F-16 E/F – Falcon za XXI. Stoljeće

Unatoč činjenici da je prvi F-16 poletio prije više od 30 godina, a zahvaljujući stalnim modernizacijama, Falcon se i dalje ubraja među najsuvremenije i najsvestranije borbene avione. Posebna mu je odlika izvrstan odnos cijena/učinkovitost

Borbeni avion F-16 donio je mnogo novina koje se danas smatraju standardom za suvremeni borbeni avion poput sustava HOTAS (hands on throttle and stick), sustava fly by wire (FBW), višefunkcijski prikaznik (MFD) spregnut s HUD-om (head up display), palica pomaknuta na desni rub kabine tzv. Sidestick, nestabilna aerodinamička konstrukcija koja povećava manevarske sposobnosti, sjedalo je ugrađeno pod kutom od 30° kako bi se smanjio utjecaj G-opterećenja na organizam pilota itd. Uspješnost njegovog koncepta potvrdilo je 4000+ proizvedenih lovaca kojima se koriste 24 zemlje, a činjenica da Lockheed Martin, koji je u međuvremenu kupio General Dynamics, trenutačno ima narudžbe za dvjestotinjak novih aviona potvrđuje da ćemo F-16 sretati na nebu duboko u XXI. stoljeću
Priča o F-16 počinje još daleke 1965. kada je počela formulacija koncepta za nove lovce visokih performansi. Te studije uključivale su F-X, teški lovac presretač i laki dnevni lovac – Advanced Day Fighter (ADF). ADF je trebao biti u razredu 12 000 kg i trebao je imati odnos potisak/težina i opterećenje krila takvo da premaši performanse MiG-a 21 za najmanje 25 posto. Pojava MiG-a 25 koji je razvijao brzine do Mach 3 uplašila je obrambene analitičare, te su se sva sredstva prebacila na realizaciju F-X koncepta koji je na kraju doveo do F-15, dok je ADF privremeno stopiran. Nakon nekog vremena Pentagon je pokrenuo program, ali samo kao pričuvu u slučaju da program F-X kasni ili zapadne u probleme. Kako su troškovi razvoja F-15 enormno rasli, ponovno se javio interes za programom, ovaj put pod nazivom Light Weight Fighter (LWF) i 1971. podnesen je zahtjev proizvođačima za izradu koncepta. Tražio se lovac koji će imati visok odnos potisak/težina, težinu ispod 12 000 kg i koji će biti visokopokretan. Nisu se tražile performanse MiG-a 25, već je naglasak bio na mogućim uvjetima koje će morati ispunjavati lovac u budućim zračnim okršajima, dakle visine između 9000 m i 12 000 m, brzine između Mach 0,6 i 1,6, više se polagalo na radijus zaokreta, ubrzanje i dolet nego na brzinu. Inzistiralo se na maloj veličini zbog iskustava iz borbi u Vijetnamu. Naime MiG-17 i MiG-21 su zbog svoje veličine bili vrlo teško uočljivi ciljevi u bliskoj zračnoj borbi. Program je trebao ispunjavati tri cilja: zrakoplov je trebao iskoristiti sve prednosti novih tehnologija, smanjiti rizik nesigurnosti prilikom razvoja i proizvodnje, te ostaviti mogućnost intenzivnih modifikacija. Pet proizvođača ponudilo je svoje prijedloge: Boeing, Northrop, General Dynamics, Ling-Temco-Vought i Lockheed.
Godine 1972. izabrana su dva finalista General Dynamics i Northrop, projekti su nazvani YF-16 i YF-17. Uporaba prefiksa Y (development) umjesto X (eksperimental) uvjetovana je kombinacijom tehnologije koja je već postojala i eksperimentalnom tehnologijom. YF-16 je pokretao jedan P&W F-100 turbomlazni motor, dok su YF-17 pokretatala dva GE YJ101 motora. U General Dynamicsu su smatrali da jednomotorni koncept omogućuje znatno smanjenje količine nošenog goriva, samim time i puno manju masu zrakoplova, dok su studije pokazale da dvomotorni zrakoplovi nisu puno pouzdaniji. U to vrijeme USAF se više bavio sa F-15, a program LWF su više smatrali kao tehnološki demonstrator, nego kao mogućnost da se proizvede operativni zrakoplov. Prvi let je YF-16 imao neplanirano i to 1974. godine. Prilikom zemaljskih testova pri velikim brzinama avion je neplanirano poskočio i pilot je odlučio poletjeti te u zraku smiriti avion i to mu je pošlo za rukom. Let je trajao šest minuta i nije bilo problema. Unatoč činjenici da su mnogi piloti letjeli na njima u vrijeme testiranja, zanimljivo je da YF-16 i YF-17 nikad nisu letjeli jedan protiv drugog, no imali su priliku letjeti protiv MiG-17 i MiG-21 koje je USAF imao u strogoj tajnosti.
Godine 1975. YF-16 je proglašen pobjednikom i to zbog manjih operativnih troškova, većeg doleta i veće pokretljivosti. Još jedna prednost pred YF-17 bila je činjenica da je u YF-16 bio ugrađen motor F100, isti koji se ugrađivao i u F-15, pa su u USAF-u mislili kako će kupovinom više takvih motora pomoći u nabavi lovca kojeg oni “stvarno” trebaju. Prve isporuke su krenule 1979., a prva operativna eskadrila počela se koristiti svojim Falconima 1980. godine.

Ratno zrakoplovstvo Ujedinjenih Arapskih Emirata naručilo je 55 jednosjeda F-16E i …

Desert Falcon
Tijekom vremena razvoj tehnologije je nametao ugradnju novih sustava, te poboljšanja starih na avione koji su silazili s proizvodnih traka. Promjene u odnosu na osnovni model su se, po američkoj tradiciji, označavale “blockovima”, a nove inačice su označavale veće modifikacije. Sam F-16 je od lovca prerastao u pravi višenamjenski zrakoplov. Razvoj najnovije inačice F-16 E/F Block 60 je vrlo zanimljiv. Naime dugo vremena nije bilo sigurno hoće li uopće biti Blocka 60/62 , ali tijekom 1994. Ujedinjeni Arapski Emirati (UAE) istaknuli su da trebaju 80 jurišnika velikog doleta. Naravno, htjeli su da ti zrakoplovi budu opremljeni najnovijom dostupnom tehnologijom, a s obzirom na to da tadašnja američka administracija nije bila spremna prodavati zrakoplove u koje je ugrađena najnovija tehnologija, UAE su se okrenuli Eurofighteru, Rafalu, te Su-37. Nakon što je Kongres popustio Lockheed Martin je vidio svoju šansu, te je ponudio avion s delta krilom baziran na F-16 XL. Čak su ponudili motor General Electric F110 s vektorskim potiskom. Avion je trebao imati poboljšani radar, integrirani FLIR i sustav za lasersko označavanje, poboljšani kokpit. No nakon što su UAE pokazali malo zanimanje za još nedokazani i u načelu potpuno novi avion, Lockheed je prešao na konvencionalan model, te je napokon 1999. potpisan ugovor o kupnji 55 jednosjeda F-16E i 25 dvosjeda F-16F. Zanimljivo je da je Kongres odobrio prodaju naprednije inačice aviona od onog koji se nalazi u sastavu američkog zrakoplovstva. Još jedna zanimljivost je to što UEA financiraju dovršetak razvoja i test program u iznosu tri milijarde američkih dolara.

Značajke
U načelu se F-16E/F Block 60 vizualno može razlikovati od prethodnog F-16C/D Block 50/52 po izbočenju na gornjoj strani nosa u koji je smješten senzor integriranog navigacijskog FLIR-a. Konstrukcijsko obilježje te inačice i Blocka 50/52 su i konformalni spremnici za gorivo, kojima je dolet povećan za 40 posto. Bez obzira na njihov masivni izgled G ograničenja nisu mijenjana. Kokpit je također doživio promjene te sada možemo govoriti o pravom “glass cockpitu”. Ugrađena su tri višenamjenska prikaznika u boji (MFD) dimenzija 5×7 inča, tako da je ostalo samo nekoliko analognih prikaznika. Kombinacija HOTAS-a i JHMCS (joint helmet mounted cueing system) prikaznika/ciljnika stvara “radno” okruženje koje je san svakog borbenog pilota jer se npr. prilikom bliske zračne borbe ne gubi vrijeme na provjeravanje parametara po instrumentima u kabini, nego se cijelo vrijeme održava vizualni kontakt s protivnikom, što nekada zna biti odlučujuće. Naravno, u današnje vrijeme BVR projektila, sve rjeđe će dolaziti do takvih borbi.

… 25 dvosjeda F-16F

Motor
Zbog povećanja mase zbog ugrađivanja novih sustava, a pogotovo dodavanja konformalnih tankova bilo je nužno konstruirati nove, jače, motore kako bi performanse ostale na razini Blocka 50/52. Tvrtka Pratt & Whitney (PW) predstavila je poboljšanu inačicu svoga motora F100-PW-229, a General Electric (GE) također poboljšanu inačicu motora F110-GE-129, poznatog s Blocka 50. UAE su izabrali General Electric F110-GE-132, koji daje 144 kN potiska, oko 14 kN više od svog prethodnika. Na motoru nisu izvedeni nikakvi revolucionarni zahvati već su se primijenila postojeća rješenja s drugih motora, tako da motor ima trostupanjsku turbinu gdje su pojedini stupnjevi izrađeni od jednog komada, tzv. “blisk tehnologija” (bladed disk), a ne kao prije da je svaka lopatica bila zasebno pričvršćivana na rotor. Nova je i radijalna komora naknadnog izgaranja, koja je preuzeta s motora F120 (JSF) i F414 (F/A 18 E/F), koja sada više ne ograničava eksploataciju motora kroz cijelu manevarsku envelopu i pruža pilotu puno veće mogućnosti manevara u pojedinim situacijama. Uz smanjenje broja dijelova i uporabom naprednih materijala došlo se do povećanja životnog vijeka motora od čak 50 posto u odnosu na GE-129, te povećanja pouzdanosti uz smanjenje troškova eksploatacije.

Elektronika
Sam izgled Desert Falcona daje naslutiti da je ideja vodilja prilikom njegovog dizajniranja bila integriranje svih mogućih sustava unutar oplate aviona, naravno zbog smanjenja otpora, i oslobađanja podvjesnih točaka za naoružanje. Takav je slučaj i s elektronikom. Elektronika je doživjela brojne modifikacije, no nisu svi planirani sustavi doživjeli integraciju. U početku je planirana potpuna integracija sustava LANTIRN, koji se nosio u dva spremnika na bokovima uvodnika motora, i to tako da se senzori postave u kapljičasta kućišta, i to navigacijskog FLIR-a s gornje strane, a ciljničkog s donje strane nosa aviona. Zbog, javnosti, nepoznatih problema Northrop Grumman je odustao od takvog koncepta razvoja, tako da smo na kraju dobili sustav koji baš ne odgovara imenu IFTS (integrated FLIR targeting system) AN/AAQ-32 jer je ciljnički dio “prepakiran” u spremnik koji se nosi s lijeve strane uvodnika motora. Proizvođač, naravno, tvrdi da ti problemi nisu narušili funkcionalnost sustava.
Cjelokupni EW (electronic warfare) sustav, također je integriran u prijašnjim inačicama Falcona, bio je primoran u misijama iznad potencijalno neprijateljskog neba nositi relativno veliki spremnik ECM (electronic counter measure) opreme ALQ-131 na podvjesnoj točki ispod uvodnika. Na Blocku 60 ta se sva oprema nosi unutar oplate u sustavu Falcon edge.
Sustav Falcon edge IEWS (integrated electronic warfare suite) sastoji se od dva glavna podsustava: pasivnog prijamnika i aktivnog ometača. Oba podsustava temeljena su na istoj tehnologiji što povećava stupanj njihove interoperabilnosti. Proizvođač ističe kako sustav pokriva najnovije radiofrekvencije i digitalne tehnologije. Čak se na nekim mjestima tvrdi da sustav može uspješno ometati najsofistiranije ruske PZO sustave poput poznate S-300 obitelji. No, to će se se eventualno doznati tek operativnom uporabom.
Naravno sva elektronika povezana je preko visoko propusnih sabirnica baziranih na optičkim vlaknima, sve sustave koordinira novo napredno računalo AMC (advanced mission computer). Dijagnostika svih sustava u načelu je svedena na pregled laptopom, što naravno ubrzava i pojeftinjuje samo održavanje odnosno opsluživanje aviona.

F-16E/F može se prepoznati po izbočini na gornjoj strani nosa

Joint Helmet Mounted Cueing System (JHMCS)
Američka vojska relativno je kasno uvidjela prednost ciljničkog sustava na viziru kacige. Podsjetimo, Rusi su još osamdesetih godina prošlog stoljeća na svojim avionima MiG-29 imali relativno jednostavan ciljnički sustav koji je funkcionirao tako da je kaciga bila spregnuta s tražilom u glavi projektila, tako da se protivnički zrakoplov mogao držati u “locku” i uskog područja koji je zatvarao HUD. Amerikance je zabrinula činjenica da su njemački piloti MiG-ova, nakon pada željezne zavjese, u simulacijama bliskih borbi 1 na 1 u pravilu pobjeđivali upravo zahvaljujući integriranom ciljniku na kacigi i super pokretljivom projektilu R-73.
Nakon tih podataka intenzivirali su razvoj svojih sustava, koji se s novim blockovima 50/52/60 uvodi u operativnu uporabu. Valja istaknuti da ovi novi sustavi imaju vrlo malo zajedničko s ciljničkim sustavima na Fulcrumima. Sustav se koristi magnetskim odašiljačem koji se nalazi na pilotskom sjedalu i prijamnik promjene magnetskog polja kako bi odredio položaj kacige, odnosno smjera u koji pilot gleda. Vizir je montiran na modificiranu kacigu HGU-55/P, a na njega se projicira slika koja je istovjetna onoj na HUD-u. Dakle, kako je prije navedeno, pilot više nema potrebe stalno vraćati pogled u kabinu i što je također važno ne mora dovesti avion u određeni položaj da djeluje po cilju, odnosno cilj više ne mora biti strogo u podrućju koje pokriva HUD. Naravno da se ne može ispaliti projektil izvan “vidnog polja” samog tražila u projektilu, ali, recimo, JHMCS u sprezi sa AIM-9X Sidewinderom omogućava djelovanje po cilju koji se nalazi u konusu od čak 80° s bilo koje strane nosa aviona.

Radar
Prvobitno je radar trebao biti zadnja inačica APG-68 (v)9, ali s obzirom na zahtjeve i na kraju sufinanciranje razvoja od UAE-a, na Desert Falcona je ugrađen potpuno novi radar APG-80. APG-80 koristi AESA-ovim (active electronically scanned array) principom rada. Antena koja je fizički nepomična sastoji se od brojnih malih prijamno/odašiljačkih modula koji svaki pretražuje mali fiksni prostor. Kako nema potrebe za pomičnim dijelovima APG-80 je jednostavniji, lakši i jednostavniji za održavanje, te puno pouzdaniji od prijašnjih radara.
AESA princip APG-80 omogućava pilotu da istodobno pretražuje zračni prostor, prati više ciljeva u zraku, prati teren i na kraju cilja neki objekt na zemlji. Radar daje slike puno veće rezolucije, a naravno povećao se i domet detekcije.

Zajedničko Blocku 50/52 i Blocku 60 su konformalni spremnici za gorivo

Naoružanje
Što se naoružanja tiče Desert Falcon može nositi gotovo cijeli arsenal USAF-a, a također ima prilagođen software i za pojedine tipove oružja proizvedenih u drugim zemljama.
Za blisku zračnu borbu F-16 E/F može se koristiti svim verzijama projektila iz Sidewinder obitelji, s tim da je naglasak na najnovijoj inačici AIM-9X dometa 40 km. Također je omogućeno nošenje projektila IRIS-T, ASRAAM, te projektila iz obitelji Python. No s obzirom na to da UAE, kao trenutačno jedini naručioci u svom inventaru, imaju i Mirage 2000, zasad ćemo na Desert Falconu najvjerojatnije viđati samo jedan IC vođeni projektil kratkog dometa-Matra Magic dometa 15 km. Kad govorimo o bliskoj zračnoj borbi ne smijemo zaboraviti i legendarni M61 A1 šesterocijevni top kalibra 20 mm. Za borbu na BVR udaljenostima Desert Falcon se može trenutačno koristiti “fire and forget” projektilima srednjeg dometa AIM-120 AMRAAM, koji primjenjuju aktivno vođenje i imaju domet 50 km, te Matra Mica dometa 40 km koji ima IC i aktivno vođenu inačicu.
S obzirom na ugrađenu naprednu elektroniku, kod naoružanja zrak-zemlja jedini ograničavajući faktori su nosivost i broj podvjesnih točaka. Kod konvencionalnog bombardiranja na raspolaganju su “glupe” bombe, odnosno postoji mogućnost nošenja Mk 82 (241 kg) i Mk 84 (905 kg). U slučaju preciznih udara na točkaste ciljeve Falcon može nositi široku lepezu vođenih bombi, a ovisno o načinu navođenja imamo laserski vođene bombe GBU-10 Paveway II i GBU-12 Paveway II. To su u stvari bombe Mk 84/82 na koje su dodane upravljačke površine i oprema za vođenje, zatim GBU-22, GBU-24 Paveway III i GBU-27. GPS vođene bombe su također “glupe” bombe opremljene upravljačkim površinama i sustavom za GPS vođenje, Desert Falcon može nositi GBU 29, 30, 31 i 32. U slučaju napada na USS-e rabi se BLU-107/B Durandal, disperzirajući kontejner koji se osobito dobro dokazao za vrijeme Pustinjske oluje. Od drugog naoružanja na raspolaganju su sve inačice projektila AGM-65 Maverick, a u slučaju SEAD misija Falcon ima na raspolaganju projektile AGM-88 HARM i AGM-45 Shrike. Od najmodernijeg zrakoplovnog naoružanja moguće je nositi AGM-154 JSOW (Joint Stand-Off Weapon), ovisno o inačici to oružje se može rabiti protiv točkastih ili prostornih ciljeva, a domet može ići čak do 200 km ovisno o visini s koje se lansira. U protubrodskoj borbi F-16 E/F može nositi projektile AGM-84 Harpoon i Penguin 3. Od ostalih raketa zrak-zemlja možemo izdvojiti francusku AS-30 L laserski vođeni projektil kratkog dometa, koji se također nalazi u arsenalu UAE.

Za svoje F-15E/F UAE su izabrali motor General Electric F110-GE-132

Zaključak
Avion F-16 Block 60 je vrlo specifičan iz više razloga. Prvi put se dogodilo da je neka druga država dobila bolju verziju aviona od američkog zrakoplovstva, prvi put je Kongres odobrio izvoz najnaprednije tehnologije i to u vrlo nestabilno područje (F-15 izvezeni u Saudijsku Arabiju imaju znatno manje sposobnosti u odnosu na F-15 kojim se koristi američko zrakoplovstvo). Zanimljiva je i činjenica da je jedna zemlja, u ovom slučaju UAE, financirala razvoj i testiranje američkog aviona, doduše ovdje je riječ samo o inačici, ali činjenica ostaje.
To je prva inačica nakon F-16 C/D Block 25 koja ima motor samo jednog proizvođača, zato postoji samo block 60. Prodajom Desert Falcona SAD su se odužile Emiratima za ustupanje svojih baza i logističku potporu u operacijama u Zaljevu, blizina Irana također je odigrala svoju ulogu, a i činjenica da Emirati imaju velike količine nafte nije odmogla u sklapanju tog posla.
Možemo reći da je F-16 u toj inačici stvarno postao avion XXI. stoljeća, oprema koja je ugrađena u njega je trenutačni vrh koji se može naći u klasi lakih borbenih aviona i omogućava mu hvatanje u koštac sa svim mogućim zadaćama. Pilot se u tom avionu može u potpunosti posvetiti zadaći, ne mora se previše brinuti o navigaciji, o tome hoće li udariti u zemlju, hoće li mu se prilikom naglog rada s ručicom gasa ugasiti motor, stalno gledati u kabinu i provjeravati glavne parametre. Moderno naoružanje u kombinaciji sa sofisticiranim radarom omogućuje mu da gađa cilj bez bojazni da će ući u područje koncentracije PZO sustava koji se obično nalaze oko visokovrijednih objekata. Modularni princip dizajna sustava zajedno s dijagnostikom koja se temelji na običnom laptopu omogućava smanjenje operativnih troškova, te znatno smanjuje vrijeme potrebno za pregled i eventualni popravak određenih sustava.
To je definitivno zadnja proizvodna inačica Fighting Falcona, no F-16 će dugo ostati sinonim za uspješnu kombinaciju malih dimenzija i velike učinkovitosti, niske cijene i visoke sofisticiranosti. Velika rasprostranjenost dovest će do još nekoliko projekata modernizacije i produžavanja resursa. Sjedinjene Države dosad nisu pokazale zainteresiranost za taj projekt zbog skorog uvođenja F-35 u operativnu uporabu (2008.). No, s obzirom na stalna kašnjenja projekta JSF možda će i one biti primorane predati narudžbu, a dotad će Ujedinjeni Arapski Emirati biti jedini operateri najmodernijeg lakog lovca na svijetu.

Bernard BARTOLUCI