Korai, alacsony észlelhetőségű tanulmányok és kísérleti gépek, 1. rész

2019. május 01. 07:11 - Maga Lenin

avagy: "stealth, before it was cool"

A munka ünnepének napján kiderül, milyen, a különféle érzékelési módszerek elől rejtve maradó repülőeszközökön dolgozott az USA, mielőtt eljutott az első, sorozatban is gyártható ilyen típusáig.

A kétrészes bemutatóban az alacsony észlelhetőség szinonimájaként, angol rövidítésekkel való dobálózás helyett, a közkeletű és közérthető "lopakodó" kifejezés is többször szerepelni fog. Konkrétan csökkentett észlelhetőségű típusról egyről sem lesz szó, de ez a kifejezés is előkerül annak eredeti értelmében, nem pedig a mai, csoportosításként használt jelentésében.

mcdonnell-model-226-458-in-flight-a_1.jpg

(forrás)

 

Az 1970-es évekre a szovjet légvédelem lehetőségei jelentősen megnőttek. A folyamatos továbbfejlesztés alatt álló Sz-75 (SA-2) mellé megjelent a kisebb magasságban is hatásos Sz-125 (SA-3), a mobil 2K11 (SA-4), majd a 2K12 (SA-6) is. A rakétakomplexumok védelmét is szolgálta a ZSzU-23-4 Silka (és a sorozatban nem gyártott ZSzU-37-2 Jenyiszej), míg nagy hatótávú, telepített rendszerként az Sz-200 (SA-5) készült el. A nagyméretű rakétával harcoló SA-5-ösön kívül az összes rendszer igen nagy veszélyt jelentett immár a nyugati taktikai repülőgépekre. Ezt első kézből tapasztalta az Amerikai Egyesült Államok a vietnami háború során, valamint a közeli szövetséges Izrael az 1973-as, jom kippuri háború alatt.

Ebben a légvédelmi arzenálban közös volt, hogy rádiólokátorokat használt a célok kereséséhez és megtámadásához is. (Legtöbbször ugyan volt kiegészítő, optikai megoldás, de ez korlátozottan, leginkább nappal, jó időben működött csak.) Logikus volt, hogy kellene valamilyen megoldás, amivel a radarokat hatástalanítani lehet, töredékére csökkentve a komplexumok képességeit. Az USA több irányba is elindult. Kézenfekvő módon, az ütegek és radarok megsemmisítése volt a közvetlen megoldás, de ez – tekintettel az ezeket óvó, csöves légvédelemre, és persze magára a célpontra – nem kis kockázattal járt. Ez az irány lett a Wild Weasel nevű, specializált repülőegységekben kicsúcsosodó megoldás. Első ízben drónokat is alkalmaztak, melyek felderítették, aktivitásra kényszerítették, (meg)zavarták a légvédelmet. A nyugaton már a második világháborúból is ismerős, elektronikai ellentevékenység is jó ötletnek tűnt. Ezzel foglalkoztak már addig is, és a nagyobb gépeknek más védelmi lehetősége nem is nagyon volt. Azonban még e téren is jelentős felfutásra volt szükség. Felmerült még egy, egyébként szintén nem teljesen ismeretlen, de azért addig parlagon hagyott megközelítés is. Mi volna a helyzet, ha maguk a repülőgépek jelentenének nagyon nehezen bemérhető célpontot, így hatástalanná téve a védők fegyvereit?

full-30977-49109-23.jpg

(forrás)

Hogy ne mindig az Sz-75 (SA-2) legyen ott illusztrációként: a mobil 2K12 Kub (SA-6) egy radart és egy rakétákat vivő járműve egy nyílt napon – ez a típus okozta a legnagyobb fejfájást az izraeli légierőnek 1973-ban

stealth-reduced-radar-detection_h.jpg

(forrás)

Az alacsony vagy csökkentett észlelhetőség eredeti elképzelése és valódi előnye ezen az egyszerű ábrán kiválóan látszik. Egy komoly légvédelmi rendszer átfedő radarokkal védi a kijelölt zónát, hogy ne lehessen köztük átjutni. Azonban ha a normál repülőgéptípusokra számított észlelési távolságokat (szaggatott vonalak) kisebbre kell venni, mivel csak kisebb radarjelet produkál a célpont (teli kör), a támadónak nyert ügye van. Vagy átcsúszhat a zónák között, vagy annyira meg kellene növelni a légvédelmi egységek számát, ami elfogadhatatlanul drágává tenné ezt a rendszert a védekező fél részére

 

Az ötlet – legalább – két okból sem volt teljesen új. Az egyik, hogy már az U-2 esetében is megpróbálkoztak az észlelhetőség csökkentésével. Ehhez a radarhullámokat elnyelő (abszorbeáló) anyagok (angol rövidítéssel: RAM, radiation-absorbent material) használata volt szükséges, mivel ez csak egy utólagos kiegészítés volt. Azonban ismert volt, hogy a repülőgép formája eleve lehet olyan, ami csökkenti a hatásos radarvisszaverő keresztmetszetet (RCS, radar cross-section). Ismert volt, mivel a Northrop csupaszárny bombázói, az XB-35 és az YB-49 tesztrepülései alatt (is) kiderült mindez, már a ’40-es, ’50-es években. Azonban ezek csupaszárny kialakítása nem volt megfelelően kezelhető a korban – pláne a bombázók idején. De a kulcs mégiscsak a forma volt, ami minimalizálni képes a radar vevőjébe visszatérő jeleket. Ennyi volt maga az alapelv – a RAM alkalmazása emellett már csak hab volt a tortán.

 

Boeing Quiet Bird

Az itt szereplő legkorábbi, kifejezetten alacsony észlelhetőséget elsődlegesen szem előtt tartó terv a Boeing Model 853, avagy Quiet Bird megelőzi még a fenti, háborús tapasztalatokat is. Sajnos nagyon keveset tudni róla, mert bár rendkívül előremutatónak bizonyult a későbbiek fényében, a Boeing – saját bevallása szerint – a ’70-es években megsemmisítette a rajzokat. A cég 1962-63 között építette meg a gép RCS modelljét, és a cél mind az alak, mind az anyaghasználat terén végzett kísérleti munka formába öntése volt. Jellemző, hogy az ekkor levédetett szabadalmakat csak sokkal-sokkal lejártuk után, a ’90-es években hozták nyilvánosságra.

qbjo.jpg

(e fejezet összes képének forrása)

A Quiet Bird RCS modellje – elegáns, kompakt masina

qbo.jpg

ponyva.jpg

Leponyvázva, a szabadban

A Quiet Birdöt sosem szánták repülésre, csak földi próbákat végeztek vele Wichitában. Ennek ellenére a gyártó úgy állt hozzá, hogy egy szériaérett típus előfutáráról van szó, mely előretolt (harctéri) megfigyelő, de akár támadó feladatkört is elláthat. Nehezen hihető utólag, de állítólag a potenciális megrendelő ekkoriban még teljesen érdektelennek bizonyult a technológia iránt. Ennek az lehetett az oka, hogy ebben az időszakban még nem volt annyira potens a légvédelem a harctereken, mint akár pár év múlva. A legfőbb gondot jelentő, mobil SA-6 csak 1967-ben állt szolgálatba, míg a Silka a modell elkészítése táján, az SA-4 pedig 1964-ben. Ezzel egyidejűleg ráadásul szárnyalt a repülőipar a teljesítmények terén. Szinte minden sugárhajtású gép kezdte elérni a nem túl egzotikus megoldások nélkül még fizikailag lehetséges paramétereket, és ehhez képest egy gyengén manőverezhető, szubszonikus, kis terhelhetőségű típus nevetségesnek tűnt. Más kérdés, hogy nagy kunsztokra egy lopakodó felderítő vagy csapásmérő gépnek nincs is szüksége…

A Boeing kis gépe lényegében mindent felvonultatott, amit azóta e téren bemutattak. Az aranybevonatú kabintetőt is magában foglaló, szögletes (F-22/F-35), ezúttal háromszög keresztmetszetű orr szemből eleve elrejtette az oldalsó helyzetű beömlőket (MQ-25), amik amúgy sem engedtek rálátást a hajtóműre magára (X-47A). Az a meghosszabbított törzsvég felett, és a két, pillangó vezérsík között végződő kiömlőhöz csatlakozott (YF-23). Valóban úttörő volt a kompozit műanyagok, mint RCS szempontjából eleve kiváló anyagok használata (B-2) terén is a tervezet.

Az utóbbiakkal szerzett tapasztalatokat a Boeing hivatalosan a B-2 programban való, komoly beszállítói szerepével is összefüggésbe hozza. Ennek keretében ugyanis a cég a szárny és a törzsközéprész kompozit elemeit készíti. Ugyanúgy említik az ilyen anyagok használatában közismerten úttörő 787 Dreamliner utasszállítót is ennek kapcsán. Végül, állításuk szerint, a Quiet Bird a valóban hasonló alakúnak tűnő AGM-86(A) manőverező robotrepülőgép terveihez járult hozzá a leginkább.

orr.jpg

A típus szemből és hátulról

far.jpg

Arra is vannak következtetések, hogy a – szokás szerint – jó sok változatban felrajzolt Model 853 a közismertebb neve, a Quiet Bird alapján a US Army számára készült volna. A Quiet ugyanis az ő repülőgép-programjaik előtagja. Ilyen értelemben a megfigyelő szerepkör valóban adta magát. Más kérdés, hogy egy sugárhajtású, merevszárnyú típushoz mit szólt volna a légierő, mivel a vonatkozó, korábbi egyezmény szerint a hadsereg ilyet nem rendszeresíthetett.

Egy orosz forrás szerint a projekt a légierőé volt, akik kijárták, hogy a Lockheed az A-12-essel az észlelhetőséggel kapcsolatban szerzett tapasztalatait részben átadja a Boeingnek, mert nem akarták, hogy csak az előbbi cég legyen „jártas” ebben a technikában. Mellesleg, így megszabadultak a CIA-tól is, ami ugye igényelte magát az A-12-est is. Érdekes észrevétel ugyanitt, hogy a még gyerekcipőben járó, harctéri, mobil radarvezérlésű légvédelem kialakulatlansága előnyként is felfogható lett volna. Így ugyanis már minimális előrelépés a gépek elrejtésében is nagy előnyt biztosíthatott. A program bukásának okai között azonban megjelenik egy, az angol nyelvű forrásokban nem szereplő gond is: a szélcsatorna-tesztek a gép rossz kezelhetőségét mutatták ki. Ezt maximum a számítógépes, elektronikus repülésvezérlés kompenzálhatta volna, de az még sehol sem volt ekkor.

t1.jpg

A tervrajzokról egy teljes méretű változat méretei, tömegadatai, szárnyprofiljai is leolvashatóak

t2.jpg

 

ONR: QAA

Az Egyesült Államok Haditengerészetének az Office of Naval Research (ONR), azaz Tengerészeti Kutatóhivatal nevű szerve kereste meg a gyártókat nagyjából 1971-73/74 között a Quiet Attack Aircraft (QAA) programmal. A cél az volt, hogy a szovjet, P-12 típusú távolfelderítő radarokat ki tudják játszani a projektben megalkotott, csapásmérő repülőgépek. A korai felderítés hiányában ugyanis jó esély mutatkozott arra, hogy egy támadás maguk a rakétaindítók és tűzvezető radarok ellen meglepetésszerű lesz. Így pedig, a korabeli, viszonylag hosszú reakcióidőt figyelembe véve, még a hatásos ellentevékenység előtt meg lehetne semmisíteni a légvédelmi állásokat. Ehhez a méteres hullámhossztartományban kellett csökkenteni az RCS-t. De a program ennél kiterjedtebb volt, mert az infravörös, akusztikus és optikai jeleit is minimalizálni kívánta az elkészítendő repülőgépnek. A rejtett támadási lehetőség kedvéért az ONR hajlandó volt lemondani a nagy teljesítményről vagy jó manőverező képességről is.

 

Az igen konkrét cél, vagyis a légvédelem kijátszása megmutatja, hogy mennyire eltér a valóság a gyakran közkeletű elgondolásoktól. Az alacsony észlelhetőség, vagyis az egyszerűbben lopakodónak nevezett kialakítás korántsem önmagától való ötlet volt, hanem egy nagyon is létező problémára adott, és még csak nem is egyetlen megoldás. Más kérdés, hogy ettől még önállóbb és kiterjedtebb szerepre tett szert az idők folyamán, főleg, amióta az ötödik generációs vadászgépek egyik alapvető képességévé válva kilépett a csapásmérő feladatkörből. Ugyancsak lényeges, hogy az alacsony észlelhetőségű típusok nem csak a radarok számára azok, hanem főleg az infravörös szenzorok előli rejtőzködésre is nagy figyelmet fordítanak, és nem feledkeznek meg a látható fény tartományába eső érzékelés, és – általában kisebb részben – a hangerő csökkentéséről sem.

 

A QAA során az egyik résztvevő az akkor North American Rockwell (NAR) névre hallgató, tehát már nem önálló North American Aviation (NAA) volt, mely mindjárt három tervet is benyújtott. Az egyik a The Flying Banana nevű volt, mely számos, az észlelhetőségét csökkentő, és elsőre is jól látható megoldást vonultatott fel. Lágy, hajlított vonalak jellemezték a formavilágot, és pillangó vezérsíkok a törzs végét. A később, a B-2-esnél már folyamatos görbületként ismert elv szerint a radarhullámok nem találkoznak nagy, egy irányba visszaverő felületekkel. Erre alapozva rajzolták meg az egyenes részeket szinte sehol nem tartalmazó formákat a mérnökök. A későbbi, sorozatban gyártott típusokkal ellentétben ezúttal a meghajtás is speciális volt. A teljesen a törzsbe ágyazott rendszerben két tengelyturbina forgatott meg egy csőlégcsavart, mely végül is a tolóerőt adta. Ezáltal a gép infravörös sugárzása nagy mértékben csökkenthető volt, bár ez a teljesítményre nem volt jó hatással. A rejtettség érdekében azonban ezt vállalták. Talán még különlegesebb volt a kormányzás. Bár a felületek hagyományosak voltak, de eleve igen kis kitérésre tervezték őket, és ami a lényeg: mozgató hidraulika, himbák és egyéb, nagyobb, a csatlakozó elemekből összetevődő, kiálló részek nélkül. A csupán nagyjából 10 méter hosszú és fesztávú gépnél elég volt piezoelektromos mozgatást használni – de legalábbis a tervekben ez szerepelt. Gyártástechnológiai szempontból az íves vonalak mentén elmozduló kormányfelületek kitéríthetősége, illeszkedése is a szokásosnál nehezebb helyzetet teremtett. A költségek csökkentése érdekében több, már meglévő típustól kívántak átvenni alkatrészeket, így például a Fury kabintetejét. A könnyű támadó kategóriájú Repülő Banán belső fegyvertérben vitt magával néhány (1-2 db) bombát.

flying-banana.jpg

(forrás)

A Repülő Banánról nem nagyon vannak képek; a fenti rajz talán a legjobb, ami bemutatja a formavilágát

 

1972 februárjában készítette el a NAR a szép nevű Silent Night (Csendes Éj) tervét. Ez csupaszárny elrendezést alkalmazott, függőleges felületek nélkül, de ismét csak ívelt, hajlított vonalakkal. A potenciálisan éjjeli bevetésekre tervezett gépet két fős, előbb egymás melletti, majd tandem üléses kabinnal tervezték. Az operátor előtt nagyobb, így a pilótáéval együtt aszimmetrikus átlátszó felület biztosított jobb kilátást, azaz könnyebb célkeresést. Egy hordozófedélzeti variánsnál javasolták a fékhorgon túl a felhajtható szárnyvéget és egy, behúzható függőleges vezérsíkot is, utóbbit nyilván a leszállás megkönnyítéséhez. A meghajtás itt is a törzsbe teljesen beágyazva helyezkedett el, és két sugárhajtóművel forgattak meg egy 1,22 m átmérőjű csőlégcsavart. A beömlő felül, teljesen rejtve, és a legcsavarra rálátást nem engedve helyezkedett el. A kiömlő a következő NAR tervnél, lentebb ismertetett árnyékoló elemet kapta. A fegyverzet itt konkrétan meg lett nevezve: AGM-65 Maverick vagy AGM-78 Standard ARM rakétákból 2 db. A bevetést egy Ka sávú térképező radar segítette, és még azt is előre megállapították, hogy ennek adatait egy 5x7 hüvelykes, katódsugárcsöves képernyőn jelenítik meg. A fesztáv 21,55, míg a teljes hossz 13,86 méter volt, tehát a Silent Night nem volt kicsi.

silentnightstealthfront.jpg

(forrás)

Szemből és hátulról-oldalról is igazán egyedi formát nyújt a Silent Night. A be- és kiömlő kétségkívül igen rejtett elhelyezésű

silent-night-model.jpg

(forrás)

silent-night.jpg

(forrás)

A típus legjobb rajza számos részletet bemutat. Az egyik legérdekesebb talán a hangszigetelés, lásd jobbra fent, a kis körben kiemelt, nagyított részt, és a felette lévő kisebb ábrát is. Az alternatív elrendezések is látszódnak, csakúgy, mint – a főleg szemből észrevehető – aszimmetrikus fülketetők

Két rakétájával ez a javaslat (de a The Flying Banana is) az F-117 elődjének tekinthető, mint egy korlátozott fegyverzetű, egyes, mégpedig jól védett célok támadására alkalmas platform. Más kérdés, hogy ekkor még jóval kevésbé álltak rendelkezésre az ehhez igazán megfelelő, precíziós vezérlésű bombák, rakéták, és a bevetésükhöz szükséges szenzorok. Ezt mutatja az operátor nagyobb kabinteteje is, mely a vizuális célkeresést segítette.

A Quiet Birdnél már említett orosz forrás szerint a Silent Nightra kezdetben csak egy nagyon érzékeny, az ellenséges kisugárzásokat vevő berendezést akartak helyezni, és elhagyták volna a saját, aktív radart. Ezzel összefüggésben, az infravörös (esetleg TV) vezérlésű Maverick rakéta saját fejrészével választották volna ki a konkrét célt. Ez a módszer kapcsolatba hozható az operátor extra kilátást biztosító kabintetejével is. A szintén passzív Standard ARM rakéta ugyancsak megvolt fedélzeti radar nélkül. Ez az elképzelés azonban már korán kevésnek bizonyult, és talán ennek kompenzálására is van meg még a képernyő mérete is a mégiscsak telepíteni szándékozott, saját radarhoz a „végső” terveken.

 

Ugyancsak a NAR javasolta a teljesen eltérő koncepciójú, de mégis azonos célú, és szintén egyedi nevű Surprise Fightert („Meglepetés Vadászgép”, célszerűbb fordítása: lesből támadó vadászgép). Az NAA-ra mondhatni, hogy jellemző módon (P-51, XB-70), aerodinamikailag itt is egy viszonylag egyedi elképzelést vázolt fel a NAR. A Surprise Fighter ugyanis kis magasságban, a sűrű levegőben repült volna 0,95 Mach sebességgel, és törzse révén elegendő felhajtóerőt termelt így is ahhoz, hogy egyébként meglévő szárnyait teljesen behajthassa. A lényeg persze az „elbújtatott” szárnyak által lecsökkent radarkeresztmetszet volt. Ez azért magában nem volt elegendő, de a szögben döntött oldalú törzs és a rejtett hajtómű is ott volt még. Ezúttal a viszonylag nagy sebességért fel kellett adni az akusztikus észlelhetőség csökkentését, viszont az infravöröst nem. Ehhez a felső beömlőn át egy S alakú szívócsatornával megtáplált gázturbina mögött kevertek be hideg levegőt, még a kifúvás előtt. Maga a kiömlő sem hétköznapi volt. Azért, hogy nehogy hátulról mégis rálássanak a nagy radarhullám-visszaverő tulajdonságú turbinára a lokátorok, egy nagy, kúpos elemet tettek be, és az égéstermékek ezt megkerülve, egy vékony, koncentrikus felületen át léphettek ki. Az „STF 354A-20” típusú hajtómű – elvileg az alapváltozat 71,5%-ra kicsinyített verziója – utánégető nélküli volt. (Ez jelölés („STF”) a Pratt & Whitney tanulmányainál szokásos, de egyebet nem találni róla.) A csupán 6 tonna maximális felszálló tömegű gép két, „nagy hatótávolságú” rakétát vitt magával fegyverzetként, melyet egyes leírások szerint a torpedókhoz hasonlóan, egyfajta – természetesen belső – vetőcsőből indíthatott. A méretek sem voltak túl nagyok: 10,16 m hossz, 7,87 m fesztáv (kiterjesztett szárnyakkal), 2,36 m magasság. Az üzemanyag 1470 kg-ra rúgott.

suprise-fighter.jpg

(forrás)

A Surprise Fighter meglepően modern formát kapott és még a kiterjesztett szárnyakkal is kicsi volt a fesztáv. Érdemes megfigyelni a kiömlő „dugós” elrendezését, a felfelé kiálló, infravörös szenzort, és hogy a rajzon nem igazán fedezhető fel a belső fegyvertér

A fő forrásul használt leírás alapján a közvetlenül a turbina után lévő, infravörös képet csökkentő megoldáson felül is alkalmazták a külső levegő bekeverését a kiömlő gázokba, de ez a rajzokon nem látszik. Ugyanitt azt is írják, hogy nem tudni máig, mi volt a gép pontos, tervezett feladata – amiből az következik, hogy nem, vagy nem csak az imént látott, légvédelem elleni bevetések. Állítólag megfontolták, mint rejtve támadni képes vadászt is, de erre a ’90-es évekig, az F-22-esig várni kellett. Egyébként nem elhanyagolható a hasonlóság a még tisztán NAA projekttel, a csak prototípusként repülő YF-107A-val.

f-107_vs_surprise_fighter.jpg

(forrás)

Összehasonlító, nem méretarányos rajzon a Surprise Fighter és az YF-107

surprise_fighter_pole_shots_1973_0001.jpg

(forrás)

1973-ban elkészült a Surprise Fighter „oszlop modellje”, vagyis az a tesztmodell, amivel előzetes méréseket lehetett végezni az RCS értékeket illetően, egy, direkt e célra szolgáló oszlopon. A lenti összeállításon érdemes megfigyelni, hogy használtak egy, kis felületű, de fix deltaszárnyas kialakítást is. Ennek állítólag az volt az oka, hogy az eredeti, nyitott, de kicsi szárnyakkal is olyan rosszul vezethető volt a gép a szélcsatorna-adatok alapján, hogy valamit kezdeni kellett a dologgal

surprise_fighter_pole_shots_1973_0002.jpg

(forrás)

 

A McDonnell Douglas és a Teledyne-Ryan korai tervei

A QAA másik, ismert résztvevője a McDonnell Douglas (MD) volt, Model 226 jelű tervével. Ez több iterációt megért, legelőször is azért, mert úgy döntöttek, hogy egy, hagyományos elvek szerint tervezett, de ezen belül nagyon kicsi, könnyű és egyszerű gépet vázolnak fel, és később ehhez mérten lehet majd vizsgálni a már speciálisan kialakított terveket. Ez az alapdizájn a 226-450A jelet kapta, és egyetlen, kis kétáramúsági fokú hajtómű és külső függesztmények jellemezték – tehát nagyjából az A-4 Skyhawknak felelt meg. Következett a 452A, amelynél a halk repülésre és a kis infravörös kisugárzásra koncentráltak. Itt már nagy kétáramúsági fokot biztosító, gázgenerátoros meghajtású, burkolt légcsavart használtak, ami lehetőleg kis teljesítményen üzemelhetett, egyaránt csökkentve így a zajt és a hőképet is. A nagyobb felületű, szinte egyenes szárnyat is a légáramlás zajának csökkentésére szánták. Ez a szárny ugyanis már csak egy elfogadható kompromisszum volt az aerodinamikailag és szerkezeti súlyban ideálishoz képest. A -452A kifejezetten alkalmas lett volna egyes területek rejtett megfigyelésére – bár itt inkább aszimmetrikus háborús viszonyokra kell gondolni, mivel egy komoly ellenfél radarjai előtt ez sem maradhatott rejtve. A 226-453A, a következő lépcső már az RCS csökkentésére ment rá. Ez alapvetően a The Flying Banana kialakításához hasonló, szépen ívelt formát kapott, pillangó vezérsíkkal. Emellett olyan, amúgy mások által is használt részletekre is gondoltak, mint a fémmel hártyavékonyan bevont kabintető, amin át ki lehet látni, de a rádióhullámokat blokkolja (azaz aranybevonat). Az újabb iteráció a 454A volt. A RAM-ok használatán kívül műanyag paneleket is előirányoztak, de ezúttal a súlycsökkentéshez, és nem a – ma már jobban ismert – relatíve kedvező visszaverő tulajdonságaik miatt. Más lehetőségek mellett General Electric 1/10 gázturbinákra alapozták a meghajtást, melyek továbbra is mint gázgenerátor működtek. A meghajtás az eddigiekkel analóg volt: S alakú, osztott szívócsatorna, gázgenerátorok (2 db) által forgatott, nagyobb átmérőjű csőlégcsavar, hátsó árnyékoló elem a kiömlőben.

mcdonnell-model-226-evolution.jpg

(forrás)

A Model 226 evolúciója (fent) és végterméke (lent)

tumblr_inline_o1d70mdqjo1t90ue7_1280.jpg

(forrás)

A végső változat a 226-458A lett. Ezúttal egyetlen General Electric TF34 gázturbina nagynyomású szekcióját használták, mely már két tokozott légcsavart hajtott meg. A szívócsatorna hangelnyelő borítást kapott belül. A növelt felhajtóerejű szárnyat úgy tervezték, hogy alá – megnövelve a belső fegyvertér biztosította, alap kapacitást – további bombákat lehessen függeszteni. A látható tartományú észlelés megnehezítésére a környezeti fényerőt imitáló lámpákat is terveztek alkalmazni, bár ezek infravörös kisugárzása gondot okozott volna. (Ez az ötlet második világháborús eredetű, „Yehudi lights” néven futott akkoriban, és még az F-117-előd Have Blue-nál is felmerült alkalmazása.) Még „csendes utazósebességet” is meghatároztak, mégpedig 213 km/h-ban, miközben a csúcssebesség 824 km/h-ra adódott. (Egy helyen „szokásos” utazósebességként 500 km/h-t adnak meg.) Számítások szerint a gépet csak 8-10 km-ről észlelték volna a szovjet radarok. Végül is a tervek egy 13,6 m hosszú, 17,2 m fesztávú, 37,2 m2 szárnyfelületű, 4,5 t üres és 6,5 t maximális tömegű gépet eredményeztek. Ebből 1,55 t volt az üzemanyag, amiből látható, mennyire kevés jutott a fegyverzetre. A tolóerő:tömeg arány is csupán 0,44 lett. A korábbi, de hasonló 454A kialakítással szélcsatorna-teszteket is folytatott az MD, mely kielégítő eredményeket hozott a stabilitással kapcsolatosan.

Magával a radaron való láthatósággal az volt a gond, hogy a szép ívek ugyan mindenfelől csökkentették a gép jelét, de azért igazán kicsire sehol sem esett vissza az érték. Ennél célszerűbbnek tűnt kiválasztani egy-két fő irányt, amire optimalizálják a formát, amelyek felől valóban minimális lesz az RCS. Ez így is történt a szolgálatba állított, későbbi típusok esetében. A másik fő gond az volt, hogy a kisméretű gépre való igény miatt a belső fegyvertér csak két, egyenként 227 kg-os bombát engedett meg. Ez még a lézeres rávezetés mellett is kevésnek tűnt a korabeli technológiai szinten, harci körülmények, elvárások mellett. Ezért aztán 5,5 tonna tömegben külső függesztményeknek is kialakítottak csatlakoztatási lehetőséget, ha már nem lenne szükség az alacsony észlelhetőségre. Az ezek okozta többlet visszaverődéseket és zajt az MD egy elkészített szárnyszekcióval, fegyverpilonnal és egy szimulált Mk 83, 454 kg-os bombával meg is mérte a valóságban is. A pilon a Douglas I4B bombafelfüggesztő csökkentett észlelhetőséget adó burkolattal borított verziója volt. Minden elem fából készült, a szárnyszekciónál alumíniummal fedve, és ragasztva, illetve néhol – főleg a bombamodellen – ezüsttartalmú festékkel lefestve. Az eredmény az lett, hogy a RAM-mal is megtámogatott, pilonos-bombás szárnyszekció nagyobb RCS értéket adott, mint a RAM nélküli, magában lévő, de teljes méretű (fél)szárny.

mcdonnell-model-226-458-store.jpg

(forrás)

A külső függesztmény vizsgálatához tartozó rajz

mcdonnell-model-226-458-folded-a.jpg

(forrás)

Felhajtott szárnyakkal és pilótával

Összességében az MD úgy vélte, hogy egy tisztán kis RCS-re optimalizált gép (geometriai méreteit tekintve) kisebb lehet, mint amikor az infravörös, és főleg az akusztikus észlelhetőség csökkentése is cél. Bár a gázgenerátoros-tokozott légcsavaros meghajtással elégedettnek tűntek, a konklúziók között volt a jó tolóerő:tömeg arány igénye is, ami azért ellentmondásosnak tűnik utólag. Egy ilyen összetett rendszer nagyobb, nehezebb, és nem olyan üzemanyag-takarékos, mint egy normál gázturbina. Nyilvánvaló lett az is, hogy az RCS érdemi csökkentéséhez eleve ezt figyelembe véve kell az egész repülőgépet megtervezni, és nem az addig szokásos formákból kiindulva, azokat finomítgatni.

 

Mire a tervek elkészültek, a QAA program véget ért. Valószínűleg a vietnami háborút követően közvetlenül nem volt rá pénz, hiába az izraeliek friss tapasztalatai. A tervek nem nyerték el igazán az ONR tetszését, egyszerűen valami jobbra lett volna szükség.

Valójában a QAA-ról továbbra sincs átfogó kép, mivel még az alacsonyabb titkosítású dokumentumokat is csak nehezen, az utóbbi évtizedben sikerült megszerezni az USA állami szerveitől a lelkes érdeklődőknek, kutatóknak. Ezért a dátumok sem tiszták teljesen, hiszen például az MD 226-osnál 1973-74-et említenek, míg fentebb magára az egész QAA-ra az 1971-73 közötti időszak szerepel. Valószínűleg egyébként az MD már régebb óta dolgozott az észlelhetőség csökkentésén, mert a tulajdonosa volt a Grey Butte Microwave Measurement Facility-nek, ami a Mojave sivatagban egy 12 km2-es terület volt, kifejezetten RCS mérésekre. Akkoriban ez volt a legjobb ilyen hely az Egyesült Államokban. A megfelelő számítástechnikai háttér hiányában a bemérő oszlopokon a modelleket kézzel kicsit finomították, átépítették minden mérés után, és tapasztalati úton haladtak előre. El lehet képzelni, ez mennyire volt hatékony, de a ’60-as évektől már működő létesítményben más módszer egyelőre nem volt. A terület állítólag a 2000-es évekig használatban volt. Visszatérve a QAA-ra, utólag úgy tűnik, a fő célja nem is egy valóban használható típus megalkotása volt, hanem egyáltalán, a lehetőségek felmérése, megalapozó kutatások lefolytatása.

mcdonnell-model-226-458-front-a.jpg

(forrás)

A szolgálatban így festett volna a Model 226-458

mcdonnell-model-226-458-rear-a.jpg

(forrás)

 

1973-ban a Teledyne-Ryan (TR) is – vagy még pontosabban: továbbra is – az alacsony észlelhetőségen dolgozott. A cég ugyanis vezető volt az akkori értelemben vett drónok, avagy „távolról vezetett repülőgépek” (remotely piloted vehicle, RPV) terén, és úgy tűnt, a pilóták hiánya miatt eleve kicsi RPV-k jó terepet jelentenek a további munkának. A cég ezt tulajdonképpen már bizonyította is a még korábbi, vietnami légvédelemmel való macska-egér harcban bevetett drónjain alapuló, Kína feletti felderítésre szánt Model 154/AQM-91A Compass Arrow (eredetileg: Firefly) típusával is. Ennek fejlesztése már 1966-tól folyt, a CIA és az USAF közreműködésével. A főleg kompozit műanyagokból épített, felül lévő hajtóműves, vezérsíkok által tovább árnyékolt kiömlőjű drón 1968-ban repült először, de 1971-re sem állt még készen. Ekkorra viszont Nixon már politikailag közeledett a Kínai Népköztársasághoz, ezért nem akarták őket berepülésekkel provokálni. A 815 km/h sebességű AQM-91A csak 2,5 tonnás volt, de elvileg 7000 km-t is meg tudott tenni a levegőben. Ez utóbbi kitétel ezúttal szó szerint értendő, mert a gépet egy DC-130 Hercules drón-hordozó repülőgép indította, és kapta is el a küldetése végén. Elsősorban egy Itek KA-80A kamerát szántak a fedélzetre, de infravörös és elektronikai felderítő eszközökre is gondoltak.

compass_arrow.JPG

(forrás)

Az AQM-91 karcsú vonalai a matt fekete festéssel igazán remek kinézetet kölcsönöznek a típusnak. Lent két példány egy DC-130 szárnyai alatt, még lentebb pedig látható, hogy akár helikopterrel is elkaphatták a levegőben

aqm-91-image05.jpg

(forrás)

elkap.jpg

(forrás)

Azonban a TR-nek is rá kellett jönnie, hogy a hagyományos felépítés (törzs+szárny+vezérsíkok) nem biztosíthat igazi lopakodó képességet, akárhogyan is módosítják. Ezért továbbfejlesztésként egy igazán ötletes megoldással álltak elő, Model 237 néven. Egy éles szélű, de amúgy lekerekített fémtestet rajzoltak fel, ami magába foglalta az összes berendezést, felszerelést és persze a hajtóművet. Mindezt pedig egy, immár aerodinamikus, de a radarhullámok számára átlátszó műanyagból készült forma vette körül. A hajtómű megint csak középen helyezkedett el, de a pilóta hiányában egyetlen, elöl lévő beömlő tudta megtáplálni azt levegővel. Azonban ez az egyenes beömlő kérdéses pontja a tervnek, hiszen közvetlen rálátást enged a kompresszorlapátokra, melyek hatalmas visszaverődést produkálnak. Két, befelé dőlő vezérsík fogta közre a kiömlőt, mely alaposan elnyújtott, beágyazott volt. Az egész kialakítás értelme az volt, hogy a belső, fém rész igen kedvező formát kaphatott így, nagyon lecsökkentve az RCS értékét. A tervezett méretek nem voltak nagyobb: 5,5 m hossz és 6,4 m fesztáv.

tr-stealth.jpg

(forrás)

A rajzon a szaggatott vonal jelzi a belső, fém részeket, és folytonos a külső, aerodinamikus, radarhullámok számára „átlátszó” műanyagból készült „héjat”. Az adatok nem egyeznek a szövegben lévőekkel, de más Model számon is találni hasonló terveket. Épp mert ezek a rajzok papíron maradtak, számos változatuk létezik, nem egészen tisztázottak a részleteik. Lent: mindez a gyakorlatban nagyjából így nézett volna ki

tra_d7426-rd119.jpg

(forrás)

1974-75-ben továbbléptek a tervekkel, és megjelent a „mini-RPV” néven is említett Model 262 Manta Ray. Ez a US Navy Shipboard Tactical Airborne RPV (STAR) programjának egyik résztvevője volt. Ennek a kezdeti, „mini-RPV” szakaszában egy célkijelölő, megfigyelő drónt kerestek – a QAA utódját igazából. Egy McCulloch MC-101, egyhengeres, kétütemű, kb. 10 lóerős motor hajtotta a hátul, magasan beépített csőlégcsavart. A csupán 2,29 m hosszú drón az üvegszálas műanyag testével elkerülte a RAM használatát – amiből következik, hogy a formán és a műanyagok alkalmazásán túl ilyesmit is terveztek a Model 237-esbe. A többféle verzióban is megrajzolt, néhányban meg is épült és tesztelt Manta Ray sikeresen teljesítette az RCS elvárásokat. Ez azonban kevés volt, mert az apró drón teherbírása szinte a nullával volt egyenlő, és ez még megfelelő felderítő és adattovábbító eszközök elhelyezését sem biztosította, nem hogy a továbbfejlesztési célként kitűzött, következő változatnál szükséges fegyverzet hordozását. Érdemes megjegyezni, hogy a TR e modelljein dolgozók egy része és tapasztalatuk később a Have Blue projektben hasznosult.

teledyne_ryan_uav_drone_rpv.jpg

(forrás)

Fent: az apró Manta Ray szemből, egy DC-130 előtt. Lent: az elképzelt bevetés során egy A-7 Corsair II két ilyen drónnal szállhatott fel. A visszatérésüket az anyahajón kifeszített hálós elfogással oldották volna meg

manta_a-7.jpg

(forrás)

ryan_aeronautical_image.jpg

(forrás)

A megépült egyik Manta Ray a Compass Arrow drón utódja, az ugyanúgy nem rendszeresített, de ahhoz nagyon hasonló Compass Cope társaságában. Ez a projekt az Arrow-val egyező kategóriájú, de olcsóbb, és 1 napot is a levegőben tölteni képes drónt irányzott elő (a forráslinken még rengeteg, remek fotó, főleg a Manta Ray-ről!)

 

Folytatás ITT, a források ott vannak felsorolva!

24 komment
süti beállítások módosítása