Pošalji dalje

Lightning protiv Lightninga (II. dio)

Avioni F-35B i F-35C na prvi pogled teško da mogu biti različiti. Namijenjeni su za jednake borbene zadaće djelovanja s brodova po ciljevima na kopnu, moru i u zraku. Razvijeni su iz istog projekta i trebali su imati osamdeset posto jednakih dijelova. Međutim, razlike su tolike da ih imaju tek dvadesetak posto, uglavnom avionike...

Razvoj F-35B zahtjevan je i skup, ali avion zaista djeluje izvanredno. Bit će to najmoćnija STOVL platforma dosad napravljena, a koristit će se još dugo u budućnosti. Na fotografiji su uočljiva velika vrata kroz koja ventilator usisava zrak (Foto: Lockheed Martin)

Kad je 1993. odlučeno da će se unutar programa JAST (Joint Advanced Strike Technology, v. prvi dio teksta, HV 526, op. ur.), naglasak staviti na razvoj inačice sa značajkama kratkog polijetanja i okomitog slijetanja (Short Take-Off/Vertical Landing – STOVL), američki je Marinski korpus (USMC) to doživio kao spas. Naime, tad je, kao i danas, USMC na svojim brodovima koristio Harriere, čije su borbene mogućnosti za suvremene uvjete ograničene. Pravi su borbeni avioni F/A-18 smješteni na nosačima zrakoplova i s njima su pod nadzorom ratne mornarice (USN), a to znači da su često udaljeni od područja djelovanja marinaca. Ne čudi stoga da su se u USMC-u bojali nastanka i razvoja ideje da se USMC utopi u USN-u.
Ratno zrakoplovstvo (USAF) nije imalo većih prigovora na takav rasplet događaja, jedino mu je bilo bitno da dobije zamjenu za F-16. Jednako je bilo i s USN-om, koji je u međuvremenu doslovno spao na jedno slovo. Nakon obustave razvoja A-12 i povlačenja iz operativne uporabe F-14, na palubama američkih nosača ostali su samo F/A-18. Iako je dolazak Super Horneta i Growlera donekle premostio jaz, jedino pravo rješenje bio je razvoj potpuno novog višenamjenskog borbenog aviona. Na početku nitko nije očekivao da će razvoj biti toliko dugotrajan i da će ga pratiti niz tehnoloških problema, ponajprije stoga što je u odabiru pobijedio X-35 tvrtke Lockheed Martin, koja je već proizvodila F-22.

F-35C Lightning II polako će tijekom idućeg desetljeća s paluba američkih nosača istisnuti Hornete i Super Hornete (Foto: U.S. Navy Institute)

Jednako djelovanje za sve
Promatraju li se s malo veće udaljenosti, teško je razlikovati F-35B i F-35C, posebno ako su na stajanci. Oblik trupa je identičan, ali zato unutrašnjost skriva brojne razlike. Prednji dio oblikovan je tako da omogućuje stealth značajke, tj. smanjuje radarski potpis. To je učinjeno zato što je Lightning II namijenjen prije svega za nanošenje prvih udara na strateški važne ciljeve kao što su radari velikog dometa motrenja te zapovjedna i komunikacijska središta. U svakom slučaju, bez obzira na inačicu, avioni F-35 morali bi biti sposobni djelovati po ciljevima prije nego što protivnik uopće bude svjestan njihove prisutnosti.
Kako bi ostali na sigurnoj udaljenosti te tako dodatno smanjili rizik od obaranja, avioni Lightning koristit će vođene projektile zrak-zemlja velikog dometa AGM-158 JASSM (Joint Air-to-Surface Standoff Missile). Jedini je problem što je spomenuti projektil prevelik da stane u unutartrupne spremnike tog aviona pa se mora nositi pod krilom. Koliko JASSM na potkrilnim nosačima povećava radarski odraz Lightninga strogo je čuvana tajna, ali bitno je da inačica JASSM-ER (Extended Range) ima domet veći od 1000 km, što je više nego dovoljno da omogući napade izvan zone motrenja svih radara.
Projektil koji je dovoljno malen da stane u unutartrupni spremnik Lightninga je AGM-154 JSOW (Joint Standoff Weapon). JSOW nema pogon te je zapravo jedreća bomba koja početkom leta koristi kinetičku energiju dobivenu od aviona, a potom energiju slobodnog pada. Zbog toga mu, ovisno o visini i brzini odbacivanja od aviona, domet varira od skromnih 20 km do pristojnih 130 km. Može se očekivati da će ga Lightning koristiti pri velikim brzinama i s velikih visina, a to znači za najveće domete.

Rješenje u Britaniji?
Međutim, pravo bi oružje za Lightning bio AGM-154 JSOW-ER. Proizvođač Raytheon Missile System vlastitim je sredstvima započeo razvoj tog projektila tako da mu je dodao mlazni motor TJ-150 Hamilton Sundstrand (sad Pratt & Whitney). Iako je riječ o malenom motoru potiska tek 6,7 kN, to je dovoljno da se domet poveća na otprilike 560 km. Ne čudi stoga da je USN, preciznije NAVAIR (U.S. Navy Naval Air Systems Command) prošle godine odlučio financirati razvoj tog JSOW-a (IHS Jane's od 17. svibnja 2016.).
Avioni F-35B i F-35C u početku će ciljeve na vodi moći napadati samo projektilom AGM-154, barem dok se ne dovrši razvoj projektila koji će zamijeniti ostarjeli AGM-84 Harpoon. Kao zamjena odabran je Lockheed Martinov AGM-158C LRASM (Long Range Anti-Ship Missile). Novi će projektil biti u cijelosti umrežen te će imati jednake mogućnosti izbjegavanja radarskog otkrivanja i pametnog napada kao i Lightning II. Ima smanjen radarski odraz, a navodi se podatak da najveći domet nije manji od 200 milja (321 km). Ulazak u operativnu uporabu USN-a planiran je za 2019. godinu.
Iako im zračna borba nije primarna zadaća, ciljeve u zraku obje će inačice moći napadati projektilima AIM-120C AMRAAM (Advanced Medium-Range Air-to-Air Missile) i AIM-9X Sidewinder. Umjesto Sidewindera, britanski će F-35 koristiti još napredniji MBDA-in ASRAAM (Advanced Short Range Air-to-Air Missile). Budući da su već obavljena sva potrebna testiranja na F-35, te da je projektil dobio američku oznaku AIM-132, realnim se mogu smatrati najave da će za neko vrijeme zamijeniti AIM-9X.

Marinci će s F-35B prvi put u povijesti na svojim brodovima imati avion čije borbene značajke neće biti bitno slabije od onih na nosačima zrakoplova (Foto: USMC)

Slični, a tako različiti
Unatoč vanjskoj sličnosti, razlike unutar trupova F-35B i F-35C goleme su. Do njih je došlo zbog potpuno različitog načina djelovanja tih aviona.
Dakle, F-35B je avion sa STOVL značajkama, koje je, međutim, kod aviona teško dobiti. Harrier ima četiri pomične mlaznice motora smještene na bokovima, a iako je to relativno jednostavno i učinkovito rješenje, ipak znatno ograničava nosivost i letne mogućnosti. Da bi se udovoljilo zahtjevu USMC-a za znatno napredniji avion, moralo se pristupiti i radikalnijim rješenjima. Usto, sukladno postulatima JSF (Joint Strike Fighter) programa, osnova aviona sa stealth značajkama trebala je biti jednaka za sve tri inačice.
Za razliku od kolege iz marinaca, F-35C mora djelovati s nosača zrakoplova, što znači sasvim drukčije operativne zahtjeve. Takvi su avioni izloženi golemim naprezanjima zbog kojih bi se obični začas raspali. Zbog toga je od samog početka bilo jasno da će razlike između tih dviju inačica biti najveće. Unatoč tomu, u početku se tvrdilo da će imati čak osamdeset posto jednakih dijelova. Ono po čemu su obje inačice gotovo identične jest dio do usisnika zraka za motore, ali zatim slijede razlike. Da bi postigli STOVL značajke, projektanti su morali na neki način osigurati okomiti potisak na os aviona. Pritom se nije predviđalo da se mlaznica motora tek zakrene za 90 stupnjeva prema dolje jer bi avion pri polijetanju i slijetanju bio previše nestabilan. Bilo je stoga nužno u prednji dio aviona ugraditi pogon koji bi kompenzirao potisak glavnog motora i stabilizirao let, ali to je osjetljiv postupak koji zahtijeva puno eksperimentiranja na načelu pokušaja i pogrešaka.

Iskustva iz Jakovljeva
Zanimljivo je da su dio iskustava o STOVL-u projektanti prototipa X-35 stekli u Rusiji početkom devedesetih godina. SSSR se tad bio raspao, a ruska je obrambena industrija bila u krizi, pa su se inženjeri iz Jakovljeva odazvali pozivu američkih kolega iz Lockheeda da im pomognu riješiti problem. Jakovljev je za potrebe sovjetske ratne mornarice osamdesetih godina projektirao napredni STOVL višenamjenski borbeni avion Jak-141 (Jak-41M), i to dva prototipa. Jak-141 je za postizanje okomitog potiska, uz zakretanje mlaznice glavnog motora, koristio i dva manja turbomlazna motora smještena odmah iza pilotske kabine. SAD-u takvo rješenje nije bilo prihvatljivo jer je povećavalo masu aviona i, još više, potrošnju goriva, stoga je odlučeno da će se umjesto rješenja s dvama malim turbomlaznim motorima koristiti veliki ventilator kojeg će pokretati glavni motor. U svakom slučaju, motor tijekom polijetanja i slijetanja radi s punim potiskom te ima i više nego dovoljno snage za pokretanje ventilatora. Zapravo, ima je i previše, pa se snaga, koja se s glavnog motora do ventilatora prenosi preko osovine, dodatno regulira s pomoću reduktora. Međutim, sve to traži prostor, a on je pronađen na štetu spremnika za gorivo, tako da F-35B ima znatno manji dolet i borbeni radijus djelovanja u odnosu na F-35C. Kapacitet unutarnjih spremnika za gorivo na F-35B iznosi 5942 kg, a na F-35C znatno je veći te iznosi 8708 kg. Ne čudi stoga značajna razlika u borbenom polumjeru djelovanja koji za F-35C iznosi 1100 km, a za F-35B tek 833 km.

Manji dio asortimana Lightningova naoružanja. Neki će sustavi tek biti dovršeni, a avion će biti najnapredniji na svijetu (Foto: Lockheed Martin)

Dolari za manju masu
Tijekom razvoja Lightninga pojavili su se i problemi s masom. Kod F-35A oni su držani donekle pod kontrolom, a što se tiče F-35C, s obzirom na to da će taj avion polijetati s pomoću parnih i elektromagnetskih katapulta, nešto veća masa nije bila presudna. Međutim, F-35B morat će se oslanjati samo na snagu svojeg motora pa svaki kilogram viška smanjuje borbene mogućnosti, a tih kilograma nije bilo malo. Početkom 2006. višak je iznosio čak 1361 kilogram, toliko da je bilo onemogućeno slijetanje F-35B s punim unutartrupnim spremnicima naoružanja. Jedino sigurno rješenje bilo bi izbacivanje naoružanja vrijednog desetke milijuna dolara.
Lockheed je stoga u travnju te godine pokrenuo opsežan, naknadno će se pokazati i skup, program reduciranja mase. U pogonima tvrtke u Fort Worthu, Teksas, okupljen je tim od čak 500 inženjera kojima je jedini cilj bila borba protiv viška kilograma. Nazvali su ih SWAT (STOVL Weight Attack Team). SWAT-u je posao znatno otežavao zahtjev da sve tri inačice moraju dijeliti osamdeset posto komponenti, a ubrzo je postalo jasno da to nije moguće. Na primjer, F-35B mora iza pilotske kabine imati velika vrata kroz koja će ventilator usisavati zrak. U početku su postavili dvostruka vrata, no testiranja su pokazala da su znatno bolje rješenje jednostruka koja će se otvarati pod kutom. Zbog tih vrata pokrov kabine na F-35B mora biti manji nego na drugim dvjema inačicama. Koliko je Lockheed Martinu bilo stalo do rješenja, najbolje pokazuje činjenica da je bio spreman platiti 100 dolara za svaku ideju i 500 dolara za funtu (0,45 kg) mase koja bi se smanjila na osnovi te ideje (Air&Space Smithsonian, studeni 2006.). Teško je reći koliko je stvarno smanjena masa F-35B jer proizvođač ne navodi točne podatke. Global Technology procjenjuje da masa praznog F-35B iznosi 32 300 funti (14 651 kg), a da je masa F-35C nešto veća – 34 800 funti (15 785 kg).

Trzaj pri katapultiranju
Veća masa F-35C ne čudi jer avion cijeli operativni vijek mora provesti u ekstremno teškim uvjetima djelovanja s nosača. Tijekom polijetanja sva se vučna sila katapulta prenosi na nosnu nogu stajnog trapa koja stoga mora biti vrlo čvrsta. Međutim, tijekom jedne serije testiranja na nosaču otkriveno je da se pri katapultiranju nosna noga previše stisne zbog čega prenese trzaj prema prednjem dijelu aviona zbog čega dolazi do poskakivanja, što se kod pilota manifestira trzajima glave na kojoj se nalazi ne baš laka kaciga. Od sto pet pilota koji su sudjelovali u testiranju, jedan je izjavio da je razina bola bila vrlo visoka, a njih osamnaest da je bila visoka. Sedamdeset četiri pilota izjavila su da je razina bola bila mala (Inside Defense, 4. siječnja 2017.; Business Insider, 4. siječnja 2017.). Do tog problema dolazi kad se katapultiraju prazni F-35C. Kad su opterećeni gorivom i naoružanjem, nosna noga već je stisnuta zbog opterećenja pa je i trzaj manji. Rješavanje tog problema dodatno će oduljiti razvoj "C" inačice (koji već traje najdulje), i povećati ionako visoku cijenu.

Stajni trap
Da bi sigurno sletio na nosač, F-35C mora koristiti sustav za kočenje s pomoću sajli, nužan za zaustavljanje aviona na kratkoj sletnoj stazi. Usto, od aviona se zahtijeva da istodobno izdrži golema naprezanja. F-35C će slijetati pri brzinama od 240 do 270 km/h. Za sigurno zaustavljanje ima oko 150 metara, stoga se koristi kuka za kočenje na stražnjem dijelu aviona. Kad se kuka zakvači za sajlu, motor, odnosno motori, rade punom snagom kako bi se osiguralo dovoljno energije za ponovno polijetanje ako pilot promaši sajle, pa je masa koju sajla mora zaustaviti iznimno velika, jednako kao i opterećenja na konstrukciju aviona. Sajla stoga mora biti posebno ojačana kako bi ih izdržala. Uz ojačan trup idu i masivne noge glavnog stajnog trapa koje moraju izdržati slijetanje bez poravnjavanja, što znači da proces zaustavljanja aviona počinje dok je nosna noga još u zraku. Nije rijetkost da kuka zakvači sajlu i dok su glavne noge stajnog trapa još u zraku. Na koncu, sva ta ojačanja donose i povećanje mase.

Veće krilo
Zbog specifičnog načina uporabe na nosačima, USN je od Lockheed Martina tražio i dodatne preinake, prije svega veće krilo kako bi se dobio veći uzgon pri slijetanju. U odnosu na F-35B (ali i F-35A), palubna inačica dobila je veće krilo uglavnom povećanjem raspona na 13,1 m. Velika krila i skučen prostor na nosačima baš i ne idu zajedno pa se vanjska trećina preklapa prema gore. Kako bi se dobila i bolja upravljivost pri slijetanju, povećane su površine okomitih i vodoravnih stabilizatora na repu. Kad se sve to uzme u obzir, procijenjena masa od 15 785 kg i ne čini se tako velikom. Masa praznog Super Horneta manja je za nešto više od tone.
Spomenimo da, za razliku od F-35A, ni F-35B ni F-35C nemaju ugrađen top, nego će ga po potrebi nositi u kontejneru pod trupom. Marinci ionako namjeravaju topove koristiti prije svega za blisku zračnu potporu snagama na zemlji, za čišćenje terena. Prva testiranja kontejnera s topovima u letu na F-35B obavljena su nedavno, 8. svibnja. Testirani top može nositi 220 projektila od 25 mm (aktualni imaju kalibar 20 mm), i ispaliti ih 55 u sekundi. No, još nije gotov softver za određivanje cilja i usmjeravanje paljbe pa i tu ima novih troškova.

Marincima će F-35B, zajedno s tiltrotorom V-22 Osprey, omogućiti znatno veću samostalnost u izvršavanju borbenih operacija (Foto: Lockheed Martin)

Tri aviona, a ne jedan
O poteškoćama u razvoju Lightninga II napisano je puno, a s obzirom na to da nije gotov, bit će još pisano. Razvojni JSF program traje gotovo 25 godina i dosad je na njega potrošeno više od 100 milijardi dolara. Procjene su da će do uvođenja u punu operativnu uporabu trebati još barem milijardu dolara.
Ipak, riječ je zapravo o razvoju triju borbenih aviona, pa kad se iznos podijeli, trošak svakog iznosit će tridesetak milijardi dolara. Zapravo je najniži trošak razvoja F-35A, dok je najviše sredstava otišlo na F-35B. Troškovima razvoja moraju se pridodati i troškovi kupnje 2443 Lightninga za približno 379 milijardi dolara. Taj bi iznos morao biti manji jer se očekuje da će Lockheed Martin zbog uhodavanja proizvodnje i sve većih narudžbi konstantno smanjivati cijenu.
Uz tako visoke troškove, ne čudi da je američka javnost posebno osjetljiva na izvješća o problemima u razvoju i nedostacima. Tako je na internetskim stranicama neovisne neprofitne organizacije Project On Government Oversight (POGO) 30. ožujka 2017. objavljen opsežan tekst o svim nedostacima F-35 koji je potpisao Dan Grazier. POGO jest tradicionalno kritičan prema programu JSF, ali tekst je nastao kao analiza službenog izvješća ravnatelja Ureda za operativno testiranje i ocjenjivanje ministra obrane (DOT&E − Operational Test & Evaluation Office of the Secretary of Defense) za fiskalnu 2016., objavljenog u prosincu 2016. godine.

EOTS i vlaga
Što se tiče najvećih primjedbi, POGO tvrdi da elektronički sustavi u Lightningu imaju znatno manji kapacitet obrade podataka nego što se tvrdilo da će biti. To bi mogao biti priličan nedostatak s obzirom na to da avion iznimne borbene mogućnosti zahvaljuje upravo kombinaciji stealth značajki i potpunoj uklopljenosti u informatičku bojišnicu. Osim toga, veći je problem EOTS (Electro-Optical Targeting System) koji bi pilotu trebao omogućiti uočavanje cilja na dovoljno velikoj udaljenosti radi izbjegavanja bliske zračne borbe bez aktiviranja radara. U izvješću stoji da EOTS može biti preosjetljiv na vlažnost zraka koja toliko smanjuje zonu motrenja da se piloti moraju približiti cilju na udaljenost koja onemogućuje sigurno lansiranje projektila zrak-zrak. Na žalost pilota, problemi se javljaju i kad se istodobno koriste EOTS i radar, pri čemu ciljničko računalo isti cilj prikazuje kao dva cilja. Piloti taj problem rješavaju gašenjem jednog od senzora, što sigurno nije dugoročno rješenje. Zanimljivo je da se EOTS dosad nije spominjao kao problematičan dio Lightninga, a isporučeno ih je više od tristo.

Fotografija s nedavno (8. svibnja) provedenog prvog testiranja paljbe iz topa smještenog u podvjesnom kontejneru F-35B (Foto: USMC)

Previše informacija?
POGO tvrdi da je i DAS (Distributed Aperture System) problematičan. DAS je podjednako važan kao i EOTS, posebice za obranu Lightninga od projektila. Prema POGO-ovim tvrdnjama, DAS je sklon prikazivanju lažnih ciljeva, a i slika koja se projicira na vizir kacige zna biti nervozna. Osim toga, piloti se teško nose s prevelikom količinom različitih podataka koji se istodobno projiciraju pa pribjegavaju isključivanju sustava, ponekad i projiciranju na vizir, te se oslanjaju na pokazivače u pilotskoj kabini.
Piloti se žale i na Helmet-Mounted Display System, koji očito pokušava prikazati više podataka nego što mogu obraditi. U bliskoj zračnoj borbi projicirani simboli na viziru znaju prekriti cilj. Piloti se žale i na računala u avionu koja ne mogu ispravno procesirati sve podatke koje dobivaju putem podatkovne veze MADL (Multifunction Advanced Data Link). Umjesto jedinstvene slike bojišta u koju su ukomponirane informacije s mnogih senzora i izvidničkih platformi, piloti često dobivaju zbunjujuću sliku lažnih ili dvostrukih ciljeva. Sustav ponekad jednostavno izbriše sve ciljeve što dodatno zbunjuje pilote.
POGO navodi i da piloti Lightninga imaju problema s nedovoljnim brojem sati naleta. Američki standardi traže da borbeni piloti imaju barem 30 sati naleta mjesečno, međutim, Lightning je zahtjevan za održavanje i pilotima ostaje malo sati naleta.
U proračunskoj 2016. operativna sposobnost Lightninga iznosila je samo 52 %. Dobar dio krivnje leži i na proizvođaču koji još uvijek nije riješio ni sve probleme u proizvodnji. Portal Breaking Defense u tekstu od 14. listopada 2016. tvrdi da je USAF morao u rujnu te godine prizemljiti petnaest aviona F-35A jer su u spremnicima za gorivo nađene krhotine. Avioni su vraćeni proizvođaču na popravak.

Nema odstupanja
Lightning je američkoj vojsci toliko važan da, unatoč problemima vezanim uz njegov razvoj, neće odustati od tog aviona. Uostalom, svi se tehnički nedostaci mogu otkloniti i na tome se intenzivno radi, ali to će zahtijevati vrijeme i dodatna sredstva. Međutim, kad se u obzir uzme da je prvi F-16 prvi put poletio 20. siječnja 1974. te da se još uvijek serijski proizvodi, što pritom znači još nekoliko godina dodatnog razvoja za tako složen borbeni sustav kao što je F-35 Lightning II? S obzirom na to da je Kongres donio zakon kojim se brani prodaja F-22 Raptora izvan SAD-a, a ionako više nije u proizvodnji, ni strani kupci bogatijeg vojnog proračuna nemaju izbora nego kupiti Lightning jer ostalo što se nudi nije ni približno tako napredno.

Mario GALIĆ

Slični članci

Tiltrotor AW609

Nakon poznatog V-22 Ospreyja koji koristi američka vojska, talijanska letjelica trebala bi postati…

Novi JSTARS

USAF je krajem 2016. objavio zahtjev za ponude za novi avion koji nosi sustave za prikupljanje i o…

Utrka za T-X

Do kraja godine trebao bi biti poznat pobjednik USAF-ova natječaja za avion namijenjen naprednoj i…