BOEING F/A-18E/F SUPER HORNET ΜΕΡΟΣ Β
ΤΟ SUPER HORNET ΩΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗ
Του Απέργη Αντρέα, Μηχανολόγου Μηχανικού
Η περίπτωση του Super Hornet είναι από τις ελάχιστες στο χώρο των αεροσκαφών όπου ένα ήδη υπάρχον μαχητικό επανασχεδιάζεται με στόχο να αντικαταστήσει τον εαυτό του. Αυτό αποτελεί μία περαιτέρω απόδειξη της ορθότητας του αρχικού σχεδίου. Αν και στο F/A-18 E/F ακολουθείται η σχεδιαστική φιλοσοφία των προηγούμενων εκδόσεων, δηλαδή η τραπεζοειδής πτέρυγα με τις προεκτάσεις στη ρίζα, τα διπλά κάθετα σταθερά και η σταθερή γεωμετρία στις αεροεισαγωγές, καταβλήθηκε σημαντική προσπάθεια να εξαλειφθούν κάποιες αρχικές αδυναμίες και να διατηρηθούν, αν όχι καλυτερέψουν, τα πτητικά χαρακτηριστικά του αεροσκάφους.
Όλα αυτά σε συνδυασμό με τις νέες αυξημένες απαιτήσεις επέβαλαν τον επανασχεδιασμό των βασικών σημείων.
Η ΑΤΡΑΚΤΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΦΤΕΡΑ ΤΟΥ… ΕΝΤΟΜΟΥ
Παρατηρώντας το αεροσκάφος από επάνω, γίνεται αντιληπτό το τούνελ που σχηματίζει η άτρακτος και το οποίο διαθέτει μεταβλητή διατομή, προκειμένου να ομαλοποιεί την κατανομή του όγκου του αεροσκάφους – απαραίτητη προϋπόθεση για χαμηλή διηχητική οπισθέλκουσα.
https://www.youtube.com/watch?v=SmR-0LH75_c
Έτσι το πάχος της σήραγγας μεγιστοποιείται λίγο μετά το κόκπιτ και στη συνέχεια ελαττώνεται συνεχώς, για να «σβήσει» ομαλά ανάμεσα στους κινητήρες. Το μήκος της ατράκτου του Super Hornet είναι αυξημένο περίπου κατά 0,86 m σε σχέση πάντα με τα A/B/C/D, φτάνοντας τα 17,93 m.Ο μεγαλύτερος διαθέσιμος εσωτερικός χώρος, επέτρεψε τη μεταφορά επιπλέον 1631 kg καυσίμου, μία αύξηση κατά 33%. Στο μέσον του ύψους της πρόσθιας ατράκτου είναι τοποθετημένες και οι πτέρυγες. Ξεκινώντας από το ρύγχος, παρατηρούμε πρώτα τις προεκτάσεις της ρίζας του χείλους προσβολής, Leading Edge Root Extensions ή LERX για συντομία.
Ο ρόλος τους είναι να αυξάνουν την άνωση διατηρώντας προσκολλημένη τη ροή του αέρα πάνω στο εσωτερικό τμήμα των πτερύγων, όταν το αεροσκάφος επιχειρεί σε μεγάλες γωνίες προσβολής. Αυτό πετυχαίνεται με την παραγωγή στροβίλων, που επανεργοποιούν το οριακό στρώμα σε εκείνες τις θέσεις.
Το περίγραμμά τους είναι νέο και σχηματίζεται από μία ενιαία καμπύλη γραμμή, πολύ διαφορετική από τη «σπαστή» διαμόρφωση των προηγούμενων εκδόσεων. Επίσης η επιφάνειά τους έχει μεγαλώσει κατά 34%, πλησιάζοντας τα 7 m2, με σκοπό να αυξηθούν τα περιθώρια ελέγχου στον άξονα της πρόνευσης (pitch).
Οι προεκτάσεις συνδέονται με την άτρακτο καθ’ όλο το μήκος τους, καταργώντας τη σχισμή που υπήρχε στην παλαιότερη σχεδίαση, η οποία χρησίμευε στην αναρρόφηση του οριακού στρώματος των τοιχωμάτων των αεραγωγών. Τη λειτουργία αυτή την έχουν αναλάβει δύο ανοίγματα τοποθετημένα και αυτά επί της επιφάνειας των LERX.
Ακριβώς μπροστά τους υπάρχουν δύο καταστροφείς άντωσης ή spoilers. Μέρος της λειτουργίας που επιτελούν είναι αυτή του αερόφρενου. Προκειμένου να εξοικονομηθεί βάρος, τα E/F δε διαθέτουν το κλασικό μονοκόμματο αερόφρενο των A/B/C/D, αλλά βασίζονται στη συλλογική απόκλιση των αεροδυναμικών επιφανειών ελέγχου τους.
Οι δυνατές θέσεις των spoilers είναι δύο, ανοιχτά ή κλειστά. Αξίζει να σημειωθεί ότι σαν αερόφρενα έχουν σημαντική επίδραση χωρίς να προκαλούν στιγμιαία φαινόμενα διαταραχής στον άξονα της πρόνευσης. Θεωρητικά, με την εμπλοκή τους παρέχουν και αυξημένο έλεγχο σ’ αυτόν τον άξονα, κάτι που στον εξομοιωτή τουλάχιστον δεν έγινε έντονα φανερό.
Είναι πολύ σημαντικό να αναφερθεί ότι τα spoilers αντικατέστησαν τους δύο φράκτες πάνω στα LERX των προηγούμενων εκδόσεων. Στη δεκαετία του ’80 είχαν παρατηρηθεί προβλήματα κόπωσης στα άκρα και στις βάσεις των κατακόρυφων σταθερών, συνέπεια των δυνάμεων που ασκούσαν σ’ αυτά, τα παραγομένα από τα LERX δινορεύματα.
Τότε είχαν τοποθετηθεί αυτά τα πτερυγίδια, με σκοπό να ελέγξουν την πορεία των στροβίλων. Αν και αποδοτική λύση, δε συμβαδίζει με τις απαιτήσεις χαμηλού ηλεκτρομαγνητικού ίχνους, καθώς παρά το μικρό τους μέγεθος δεν παύουν να είναι μία ασυνέχεια της επιφάνειας και συνεπώς πηγή ακτινοβολίας. Aλλος ένας σχεδιαστικός νεωτερισμός είναι η τοποθέτηση δύο μικρών αεραγωγών (vents) στα σημεία ένωσης πτέρυγας και LERX. Αυτά έχουν δύο θέσεις λειτουργίας, ανοιχτά ή κλειστά, και ενεργοποιούνται αυτόματα, ανάλογα με τη γωνία προσβολής.
Όταν η τελευταία πάρει κάποια τιμή, οι αεραγωγοί κατεβαίνουν επιτρέποντας να περάσει μέσα από αυτούς αέρας υψηλής ενέργειας, με κατεύθυνση προς τα σημεία ένωσης ατράκτου πτέρυγας, ενεργοποιώντας το οριακό στρώμα σε εκείνες τις θέσεις.
Η κυρίως πτέρυγα είναι και αυτή επανασχεδιασμένη. Προστέθηκαν 9,3 m² και η συνολική της επιφάνεια ανέρχεται σε 46,5 m². Ο λόγος εκπετάσματος (aspect ratio) από 3,5 ανέβηκε στα 4, με συνέπεια τη χαμηλότερη επαγωγική αντίσταση. Το αυξημένο κατά 1,31 m² εκπέτασμα επέτρεψε την εγκατάσταση δύο συνολικά επιπλέον φορέων μεταφοράς. Φυσικά η δομή της ενισχύθηκε, ενώ αυξήθηκε και το πάχος της.
Η τραπεζοειδής μορφή διατηρείται, κάτι που καθορίζει τη συμπεριφορά και τις δυνατότητες της πτέρυγας. Δεν είναι η ιδανική διαμόρφωση για υπερηχητικές ταχύτητες και συγκριτικά με μία σχεδίαση δέλτα παρουσιάζει μεγαλύτερη υπερηχητική αντίσταση.
Στην υποηχητική περιοχή όμως είναι αρκετά καλύτερη, καθώς παρέχει υψηλότερο συντελεστή άνωσης για δεδομένη γωνία προσβολής. Το τελευταίο είναι αρκετά σημαντικό, καθώς το Hornet είναι αεροσκάφος αεροπλανοφόρου, κάτι που σημαίνει προσεγγίσεις με τη δυνατόν μικρότερη ταχύτητα, χωρίς υπερβολική ανύψωση του ρύγχους, για λόγους ορατότητας. Το χείλος προσβολής διαθέτει πτερύγια καμπυλότητας (flaps) και πτερύγια κλίσης (ailerons) στα άκρα του. Στο χείλος εκφυγής υπάρχουν επίσης flaps καθ’ όλο το μήκος. Προκειμένου να μην υποβαθμιστούν τα πτητικά χαρακτηριστικά του αεροσκάφους, οι κινούμενες επιφάνειες μεγάλωσαν σε εμβαδόν ενώ παράλληλα απέκτησαν μεγαλύτερα περιθώρια απόκλισης.
Επίσης η ταχύτητα και η ισχύς των μηχανισμών κίνησής τους αυξήθηκαν. Αυτά ήταν απαραίτητα, καθώς μία απλή «φωτογραφική» μεγέθυνση κατά 25% του αεροσκάφους θα επέφερε μείωση της ευελιξίας κατά 12%, συνέπεια του μεγαλύτερου βάρους.
Στο σημείο όπου η πτέρυγα αναδιπλώνεται, έχει τοποθετηθεί ένα κυνόδοντο. Η εγκοπή αυτή είναι στροβιλογόνος και εμποδίζει την απώλεια στήριξης του εξωτερικού τμήματος της πτέρυγας. Επιπλέον, καθώς δημιουργεί ένα στρόβιλο που περνά πάνω από τα πτερύγια κλίσης ailerons, αυξάνει την αποτελεσματικότητα των τελευταίων σε μεγάλες γωνίες προσβολής. Το χαρακτηριστικό αυτό είχε προβλεφθεί και για τις πρώτες εκδόσεις του Hornet, αλλά εγκαταλείφθηκε όταν η πτέρυγα αποδείχθηκε κάπως «ελαστική», κάτι που δεν ισχύει για την περισσότερο άκαμπτη δομή στο E/F.
Το οριζόντιο ουραίο παρουσιάζεται επίσης μεγεθυμένο κατά 36%, ενώ τα άκρα του είναι κομμένα υπό γωνία, με στόχο το μειωμένο ηλεκτρομαγνητικό ίχνος της διάταξης. Οι αεροδυναμικές επιφάνειες συμπληρώνονται με τα διπλά κατακόρυφα σταθερά, στα οποία είναι τοποθετημένα τα πηδάλια διεύθυνσης (rudder). Το μέγεθος της διάταξης είναι κατά 15% μεγαλύτερο συγκριτικά με την παλαιότερη διαμόρφωση. Η δίδυμη σχεδίαση προσφέρει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να τοποθετηθεί κεκλιμένη, γεγονός που της επιτρέπει να εκμεταλλευτεί τα δινορεύματα που παράγονται από τις προεκτάσεις της ρίζας κατά την πτήση σε μεγάλες γωνίες προσβολής, αυξάνοντας έτσι τα περιθώρια ελέγχου.
ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ – ΑΕΡΟΕΙΣΑΓΩΓΕΣ
Όπως είναι φυσικό, το μεγαλύτερο κενό βάρος του αεροσκάφους καθώς και οι αυξημένες απαιτήσεις μεταφοράς φορτίου ανέβασαν τις απαιτήσεις σε ισχύ σημαντικά. Για τη νέα αυτή έκδοση του Hornet, η General Electric άρχισε από τα μέσα του 1992 να εξελίσσει ένα νέο στροβιλοκινητήρα παράκαμψης (turbofan).
Ο F414-GE-400, όπως ονομάστηκε, είναι η νεότερη σχεδίαση της εταιρίας, με αποτέλεσμα να ωφεληθεί από την τεχνολογική πρόοδο που θα επιτευχθεί με τους F404/RM12, F110, F120 και F412.
Στην είσοδο του κινητήρα διακρίνονται τα οδηγά πτερύγια εισόδου (IGV) και στη συνέχεια ο τριβάθμιος συμπιεστής χαμηλής πίεσης (fan). Στην πρώτη βαθμίδα τα πτερύγια είναι τοποθετημένα στο δίσκο, ενώ στη δεύτερη και τρίτη βαθμίδα είναι ολοκληρωμένα επί αυτού (bladed disk blisk). Η τεχνολογία blisk προσφέρει μειωμένο βάρος και κόστος κατασκευής, ενώ βελτιώνει την αεροδυναμική απόδοση και διευκολύνει τη συντήρηση. Τα χαρακτηριστικά αντοχής του fan έναντι χτυπημάτων από εισερχόμενα αντικείμενα, είναι προσαρμοσμένα από τα αντίστοιχα τμήματα των F404/RM12 και F412.
Οι τρεις πρώτες βαθμίδες του συμπιεστή υψηλής πίεσης είναι και αυτές τύπου blisk, ενώ ο στρόβιλος υψηλής πίεσης βασίζεται στον αντίστοιχο του F412. Τέλος, ο μετακαυστήρας διαθέτει βελτιωμένα χαρακτηριστικά αντοχής, ψύξης και συντήρησης που αναπτύχθηκαν με βάση την τεχνολογία για τους F110 και YF120.
Τα υλικά κατασκευής που χρησιμοποιούνται είναι τελευταίας τεχνολογίας, γεγονός που επιτρέπει τη βελτίωση του θερμοδυναμικού κύκλου, δηλαδή την αύξηση των επιτρεπόμενων πιέσεων και θερμοκρασιών. Έτσι ο ολικός λόγος πιέσεων είναι 30:1, ενώ η θερμοκρασία εισόδου στροβίλου είναι παραπάνω από αυτήν του F404-GE-402.
Αν και τιμές για την ειδική κατανάλωση δεν έχουν δημοσιευθεί, είναι πολύ λογικό αυτή να κυμαίνεται σε χαμηλότερα επίπεδα, περίπου 10% χαμηλότερη από του GE-402, χωρίς τη χρήση μετάκαυσης. Οι επιδόσεις του κινητήρα είναι σίγουρα εντυπωσιακές: με βάρος 2.445 lb και μέγιστη ισχύ με μετάκαυση 22.000 lb, ο λόγος ώσης βάρους είναι πολύ κοντά στο 9.
Το τελευταίο τον κατατάσσει επάξια στη νεότερη γενιά στρατιωτικών στροβιλοκινητήρων. Από πλευράς επιδόσεων είναι άμεσα ανταγωνιστικός του EJ200 της Eurojet από τον οποίο είναι τουλάχιστον κατά 2.000 lb ισχυρότερος. Αυτό δε σημαίνει ότι είναι και καλύτερος, καθώς ο EJ200 έχει πολύ μεγάλα περιθώρια εξέλιξης.
Οι νέοι κινητήρες απαιτούν μεγαλύτερη παροχή μάζας αέρα κατά 16%, γεγονός που απαίτησε την τροποποίηση των αεροεισαγωγών. Σε οποιαδήποτε περίπτωση θα μπορούσαν απλώς να είναι μία μεγέθυνση των παλαιών, ωστόσο οι απαιτήσεις χαμηλού ηλεκτρομαγνητικού ίχνους απαίτησαν μια διαφορετική προσέγγιση στο θέμα.
Αυτό που γίνεται άμεσα αντιληπτό είναι το νέο σχήμα τους, κεκλιμένου παραλληλογράμου. Αν και το μέγεθός τους είναι μεγαλύτερο, το ηλεκτρομαγνητικό τους ίχνος είναι μικρότερο, καθώς αποκρύπτουν σε μεγαλύτερο βαθμό τα πτερύγια του συμπιεστή, καθώς αναγκάζουν την προσπίπτουσα ακτινοβολία να υποστεί πολλαπλές ανακλάσεις και να εξασθενήσει αρκετά.
Σημαντική επίσης διαφοροποίηση αποτελεί η εξάλειψη της πλάκας διαχωρισμού του οριακού στρώματος της ατράκτου (splitter plate). Οι νέες αεροεισαγωγές διαθέτουν μεγάλο αριθμό οπών που αναρροφούν και απομακρύνουν το οριακό στρώμα από το συμπιεστή.
ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΤΗΣΗΣ
Τις εντολές του χειριστή αναλαμβάνει να μεταφράσει σε κινήσεις των αεροδυναμικών επιφανειών, το σύστημα ελέγχου πτήσης. Το τελευταίο σχεδιάστηκε έτσι ώστε ύστερα από μια απώλεια κάποιας επιφάνειας ελέγχου, να επαναδιαμορφώνεται και η πτήση να συνεχίζεται χωρίς πρόβλημα.
Το νέο Hornet βασίζεται αποκλειστικά σε τέσσερις ψηφιακούς υπολογιστές για τον έλεγχο της πτήσης (fly-by-wire), χωρίς μηχανικό εφεδρικό σύστημα για λόγους εξοικονόμησης βάρους. Η αρχιτεκτονική του συστήματος είναι τέτοια ώστε απώλεια ενός υπολογιστή να μη θέτει σε κίνδυνο το αεροσκάφος.
Το ίδιο συμβαίνει και με τις πηγές ηλεκτρικής ισχύος, ο αριθμός των οποίων αυξήθηκε από τρεις σε εννέα ανεξάρτητες. Με αυτόν τον τρόπο η αξιοπιστία του ηλεκτρονικού συστήματος πτήσης και η επιβιωσιμότητα του αεροσκάφους αυξήθηκαν σημαντικά. Η εξάλειψη του εφεδρικού μηχανικού συστήματος επέτρεψε στους σχεδιαστές να μειώσουν ακόμα περισσότερο τη διαμήκη στατική ευστάθεια του αεροσκάφους, που τώρα πλησιάζει πολύ την ουδέτερη κατάσταση.
https://www.youtube.com/watch?v=yeij-YX9MdY
Συνέπεια αυτού είναι η αύξηση της ευελιξίας. Επεμβάσεις έγιναν και στο λογισμικό ελέγχου πτήσης, κυρίως για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα σε μεγάλες γωνίες προσβολής. Η πιο σημαντική από αυτές αφορά την υιοθέτηση του ρυθμού μεταβολής της πλαγιολίσθησης, ως επιπλέον μεταβλητής ελέγχου.
Το μέγεθος αυτό μετράται από το γυροσκόπιο laser του αδρανειακού συστήματος ναυτιλίας του αεροσκάφους. Σε σχέση με τα κλασικά επιταχυνσιόμετρα, το γυροσκόπιο laser παρέχει μεγαλύτερη ευαισθησία και ακρίβεια στη μέτρηση. Το σύστημα ενεργοποιείται αυτόματα σε 25° γωνία προσβολής.
ΕΠΙΔΟΣΕΙΣ
Στο παρελθόν, το Hornet είχε υποστεί κριτική για τη μειωμένη ακτίνα δράσης με ορισμένες διαμορφώσεις φορτίου. Στη νέα του έκδοση, το πρόβλημα αυτό ξεπεράστηκε. Με τη μεγαλύτερη χωρητικότητα των εσωτερικών δεξαμενών και την ικανότητα να μεταφέρει εξωτερικές δεξαμενές των 480 γαλονιών αντί για 330, το F/A-18E θα αποκτήσει 40% αυξημένο χρόνο παραμονής σε αποστάσεις 200 ναυτικών μιλίων από τη βάση του, με φορτίο 2 Sidewinders και 4 AMRAAM.
Για αποστολές συνοδείας και με τυπικό φορτίο 2 Sidewinders η αύξηση στην ακτίνα δράσης σε σχέση με το F/A-18C θα είναι 38% (420 ν.μ. έναντι 305 ν.μ.). Η εντυπωσιακότερη αύξηση, περίπου 71%, σημειώνεται όταν το αεροσκάφος μεταφέρει 2 Sidewinders, 4 βόμβες Mk 83, ατρακτίδια FLIR/NAVFLIR και 2 εξωτερικές δεξαμενές. Τότε η ακτίνα δράσης είναι 475 ν.μ. (F/A-18C 277 ν.μ.).
Δεν είναι μόνον αυτός ο τομέας όπου το Super Hornet εμφανίζεται βελτιωμένο, καθώς με ενάντιο άνεμο 30 κόμβων μπορεί να απογειωθεί μεταφέροντας 31,5% περισσότερο φορτίο (14.540 kg έναντι 11.053 kg). Ακόμη πιο σημαντική είναι η ικανότητα να προσγειώνεται με φορτίο 4.077 kg, έναντι του ορίου των 2.492 kg. Ετσι δε χρειάζεται να απορρίπτεται φορτίο ή καύσιμα (δύο περιβαλλοντολογικά και οικονομικά επιζήμιες πράξεις).
Η ταχύτητα προσέγγισης είναι αποδεδειγμένα κατά 18,3 km/h κόμβους μικρότερη από ό,τι στο F/A-18C (230 km/h έναντι 247,5 kbm/h). Μάλιστα κατά τη διάρκεια πτητικών δοκιμών, το αεροσκάφος προσγειώθηκε με ταχύτητα 242 km/h ενώ μετέφερε 4.500 kg καυσίμου, τη στιγμή που το αεροσκάφος συνοδείας, ένα «κανονικό» Hornet, προσέγγισε με 267,7 km/h, μεταφέροντας 1.800 kg λιγότερο καύσιμο.
Γενικότερα οι επιδόσεις είναι κατά πολύ βελτιωμένες, ειδικά σε πτήσεις υπό μεγάλες γωνίες προσβολής. Το «απλό» Hornet μπορεί να ελιχθεί μέχρι τις 35°, παραμένει ελέγξιμο μέχρι τις 45° και δύναται στιγμιαία να «πιάσει» τις 50°. Οι αεροδυναμικές επεμβάσεις του Super Hornet αναμένεται να ανεβάσουν τις τιμές αυτές σημαντικά, τουλάχιστον κατά 5°, για το όριο ελιγμών.
Η μέγιστη ταχύτητα του αεροσκάφους είναι 1,8+ Μαχ, καθώς η μεγαλύτερη ισχύς αντισταθμίζεται από την αυξημένη επιφάνεια και βάρος. Ωστόσο οι δοκιμές απέδειξαν ότι δεν υπάρχουν αεροελαστικοί περιορισμοί και το Super Hornet μπορεί να μεταφέρει οποιονδήποτε συνδυασμό φορτίου με μέγιστη ταχύτητα.
ΤΟ SUPER HORNET ΑΠΕΝΑΝΤΙ ΣΤΟΝ ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟ
Το Super Hornet μπορεί να χαρακτηριστεί ως ένα νέο μαχητικό τέταρτης γενιάς, παρά το γεγονός ότι σχεδιαστικά βασίζεται στην προηγούμενη γενιά. Οι βελτιωμένες επιδόσεις του και η αυξημένη επιβιωσημότητά του αναμένεται να δώσουν νέα δυναμική σε όσες υποψηφιότητες σε μελλοντικούς διαγωνισμούς διεθνώς θέσει η εταιρία που το κατασκευάζει, η Boeing.
Ωστόσο, το μέλλον μπορεί να του επιφυλάσσει ορισμένα απρόοπτα. Για παράδειγμα, τι θα κάνει η Boeing αν κερδίσει το διαγωνισμό για το JSF; Με μοναδικούς μέχρι στιγμής πελάτες το αμερικανικό ναυτικό και το σώμα των πεζοναυτών, υπολογίζεται πως θα κατασκευαστούν περί τα 1.300+ αεροσκάφη.
Το νούμερο αυτό δεν είναι ούτε το μισό από το προβλεπόμενο για τις διάφορες εκδόσεις του JSF. Σε μία τέτοια περίπτωση, τα οικονομικά μεγέθη δεν ωφελούν το Super Hornet. Από την άλλη πλευρά, αν η Lockheed κερδίσει το συμβόλαιο για το JSF, τότε σίγουρα η Boeing θα είναι αναγκασμένη εκ των πραγμάτων να προωθήσει πολύ πιο έντονα το δικό της αεροσκάφος.
Οσον αφορά τον ευρωπαϊκό ανταγωνισμό, τα πράγματα για τη Eurofighter και την Dassault θα δυσκολέψουν αρκετά, καθώς τα πραγματικά εξαιρετικά EF2000 και Rafale θα έχουν να αντιμετωπίσουν ένα ικανότερο από ό,τι αντιμετώπιζαν πριν αεροσκάφος. Το σίγουρο είναι ότι έχει αρχίσει ένα καινούργιο κεφάλαιο για το Hornet, το οποίο θα απασχολεί τον ειδικό Tύπο και τα επόμενα χρόνια.
Φωτογραφίες
1. f-18e.jpeg. «Ορισμένα από τα νέα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του Super Hornet, που γίνονται άμεσα αντιληπτά, είναι η επιφάνεια των LERX και τα κομμένα οριζόντια ουραία».
Εάν για οποιονδήποτε λόγο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί η f-18e.jpg, υπάρχει και η ίδια χωρίς επεξηγήσεις, η backup.jpeg
2. Εάν υπάρχει, να μπει φωτογραφία του κινητήρα F-414-GE-400.
Στο πιλοτήριο
Σαν μέτρο περιορισμού του κόστους το αμερικανικό ναυτικό αποφάσισε αρχικά για το F/A-18E/F να χρησιμοποιήσει τα ίδια ηλεκτρονικά με το προηγούμενο μοντέλο «C/D» και να δεχθεί σταδιακές αναβαθμίσεις στη διάρκεια της ζωής του, αρχής γενομένης από το 2005. Έτσι, ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός του Super Hornet είναι κατά 90% πανομοιότυπος με αυτόν των Hornet τελευταίας παραγωγής.
Οι κυριότερες αλλαγές στο κόκπιτ αφορούν την τοποθέτηση μιας νέας μονόχρωμης οθόνης ελέγχου 75Χ130 χιλ. κάτω από HUD που διαθέτει σύστημα εντολοδότησης αφής και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εισαγωγή στοιχείων στα συστήματα ναυτιλίας/επικοινωνιών/ IFF. Εναλλακτικά μπορεί να απεικονίζει χάρτη, το σήμα από σύστημα FLIR, ή τον εξοπλισμό ηλεκτρονικού πολέμου.
Μια δεύτερη έγχρωμη οθόνη πολλαπλών λειτουργιών βρίσκεται κάτω από αυτήν και είναι απλώς μια βελτιωμένη έκδοση της προκατόχου της. Οι δύο πλευρικά τοποθετημένες οθόνες στο «C/D» έχουν μεγεθυνθεί από 130 σε 160 χιλ. ενώ είναι πλέον τεχνολογίας LCD για αυξημένη αξιοπιστία και βελτιωμένη απεικόνιση.
Βελτιώσεις έχει υποστεί και το λογισμικό που παρέχει τώρα τις περισσότερες πληροφορίες σε γραφικό περιβάλλον με σχηματικές απεικονίσεις. Φυσικά, θα πρέπει να σημειώσουμε ότι από την απόφαση του 1991 να χρησιμοποιηθούν τα ηλεκτρονικά του «C/D», αυτά έχουν υποστεί από μόνα τους αρκετές αλλαγές.
Η σημαντικότερη από αυτές ήταν η εισαγωγή του ραντάρ Raytheon APG-73, που αν και διατηρεί τη μηχανικά μετακινούμενη κεραία του APG-65, διαθέτει τώρα νέο στοιχείο δέκτη, ενώ διαθέτει και την υποδομή για τη μελλοντική ενσωμάτωση ενεργής στοιχειοκεραίας με ηλεκτρονική σάρωση. Παράλληλα, υπό εξέλιξη βρίσκεται και το νέο ατρακτίδιο πρόσθιας υπέρυθρης κατόπτευσης, γνωστό ως ATFLIR (Advanced Tactical Forward-Looking Infra Red) επίσης από τη Raytheon.
Το σύστημα αυτό θα αντικαταστήσει το σημερινό AAS-38 Nite Hawk, που μεταφέρουν τα σημερινά «C/D» αλλά παρουσιάζει σημαντικούς επιχειρησιακούς περιορισμούς. Το ATFLIR είναι ένας αισθητήρας «τρίτης γενιάς» μέσου μήκους κύματος υπερύθρων, που θα προσφέρει τις διπλάσιες επιδόσεις από τους σημερινούς αισθητήρες του είδους που χρησιμοποιούν μεγαλύτερα μήκη κύματος ακτινοβολίας.
Έτσι, στόχοι θα μπορούν να αναγνωρίζονται σε μεγαλύτερες αποστάσεις (τρεις ή και τέσσερις φορές μακρύτερα από τον σημερινό AAS-38), με ταυτόχρονη καλύτερη εκμετάλλευση όπλων όπως οι GBU-24 και οι JDAM. Το ATFLIR διαθέτει αισθητήρα 680X480 στοιχείων και συνδυάζει επίσης αποστασιόμετρο/καταδείκτη λέιζερ, αισθητήρα ανίχνευσης καταύγασης με λέιζερ, ενώ μπορεί φυσικά να χρησιμοποιηθεί για ναυτιλία.
Συνολικά, πάντως, μια από τις μεγαλύτερες βελτιώσεις είναι η ενσωμάτωση στο «E/F» χώρου 17,5 κυβικών ποδών για μελλοντική εξέλιξη, μια σημαντική αύξηση από το «C/D» που είχε μόλις το 1% αυτού του χώρου διαθέσιμο.
Ο ρόλος του Super Hornet
Ο διάδοχος του «C/D», F/A-18E/F, αν και παραμένει όπως και ο προκάτοχός του ένα αεροπλάνο πολλαπλών ρόλων, έχει σημειώσει από την αρχή μια στροφή προ της… παλιάς συνταγή του αεροσκάφους δίωξης/βομβαρδισμού, ιδιαίτερη έμφαση στην ακτίνα δράσης και το μεταφερόμενο οπλικό φορτίο.
Εδώ θα πρέπει να σημειώσουμε ότι ένα από τα μεγάλα μειονεκτήματα του F/A-18 ήταν η ικανοποίηση των απαιτήσεων του Nαυτικού σε συγκεκριμένα προφίλ αποστολών κρούσης, εξορμώντας φυσικά από αεροπλανοφόρα – ρόλους που ποτέ το USN δεν έμεινε ευχαριστημένο. Σήμερα η ηγεσία του υποστηρίζει ότι το μοντέλο «Ε» έχει κατά 40% μεγαλύτερη ακτίνα από το μοντέλο «C» τελευταίας παραγωγής, αν και τα ακριβή νούμερα ποικίλλουν ανάλογα με το φορτίο.
Το Nαυτικό υποστηρίζει επίσης ότι το μονοθέσιο «E» έχει βελτιωμένη κατά 26% ακτίνα δράσης σε αποστολές συνοδείας από τις επιδόσεις του μοντέλου «C», φτάνοντας τα 780 χιλιόμετρα. Σε αποστολές κρούσης με τρεις εξωτερικές δεξαμενές και τρεις βόμβες των 1.000 λιβρών φτάνει τα 940 χλμ. (αύξηση 38% και υποθέτοντας προφίλ hi-lo-lo-hi) και στα 1.180 χλμ. (αύξηση 35% σε προφίλ hi-lo-lo-hi).
Στόχος του αμερικανικού ναυτικού είναι να χρησιμοποιήσει το «Ε/F» και σε ρόλο εναέριου ανεφοδιασμού ως διάδοχο των KA-6. Έτσι το αεροσκάφος έχει την ενσωματωμένη ικανότητα μεταφοράς τεσσάρων εξωτερικών δεξαμενών των 1.800 λίτρων η κάθε μία, ενώ με στον κοιλιακό πυλώνα μεταφοράς θα τοποθετηθεί ατρακτίδιο ανεφοδιασμού.
Έτσι θα μπορεί να μεταφέρει καύσιμα σε άλλα F/A-18 επεκτείνοντας την ακτίνα δράσης τους στα 1.700 χλμ. Αν μάλιστα προστεθεί και η δυνατότητα του Super Hornet να μεταφέρει σύγχρονα όπλα μακρού πλήγματος (standoff) όπως το SLAM-ER, τότε η δραστική ακτίνα δράσης του συνδυασμένου οπλικού συστήματος ξεπερνά τα 1.900 χιλιόμετρα.
Το αμερικανικό ναυτικό βασίζεται στην ευελιξία χρήσης του νέου αεροσκάφους προκειμένου να σχεδιάσει τις πτέρυγες των αεροπλανοφόρων τον 21ο αιώνα. Υποστηρίζει, δε, ότι σε σχέση με το συνδυασμό των F-14 και A-6, το F/A-18E/F θα μπορεί να παράσχει «περισσότερα αεροσκάφη στο κατάστρωμα» από τα δύο μαχητικά που αντικαθιστά.
Το Super Hornet έχει όμως και περισσότερους πυλώνες, αν και τα δύο νέα σημεία μεταφοράς στα εξώτερα μέρη της πτέρυγας προορίζονται μόνο για όπλα «αυτοπροστασίας» όπως οι HARM. Πάντως, το «E/F» θα μπορεί να μεταφέρει έτσι τέσσερις JSOW (Joint Stand-Off Weapons) συν δύο AGM-88. Συγκριτικά το μοντέλο «C/D» μπορεί να μεταφέρει για ανάλογη αποστολή μόνο δύο JSOW εάν θέλει να διατηρήσει τους AGM-88 για καταστολή αεράμυνας.
Στις αυξημένες δυνατότητες μεταφοράς φορτίου του Super Hornet, πάντως, υπάρχει και μια νέα ενδιαφέρουσα πτυχή, αυτή της ικανότητας επιστροφής στο αεροπλανοφόρο με πυρομαχικά υψηλής αξίας που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί. Σήμερα, σε πολλές περιπτώσεις, τα υπάρχοντα F/A-18 πρέπει να απορρίψουν τα φορτία αυτά προτού προσνηωθούν.
Το κρίσιμο αυτό φορτίο, που είναι γνωστό στην ανεπίσημη ονοματολογία του Nαυτικού ως «bringback payload», είναι για το «C/D» 2.500 κιλά (1.800 κιλά καυσίμου και 700 κιλά όπλων). Στο «E/F» το «bringback payload» φτάνει τα 4.100 κιλά από τα οποία τα 2.200 μπορούν να είναι όπλα.
Μια νέα αρχή
Βάση για τα πρώτα F/A-18E/F είναι το πρότυπο παραγωγής Block 19 του μοντέλου «C/D», αν και θα περιλαμβάνει βελτιώσεις ή προβλέψεις όπως το ατρακτίδιο ATFLIR, το σκοπευτικό κράνους JHMCS (Joint Helmet-Mounted Cuing System) και το σύστημα διαχείρισης δεδομένων MIDS (Multi-function Distribution System).
Σε μετέπειτα ημερομηνία προβλέπεται η εγκατάσταση του συστήματος αυτοπροστασίας IDECM και ίσως και της ενεργού κεραίας ηλεκτρονικής σάρωσης (AESA, Active Electronically Scanned Array) για το APG-73. Στόχος όμως του Nαυτικού είναι το Super Hornet να αποτελέσει και την πλατφόρμα μιας σειράς ειδικευμένων αεροσκαφών όπως ένα αεροπλάνο διοίκησης/ελέγχου και ηλεκτρονικού πολέμου (C2EW).
Στις προβλεπόμενες σταδιακές αναβαθμίσεις των ηλεκτρονικών προβλέπεται η αντικατάσταση του υπολογιστή αποστολών AYK-14 του F/A-18 με δύο υπολογιστές «εμπορικής προέλευσης» που θα έχουν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ. Παράλληλα, οι πλευρικές οθόνες απεικόνισης στο κόκπιτ θα έχουν αντικατασταθεί με τύπου LCD, που θα διαθέτουν όμως ενσωματωμένη δυνατότητα επεξεργασίας δεδομένων, αποκεντρώνοντας τον κεντρικό υπολογιστή απόστολών.
Η επιχειρησιακή εισαγωγή σε υπηρεσια του ATFLIR, που θα είναι επίσης συμβατό με το μοντέλο «C/D», υπολογίζεται ότι θα γίνει το 2002 με την παράδοση των πρώτων από τους 550 αισθητήρες. Το σύστημα θα δώσει στο F/A-18E/F τη δυνατότητα να ρίχνει με μεγάλη ακρίβεια (μεγαλύτερη από αυτή των Α-6) βόμβες, τόσο κατευθυνόμενες όσο και μη.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι αυξημένες δυνατότητες του ATFLIR αναφορικά με την εμβέλεια αναγνώρισης στόχων θα συνδυαστούν και με, μελλοντικές, νέες δυνατότητες του ραντάρ APG-73, που θα αποδίδει «υψηλής ποιότητας» συνθετικές απεικονίσεις του εδάφους (SAR).
Οι δυνατότητες αυτές είναι ήδη ενσωματωμένες στα F/A-18D του Σώματος των Πεζοναυτών, ενώ η βασική υποδομή υπάρχει και στα νεότερα «C/D» του Nαυτικού. Μια άλλη, μακρινότερη αλλά ήδη προκαθορισμένη βελτίωση είναι στην ουσία ένα διπλό και διασυνδεδεμένο βήμα.
Αφορά δε την τοποθέτηση ενεργού στοιχειοκεραίας AESA στο ραντάρ αλλά και την εξέλιξη ενός ειδικευμένου διθέσιου αεροσκάφους νυκτερινής κρούσης με βάση το F/A-18F για τους πεζοναύτες. Στο αεροσκάφος αυτό, θα τοποθετηθούν και στις δύο θέσεις του πιλοτηρίου νέες οθόνες 250Χ250 χιλιοστών, ενώ οι απεικονίσεις τους θα αποσυνδεθούν έτσι ώστε το πίσω μέλος του πληρώματος να διαθέτει τη δική του πληροφόρηση και τη δυνατότητα άφεσης οπλισμού.
Τέλος, σε κάποιο άλλο στάδιο προβλέπεται η τοποθέτηση μόντεμ μεταφοράς δεδομένων (MIDS), που θα δώσει στα Super Hornet πρόσβαση σε αισθητήρες τοποθετημένους σε άλλες πλατφόρμες, αλλά και η ενσωμάτωση στο αεροσκάφος σκοπευτικού συστήματος κράνους JHMCS.
Το σύστημα αυτό θα μεταφέρει τη συμβολογία του HUD στη θέα του χειριστή, ενώ θα προσφέρει ενδείξεις για τη χρήση πυραύλων αέρος-αέρος και ιδιαίτερα του νέου AIM-9X με σημαντικές δυνατότητες εμπλοκής εκτός της γραμμής σκόπευσης (off-boresight).
Όλες οι βελτιώσεις και εκσυγχρονισμοί που αναφέρθηκαν προγραμματίζονται να εισαχθούν σαν σταδιακές (Block) εργασίες μετά την είσοδο του αεροσκάφους σε υπηρεσία, ενώ κάποιες από αυτές, όπως ραντάρ AESA, θα αφορούν μόνο μέρος των αεροσκαφών που θα αποκτηθούν για λόγους κόστους.
Να αναφέρουμε, τέλος, ότι η επιδίωξη του Nαυτικού για την αντικατάσταση των ΕΑ-6Β εστιαζόταν αρχικά στην ανάπτυξη ενός ειδικευμένου αεροσκάφους ηλεκτρονικού πολέμου και C2 με βάση τη διθέσια έκδοση του Super Hornet. Η απόπειρα όμως αυτή εκτιμήθηκε ότι ενέχει απαγορευτικό κόστος και έτσι επαναπροσδιορίστηκε στη δυνατότητα μεταφοράς των τροποποιημένων ατρακτιδίων του Prowler από κάποια από τα «-18F».
Το Super Hornet σε παραγωγή
Η ζωή των νέων F/A-18E/F θα αρχίσει στα ίδια εργοστάσια της Northrop Grumman, τα οποία πριν από πολλές δεκαετίες παρήγαγαν τα P-51 Mustang, στο El Segundo της Καλιφόρνιας. Το όλο πρόγραμμα μάλιστα αποτελεί συνέχεια της αρχικής σχέσης Northrop-McDonnell Douglas που ξεκίνησε πριν από 24 χρόνια.
Η Northrop Grumman μάλιστα διατηρεί το 40% του νέου προγράμματος, κατασκευάζοντας το πίσω μέρος της ατράκτου και μεγάλα τμήματα άλλων μερών του αεροσκάφους. Φυσικά εκείνο που έχει αλλάξει από εκείνα τα πρώτα χρόνια στη δεκαετία του ’70, είναι η χρήση νέων υλικών, αφού το Super Hornet έχει ενσωματώσει σημαντικά περισσότερα σύνθετα υλικά, τιτάνιο και ειδικά κράματα αλουμινίου. Αυτό αντικατοπτρίζεται στις επενδύσεις σε νέα αυτοματοποιημένα μηχανήματα στα οποία έχουν επενδύσει τόσο η Northrop Grumman όσο και η Boeing.
Σε ό,τι αφορά την παραγωγή, έχουν ήδη παραδοθεί τα αεροσκάφη της φάσης EMD (Engineering Manufacturing Development) και βρισκόμαστε τώρα κάτω από την ενέργεια του συμβολαίου παραγωγής χαμηλού ρυθμού (LRIP, Low-Rate Initial Production) που θα ακολουθηθεί από τη φάση πλήρους παραγωγής το 2001 με 36 E/F, 42 αεροσκάφη την περίοδο 2002/3 και από 48 αεροσκάφη την περίοδο 2003-5.
Στο δρόμο προς την υπηρεσία
Τη νέα φάση της ιστορίας του F/A-18 κλείνει μέσα της για τον παρατηρητικό επισκέπτη του Kέντρου Δοκιμών του αμερικανικού ναυτικού, Patuxent River, μια επιγραφή στην ουρά ενός από τα αεροσκάφη που βρίσκονται εκεί που λέει «KF/A-18» και οριοθετεί τις νέες δυνατότητες του αεροσκάφους.
Την εποχή αυτή το ατρακτίδιο εναέριου ανεφοδιασμού «buddy-buddy» είναι ένα μόνο από 27 συνολικά εξωτερικά φορτία που μπορεί να φέρει το αεροσκάφος, ενώ οι δοκιμές αφορούν 59 διαφορετικές διαμορφώσεις φόρτωσης. Στις δοκιμές συμμετέχουν συνολικά επτά αεροσκάφη πέντε «Ε» και δύο «F» που από το Νοέμβριο του 1995 έχουν συμπληρώσει περισσότερες από 4.800 ώρες στον αέρα.
Η επόμενη φάση αφορά την επιχειρησιακή αξιολόγηση (Operational Evaluation – Opeval) στην οποία θα συμμετέχουν επτά από τα αεροσκάφη LRIP, που βρίσκονται και κοντύτερα στα πρότυπα παραγωγής.
Παράλληλα, η Boeing εργάζεται με ταχείς ρυθμούς σε συνεργασία με τη Raytheon για την ολοκλήρωση του παράλληλου προγράμματος εκπαίδευσης που περιλαμβάνει μια σειρά εκπαιδευτικών βοηθημάτων συμπεριλαμβανομένων και νέων προσομοιωτών με θόλο διαμέτρου 12 μέτρων. Θα πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι η εκπαιδευτική διαδικασία, για τον περιορισμό του κόστους, θα κάνει και εκτεταμένη χρήση βοηθημάτων που είχαν αναπτυχθεί για το πρόγραμμα «C/D».
Σύμφωνα με το σημερινό προγραμματισμό, θα υπάρξουν δύο εκπαιδευτικά κέντρα, ένα στη δυτική ακτή των ΗΠΑ, στον αεροναύσταθμο NAS Lemoore, και ένα στην ανατολική ακτή στον NAS Oceana.
Οι εξαγωγές
Η κατασκευάστρια εταιρία Boeing ελπίζει ότι η νέα καριέρα του αεροσκάφους στο αμερικανικό ναυτικό θα οδηγήσει και σε νέο κύκλο εξαγωγών, αν και θεωρεί επίσης σίγουρο ότι θα υπάρξει ένα μεγάλο χάσμα ανάμεσα στις εξαγωγές του μοντέλου «C/D» και τη διαδοχή τους από το μοντέλο «E/F».
Η εταιρία ελπίζει ότι θα μπορέσει να προωθήσει εμπορικά το αεροσκάφος την περίοδο οπότε το F-16 θα έχει χάσει πλέον ολοκληρωτικά τη δυναμική του και ενώ ανταγωνιστικά (σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της Boeing) αεροσκάφη, όπως το Eurofighter ή το Rafale, δε θα είναι διαθέσιμα σε ένα μεγάλο αριθμό υποψηφίων πελατών στην Ασία, τη Λατινική Αμερική και ίσως την Ευρώπη.
Από την άλλη, ελπίζει ότι θα μπορέσει να προωθήσει στην αγορά ένα «πακέτο» αναβάθμισης παλαιότερων Hornet που θα προέρχεται από την τεχνολογία του «E/F», τόσο προς τους υφιστάμενους πελάτες των μοντέλων F/A-18A/B/C/D, όσο και σε νέους που θα ήθελαν να αγοράσουν μεταχειρισμένα μαχητικά του USN και να τα αναβαθμίσουν.
Παρ’ όλα αυτά, αναγνωρίζει ότι το «κλειδί» σε όλα αυτά τα φιλόδοξα σχέδια περνά από δύο πύλες: Πρώτον, από την ομαλή πρόοδο του προγράμματος των σταδιακών βελτιώσεων που έχει προγραμματίσει το αμερικανικό ναυτικό και, δεύτερον, από την τελική τιμή του προϊόντος, που η Boeing ελπίζει να κρατήσει κάτω από τα 40 εκατ. δολάρια.
1η Δημοσίευση Περιοδικό Πτήση Τεύχος 172 – Οκτώβριος 1999
