David Allvin az amerikai légierő tábornoka a közelmúltban egy lehetséges megoldást javasolt a holtpontra jutott Next Generation Air Dominance (NGAD) program elmozdítására, utalva a „könnyű vadászgép” koncepció kidolgozására.
Ez az új megközelítés az alkalmazkodó képességet hangsúlyozza a tartósság helyett, a moduláris tervezésre, a nyílt rendszer-architektúrára és a digitális tervezésre helyezve a hangsúlyt.
A lépés azt az aggodalmat tükrözi, hogy a több milliárd dolláros NGAD platform, gyorsan elavulhat. Iparági szakértők meglepetésüket fejezték ki ezzel a lehetséges eltolódással kapcsolatban, mivel az NGAD-ot az F-22-es váltótípusának szánják.
A légierő nehéz helyzetben van, mert a NGAD programban fejlesztendő vadászgépnek háromszor akkora lesz az ára, mint az F-35-ösnek, ami nagyjából 240 … 300 millió dollárt jelent gépenként. Kendall légierő miniszter szerint újra kell gondolni a fejlesztési programot, hogy lefaragják a költségeket.
Hamarosan Light Fighter váltja fel az NGAD-ot?
David Allvin amerikai légierő tábornok javaslata is arra utal, hogy a következő generációs légi dominancia vadászgép (NGAD) túlságosan költséges fejlesztés. A londoni globális légi- és űrerők vezetőinek a konferenciáján Allvin utalt arra, hogy a légierő olyan „könnyű vadászgépet” fontolgat, amely adaptálható, módosítható és fejleszthető.
Allvin nincs egyedül az NGAD-tól való eltávolodás gondolatával. Más iparági vezetők a júliusi konferencián utaltak egy lehetséges váltásra.
A konferencia előadásai szerint – amelyeket később a RAeS (Királyi Repülési Társaság) közzétett – az új megközelítés hátterében a magas költségek állnak, a lehetséges megoldás pedig, hogy a légierő kihátráljon a NGAD projekt mögül és újraértékelje a jövőbeli lehetőségeit. A RAeS meg nem nevezett védelmi iparági vezetőket és más résztvevőket idézett, akik jelentős változást figyeltek meg a szolgálatnak a projekthez való hozzáállásában, amely számos technikai és pénzügyi ok miatt nehéz helyzetbe került.
Mi az a könnyű vadászgép?
Allvin megvitatta az általa „elképzelt könnyű vadászgép koncepciót”, amely a repülőgép-fejlesztés koncepcionális elmozdulását jelzi a „tartósra épített” filozófiától az „alkalmazkodásra épített” filozófia felé.
Papíron van értelme egy ilyen váltásnak. A technológia exponenciális ütemben fejlődik. Elvárássá válik a modularitás, amely lehetővé teszi, hogy a repülőgépvázakba épített egységek fokozatosan frissíthetők legyenek új szoftverrel és új repüléselektronikával, ahogy egy új technológia elérhetővé válik. Merev technológiai kötelezettségvállalások egy több milliárd dolláros platform esetében, amely évek, és nem pedig évtizedek alatt elavulttá válhat, elfogadhatatlannak tűnik. Az alkalmazkodó képesség hangsúlyozása biztosítaná, hogy minden új repülőgépváz jó ideig szolgálatban maradjon.
Allvin elmondta, hogy a tartós rendszerek építési filozófiáját megtartva a vadászgép „egy idő után egy albatrosszá válhat, ami még működőképes ugyan, de nem olyan hatékony. Az Egyesült Államok légiereje rendszereinek nagy többségét ezzel az értékszemlélettel tervezték és fejlesztették. A könnyű vadászgép fejlesztésének az alapvető filozófiája az alkalmazkodó képesség lenne, nem a tartós merev rendszer.
Allvin olyan sugárhajtású repülőgépet képzelt el, amely nyílt rendszerű architektúrán, moduláris tervezésen, digitális tervezésen és 3D-nyomtatáson/additív gyártáson alapulna, olyan technikák és koncepciók, amelyekkel idővel ismételten javítható a repülőgépváz.
Mi lehet a következő lépés?
Hogy a légierő visszakozik a nagy népszerűségnek örvendő NGAD programtól, ez meglepte a repülő közösséget, amely nem ezt várta. A RAeS-előadásokból származó részletek „sokkoló döntésként” hivatkoztak az NGAD szüneteltetésére, és arról számoltak be, hogy az egyik védelmi iparági vezető azt mondta, hogy „megdöbbentette őt a döntés”.
Az NGAD-nak az F-22-est kellett volna váltania. Talán az F-22-esből és az F-35-ösből levont tanulságok befolyásolják az NGAD programról való gondolkodást. A légierő két ötödik generációs vadászgép fejlesztése túlnőtt a költségvetésen és időterven.
Az F-22-es még mindig a világ első számú légifölény vadászgépe, de lopakodó technológiája elavult. A légierő érthető módon azt szeretné, ha a következő vadászgépük a lehető leghosszabb ideig releváns maradna.
Mik a NGAD vadászgéppel szemben támasztott követelmények
A NGAD repülőgép az F-22 Raptor lopakodó vadászgépet váltaná fel a légierő szerkezetét tekintve, de küldetése lényegesen más lenne. Mint ahogyan az már évek óta a terv része volt. A NGAD repülőgépeket minden esetben nagy hatótávolságra, hasznos teherbírásra és alacsony észlelhetőségre (lopakodásra) optimalizálják, nem pedig extrém manőverező képességre. Az a küldetése, hogy egy magasan integrált, az ellenséges légtérbe mélyen behatolni képes csapat részeként harcoljon nagy távolságokon. A spektrális hadviselés szintén kulcsfontosságú eleme az általános kialakításának más élvonalbeli technológiák mellett, amely így valószínűleg a nehéz vadászgépek/elfogók méretosztályába helyezi a gépet.
Míg a manőverezőképesség feláldozása a hatótávolság, a hasznos teher és az alacsony észlelhetőség érdekében nagyrészt adott, az azonban, hogy a NGAD vadászgép milyen maximális sebességgel és magasan repül, még mindig a spekuláció birodalmába tartozik.
Az NGAD vadászgépnek nagyon sima kialakításúnak kell lennie, hosszúkás kevert törzs- és szárnykonfigurációval, amelyből hiányoznak a hagyományos vízszintes és függőleges vezérsíkok. Ez a példátlan vezérsíkok nélküli konfiguráció nagyrészt annak az erőfeszítésnek köszönhető, hogy az alacsony észlelhetőség (lopakodó) révén maximalizálja a túlélést széles rádiófrekvencia tartományban a nyers manőverezési képesség felett, de jelentős mértékben meg kell felelnie az aerodinamikai hatékonyságnak.
A gép jelentős hőkisugárzással járó utánégető használatát nélkülöző szupercirkáló képessége is a túlélést segíti. A szupercirkáló sebesség várhatóan ott van, ahol az F-22-es általában üzemel, 1 Mach felett, de jóval Mach 2 alatt. A gép hajtóművétől azt várják, hogy 20000 m feletti magasságokon is biztosítsa a vadászgép repülését és ha kell vagy gazdaságosan, vagy extrém tolóerővel, amire csak az adaptív technológia képes.
További elvárás volt, hogy a NGAD vadászgép rendelkezzen adatkapcsolattal számos eszközzel széles területen, beleértve a Collaborative Combat Aircraft-ot (CCA) és más drónokat, amelyekkel együttműködve kell a feladatait teljesítenie. A drónokkal és más partnerekkel való kapcsolattartás minden kilométere javítja a túlélést, sokkal nagyobb területet létrehozva, ahol az NGAD rendszer független módon tudja kontrollálni a csatateret, anélkül, hogy látótávolságon túli közvetítőkre, műholdakra lenne szüksége.
A teljes NGAD rendszer felé – vadászgép és drónok – elvárás volt, a moduláris felépítés és hogy nyílt architektúrával rendelkezzen a minél könnyebb rendszerfrissítés érdekében.
Miért drágák a sugárhajtóművek?
A légierő az NGAD legmodernebb meghajtórendszerét – az adaptív hajtóművet – is vizsgálja, miközben újragondolja jövőbeli vadászgép-koncepcióját – mondta Kendall légierő miniszter.
Arra a kérdésre, hogy a meghajtórendszer költségei megnehezítik-e a légierő számára az NGAD projekt futását, Kendall így válaszolt: „… az a hajtómű a platform legköltséghatékonyabb rendszere.” A légierő továbbra is szeretné használni az általa kifejlesztett hajtómű technológiákat, hogy az NGAD nagyobb hatótávolságot és üzemanyag-hatékonyságot biztosítson. Kendall szerint az NGAD költségei csökkenthetők: "ezt úgy kell megtenni, hogy csökkentik a hajtómű bonyolultságát, de a méretét is."
De hát miért drága a gázturbinás hajtómű?
A komplex tervezés és az átfogó tesztelés két kulcsfontosságú tényező, amely meghatározza egy sugárhajtómű költségeit. A sugárhajtóműveknek egyszerre kell könnyűnek, robusztusnak, üzemanyag-hatékonynak és biztonságosnak lenniük. A 1500ﹾ C üzemi hőmérsékleten működő hajtóművekben drága karbonmátrix turbinalapátokat és hőálló szuperötvözeteket használnak a magasfokú megbízhatóság és élettartam biztosítása érdekében.
A dolgokat perspektívába helyezve, egy tonna szénacél körülbelül 500 dollárba kerül, míg egy tonna speciális nikkel-króm alapú szuperötvözet közel 50 000 dollárba kerülhet. Ráadásul a precíz és szűk megmunkálási tűréshatárok költségessé és időigényessé teszik a sugárhajtóművek gyártását.
A biztonsági előírások betartása érdekében a hajtóműveknek átfogó vizsgálati sorozaton kell keresztülmenniük. A sugárhajtóművek extrém környezeti és üzemi körülményeken mennek keresztül egy tesztcellában és egy próbapadon (tesztrepülőgépen), mielőtt megkapnák a működési tanúsítványt.
Az adaptív hajtómű kutatásokat 2007-ben kezdte a Rolls-Royce és a GE Aviation és az XA-100-as hajtómű által biztosított 25%-al kedvezőbb üzemanyag hatékonyság és a több, mint 10%-al nagyobb tolóerő azt jelenti, hogy ez valóban egy élvonalbeli hajtómű ami készen áll az alkalmazásra.
Egy hajtómű ára nagyjából 20-30 %-a a vadászgép árának, és csábítóan hangzik, hogy ott érjenek el költségcsökkentést, de figyelembe véve a harcászat-technikai követelményeket, amelyeket két ilyen hajtómű tud biztosítani – amely alapján a gépet tervezték és fontosak a légierőnek – akkor azt nem tudja egy hajtómű, vagy kisebb hajtómű teljesíteni.
Dobos Endre
Kép: The Debreef
