A Francia Nemzetgyűlés Védelmi Bizottságának alelnöke, Frank Giletti közösségi oldalán jelentette be, hogy a Rafale vadászgép F5-ös változat fejlesztésének részeként a Safran Aircraft Engines az M88-as hajtómű erősebb változatának kifejlesztését tűzte ki célul.

Rafale F5-ös – Technológiai fejlesztések és teljesítményigények

A Dassault Aviation Rafale vadászgépe, amely a 2030-as években áll szolgálatba kulcsfontosságú frissítésre készül a Rafale F5-ös programmal. Ez a verzió jelentős technológiai fejlesztéseket fog tartalmazni az érzékelő, kommunikációs és digitális adatfeldolgozó rendszerek terén. Ahhoz azonban, hogy ezek az újítások teljes mértékben megvalósíthatók legyenek, a repülőgép M88-as kétáramú hajtóművének evolúciós ugráson kell keresztülmennie a tolóerő és az elektromos energia előállítás növelése érdekében.

Erre a szükségszerűségre válaszul a Safran a T-REX program keretében az M88-as továbbfejlesztett változatán dolgozik, amelynek célja akár 90 kN tolóerő elérése, így optimalizálva a jövőbeli Rafale F5-ösök fejlett képességeit. Ezt a teljesítménynövekedést elengedhetetlennek tartják a Rafale versenyképességének megőrzéséhez, mind hazai, mind nemzetközi szinten, különös tekintettel a 6. generációs FCAS vadászrepülő program késedelmére.

Az M88-as hajtómű evolúciója: Nagyobb tolóerő szükséges

Az M88-as, az a hajtómű, amely a Rafale középpontjában állt szolgálatba lépése óta, és hatékonynak bizonyult az F1, F2 és F3-as vadászgép változatoknál. A Rafale F5-ös új működési követelményei miatt növekvő hasznos terheléssel és magasabb elektromos teljesítményigénnyel kell számolni, ezért a hajtómű tolóerejének is követni kell a változásokat. Az évek során elért jelentős fejlesztések mellett, mint a csökkentett üzemanyag-fogyasztás és az optimalizált karbantartás, az M88-as teljesítménye nem fejlődött olyan ütemben, mint ahogy azt a repülőgép igényelte.

Ez a különbség akkor vált nyilvánvalóvá, amikor a Francia Nemzetgyűlés Védelmi Bizottságának alelnöke, Frank Giletti rámutatott, hogy a Rafale hasznos teherbírása több mint 2 tonnával nőtt, miközben az M88-as hajtómű tolóereje változatlan maradt a kezdetek óta. A tolóerő/tömeg viszonyban bekövetkezett változás csökkentette a gép manőverező képességét, ezért gyártóknak lépniük kell, hogy fenntartsák a gép versenyképességét.

A T-REX program és az M88-as hajtómű tolóereje

Amint arról a Safran Electronics és a védelmi elnök, Franck Saudo beszámolt, jelenleg is folynak a tárgyalások a Fegyverzeti Főigazgatósággal (DGA) az M88-as hajtómű új verziójának kifejlesztéséről a Rafale F5-ös program keretében. Saudo úgy véli, hogy a T-REX fejlesztési program kulcsfontosságú a Rafale versenyképességének biztosításában, mind hazai, mind nemzetközi szinten. Ezen túlmenően ez a program jelentős hatással lesz az új generációs erőmű fejlesztésére, amelyen Franciaország, Németország és Spanyolország szorosan együttműködik és amely a jövőbeni hatodik generációs légiharcrendszer (FCAS/SCAF) gépeibe is beépül.

E kihívások leküzdése érdekében a jövő hajtóműve számos innovatív technológiát tartalmaz:

A nagy terhelésű, deformációmentes kompresszor stabil és optimális teljesítményt biztosít még nehéz üzemi körülmények között is. Ez a repülőgép „szívében” elhelyezkedő egység biztosítja, hogy az égőtér folyamatos sűrített levegő utánpótlást kapjon. A legkorszerűbb anyagok, mint a fejlett ötvözetek és kompozitok használata teljesen új hőmérsékleti tartományokba emeli a hajtómű tolóerejét, ugyanakkor hosszabb élettartamot tesz lehetővé a nehéz üzemi körülmények között is.

A nagy tolóerő/tömeg viszony kulcsfontosságú a vadászgépek számára, mivel ez nagy manőverező képességet tesz lehetővé adott tömeg mellett. Az eredmény egy kompaktabb, alacsony észlelhetőségű repülőgép, kiváló harci képességekkel, beleértve a rövid reakcióidőt és a gyors, nagy sebességű manővereket.

A hajtómű a legmodernebb hő- és teljesítmény szabályozással, hibrid technológiával rendelkezik majd.

A változó ciklusú hajtómű (VCE) architektúrája támogatja a rugalmas alkalmazkodást az üzemi követelményekhez, ami nagy fajlagos tolóerőt és alacsony üzemanyag-fogyasztást eredményez. Ami igazán megkülönbözteti a VCE architektúrát a hagyományos meghajtórendszerektől, az a beállítási mechanizmusa és a további áramlási csatorna. A beállító mechanizmus segít a hajtóművezérlő rendszernek szabályozni, hogy mennyi beszívott levegő áramoljon át az egyes csatornákon a hajtóművön belül. Ennek a változtatható beállításnak köszönhetően a hajtómű termodinamikai ciklusa optimálisan igazítható a legvalószínűbb működési követelményekhez, ami viszont nagy fajlagos tolóerőt és alacsony üzemanyag-fogyasztást biztosít.

Fejlesztések az M88-as hajtóművön

A francia védelmi beszerzési ügynökség megbízta a Safran-t egy115 millió euró értékű kutatási programmal, hogy öt év alatt tegye alkalmassá a következő generációs vadászgép számára, növelje az M88-as hajtómű tolóerejét, miközben javítja élettartamát. Az új hajtóművet olyannak képzelték el, amely nagyobb tolóerővel rendelkezik, mint a Rafale és az Eurofighter Typhoon vadászgépek, amely így hosszú távon megfelel az FCAS/SCAF programban előírt követelményeknek. Az elvárt nagy tolóerő magasabb turbina előtti gázhőmérséklettel érhető el.

A francia fegyveres erők minisztériuma meghirdette az „Az ötvözetek és többrétegű bevonatok fejlesztésének felgyorsítása új turbinákban való alkalmazáshoz” ADAMANT[1] kutatási projektet. Ez a projekt egyesíti a védelmi minisztérium beszerzési és innovációs ügynökségét (DGA), a francia nemzeti repüléstechnikai kutatóközpontot (ONERA) és a Safran hajtóműgyártó vállalatot.

A hajtómű-teljesítmény növelése ugyan elengedhetetlen, de jelentős technikai kihívásokat is magával hoz. Az első fázisban az M88-as tolóerejének 75 kN-ról 81 kN-ra történő növelése a cél. Ez a szerény teljesítménynövekedés elérhető anélkül, hogy módosítani kellene a légbeömlő nyílások kialakítását a megnövekedett légáramlási igények kielégítése érdekében. Ez optimalizálná a francia vadászgép teljesítményét anélkül, hogy költséges átalakításokat vagy jelentős váz-módosításokat kellene végezni, miközben megőrzi a vadászgép mellső légtér felé mutatott alacsony radar-keresztmetszetét.

A 9 tonnás tolóerő – alapvető lépés a Rafale és az FCAS program számára

A bekapcsolt utóégető működésekor elérni kívánt 9 tonnás tolóerő, amely az eredeti M88-hoz képest 20%-os növekedést jelent, az új hajtóműnek (esetleg új elnevezést kap, mint M89?) szükségszerűen térfogatban növekednie kell, és vélhetően tömegben is növekedni fog. A hajtómű áttervezése következtében vélhetően új Rafale F5-ösön is végrehajtanak bizonyos szükség szerinti módosításokat, hogy a 9 tonnás tolóerejű hajtóművek integrálhatók és az optimális teljesítmény biztosítható legyen.

Az M88-as hajtómű továbbfejlesztett változatával, amely képes megfelelni a Rafale F5-ös növekvő hasznos teher- és teljesítmény igényének, Franciaország hosszú távon biztosítani tudja fő légiharc-rendszerének relevanciáját és hatékonyságát, különös tekintettel a 6. generációs FCAS/SCAF vadászgép fejlesztési programban tapasztalható késésekre.

Dobos Endre

Kép: META-DEFENSE.FR