Οι αεροναυπηγοί λένε πως ένα καλό σχέδιο δεν ξεπερνιέται ποτέ… Μπορεί μόνο να γίνει καλύτερο με προσθήκες όπως ισχυρότεροι κινητήρες και προηγμένα ηλεκτρονικά. Το είδαμε να συμβαίνει με την ιπτάμενη πτέρυγα και την πτέρυγα δέλτα και είναι πολύ πιθανό να το δούμε να συμβαίνει στην περίπτωση του F-16XL και με την πτέρυγα διπλού (σπαστού) δέλτα.
Του Στέργιου Δ. Θεοφανίδη
Η αναφορά φυσικά γίνεται στο F-36, η ύπαρξη του οποίου ως πρόταση (concept) για την αντικατάσταση του F-16 έγινε γνωστή πρόσφατα. Αν και δεν υπάρχει καπνός χωρίς φωτιά, προς το παρόν δεν υφίσταται κάποια επίσημη εκδήλωση ενδιαφέροντος από την πλευρά της USAF για το μαχητικό αυτό.
Η τελευταία όμως βρίσκεται εδώ και αρκετό καιρό σε μία διαδικασία αναζήτησης των βέλτιστων από πλευράς κόστους – απόδοσης λύσεων που έχει στη διάθεσή της, ή που μπορεί να έχει, στον τομέα των μαχητικών αεροπλάνων. Η αναφορά στο F-36 δεν επιβεβαιώνει σε καμία περίπτωση λοιπόν ότι υφίσταται επίσημος σχεδιασμός, ή απόφαση για την ανάπτυξή του από την πλευρά της Αεροπορίας των ΗΠΑ.
Λαμβάνοντας όμως υπόψη ότι διατηρεί σε υπηρεσία (μαζί με αυτά της εθνοφρουράς…) περί τα 1300 μαχητικά F-16, από τα οποία τα 236 είναι των εκδόσεων Α και – Β, και τα οποία με βάση τον σχεδιασμό της πρώτης δεκαετίας του 2000 θα έπρεπε να αποσυρθούν από την ενεργό υπηρεσία μέχρι το έτος 2025(!), αντικαθιστώμενα από 5ης γενιάς μαχητικά F-35A, δεν μπορεί κανείς παρά να υιοθετήσει το δημοσίευμα του Popular Mechanics, σχετικά με την χαμηλού κόστους πρόταση που ακούει στην κωδική ονομασία F-36.
Λόγω των σημαντικών καθυστερήσεων και υπερκοστολογήσεων του προγράμματος F-35, η παραμονή του F-16 σε υπηρεσία μέσω συνεχών αναβαθμίσεων παρατάθηκε μέχρι το 2048! Για 23 επιπλέον έτη δηλαδή! Γεγονός που με τη σειρά του οδήγησε και σε μία άλλη σημαντική εξέλιξη. Την αναζωπύρωση των εξαγωγικών παραγγελιών του F-16.
Είναι λογικό επομένως η USAF να εξετάζει την υιοθέτηση και απόκτηση ενός χαμηλού κόστους διαδόχου του F-16, παράλληλα με την πρόθεσή της να αντικαταστήσει τα δικινητήρια F-22A Raptor μέχρι το 2030, καθώς και το σύνολο των παλιών F-15C/D με το 6ης γενιάς NGAD.
An air-to-air top left view of an F-16XL prototype and the F-16 Fighting Falcon aircraft during the Farnborough Air Show. The aircraft are armed with AIM-9 Sidewinder missiles. The F-16XL is also armed with AIM-7 Sparrow missiles on its undercarriage.
Η πρώτη ερώτηση που μπορεί να τεθεί είναι το από που προκύπτει το F-36 ως πρόταση χαμηλού κόστους; Η απάντηση είναι ότι δεδομένου πώς το νέο μαχητικό προέρχεται σχεδιαστικά άμεσα από το παλιό F-16XL, το οποίο είχε κατασκευαστεί σε δύο πρωτότυπα στις αρχές της δεκαετίας του ‘80, είχε “τρέξει” εκείνη την περίοδο ένα πλήρες πρόγραμμα πτητικών δοκιμών και ανάπτυξης. Η πλατφόρμα επομένως αεροδυναμικά και μηχανολογικά είναι έτοιμη, καθώς σε περίπτωση που αποφασιστεί η ανάπτυξη και παραγωγή του F-36, θα αξιοποιηθούν στοιχεία εκείνης της περιόδου.
Η εντυπωσιακή προϊστορία…
Έτσι προκύπτει το χαμηλό κόστος και ας έχουν παρέλθει τέσσερις δεκαετίες… Η αεροδυναμική διαμόρφωση θα τροποποιηθεί ελάχιστα, όπως και η μηχανολογική. Το πρόγραμμα ανάπτυξης του F-16XL ξεκίνησε από τους δημιουργούς του F-16 το 1977, ως F-16 SCAMP (Supersonic Cruise And Maneuver Prototype).
Υπό την καθοδήγηση και την γενική εποπτεία του Harry Hillaker, του δημιουργού του F-16, η ομάδα της General Dynamics που ενεπλάκη στο πρόγραμμα, υιοθέτησε πτέρυγα διπλού δέλτα (cranked delta wing) για το μικρό μονοκινητήριο μαχητικό, αξιοποιώντας κατά τον τρόπο αυτό την μεγάλη εμπειρία της CONVAIR (την οποία είχε εξαγοράσει η General Dynamics από το 1953…), στη σχεδίαση, ανάπτυξη και παραγωγή δελταπτέρυγων μαχητικών (F-102 και F-106) και βομβαρδιστικών (B-58) αεροσκαφών υψηλών επιδόσεων.
Παράλληλα αξιοποιήθηκε και η ενσωμάτωση συστημάτων ελέγχου πτήσεως νέας γενιάς, του Fly By Wire, που έφερε πραγματική επανάσταση στη δεκαετία του ‘70 ιδίως σε ζητήματα βελτίωσης της ευελιξίας των μαχητικών και της ασφάλειας των πτήσεων. Υιοθετώντας δηλαδή τη λύση των Γάλλων που πρώτοι “πάντρεψαν” FBY και πτέρυγα δέλτα στο Mirage 2000, οι Αμερικανοί στο F-16XL εκμεταλλεύτηκαν πλήρως τα πλεονεκτήματα της πτέρυγας δέλτα, καταργώντας τα μειονεκτήματά της.
Σημαντικότερα μειονεκτήματα της πτέρυγας δέλτα, μέχρι την εμφάνιση των ασταθών σχεδιάσεων (κέντρο βάρος και κέντρο πιέσεων στο ίδιο σημείο ή σχεδόν στο ίδιο σημείο) μαχητικών και των συστημάτων Fly By Wire που τα καθιστούσαν ασφαλείς και αξιοποιήσιμες ως ιπτάμενες πλατφόρμες μεταφοράς και εξαπόλυσης όπλων, ήταν η περιορισμένη ευελιξία σε χαμηλές ταχύτητες, οι μεγάλες διαδρομές απογείωσης και προσγείωσης και η ανάγκη διατήρησης υψηλής γωνίας προσβολής κατά την προσέγγιση για προσγείωση, σε συνδυασμό με υψηλές ταχύτητες.
Στα πλεονεκτήματά της συγκαταλέγονται η μεγάλη της χωρητικότητα σε καύσιμο και σε φορείς ανάρτησης οπλισμού, η υψηλή ακαμψία της, το γεγονός ότι καθιστά το αεροπλάνο εξαιρετικά συμπαγές δομικά, καθώς και το ότι παρουσιάζει ιδανικά χαρακτηριστικά σε υψηλές υποηχητικές και υπερηχητικές ταχύτητες.
Υιοθετώντας πτέρυγα διπλού δέλτα στο F-16XL, οι σχεδιαστές της General Dynamics πέτυχαν συνδυασμένη άριστη συμπεριφορά σε υψηλές ταχύτητες μέσω των εσωτερικών τμημάτων της, με τα χείλη προσβολής υπό μεγάλη γωνία οπισθόκλισης και σε χαμηλές ταχύτητες μέσω των εξωτερικών τμημάτων, όπου η οπισθόκλιση είναι μικρότερη. Η πτέρυγα σχεδιάστηκε σε συνεργασία με το κέντρο ερευνών Langley της NASA. Η τελική διαμόρφωση του αεροσκάφους που πήρε την εταιρική ονομασία Model 400, χρηματοδοτήθηκε αποκλειστικά και μόνο από την General Dynamics μέχρι και το 1980.
Τη χρονιά εκείνη προσχώρησε στο πρόγραμμα και η Αεροπορία των ΗΠΑ, οπότε μέσω της χρηματοδότησης που εξασφαλίστηκε τροποποιήθηκαν το τρίτο (το διθέσιο 75-0747) και το πέμπτο (το μονοθέσιο 75-0749) F-16 παραγωγής. Τα δύο -XL που προέκυψαν, ήταν εντελώς διαφορετικά αεροσκάφη. Τόσο ως προς τη διαμόρφωση, όσο και ως προς τις επιδόσεις ταχύτητας, βαθμού ανόδου, στιγμιαίου βαθμού στροφής, ακτίνας μάχης και μεταφορικής ικανότητας σε οπλικό φορτίο (διπλάσιο…).
Τα δύο F-16XL διέθεταν άτρακτο επιμηκυμένη κατά 56 ίντσες (1,42 μέτρα) σε σχέση με τα F-16A/B. Ένα τμήμα μήκους 30 ιντσών (76,6 εκατοστών) προστέθηκε μεταξύ του πιλοτηρίου και του κεντρικού τμήματος της ατράκτου, και άλλο ένα μήκους 26 ιντσών προστέθηκε μεταξύ κεντρικού και οπίσθιου τμήματος της ατράκτου, προκειμένου να συνδεθεί κατά μήκος της η νέα, μεγαλύτερης χορδής, πτέρυγα.
Αυτή η ενέργεια επέβαλλε την κατάργηση των δύο σταθεροποιητικών πτερυγίων στο κάτω μέρος της ουραίας ατράκτου του F-16, για τον πολύ απλό λόγο ότι θα έρχονταν σε επαφή με το έδαφος κατά την προσγείωση και την απογείωση, επειδή είχε επιμηκυνθεί η άτρακτος.
An air to air left underside view of an F-16XL aircraft. The aircraft is armed with two wing tip mounted AIM-9 Sidewinder and four fuselage mounted AIM-7 Sparrow missiles along with 12 500-pound bombs.
Η νέα πτέρυγα που προέκυψε σχεδιαστικά μετά από 3.600 ώρες δοκιμών στην αεροδυναμική σήραγγα του Langley, μετά από την αξιολόγηση 150 διαφορετικών πτερυγικών διαμορφώσεων, είχε επιφάνεια 633 τετραγωνικών ποδών (58,8 τετραγωνικών μέτρων) έναντι 300 μόλις τετραγωνικών ποδών (27,87 τετραγωνικά μέτρα) αυτής του κλασικού F-16.
Αποτέλεσμα αυτής της μακρόχρονης διαδικασίας, ήταν η αύξηση της εσωτερικά μεταφερόμενης ποσότητας καυσίμου κατά 80%! Σε αποστολές αέρος – εδάφους, χωρίς εξωτερικές δεξαμενές καυσίμου και με φορτίο 12 βομβών και τεσσάρων AIM-7 Sparrow και δύο ΑΙΜ-9 Sidewinder για αυτοπροστασία, το F-16X μπορούσε να πετάξει σε απόσταση κατά 44% μεγαλύτερη από το F-16A. Η δε ακτίνα μάχης του με την προσθήκη δύο εξωτερικών δεξαμενών καυσίμου, ήταν διπλάσια!
Μπορούσε να πετάξει υπερηχητικά ακόμα και με το φορτίο βομβών επάνω του, ενώ με το ίδιο φορτίο είχε και σαφώς μεγαλύτερο βαθμό ανόδου. Στο επίπεδο της θάλασσας μπορούσε να αναπτύξει ταχύτητα πλεύσης μεγαλύτερη κατά 83 κόμβους (152 χ.α.ω.) σε σχέση με το F-16A χωρίς τη χρήση μετάκαυσης (MIL Power), ενώ η διαφορά αυτή αυξάνονταν στο αστρονομικό νούμερο των 311 κόμβων (575 χ.α.ω.) σε πτήση με μετάκαυση και φορτίο βομβών σε μεγάλα ύψη!
Πώς θα αξιοποιηθούν αυτά τα χαρακτηριστικά τέσσερις δεκαετίες μετά…
Η συγκριτική παράθεση αριθμών και στοιχείων γίνεται για να δείξει την τεράστια διαφοροποίηση του F-16XL σε σχέση με το κλασικό F-16, που πλέον με τη μορφή του F-36, ενδέχεται να αντικαταστήσει. Γιατί όσο παράδοξο και αν ακούγεται, μία τέτοια σχεδίαση μπορεί κάλλιστα να αξιοποιηθεί στο μέλλον.
Η USAF χρηματοδότησε το πρόγραμμα των πτητικών δοκιμών του F-16XL στο πλαίσιο του διαγωνισμού ETF (Emhanced Tactical Fighter) που προκηρύχθηκε το Μάρτιο του 1981 για την αντικατάσταση του θηριώδους F-111 Aardvark, με 6,8 εκατομμύρια δολάρια τότε. Τον Φεβρουάριο του 1984 επέλεξε το δικινητήριο F-15E Strike Eagle, επειδή… ήταν δικινητήριο. Το F-16XL όμως είχε κερδίσει τις εντυπώσεις.
Μέχρι την 1η Νοεμβρίου του 1983 τα δύο πρωτότυπα, μονοθέσιο και διθέσιο, είχαν πετάξει συνολικά 369 εξόδους δοκιμών, αποδεικνύοντας ότι η οπισθέκλουσα του F-16XL συνολικά ως δύναμη, ήταν ελαφρά χαμηλότερη αυτής του F-16, με τα αεροσκάφη “καθαρά”. Χωρίς εξωτερικά φορτία δηλαδή. Η ίδια δύναμη, παρουσιαζόταν κατά 40% μειωμένη στο F-16XL σε σχέση με το κλασικό F-16 όμως, όταν τα αεροσκάφη ήταν φορτωμένα με βόμβες και πυραύλους αέρος – αέρος!
Παρά το γεγονός επομένως ότι ήταν βαρύτερο ως αεροσκάφος, είχε μεγαλύτερη περίσσεια ώσης (με τον ίδιο κινητήρα F100 της Pratt & Whitney), λόγω χαμηλότερης οπισθέλκουσας, φορτωμένο. Εκείνη την εποχή (μιλάμε για τέσσερις δεκαετίες πριν!) μάλιστα, είχε γίνει προσπάθεια μείωσης του βάρους του -XL (κενό 9.980 κιλά και μέγιστο απογείωσης 21.800 κιλά) μέσω της χρήσης σύνθετων υλικών με βάση το γραφίτη στα τμήματα επικάλυψης της πτέρυγας.
Ο λόγος ώσης προς βάρος κατά συνέπεια, αναμένεται να είναι μεγαλύτερος της μονάδας στο διάδοχο F-36 επειδή αφενός θα γίνει ευρύτερη χρήση σύνθετων υλικών με στόχο τον περαιτέρω περιορισμό του βάρους και αφετέρου επειδή θα υιοθετηθεί ως προωστικό σύστημα ο ισχυρότερος F119 (πάλι της Pratt & Whitney) που “φορά” εις διπλούν το F-22. Ο F119 από τον οποίο προέρχεται ο F135 του F-35, είναι κατά 22% ισχυρότερος (αποδίδει μέγιστη “ξηρή” ώση 26.000 λιβρών και μέγιστη ώση με μετάκαυση 35.000 λιβρών) σε σχέση με τον F100, ενώ παράλληλα αποτελείται από 40% λιγότερα απάρτια!
Αυτά από πλευράς επιδόσεων… Σε ό,τι αφορά στα συστήματα αποστολής, τα ηλεκτρονικά και τα ηλεκτροοπτικά έχουν εξελιχθεί χαοτικά από τη δεκαετία του ‘80 μέχρι σήμερα. Η συνέχεια επομένως αναμένεται ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα από κάθε πλευρά. Οψόμεθα…
Πηγή: defence-point.gr
