A sorozat 4. részében az F-16XL-ek, mint a NASA kutatógépei szerepelnek, számos, igazán érdekes aerodinamikai kísérlet alanyaiként, részeseiként. Az előző rész ITT, az első pedig ITT.

A NASA kutatógépeiként

De miért is szól egy harcigép-programról egy 400 oldalas NASA-kiadvány? Nem szokatlan, hogy a légügyi és űrkutatási hivatal katonai repülőgépeket alkalmaz azok teljesítménye miatt, például kísérőgépként. De az sem, hogy velük aerodinamikai és más kísérleteket végez. Utóbbi csoportba tartozik a két F-16XL, melyek a NASA-nál másodvirágzásukat élték pár évvel a DRF kiírás elvesztését követően, mint áramlástani kutatórepülőgépek.

A SCAMP-ből származó XL program keretes szerkezetét ismét a szuperszonikus utasszállító (SST) gépek adták. Míg a NASA korábbi kutatási adatai a kettős nyilazású deltaszárnyról is a ’60-as évek amerikai projektjéből származtak, úgy most a jövőbeli SST-k számára kellett kutatógép, mégpedig több alterületen is. Miután a két XL-t a GD gondosan lekonzerválta a DRF-et követő repülések után, most kézenfekvő volt, hogy a tervek szerint a sokkal nagyobb, polgári gépen is használandó szárnyformát ezekkel vessék alá újabb teszteknek. Nyilván ezúttal nem gyors orsókra és kitartott manőverekre volt szükség, hanem minél kedvezőbb légellenállásra és nyugodt repülőtulajdonságokra, tehát volt mit vizsgálni – nem szólva az egyéb, egészen speciális kísérleti átalakításokról.

A szuperszonikus lamináris áramlás vizsgálata

A 2000-es évtizedre megvalósítandó szuperszonikus utasszállító számára a NASA legfontosabb aerodinamikai programja a High-Speed Research (HSR) volt, melyet a ’80-as évek végén indítottak el, szoros együttműködésben a légiipari szereplőkkel. Ezek néhány alapkutatás megvalósítását kérték az állami ügynökségtől, amik számukra vállalhatatlanok voltak üzletileg, csökkentve a végső típus fejlesztési kockázatait. Amúgy is azzal számoltak, hogy a jegyek az eredetileg  High-Speed Civil Transport (HSCT) névre hallgató tanulmányterven alapuló gépre 20-30%-kal drágábbak lehetnek, mint a normál árak azonos utakra. A HSCT-t a Boeing vagy a McDonnell Douglas kívánta megvalósítani – ironikus, hogy nem sokkal később a Boeing megvette az MD-t. A cél egy 2,4 Mach utazósebességű, 300 személyes, 9260 km-es hatótávú, 340 tonnás utasszállító volt. A HSCT gazdaságosságát mindenképpen javítani kellett, tekintettel a várható fogyasztására, ezért megvizsgálták a lehetőségeket, és a szuperszonikus lamináris áramlású szárny mellett döntöttek. A lamináris áramlású levegő zavartalanul fut végig a szárnyon (vagy legalábbis annak egy részén, lásd később), és így, kisebb örvénykeltése révén csökkenti a légellenállást, ezzel pedig a fogyasztást. A HSR előrehaladásával egyre inkább ez a kutatási irány került a fókuszba, mely a továbbiakban angol rövidítése után SLFC-ként szerepel (Supersonic Laminar Flow Control, mely utal arra, hogy maga a kísérleti program a lamináris áramlás „irányítására”, felügyeletére, azaz biztos megvalósítására vonatkozik).

Ebben a részben az F-16XL mint F-16E, a katonai repülőgép kerül bemutatásra. Ehhez szorosan kapcsolódik az USAF ETF/DRF tendere, ami eldöntötte a típus sorsát. Az előző rész ITT.

F-16XL, mint vadászbombázó

Katonai gépként az F-16XL-t viszonylag kiterjedt fegyverzettel, és a precíziós bevetésükhöz szükséges elektronikával is el kívánták látni.

A négy, szárnytőbe süllyesztett AIM-120 mellett a nagy húrhosszúságú szárny alatt arra is bőven volt hely, hogy ne egymás melletti függesztőkön, hanem egymás mögöttieken helyezzék el a fegyverzetet, jelentősen csökkentve azok homlokellenállását. Ez még a súlypontváltozást is csökkentette, vagyis kisebb trimmelési ellenállást eredményezett. Akkoriban még elsődleges fontosságú volt a nem irányított bombák nagyobb számú hordozási képessége, azaz tucatnyi, 227 kg-os Mk 82 bomba számos összevetésben említésre került az F-16XL kapcsán. Az előzőekben már szó esett a kettős nyilazású deltaszárny biztosította, inherens aerodinamikai előnyökről, összehasonlítva a normál F-16 trapézszárnyával. Hasonlóan szignifikáns javulást értek el a LODE-14 jelű (Low Aerodynamic Drag Ejector), kis légellenállású függesztőkön egyesével, de egymás mögött vitt bombákkal. Maguk a függesztők is alacsonyabb – akár 50%-kal is! – súlyt jelentettek a korábbiakhoz mérve. Ezeken hordozva 12 db Mk 82 akkora ellenállást produkált, mint az alapváltozaton a szokásos, két darab tripla függesztőn (TER), egymás mellett (háromszög alakban) vitt hat darab, ugyanilyen fegyver. Azonos darabszámnál, 0,9 Mach körül a bombák ellenállása 60%-kal kisebb volt, míg a teljes légellenállás 36%-kal. Az AIM-120-asok esetében a 4 db rakéta 70%-kal kevesebb ellenállást generált. Mindez szinte teljesen szükségtelenné tette a külső póttartályok függesztését, hatalmas, tömegben és ellenállásban mért hátrányt megszüntetve, továbbá szabadon hagyva a pilonokat fegyverek számára. A sokkal kedvezőbb aerodinamika növelte az egyidejű bombaoldás pontosságát, mert kisebb, saját maguk keltette örvénylésben távolodtak el a fegyverek a géptől. A szerkezet terhelése is egyenletesebben oszlott meg, mivel nem egy ponton húzta a szárnyat egy-egy tripla függesztő teljes súlya. Ez jól mérhető volt: az A változat nehéz fegyverzettel 5,58 g-re volt korlátozva, de az XL csak 7,33-ra. Ez harchelyzetben a túlélést jelenthette. Légiharc-fegyverzettel (6 rakéta) és maximális üzemanyagfeltöltéssel – vagyis 16330 kg tömeggel – az XL a szerkezeti határt is jelentő, 9 g-s manővereket is végrehajthatott. A fülke egy kapcsolójával levegő-föld módba került a gép, ami például az orsózó szögsebesség 308°/s-es limitjét 230-ra vette vissza, és ez alatt szabályozta is ezt a fedélzeti számítógép, a hordozott eszközöket figyelembe véve.

Az XL-ek nagyon nagy számú, bár nem mindig egyszerre használható felfüggesztő ponttal rendelkeztek. Nyolc, dedikált célún kívül (lásd képaláírás) további, összesen 5 db 907 és 16 db (!) 454 kg terhelhetőségű pilon állt rendelkezésre. Előbbiek póttartályok hordozására is alkalmasak voltak (szürkével, középen a 9-es, illetve 2H, 4H, 14H, 16H, ahol a H a heavy, azaz nehéz jele), de a szárnyak alatti belső kettő blokkolta a velük egy vonalban lévő két-két, 454 kg-osat (4A, 4F és 14A, 14F, ahol az A/F az aft/forward, azaz hátsó/elülső jele); méghozzá annyira, hogy ezeket fizikailag le is kellett szerelni előbbiek használatakor. A 454 kg-osokból a belső sorban egymás mögött már három is elfért, melyeket, ha kellett, egyedi módon, közösen lehetett használni két, tandem függesztésű Mk 84, 907 kg-os bomba hordozására (5A/C/F és 13A/C/F, ahol a C a center, azaz középső). A dedikáltakon kívül tehát szárnyanként 10 függesztő volt, melyekből maximum 8-at használhattak egyszerre. A törzs alá, egy adapterrel az egyetlen nehéz sínre (9) két 227 kg-os bomba is elfért.

A képen valószínűleg az egyik legteljesebb fegyverzetvariációval megpakolva áll az XL-1, azaz a levegő-levegő rakétáin kívül 14 db Mk 82 bombával (lásd korábban alulnézetből is ugyanezt) (forrás)

A folytatásban az F-16XL gyártása után a berepülésének tapasztalatai következnek, a repülési jellemzőktől kezdve, a légi utántöltési tulajdonságokon át a fegyverzet alkalmazásáig. Az első rész ITT.

Gyártás és az első repülések

A gyártáshoz 1400 tervrajz készült. Ezeken, és a tényleges készítési munkákon mintegy 540 ember dolgozott, köztük 205 tervezőmérnök, 260 gyári munkás, 20 anyagbeszerző, 10 tesztmérnök, 12 gyártásirányító, 20 minőségellenőr és 13 menedzser. Az USAF részéről további 600 fő vett részt a programban, mindezen személyek pedig összesen durván 1 millió munkaórát áldoztak az F-16XL-re annak első repüléséig. Mire ez megtörtént, az ipar saját zsebből állt költségei már összesen 65,4 millió dollárra rúgtak.

A szárny borításának gyártása során a 345 MPa feszültséget is elviselő kompozit anyagot 0,635 és 1,905 cm közötti vastagsággal alkalmazták, 30 és 166 réteg közötti számban. A rétegek formába öntése kézzel történt, mivel ipari robotok ekkor még nem álltak készen erre a feladatra. Egymáshoz képest pontosan meghatározott szögekben fektették egymásra a rétegeket, ami megadott időn belül kellett, hogy megtörténjen, különben tönkrement a kiöntött adag. Az így elkészített szerkezetet egy autoklávba tették, ahol magas hőmérsékleten és nyomáson kezelték, szilárd, mégis megfelelően rugalmas borítást kapva eredményül. A fém borításhoz képest a GD szerint 270 kg-ot takarítottak meg, ráadásul egyszerűbb és olcsóbb volt ezt használni, mivel rendkívül komplex felületeket kellett kialakítani a nagyméretű szárnyon.

A bal szárny szerkezete, a törzs felől a szárnyvég felé tekintve

A GD hölgy munkatársai készítik épp az egyik jobb szárnyat. A kompozit anyag ekkor még ilyen lágy, és úgy fektethető, mint egy gumiszalag. A gyártó 2,5-szeres tartósságot várt egy azonos tulajdonságú fém burkolathoz képest

A kifejezetten esztétikus General Dynamics F-16XL az amerikai vadászgéptervezés egyik aerodinamikai csúcsterméke. A szép vonalú, kettős nyilazású deltaszárny segítségével a könnyűvadász F-16-osból egy kísérleti vadászbombázó készült, melynek története sokkal több, mint az F-15E ellen elvesztett tender. A NASA dedikált kiadványa alapján ez a sztori következik most.

Az F-16XL eredete

Egy jobb F-16…

1976-ban, nem sokkal az F-16A szolgálatba állítása után a gyártó, a General Dynamics (GD) megkezdte vadászgépe lehetséges továbbfejlesztésének vizsgálatát. A hagyományos módon történt képességjavítás révén napjainkra tucatnyi változatban létezik a Fighting Falcon, de akkoriban ezeknél sokkal egzotikusabb ötleteket tanulmányoztak. Alapvetően aerodinamikai változtatásokban gondolkoztak, mégpedig elég komolyakban. Teljesen új szárnykialakításokról volt szó, így előrenyilazott (FSW, forward-swept wing), kettős nyilazású delta (cranked-arrow wing), és hagyományos, 60 fokban nyilazott deltaszárny plusz kacsa vezérsíkok szerepeltek az első vázlatokon. Az eredetivel nagyban egyező, 40 fokos nyilazású trapézszárnyra is született elképzelés, amely könnyű, kompozit műanyagok használata révén azonos tömege mellett nagyobb felületű és fesztávolságú lehetett. Ez volt az azonos súlyú kompozit szárny, angolul equally weight composite [wing], EWC. Ezekhez az átalakításokhoz adott esetben hosszabb törzs is járhatott.

Az elsődleges cél a nagyobb harci hatósugár biztosítása volt, ami nagyobb mennyiségű üzemanyagot igényelt, melyet pedig leghatékonyabban a növelt belső térfogatú szárnyakban lehetett elhelyezni. Egyidejűleg többlet fegyverzet hordozása, jobb manőverezőképesség, kedvezőbb fel- és leszállási tulajdonságok, javított túlélőképesség is a célok között szerepelt. Nagyobb vonalakban mind a levegő-levegő, mind a levegő-föld harcászati jellemzők fejlesztését el kívánták érni, az eredeti F-16-osra alapozva. A többlet üzemanyag és terhelhetőség igényét elsősorban szem előtt tartva, a legfőbb kérdéssé a lehetséges szárnyak belső térfogata vált. Más jellemzők mellett ezt mutatja be az alábbi táblázat, referenciaként az eredeti F-16A szárnnyal.

A záró részben az SR.45 különlegesebbnél különlegesebb átalakítási terveiről lesz szó, valamint a vízirepülőgépek helyéről a légiközlekedésben az '50-es, '60-as években. Az első rész ITT, az előző pedig ITT.

A Duchess-en és a "Queen"-en túl a Saunders-Roe természetesen foglalkozott más, a Princess-ből származó tervekkel is, de általában csak skiccek szintjén. Amelyek legalább a „P.” jelölést megkapták, a következők:

• 110, felderítő-bombázó (1950);
• 111, amfíbia (azaz beépített futóművekkel vízen és szárazon is leszállni képes gép);
• 126, egy 8 méterrel nyújtott verzió 160 utasnak, 163,3 tonnás tömeggel;
• 138, 12 d.H. Ghost vagy 10 RR Avon hajtotta variáns, de kiegészítve az emelőhajtóművekhez hasonló, egyszer használatos RR RB.93 Soar kisméretű turbinákkal (ezek célja nem ismert, talán STOL képességről van szó, aminek az értelme kétséges) (1950-52);
• 145, nyolc, Napier Nomad típusú, kompaund dízelmotorral (!) (1951);
• 152, a Duchess különböző variánsai pillangóvezérsíkkal (1952);
• 164 és P.165, a Princess Napier Eland, valamint amerikai (Allison) légcsavaros gázturbinákkal tervezett verziói;
• 173, a legrészletesebb tervezetek a Princess életben tartására 1953-55 között, amikhez B.E.25, Proteus 705/755, illetve Tyne hajtóműveket szántak, megnövelt törzselsőrésszel és vezérsíkokkal, 130-264 utas részére;
• 173 szám alatt vizsgálták a később átszámozott AWACS verziót is, de egy légi vadászgéphordozót is, melynek vadásza a gyár SR.53 típusú, vegyes, gázturbinás és rakétás hajtású elfogója lett volna;
• 193, az előbb említett AWACS, mely szárny alatti konténereivel légi utántöltőként is funkcionálhatott, illetve csapatszállítóként is tanulmányozták a 6, esetleg 8 db B.E.25-össel ellátott verziót;
• 203, két Pratt & Whitney T57 (a J57-ből fejlesztve) és 4 db Tyne-nal felszerelt változat.

Mindebből jól látszik, hogy a nagy gépnek kétségbeesetten próbáltak feladatot adni a gyár mérnökei. Így esetleg legalább a már – részben – elkészült három törzset hasznosítani lehetett volna. Nem mellesleg pedig, a Saunders-Roe-t életben tartani a repülőgépes piacon.

Fent és lent is a P.193 Princess AEW, mely az XV232 lajstromot az egyik, valóban repült Nimrod MR.1 járőrgéptől „lopta” a kép erejéig. A terveken a „combat information center” kifejezés szerepel, de a gép egy légtérellenőrző lett volna, nem egy (dedikált) légi harcvezetési pont. A megnevezést azonban jól megválasztották, mert jelezte, hogy a P.193 nem csak egy radar a magasban, mint pár kisebb társa, hanem a saját repülőeszközök vezetését és légi utántöltését is megoldhatták fedélzetéről. Ehhez nagyon nagy hatótávot is vártak. Az S sávú APS-20 radarokat az összes, korabeli nyugati repülő radarállomás alkalmazta, a Grumman TBM-3W Avengertől a Lockheed EC-121-esen át a britek nagyöregjéig, az Avro Shackletonig (források: fenti, lenti)

A Princess története folytatódik, és kiegészül – többek közt – a Duchess-ével. Az első rész ITT.

Hercegnő a levegőben

Cowes, ahol a Wight-szigeten a Saunders-Roe bázisa volt, bővítésre szorult a hatalmas repülőcsónak miatt. Növelni kellett a Columbine néven ismert, hatalmas gyártóhangár bejáratánál az előteret, ami ráadásul a vízbe nyúlt, hogy be lehessen engedni a gépeket a tengerbe. További beruházások is történtek a próbarepülések későbbi lebonyolítása érdekében.

Az először elkészült példány, a később G-ALUN lajstromot kapott gép kihozása a hangárból eleve külön mutatvány volt, mert a részben ráépített függőleges vezérsík miatt olyan magas volt, hogy a vendégfutókon 10 fokra hátra kellett dönteni azt. A félkész gépbe, a légitesztekhez amúgy is szükséges tartályokba mintegy 14000 liter vizet töltöttek, egyelőre ballaszt gyanánt.

A nyolcas alakú, nyomásálló törzsszerkezet, alatta a csónaktesttel, mintha csak metszeti rajzon lennének, de ez a valóság. A gyártás során a munkapadok kényelmesen elfértek az alsó fedélzeten (forrás: Peter London: Saunders and Saro Aircraft Since 1917, 213. o.)

Az építés alatt álló óriás. A törzs borítása már majdnem teljes készültségben van, de a szárnyak még a kivontatási állapothoz képest is kevésbé vannak készen (forrás)

Ahogyan az a B-36 esetében is történt, a Princess is annyira nagy volt, hogy nem fért el rendesen a gyártócsarnokban, azaz ez esetben nem fért ki a gyárkapun, noha függőleges vezérsíkja csak részben volt ráépítve. A vendégfutókon gördített gépet mintegy 10 fokkal hátra kellett dönteni egy extra kerekes vázra megtámasztva az orrfutó helyett (forrás)

A kivontatott G-ALUN. A vendégfutókon kívül érdemes megfigyelni a Proteus-ok számára vágott, jókora lyukakat az igen vastag szárnyban, és persze a beömlőket. Minden, hiányzó részt a Columbine hangár előterén szereltek fel a gépre

Egy valamelyest rendhagyó poszt következik, mivel (alapvetően) nem katonai célú repülőeszközről lesz szó. Azonban a lenyűgöző Saunders-Roe SR.45 Princess története mindenképpen megéri az ismertetést.

A Saunders-Roe SR.45-öse az olyan korabeli gépek, mint a Hughes H-4 Hercules, a Convair B-36, vagy akár a nevezetes Bristol Brabazon mellett nem volt „híres” típus. Mégis, elkészültekor a valaha volt legnagyobb, fémépítésű utasszállítógép és repülőcsónak, és nem mellesleg a legnagyobb, gázturbinás hajtású repülőgép címeket is viselhette. Bár a Princess (Hercegnő) egyazon évben (1952) repült először, mint amikor a(z eleinte) sokkal sikeresebb, immár nem légcsavaros de Havilland Comet szolgálatba állt, akár lehetett volna helye a polgári repülésben. Ekkor még – bár a háború utáni időszakban vagyunk, de – nem a brit repülőgépipar mélyrepülésének idején. Azonban a történet végül mégis máshogyan alakult.

Az Alfát ismertető sorozat 4., egyben utolsó részében a tervezett továbbfejlesztésekről, a K-27 reaktorbalesetéről, az osztály leszereléséről, a nyugati reakciókról (találgatások, új fegyverek), illetve kiegészítésül a Projekt 661 (Papa) osztályról esik szó, és végül következnek a források. Az első rész ITT, az előző pedig ITT.

A Projekt 705 tervezett változatai, továbbfejlesztései: 705A, B, D

Az SzKB-143 hamar elkezdett foglalkozni az új, igen potens típus lehetséges átalakításaival, hogy a remek törzsből kihozzák, amit lehet. A szovjetek kvázi mániájaként említhető, tengerészeti robotrepülők alkalmazására tettek javaslatot a 705A szám alatt, és SSBN-né is át akarták tervezni a Lirát 705B néven. Előbbi a vadonatúj P-70 (vagy 4K66) Ametiszt robotgép, utóbbi a D-5 rakétakomplexum, vagyis az R-27, korai tengeralattjáró-fedélzeti ballisztikus rakéta (SLBM) – mindkét esetben 8 fegyver – indítására lett volna átépítve. Mindkettőnél a korábbinál sokkal nagyobb, de továbbra is igen áramvonalas tornyot kapott volna az alap hajótest, ezzel együtt némi hosszabbítást is. 1962-re el is készültek az előzetes tervek, amikor is hirtelen a CKB-16-hoz helyezték át a munkát. Ez meglepetés volt, és N. F. Sulcenko kitartó lobbizásának volt köszönhető, mint kiderült utóbb. December 11-én kerültek át a tervek a CKB-16-hoz, ahol V. V. Boriszov irányításával folyt tovább a munka, immár a 705A = Projekt 686 és a 705B = Projekt 687 számmal.

A 705B 1965-re már 12 ballisztikus rakétát hordozott volna, és többféle meghajtást és szonárt is számításba vettek az ajánlott tervezeteknél, sőt, közben a D-5M rendszerre kívántak áttérni. Bár ezek szerint ’65 augusztusában el is fogadta az állami bizottság a terveket, még később már a D-9 (R-29) SLBM-eket akarták felhasználni. Csakhogy közben az alapverzió katasztrofális problémái (lásd K-64) miatt az egészet lefújta a haditengerészet 1969. június 28-án.

Fent a Projekt 705B avagy 687 makettje. Jól látszik a sokkal nagyobb torony, viszont a metszet a háttérben a ballisztikus rakéták elhelyezéséről nem biztos, hogy ehhez a modellhez tartozik. Lent a tengeralattjáró metszeti rajza a 2x4 R-27 vagy később R-29 rakétával. Míg előbbi 3000, utóbbi 8000 km feletti hatótávolságú (források: fenti, lenti)

A 3. részben a Projekt 705-ösök építéséről, az első egység, a K-64 problémáiról, a szolgálatban tapasztaltakról, a illetve egyenként az osztály tengeralattjáróiról lesz szó. Az első rész ITT, az előző pedig ITT.

Hogyan lett a K-64-esből a világ leghosszabb tengeralattjárója?

A tervezés a számos, innovatív megoldást figyelembe véve annyira nem tartott sokáig, nagyjából 1960-tól ’68-ig. Utólag nézve azonban látszik, hogy több időt kellett volna rászánni a folyamatra, amelyet az első egység, a K-64 pályafutásának alakulása jelez. 1963 szeptemberében készült el az első komplett terv, de ezt már év végén módosították a flottával való egyeztetések után. Ekkor egyébként még mindig csak 18-20 fős személyzettel számoltak, de csak 38,5 csomó garantált sebességet vártak az SzKB-143-tól, és a tengeri próbákat az első egységgel 1966. harmadik negyedévére tűzték ki.

Mielőtt a gondokkal szembesültek az illetékesek, még három tucat Projekt 705 szolgálatba állítását fontolgatták. Ebből végül is a prototípusnak megfeleltethető K-64, majd 3-3 db „valódi” széria 705 és 705K, valamint egy megrendelt, de megépítésre mégsem került 705 lett – összesen tehát 7 hajó épült a két altípusból.

Tesztelése során készült fotó a K-64-esről (forrás)

A Projekt 705 ismertetője a hajó műszaki megoldásain, rendszerein és belső felépítésén felül a fegyverzetét mutatja be ebben a részben.

Az első rész, melynek utolsó két bekezdése frissült, ITT olvasható. Akik még a Kirov csatacirkálós sorozatból – nem teljesen alaptalanul – hiányolták a torpedók bemutatását, most – remélem – kárpótolva érzik majd magukat!

A Lira technikai megoldásai

Műszaki rendszerek

A reaktorok ugyan különböztek az egyes hajókon (lásd később), de az egyetlen, OK-7 típusú gőzturbina már nem. Ezt a Kalugai Turbinagyár szállította a hajókhoz, amely egyébként addig sosem gyártott tengerészeti turbinát. Az OK-7(K?) 40000 lóerőt tudott leadni az egyetlen csavartengelyre, melynek végén egy ötlapátos propeller adta át ezt energiát a víznek. A teljesítmény átszámítva 29,83 MW, amihez hozzá kell adni a turbógenerátorokét is (2x1,5 MW), így valamivel 21% feletti hatásfokot szolgáltat a reaktor.