Teljes cikk - 2021. május

Generációváltás

Boeing T-7A Red Hawk

Kővári László

AzEgyesült Államok légierejében még mindig az ősrégi, pontosan 60 évvel ezelőtt rendszeresített Northrop T-38 Talon gépeket használják a haladó pilótaképzésre. A szuperszonikus sebesség elérésére képes típus ugyan több korszerűsítésen is átesett, de a leváltása nem halasztható tovább. Bár a repülési jellemzői még manapság is elégségesek, de a kezdeti harckiképzés korszerű követelményeinek már nem felelnek meg. A T-38 lecserélését régóta tervezik, konkrét lépések azonban csak az elmúlt évtized elejétől történtek.

Az USAF terveinek elébe mentek a gyártók, hiszen jelentős üzletről van szó. Manapság ugyanis még mindig több mint 500 darab T-38-as áll szolgálatban, amelyeket egy az egyben csak hosszabb távon váltanak majd le, de már így is több száz gép megrendelése vehető biztosra, nem számítva a jelentősnek ígérkező exportot.

Minden új program a követelményrendszer felállításával kezdődik, hiszen a gyártók ennek alapján végzik el az új típusok kifejlesztését. A T-X kiírás elvárásai között szerepelt, hogy az új típus rendelkezzen elektronikus „fly-by-wire” kormányrendszerrel, de ugyanakkor a korszerű vadászgépekkel szemben nem kell instabil kialakításúnak lennie. Egy bevált, megbízható hajtómű alkalmazása volt a második feltétel, de a T-38-assal szemben az új típus már csak egy erőforrással rendelkezhet, ami jelentős költségcsökkentő tényező mind a beszerzés, mind a karbantartás és az üzemanyag-felhasználás, összességében pedig a gazdaságosság terén.

A kisebb homlokfelület és az ezzel összefüggő alacsonyabb légellenállás egymás mögötti ülés elrendezést igényel, így tandemkialakítást vártak a pályázóktól. Mivel az új gyakorlógép javarészt az ötödik generációs harci típusok „előszobája” lesz, ezért elvárás az azokéhoz hasonló repülési jellemzők elérése, pontosabban ez csak a könnyű vezethetőségre, nagy állásszögű repülési képességre és a kiváló manőverező paraméterekre vonatkozik. Néhány konkrét adatot is közöltek, például a kívánatosnak tartott átmeneti forduló szögsebesség-érték legalább 18 fok másodpercenként, közepes magasságban. Ez hasonló vagy kismértékben marad el több harci típusétól.

A későbbi korszerűsítések, képességbővítések lehetőségét már az alaptípusnál is elvárják, például kihasználatlan belső terek, nyitott architektúrájú elektronika biztosításával. Egyelőre nem követelmény a beépített fedélzeti radar, viszont a gépnek képesnek kell lennie „virtuális radar” alkalmazására. Ez azt jelenti, hogy a számítógéprendszer a pilóta számára képes generálni nem létező légi és földi célpontokat. Nem szerepelt az elvárások között viszont a túlélő képesség fokozása, pl. öntömítő üzemanyagtartályokkal, továbbá a kompozit szerkezeti anyagok alkalmazását sem tartotta fontosnak a megrendelő. Ennek oka, hogy a hagyományos alumíniumötvözetek jóval olcsóbbak és a javításuk is egyszerűbb.

A leendő új gyakorlógép üzemeltetési jellemzőivel szemben viszont magasra állították a mércét. A minél egyszerűbb és olcsóbb üzemeltetésbe beletartozik, hogy a fedélzeti berendezések hozzáférhetőségét biztosítsák, lehetőleg úgy, hogy minél kevesebb dologhoz legyen szükség szerelőállványokra, létrákra. A magasabban elhelyezett részegységek elérését úgy kell biztosítani, hogy a lejjebb lévő szerelőnyílások fedele lefelé nyithatóan lépcsőfokként is szolgáljon.

A pályázati kiírásra egy sor cég jelentkezett, köztük európaiak is. Az olaszok a két hajtóműves M-346 Master speciálisan amerikai igények alapján módosított T-100 jelzésű változatát ajánlották fel. A Northrop Grumman egy vadonatúj Model 400 jelű géppel jelentkezett, rajtuk kívül még a Scaled Composites és a BAe Systems is tett ajánlatot. Komoly eséllyel indult a Lockheed Martin, amely a dél-koreaiakkal közösen létrehozott T-50 Golden Eagle típussal vett részt a versenyben. Utóbbi az egyedüli szuperszonikus a felsoroltak közül.

Vadonatúj fejlesztéssel lépett elő viszont a Boeing, amely partnerként bevonta a svéd Saab céget is. A két nagynevű repülőgépgyártó 2013 decemberében írt alá együttműködési szerződést, és azonnal hozzáláttak a tiszta lappal induló vadonatúj típus tervezésének. Ellentétben a többi pályázóval, a T-X program elnyerésére szánt konstrukció magában hordozza a későbbi továbbfejlesztés lehetőségét, mégpedig nagyon komoly mértékben, sőt alapját képezheti egy új, könnyű, többfeladatú harci gépnek is.

A fejlesztés nem a régi megszokott módon történt. Nem volt szükség mérethű makettre, amely a csőhálózatok, berendezések elhelyezésének próbáira szolgált. „Iron Bird” sem épült, ez az egyes rendszerek - vasvázas állványokon történő - működéspróbáira szolgált volna. Minimális mértékben használtak szélcsatorna-teszteket, amit csak lehetett azt számítógépes szimulációkkal, „virtual reality” eszközökkel végeztek. Mindez jelentős mértékben lerövidítette a munkát, pedig a programon csak kevesebb, mint kétszáz fő dolgozott. Mégis gyorsan haladtak, olyannyira, hogy az első T-X programra épített repülőgép 36 hónappal és tíz nappal a fejlesztés megkezdése után a levegőbe emelkedhetett.

Az N381TX civil lajstromjelű gép inkább hasonlított egy „komoly” harci típusra, mint olyanra, amely „csak” kiképzésre szolgál. A 2016. december 20-án végrehajtott első repülést követte pár hónappal később a második példány is, de ezek deklaráltan még nem prototípusok voltak. A rendkívül részletes számítógépes tervezés olyannyira bejött, hogy a gépek végszerelésénél a tervezett munkafolyamatok 75%-a elsőre sikeresen megtörtént, és csak negyed részben kellett módosítani a kisebb eltérések miatt. Egy hasonló méretű és komplexitású, hagyományosan tervezett repülőgéptípushoz képest 80%-kal lett rövidebb a végszerelés ideje, és egy további nagyon fontos területen is nagyságrendi előrelépést tettek: a gép számítógépes szoftvereinek megírása fele időt vett igénybe, mint más esetekben.

A két Boeing/Saab T-X gyakorlati­lag már szériagépnek volt tekinthető, csupán annyiban különböznek a későbbi példányoktól, hogy egy sor adatrögzítőt helyeztek el bennük a fedélzeti rendszerek működésének ellenőrzésére.

Noha a többi pályázónak is azonos időintervallum állt rendelkezésére, és zömük már meglévő típussal pályázott, semmivel sem álltak jobban, mint a Boeing/Saab páros. Az összehasonlító tesztekből így is a vadonatúj konstrukció jött ki jobban, részben a már bizonyított képességek, részben a komoly továbbfejleszthetőségi potenciál miatt.

Az USAF vezetése 2018 szeptemberében hozta meg döntését, aminek eredményeképpen a Boeing/Saab párost bízták meg 351 db repülőgép és 46 szimulátor legyártásával, összesen 9,2 milliárd dolláros keretösszegből. Ugyanis nem „csak” egy új típusról van szó, hanem egy komplex kiképzési rendszerről, amelynek egy része maga a gép. A fent említett összegből az összes oktatási segédeszközt is ki kell dolgozni, majd átadni a légierőnek.

Miután eldőlt a további fejlesztés és gyártás joga, az új típus megkapta a hivatalos elnevezését is, ez lett a T-7A Red Hawk. A név kiválasztásánál szerepet játszott a második világháborúban kiválóan helytállt fekete pilótákkal repülő „Tuskegee” alakulat, amelynek ismertetőjele, a pirosra festett vezérsík volt.

Nézzük hát részleteiben a gépet. Az egyelőre üres orr-rész mögött lévő pilótafülke lépcsőzött kivitelű, így a hátul helyet foglaló oktató kilátása is biztosított. A személyzet számára a legújabb katapultülést választották: a Collins Aerospace által fejlesztett és gyártott ACES 5-öt. Ez lényegesen különbözik a többi ACES üléstől, ugyanis megoldották, hogy katapultálás esetén a kezek légáramlat miatt történő szétcsapódása és esetleges sérülése ne következhessen be, ezt egy kinyíló háló akadályozza meg. Ha nagy oldalirányú erők közben történik a gépelhagyás, akkor sem billen el a pilóta sisakja, mert azt a fejtámasz előtt tartja a két oldalt lenyíló kar. Az ülés alsó részén lévő új fejlesztésű CKU-5C rakéta „kíméletesebb” gyorsítással biztosítja, hogy megelőzzék a pilóták gerincsérülését, ugyanakkor a rendszer teljes „leműködésének” ideje sem nőhetett. A régi üléstípusokhoz képest sokkal nagyobb térfogatú a vészmentő-készlet, amelyben a felfújódó gumicsónak, az élelmiszer, szükség esetére pedig fegyver, horgászfelszerelés, gyógyszer, kötszer, stb. található. Sikerült a GR7000 mentőernyő méretét is megnövelni, ami természetesen a süllyedési sebesség mellett a lábsérülés esélyét is csökkenti. Az USAF évekkel ezelőtt jelentős mértékben kiterjesztette a lehetséges testméreteket, ennek megfelelően az új ülés egyaránt biztonságos mentést biztosít a kisebb termetű (47 kilós) és a nagydarab (110 kilós) pilótáknak - nullától 1100 km/h műszer szerinti sebesség és nullától a maximális magasság körülményei között is. Mivel kétüléses gépről van szó, ezért létfontosságú, hogy a pár tizedmásodperces különbséggel működő katapultok a kirepülést követően ne ütközzenek össze, ezt a gyorsítórakéták fúvókájának eltérő szögű beállításával oldották meg. Az egyik ülés így egy kissé jobbra, a másik balra tart a haladási irányhoz képest.

A gépelhagyás idejét csökkenti, hogy nem kell ledobni a kabintetőt, annak plexijét a beágyazott robbanó zsinór töri szét, a túlnyomás pedig kifelé tereli a törmeléket. A balra nyíló egyrészes kabintető gyártásánál új technológiát alkalmaztak, a fém kerethez nem több száz csavarral, hanem ragasztással rögzítették. A gép számos más területén is alkalmaztak új eljárásokat, például sok a 3D nyomtatással készült alkatrész, természetesen csak olyan helyeken, ahol kisebb a mechanikai és hőterhelés.

A pilótafülke kialakítása az ergonómiai szempontok szerint történt, az ülésmagasság a személyzet testalkatához igazítható. Az F-16, F-22 és F-35 vezetése jobb oldalt elhelyezett kisméretű joystick segítségével történik, ezt a megoldást alkalmazzák a T-7A típusnál is. A műszerfal felső részén még ott lesz a hagyományos HUD is, de az F-35-nél már beválthoz hasonló nagyméretű színes folyadékkristályos display-t építenek be, néhány kisebb mellett. A kijelzőkön a korszerű elveknek megfelelően elő lehet hívni a rendszerek adatait, de normál esetben ezek nem jelennek meg, hanem csak a repülési feladattal kapcsolatos információk. Rendkívüli esetben a hibás rendszer paraméterei természetesen elsőbbséget élveznek. A nagy display-t és több más elemet az izraeli Elbit Systems USA-ban működő részlege szállítja, csakúgy, mint az adatátviteli rendszert és a gép beépített tartozékaként rendelkezésre álló kiképzést segítő berendezést, amely képes virtuális hibajelenségek, vészhelyzeti szimulációk generálására. A repülés minden adatát rögzítik, majd adathordozóra töltik, mindez a kiértékeléshez nyújt segítséget. A belső világítás kompatibilis a sisakra szerelhető éjjellátókkal.

A pilótafülke alatt két oldalt lenyitható borítópanelek mögött találhatók a fedélzeti elektronika berendezései, természetesen egy rétegben, így megbontást követően csak az adott rendszer ismételt ellenőrzésére és működéspróbájára van szükség.

Az üzemanyag legnagyobb része a pilótafülke mögötti törzsszekcióban található, és nagy valószínűséggel (bár erről nem találtam adatot) a szárnyakban is kialakítottak integrál tartályokat. Összesen öt felfüggesztési pont lesz, amelyekre azonban csak nagy távolságú áttelepüléskor van szükség, a póttartályok rögzítéséhez. Amennyiben sor kerül a könnyű harci verzió fejlesztésére, akkor a pilonokra fegyverzetet is lehet majd felszerelni.

A szárnyak mechanizációja egyszerű, a belépőél külső szakasza kitéríthető réselt orrsegédszárny, amely a sebesség és állásszög függvényében működik. A kilépő éleken pedig egy-egy flaperon, azaz fékszárny és csűrő található. Utóbbiak működtető busztere a szárny alsó részén áramvonalas burkolatban lett elhelyezve. A kiváló aerodinamikai jellemzők részben annak köszönhetők, hogy a Hornet/Super Hornet típuséhoz hasonló LERX található a törzs oldalán, amely a hátsó kabin mellett kezdődik. Ez az aerodinamikai felület főleg nagy állásszög mellett jut szerephez, és egyben arra is szolgál, hogy az osztott szívócsatornák felé terelje a légáramlatot.

A futómű érdekessége, hogy jelentős részben azonos az F-16-osnál alkalmazottal. Ugyancsak a Collins Aero­space szállítja, és talán feleslegesnek tűnik, hiszen a Fighting Falcon egy jóval nehezebb repülőgép. Azonban két ok miatt is indokolt lehet a masszív kialakítás, egyrészt a még gyakorlatlan növendékek által végrehajtott sok durva leszállás, másrészt a tervezett harci verziók nagyobb tömege okán.

A törzs hátsó szekciójának tervezéséért és gyártásáért a svédek felelősek. Talán azért esett rájuk a választás, mivel a Gripen révén már komoly tapasztalatuk van a General Electric F404 integrációját illetően (ennek kissé módosított változata az RM12-es). A szóban forgó erőforrást annak idején a két hajtóműves F/A-18 Hornethez fejlesztették, de ahhoz, hogy egyetlen hajtóművel rendelkező típuson alkalmazzák, fokozni kellett az üzembiztonságot. A T-7A részére gyártott F404-GE-103 némileg különbözik, ugyanis a Super Hornet számára létrehozott jóval nagyobb teljesítményű F414-es FADEC rendszerét alkalmazzák, ez digitális elektronikus vezérlést jelent, többszörözött biztonsággal. A T-7A erőforrása azonban „csak” közel 8 tonnás tolóerőt ad le, ami jóval több, mint elég egy gyakorlógépnek. Pláne úgy, hogy a hozzáférhető adatok szerint a gép nagyon könnyű, ez egyben azt is jelenti, hogy csak részben van szükség a maximális teljesítményre. A „visszafogott” hajtómű élettartamát jelentősen növelheti az alacsonyabb teljesítményszint.

A bal oldali függőleges vezérsík és a hajtómű között építették be a fedélzeti APU-t (Auxiliary Power Unit), amely biztosítja a sűrített levegőt az indításhoz. Ez a régi T-38-hoz képest nagy könnyebbség, ugyanis annak még külső aggregátorra volt szüksége. Az APU, a hajtómű levegős startere, a jegesedést jelző rendszer, az elektromos energiaellátó hálózat, valamint a VOR/ILS navigációs berendezések ugyancsak a Collins Aero­space gyártmányai, így a GE mellett ez a cég a program legnagyobb alvállalkozója. Az alkalmazott eszközök többsége (kb. 80%) nem új fejlesztésű, hanem más típusokon már bevált, ami ugyancsak költségcsökkentő tényező. Teljesen új tervezésű viszont az OBOGS fedélzeti oxigéngenerátor, ennek oka, hogy több korszerű amerikai típuson is komoly problémák voltak az eddig alkalmazott, de régebben tervezett hasonló feladatú rendszerrel.

A T-7A az első időszakban minden bizonnyal csak kiképzésre szolgál majd, ugyanakkor már egy sor céges grafika jelent meg a felfegyverezhető változatról is. Ennek egyik feltétele természetesen a kihasználatlan orr-részbe beépített AESA rendszerű fedélzeti radar, amely lehetővé teszi a légi és földi célok felderítését. Az említett rajzokon a gép AMRAAM, AIM-9X rakétákon kívül gépágyú konténert, valamint SDB önirányítású bombákat hordoz, de ezek helyett vagy mellett természetesen póttartályok is felszerelhetők, hiszen a hatósugár a kis befogadó képességű törzstartályok miatt nem elégséges. Opcionális lesz a légi utántöltés, a törzs tetején megvan a helye a vevő berendezésnek, de az első két gépnél még nem építették ki ezt a rendszert.

Aki kíváncsi a gép főbb adataira, azokról elég keveset talál, mivel még nem véglegesek. A tömegparaméterekről olvasható információk minden valószínűség szerint alapvetően tévesek, a 3,2 tonnás sárkányszerkezet talán a hajtómű és az egyéb berendezések nélkül értendő „kopasz” szerkezeti súly. Valószínűbb inkább az 5,5 tonna körüli tömeg üzemanyag nélkül, hiszen a T-7A kb. 14 méter hosszú, 10 méteres fesztávolságú gép.

A berepülési program folytatása mellett tart a gyártásra történő felkészülés. Az első két példány rendkívül rövid idő alatt jött létre, de azt követően mintha kissé lelassult volna a fejlesztés, legalábbis a 2016 óta eltelt időszak erre utal. A Boeing - harci gépeinek szokásos születési helyét - a Missouri államban lévő St. Louis-i üzemét készíti fel a sorozatgyártásra. A Saab Linköpingben gyártja le az első hét törzs-hátsórészt, majd a többit már az európai cég indianai Lafayette-ben jelenleg épülő üzemében állítja elő.

A T-7A eddigi tapasztalatai megfelelnek az elvárásoknak. Repülési jellemzői kiválóak, pl. a tervezett állásszög-limitnél jóval nagyobb érték mellett is kormányozható, emellett fontos tényező, hogy a digitális tervezés is bevált. Ennek egyik eredménye, hogy a gépek műszaki megbízhatósága is jól alakul, az első 15 repülés során semmilyen technikai probléma nem lépett fel, és azóta is csak néhány kisebb korrekciója vált szükségessé.

Először öt EMD (Engineering and Manufacturing Development) példány készül el, amelyek tapasztalatai alapján dolgozzák ki az összeszerelési, beszabályozási dokumentációkat, technológiai eljárásokat, majd ezt követően kerül sor a nagyobb arányú szériagyártásra a következő évtől. A T-7A Red Hawk 2023-ban áll szolgálatba, először Texasban a Randolph légi bázison, s egy évvel később éri el az IOC-t, azaz a bevethetőséget, amely ebben az esetben a kiképzés megkezdését jelenti.

Párhuzamosan folyik az oktatási rendszer többi elemének előkészítése is. Már üzemel az első szimulátor, amely 300 fokos látószögű gömbkupolás, és segítségével még a kötelékrepülés is gyakorolható. A rendszer projektorai 8K felbontású képet vetítenek, minden eddiginél élethűbben imitálva a repülést, természetesen a túlterhelés kivételével. Folyik a GBTS (Ground Based Training System) kidolgozása a növendékek számára, amely már ugyancsak minimálisan papíralapú, és (CBT=Computer Based Training) számítógéppel segítve tanulhatók meg a különböző procedúrák, vészhelyzeti eljárások stb.

Még el sem kezdődött a szériagyártás, máris jelentkezett több potenciális megrendelő. Aláírt szerződés persze még nincs, de konkrét adatigényléssel fordult a Boeinghez a T-7A ügyében Ausztrália, és meglepő módon Szerbia is. Tucatnyi potenciális megrendelő jöhet még szóba, és optimista előrejelzések szerint akár kétezer darabnál is több gép gyártása képzelhető el. Pláne akkor, ha hamarosan létrejön a könnyű harci változat, amely képességeiben alig marad el a „komolyabb” típusok mögött, költségeiben viszont nagyságrenddel kedvezőbb. A beszerzési árról azonban egyelőre még becsléseket sem nagyon találni, az említett teljes amerikai üzlet tartalmazza a szimulátorokat is, ezért nem lehet a gépre lebontott összeget csak becsülni. Az biztosra vehető, hogy a T-7A kevesebb, mint a felébe/harmadába kerül majd egy harci géphez viszonyítva.

Az USAF stratégái számára már elfogadhatatlan az eddigi gyakorlat, mármint ami az új típusok rétestészta hosszúságúra elnyúló rendszerbe állítását és csillagászati költségszintjét illeti. Emiatt fogalmazódott meg, hogy a jövő harci gépeinek sokkal egyszerűbbnek, olcsóbbnak, rövid idő alatt szolgálatba állíthatónak kell lenniük. A megfogalmazás mögött az úgynevezett „eSeries” elképzelés áll, ami gyorsan kifejleszthető, digitális tervezésű típusokat takar, s ennek egyik előfutára lehet a T-7A Red Hawk.