. Nagyon fontos, hogy a két rajz nem méretarányos! (forrás)

 

Végül az F-16X vagy Falcon 2000 jelű tervet kell megemlíteni, mely a típus utolsó olyan, a gyártó LM által javasolt továbbéltetése, amely nem csak a belső rendszereket érintő módosításokat alkalmazna. A cél egy farokrész nélküli elrendezés, ismét csak az F-22 szárnyára alapozva, de ezúttal nagymértékben a tolóerő-vektor eltérítésre hagyatkozva. Az eredeti XL-nél végül ejtett, teljes belépőélen meglévő, rendkívül gyorsan mozgatható lapok és ugyancsak teljesen mozgatható szárnyvégek segítenék a manőverezést. Az elhagyott vezérsíkok csökkentenék az észlelhetőséget is. A gép egyértelműen az XL-re alapozna, sőt, az LM a mechanizáció módosításával (lásd előbbiek plusz a csűrők megnövelése) és némileg rosszabb manőverezhetőséget megengedve az XL eredeti szárnyával is ajánlotta a tervezetet.

Az LM szerint a gép a Super Hornetnél kétszer messzebbre repülhetne, de ára annak 2/3-a lenne csak. A gép a Block 50, de akár a Block 60 F-16-osok rendszereit kapná. Csakhogy az USAF úgy döntött, hogy nem lesz átmeneti típusa az F-35 nagy számban való szolgálatba állásáig, amit mellékesen az LM gyárt számára, így a tervezet papíron maradt.

lockheed_f-16x.jpg

Az F-16X, ami a látványtervből is következően jócskán alapozott volna az együléses, NASA-nál repülő XL-1-re (forrás)

_facebook_1516877174285.jpg

Az Erik Simonsen írta, Complete History of U.S. Combat Aircraft: Winners, Losers, and What Might Have Been c. könyvből származó komputermontázson az itt F-16XX-nek nevezett, elképzelt változat. Ez az XL kettős nyilazású deltaszárnyát számítógép-vezérelt kacsaszárnyakkal és négyszeres, a szárnyakon és szárnyvégeken lévő függőleges vezérsíkokkal kombinálta volna. Ettől azt lehetett remélni, hogy kiküszöböli, vagy legalábbis csökkenti a hosszan kitartott manőverek miatti energiaveszteséget. A koncepció a Rockwell HiMAT kísérleti gépen alapult. Egyidejűleg – lásd a kiömlőt – az infravörös kisugárzást is csökkenteni kívánták, külső hideg levegő bekeverésével (forrás)

 

Források

A NASA ingyenes, könyv méretű kiadványai közül az F-16XL-t bemutató:

https://www.nasa.gov/connect/ebooks/elegance_in_flight_detail.html

 

https://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php?topic=909.0;all az elmaradhatatlan secretprojects

f-16.net számos aloldala

http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/0018_Repulogepek_szerkezete/Gati_Koncz_Repulogepek_szerk_1_1.html a kompozit műanyagokról

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0ahUKEwj9qreAl6jYAhXEQZoKHemqAaMQFghQMAU&url=https%3A%2F%2Fntrs.nasa.gov%2Farchive%2Fnasa%2Fcasi.ntrs.nasa.gov%2F19930022544.pdf&usg=AOvVaw0FutpXShKyQIxOToSOFBmi NASA tanulmány

 

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjD5uuml6jYAhWFdpoKHVzICagQFggoMAA&url=https%3A%2F%2Fntrs.nasa.gov%2Farchive%2Fnasa%2Fcasi.ntrs.nasa.gov%2F20070003727.pdf&usg=AOvVaw15C6dB9j8AKEfTRAKDXL-q CAWAP(I) 

http://www.hitechweb.genezis.eu/fightersAP07.htm a spéci F-16 változatok összefoglalója

http://www.joebaugher.com/usaf_fighters/f16_39.html F-16ES

http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ac/docs/98-282.pdf az IUCAV-ról egy tanulmány

https://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php/topic,9522.msg220684.html#msg220684 az F-16 IUCAV változata említve

https://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/x-29.htm a PVC alkalmazásáról

http://wemedia.ifeng.com/7146177/wemedia.shtml

 

https://www.defensemedianetwork.com/stories/v-1600-the-carrier-capable-f-16-that-wasnt/ az LTV 1600 rövid története és változatai

https://www.secretprojects.co.uk/forum/index.php/topic,15855.0/all.html a tengerészeti változat(ok)ról (is)

 

gd_model18.jpgA GD Model 18, melyet a VFAX-re már az NACF előtt beadott a GD. A kép alapján relatíve kevés volt a változás az F-16A-hoz képest, legalábbis ránézésre. Viszont a beömlő oldalán lévő felfüggesztők itt látszanak, továbbá, hogy a szárnyvégen AIM-7-esek vannak (forrás)

efa_terv_20841789_1434150166620478_6464164315469894913_n.jpg

Néha azért elgondolkodtak máshol is kettős nyilazású deltaszárny alkalmazásán: az ekkor éppen European Fighter Aircraftnak nevezett Typhoon egy terve (forrás)

 

http://www.f-16.net/forum/viewtopic.php?t=16735 az orsózó szögsebességekről egy fórum

https://theaviationist.com/2015/05/01/aileron-roll-in-t-346a/ az orsózó szögsebességekről

10 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://modernwartech.blog.hu/api/trackback/id/tr313505837

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.

Burgermeister 2017.12.27. 18:30:56

gratulálok, fasza cikk

ColT · http://kilatasgaleria.blog.hu/ 2017.12.29. 11:31:29

Meredek elképzelések, feléről nem is hallottam :) Mondjuk a drónként való alkalmazás szerintem nem lett volna hülyeség, hiszen az egyik legfontosabb szempont a pilóták védelme lett volna mindig is. Illetve több értelme van, mint célgépnek lelövöldözni őket.

Maga Lenin 2017.12.29. 12:46:03

@molnibalage: @Burgermeister: Örülök, hogy tetszett!

@ColT: Amikor ez a dolog volt, még legalább 20 évre voltunk a QF-16-osoktól. Akkor a leírtak szerinti pénzügyi problémák jöttek elő. Manapság meg valószínűleg jobban megéri pilótával kirepülni a sárkányból, amit csak lehet, mert dedikált U(C)AV-k vannak/lesznek helyette.

JanaJ 2017.12.30. 22:47:15

Ez szerintem el van írva az egyik kép alatt:
"Felül az F-16ES repülési tesztjei alatt, a javasolt fegyverzettel, azaz két-két, lézervezérlésű GBU-24 bombával"

Nem két-két, hanem csak kettő bomba.

Maga Lenin 2017.12.31. 10:55:34

@JanaJ: A mondat utána vesszővel, de folytatódik, és így már jó a 2-2.

Maga Lenin 2018.01.04. 15:24:33

@molnibalage: Figyi ez az első a források között :) De köszi azért :)

gigabursch 2018.01.20. 10:50:37

Még egyszer köszönőm a teljes cikksorozatot.
Ha ez meglenne angolul is a nasa a navy és az usaf hozzád fordulna, hogy a saját zavaraikat eloszlassák.

:-)

Maga Lenin 2018.01.21. 11:54:45

@gigabursch: Ezt aztán igazán jó olvasni, nagyon kedves és nagyvonalú, köszönöm szépen!
Hogy korrektek legyünk, pont a NASA könyve adta az alapot. De a katonák valóban kérdezhetnek! :-D