A General Dynamics F-16XL fejlesztése, 3. rész

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.

fully_loaded.pngA 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)

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

A General Dynamics F-16XL fejlesztése, 2. rész

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.

teherviselo.png

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

mert_ez_muanyag.png

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

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

A General Dynamics F-16XL fejlesztése, 1. rész

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.

general_dynamics_f-16xl_2_big.jpg

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.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Rakétaindítás deluxe, 2. rész

A folytatásban egy régi ötlet felmelegítése, és katonai 747-esek sokasága. Az első rész ITT.

Az arsenal plane koncepció

De ha nem atomtöltetű robotgépekre gondolunk, hanem hagyományos fejrészű fegyverzetre, máris más a helyzet. Ez az arsenal plane, tükörfordítással, de az ötletet így is jól visszaadva, az arzenál repülőgép. Vagyis egy olyan repülőgép, ami rengeteg fegyvert hordoz, és távolról bocsátja őket útjukra, általában valamilyen előretolt célmegjelölést biztosító kapcsolat segítségével. A lényeg a nagy tűzerő.

 

Az arzenál repülő egy verziójának, vagy akár előfutárának tekinthető a szállító-bombázó (transporter-bomber) elképzelés. Az első bombázógépekből lettek szállítógépek az első világháború után, majd a ’20-as, ’30-as években terveztek több típust is, mely szállítógépnek készült, de bombázóként is bevethető volt (pl. Ju-52, SM.81). Tulajdonképpen ezúttal is erről volt szó: a teherszállítók nagy kapacitását ki kellene használni fegyverek célba juttatására. Az elv annyival kiegészült a CMCA-hoz képest, hogy a repülőgép a háborús helyzettől függően használható lenne felszerelés és katonák szállítására is, de palettákon a rakterébe lehetne tolni fegyvereket is, melyeket, persze tisztes távolságból, útjukra bocsáthat.

foas5.jpg

A C-130 Hercules is szóba jöhetne, mint szállító-bombázó, de a rendelkezésre álló nagyobb szállítógépekhez képest kisebb a teherbírása, utazómagassága és a sebessége is. Utóbbi kettő lényeges lehet a hajtómű nélküli siklóbombák megfelelő kioldási távolságának elérése érdekében (forrás)

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

VTOL ’60 – 5. rész: Néhány további vadászgép, és a “sikeres” NBMR-4 szállítógépek

Az NBMR-3 pályázatot bemutató, utolsó részben előbb még néhány, további tervről lesz szó, majd következnek az NBMR-4 gépei, közülük is először a “sikeresek”. Az első rész ITT, az előző pedig ITT olvasható.

 

Egy különleges, nemzetközi pályázó, a Fokker-Republic D.24 Alliance

A várható, NATO-szintű, tehát jelentős megrendelés lehetősége a hollandiai Fokkert is nevezésre késztette az NBMR-3 pályázatra. Mivel a gyár fénykora már legkevesebb 10 éve tovatűnt, egy ilyen nehéz feladatra nem önállóan kívántak vállalkozni, de nem is európai partnerrel. A D.24 fejlesztését a tengerentúlról, a Republic Aviation bevonásával kezdték meg.

d24_1.jpgA D.24 makettje a korábban a Schipol reptéren lévő kiállításon (forrás)

d-24.png

A gép korabeli modellje (forrás)

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Ami a remek techstory blogon eddig volt…

Ebben az összefoglaló részben belinkelem az eddig, a techstory-n megjelent posztjaimat.

Ismételten köszönettel tartozom a techstory bloggazdájának, walter sobchaknak, hogy lehetővé tette a megjelenést mindig érdekes blogján!

És, nem mellesleg, nektek is, kedves eddigi Olvasók és Kommentelők, hiszen nélkületek inkább csak dísznek lettek volna jók az írások 🙂

Amivel kezdődött: Iowa

11043169_651612221632972_5373932294359254155_o.jpg

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

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

A VTOL ’60 sorozat folytatásában az NBMR-3 kiírás “győztes” vadászgépei következnek. Közelebbről, az angol nyertes és az „ugyanolyan jó” francia. Az előző rész ITT, míg az első ITT.

1154_makett_nyito.jpg

Az angol beteg: Hawker P.1154

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

Egy kattintás ide a folytatáshoz….