Az YF-23 tervezője véleményezi, hogyan fejleszthetné a Lockheed Martin az F-35-öst
aviationweek.com
Az, hogy a Lockheed Martin elvesztette a saját F-22-es utódjának fejlesztéséért folyó versenyt, kihívást és lehetőséget is jelent: meg kell őriznie domináns pozícióját a harci repülőgépiparban, és az F-35-öst tovább kell fejlesztenie, hogy betöltse a hiányt.
James Taiclet, a Lockheed Martin vezérigazgatója világossá tette, hogy terve az, hogy „a legjobb ár-érték arányú hidat” hozzanak létre a mai ötödik generációs vadászgépek és a hatodik generációs Boeing F-47 között, amely az amerikai légierő új generációs légi dominanciájának (NGAD) programjának győztese.
Taiclet július 22-én az elemzőknek elmondta, hogy legalább öt évbe – akár egy évtizedbe is – fog telni, mire az F-47-es szolgálatba áll. Szükségesnek és lehetőségnek tartja, hogy biztosítsák a szakadék áthidalásához szükséges képességet.
Hogyan hidaljuk át a képességeket ott?” – kérdezte. „Saját NGAD K+F munkánk nagy részét át fogjuk vinni az F-35-ösre, és potenciálisan az F-22-esre is, arra törekedve, hogy a hatodik generációs lopakodás és egyéb aspektusok hatékonyságának 80%-át elérjük az egységköltség 50%-áért.”
Darold Cummings, a Northrop YF-23 vadászgépének fő konfigurátora, rendelkezik néhány ötlettel az F-35 fejlesztésével kapcsolatban. Továbbra is aktív repülőgép-tervezőként idén segített az Aviation Weeknek elemezni mind az F-47-est ( AW&ST április 21. - május 4., 13. o. ), mind Kína legújabb harci repülőgépét ( AW&ST január 13-26., 14. o.) .
A Fort Worth-i Lockheed Martin Aeronauticsnál a mérnökök az F-16-os programot vizsgálják, hogy betekintést nyerjenek az F-35-ös továbbfejlesztésébe, amelynek gyártása a jelenlegi elmaradás alapján várhatóan több mint egy évtizedig folytatódik.
Különösen azt vizsgálják, hogyan fejlesztették ki a nyílszárnyú F-16XL-t egy vállalat által finanszírozott kezdeményezésként, amelynek célja az F-16-os eredeti, könnyű harci repülőgépből nagy hatótávolságú vadászgéppé való fejlesztése volt. Cummings hasonlóképpen az F-16XL-t veszi kiindulópontnak.
„Úgy vélem, hogy a Lockheed Martin kétféle stratégiát alkalmazhat céljai elérésére” – mondja. Az egyik a repülőgép törzsének megnyújtása az üzemanyag-növelés és a finomsági arány javítása érdekében, valamint a felhajtóerő növelése egy vagy több szárnyfelülettel. A második a tolóerő vektorálása a farokrész kiküszöbölésére.
Áprilisban kezdődően Cummings három koncepciótervet dolgozott ki a továbbfejlesztett F-35-ösökhöz, a Lockheed korábbi kísérleti projektjei alapján; az új tervek rövid, közép és hosszú távú teljesítményjavulást és fokozott lopakodást kínálnak.
A rövid távú F-35EX koncepcióban a törzset 60 hüvelykkel megnyújtották, hasonlóan az F-16XL-hez, a függőleges és vízszintes farokrészeket pedig egy kacsa alakú elősík és többtengelyes tolóerő-vektorálás váltotta fel. Ez utóbbi az 1992-ben egy F-16C-n először alkalmazott, alacsonyan megfigyelhető tengelyszimmetrikus fúvókán, valamint az X-62A VISTA (Variable In-flight Stability Test Aircraft), egy jelentősen módosított, kétüléses F-16D-n jelenleg alkalmazott tengelyszimmetrikus vektorálású kipufogófúvókán alapul.
„Az F-35 rövid hossza, kombinálva a fegyverraktárak és a futóművek befogadására szükséges törzskeresztmetszetekkel, hozzájárul a rossz finomsági arányhoz” – mondja Cummings. „Ez a fő oka annak, hogy az F-35 nem képes szupercirkáló repülésre. Az F-16XL ezt a problémát egy 56 hüvelykes törzsnyújtással oldotta meg.”
A törzs nyújtása növeli a finomsági arányt, így nagyobb felhajtóerő-ellenállás arányt biztosít szuperszonikus repülés során, miközben növelve az üzemanyag és a felszerelés számára szükséges térfogatot.
Cummings F-35EX koncepciója a lehető legtöbb F-35A és F-35C komponenst használja ki, beleértve a nagyobb F-35C szárnyat is, amely egy bólintás-szabályozóval és maximális felhajtóerővel rendelkezik. A törzs megnyúlása 4000 fonttal (kb. 1827 kg) növeli az üzemanyag-térfogatot, számolta. További 1500 font (kb. 727 kg) üzemanyag található egy külső tartályban, amelynek külső formavonala megegyezik az F-35C külső löveghüvelyével. Együttesen 30%-kal növelik az üzemanyag-kapacitást az alap F-35C-hez képest. Cummings az F-35EX-et az amerikai haditengerészet F/A-XX vadászgépének rövid távú alternatívájaként látja.
A középtávú F-35FX koncepció az F-35EX törzs alapját használja, de egy másik korábbi Lockheed kísérleti program, az X-44 MANTA (Multi-Axis No-Tail Aircraft) koncepcióautó technológiáit is alkalmazza. Az F-22-ből átvett X-44 célja a teljes bólintás-, dőlés- és elfordulásvezérlés megvalósíthatóságának tesztelése volt hagyományos farokrész nélkül, kizárólag a háromdimenziós tolóerő-vektorozásra támaszkodva.
A farok nélküli F-35FX a MANTA-hoz hasonló, nyírt delta síkformával rendelkezik, amely alacsonyabb radar-keresztmetszetet és jobb szuperszonikus területeloszlást biztosít, valamint fejlett, lopakodó 3D vektoráló fúvókával rendelkezik. A megnyújtott törzzsel és a nagyobb szárnnyal a teljes belső üzemanyag-térfogat körülbelül 30 000 font, Cummings számításai szerint, ami 50%-kal több, mint az F-35A-é.
Az F-35GX egy hosszú távú koncepció, amely maximalizálja az alacsony láthatóságot. Ez a konfiguráció az F-35FX elrendezésével kezdődik, és a törzs elülső formáját egyenes, 70 fokos gerincszögre módosítja. A légbeömlőket a gerinc alá helyezték. A szárnyvégeket a 70 fokos gerincszögnek megfelelően vágták le, és az összes hátsó él – a szárny, a burkolat és a fúvókák – a radarjelek csökkentése érdekében egy vonalban vannak.
Az F-16XL szellemisége Cummings koncepcióiban nyilvánvaló, de az F-35 fejlesztése technikai és pénzügyi okokból talán nem lesz olyan egyszerű, mint az F-16-os esetében volt.
1980 decemberében David Lewis, a General Dynamics vezérigazgatója 53 millió dolláros vállalati támogatást adott a Fort Worth részlegnek (ami ma több mint 200 millió dollárt jelent) két F-16XL repülési tesztprototípus megépítésére.
Nem ülhetünk a babérjainkon, és nem kockáztathatjuk, hogy az F-16 elavuljon” – mondta Lewis a The Wall Street Journalban megjelent cikkében, amelyet Albert Piccirillo idéz az F-16XL-ről szóló, Elegance in Flight című könyvében .
A légierő két F-16A fejlesztés alatt álló repülőgépet biztosított F-16XL-lé alakításhoz, amelyek közül az egyik az orrfutómű meghibásodása miatt megsérült. Az alkatrészgyártás 1981 januárjában kezdődött, és az első repülőgép 1982. július 3-án repült – 19 hónappal azután, hogy Lewis zöld utat adott a programnak.
Ez a végrehajtási sebesség részben az F-16 kialakításának volt köszönhető, mivel a szárny a törzs oldalához volt rögzítve, így szerkezetileg viszonylag egyszerű volt a szárny cseréje. Ezt az F-16XL-lel, valamint a japán F-16-os alapú Mitsubishi F-2-vel is elvégezték, amelynek nagyobb a szárnya és hosszabb a törzse.
Az F-35-ösben a szárny és a törzs szerkezete integrálva van a súlycsökkentés érdekében. Ez megnehezítheti a törzs megnyújtását és a szárny cseréjét. Emiatt Cummings mindhárom koncepciógépnél a hátsó szárnytartót úgy helyezte el, hogy a törzsön átvezető szerkezet legyen a hátsó szárny-tartó.
„Amikor az YF-23-ast terveztük, a három legmunkaigényesebb és legfájdalmasabb dolog a személyzeti állás és a kabintető, a fegyverház és a futómű – és különösen a futómű és a fegyverház közötti kapcsolat – volt” – mondja Cummings. „Ezeket a dolgokat mind az F-35-ön elvégezzük. E három dologhoz képest az új szárnyak és más alkatrészek megvalósítása sokkal kevésbé bonyolult. Így az F-35 lendületesen indul.”
Végül az F-16XL alulmaradt a Boeing F-15E-jével szemben a légierő kettős funkciójú vadászgép-versenyében, de az F-16 tovább fejlődött, melynek csúcspontja a ma is gyártásban lévő Block 70 változat volt. Az, hogy a Lockheed úgy dönt-e, hogy az F-35 fejlesztése indokolttá teszi-e a vállalat hasonlóan jelentős K+F finanszírozási befektetését, az elkövetkező hónapokban fog kiderülni
YF-23 Designer Weighs In On How Lockheed Martin Could Evolve The F-35 | Aviation Week Network
After losing NGAD to Boeing, Lockheed plans to develop the F-35 to fill the gap.
aviationweek.com
Az, hogy a Lockheed Martin elvesztette a saját F-22-es utódjának fejlesztéséért folyó versenyt, kihívást és lehetőséget is jelent: meg kell őriznie domináns pozícióját a harci repülőgépiparban, és az F-35-öst tovább kell fejlesztenie, hogy betöltse a hiányt.
James Taiclet, a Lockheed Martin vezérigazgatója világossá tette, hogy terve az, hogy „a legjobb ár-érték arányú hidat” hozzanak létre a mai ötödik generációs vadászgépek és a hatodik generációs Boeing F-47 között, amely az amerikai légierő új generációs légi dominanciájának (NGAD) programjának győztese.
Taiclet július 22-én az elemzőknek elmondta, hogy legalább öt évbe – akár egy évtizedbe is – fog telni, mire az F-47-es szolgálatba áll. Szükségesnek és lehetőségnek tartja, hogy biztosítsák a szakadék áthidalásához szükséges képességet.
Hogyan hidaljuk át a képességeket ott?” – kérdezte. „Saját NGAD K+F munkánk nagy részét át fogjuk vinni az F-35-ösre, és potenciálisan az F-22-esre is, arra törekedve, hogy a hatodik generációs lopakodás és egyéb aspektusok hatékonyságának 80%-át elérjük az egységköltség 50%-áért.”
Darold Cummings, a Northrop YF-23 vadászgépének fő konfigurátora, rendelkezik néhány ötlettel az F-35 fejlesztésével kapcsolatban. Továbbra is aktív repülőgép-tervezőként idén segített az Aviation Weeknek elemezni mind az F-47-est ( AW&ST április 21. - május 4., 13. o. ), mind Kína legújabb harci repülőgépét ( AW&ST január 13-26., 14. o.) .
A Fort Worth-i Lockheed Martin Aeronauticsnál a mérnökök az F-16-os programot vizsgálják, hogy betekintést nyerjenek az F-35-ös továbbfejlesztésébe, amelynek gyártása a jelenlegi elmaradás alapján várhatóan több mint egy évtizedig folytatódik.
Különösen azt vizsgálják, hogyan fejlesztették ki a nyílszárnyú F-16XL-t egy vállalat által finanszírozott kezdeményezésként, amelynek célja az F-16-os eredeti, könnyű harci repülőgépből nagy hatótávolságú vadászgéppé való fejlesztése volt. Cummings hasonlóképpen az F-16XL-t veszi kiindulópontnak.
„Úgy vélem, hogy a Lockheed Martin kétféle stratégiát alkalmazhat céljai elérésére” – mondja. Az egyik a repülőgép törzsének megnyújtása az üzemanyag-növelés és a finomsági arány javítása érdekében, valamint a felhajtóerő növelése egy vagy több szárnyfelülettel. A második a tolóerő vektorálása a farokrész kiküszöbölésére.
Áprilisban kezdődően Cummings három koncepciótervet dolgozott ki a továbbfejlesztett F-35-ösökhöz, a Lockheed korábbi kísérleti projektjei alapján; az új tervek rövid, közép és hosszú távú teljesítményjavulást és fokozott lopakodást kínálnak.
A rövid távú F-35EX koncepcióban a törzset 60 hüvelykkel megnyújtották, hasonlóan az F-16XL-hez, a függőleges és vízszintes farokrészeket pedig egy kacsa alakú elősík és többtengelyes tolóerő-vektorálás váltotta fel. Ez utóbbi az 1992-ben egy F-16C-n először alkalmazott, alacsonyan megfigyelhető tengelyszimmetrikus fúvókán, valamint az X-62A VISTA (Variable In-flight Stability Test Aircraft), egy jelentősen módosított, kétüléses F-16D-n jelenleg alkalmazott tengelyszimmetrikus vektorálású kipufogófúvókán alapul.
„Az F-35 rövid hossza, kombinálva a fegyverraktárak és a futóművek befogadására szükséges törzskeresztmetszetekkel, hozzájárul a rossz finomsági arányhoz” – mondja Cummings. „Ez a fő oka annak, hogy az F-35 nem képes szupercirkáló repülésre. Az F-16XL ezt a problémát egy 56 hüvelykes törzsnyújtással oldotta meg.”
A törzs nyújtása növeli a finomsági arányt, így nagyobb felhajtóerő-ellenállás arányt biztosít szuperszonikus repülés során, miközben növelve az üzemanyag és a felszerelés számára szükséges térfogatot.
Cummings F-35EX koncepciója a lehető legtöbb F-35A és F-35C komponenst használja ki, beleértve a nagyobb F-35C szárnyat is, amely egy bólintás-szabályozóval és maximális felhajtóerővel rendelkezik. A törzs megnyúlása 4000 fonttal (kb. 1827 kg) növeli az üzemanyag-térfogatot, számolta. További 1500 font (kb. 727 kg) üzemanyag található egy külső tartályban, amelynek külső formavonala megegyezik az F-35C külső löveghüvelyével. Együttesen 30%-kal növelik az üzemanyag-kapacitást az alap F-35C-hez képest. Cummings az F-35EX-et az amerikai haditengerészet F/A-XX vadászgépének rövid távú alternatívájaként látja.
A középtávú F-35FX koncepció az F-35EX törzs alapját használja, de egy másik korábbi Lockheed kísérleti program, az X-44 MANTA (Multi-Axis No-Tail Aircraft) koncepcióautó technológiáit is alkalmazza. Az F-22-ből átvett X-44 célja a teljes bólintás-, dőlés- és elfordulásvezérlés megvalósíthatóságának tesztelése volt hagyományos farokrész nélkül, kizárólag a háromdimenziós tolóerő-vektorozásra támaszkodva.
A farok nélküli F-35FX a MANTA-hoz hasonló, nyírt delta síkformával rendelkezik, amely alacsonyabb radar-keresztmetszetet és jobb szuperszonikus területeloszlást biztosít, valamint fejlett, lopakodó 3D vektoráló fúvókával rendelkezik. A megnyújtott törzzsel és a nagyobb szárnnyal a teljes belső üzemanyag-térfogat körülbelül 30 000 font, Cummings számításai szerint, ami 50%-kal több, mint az F-35A-é.
Az F-35GX egy hosszú távú koncepció, amely maximalizálja az alacsony láthatóságot. Ez a konfiguráció az F-35FX elrendezésével kezdődik, és a törzs elülső formáját egyenes, 70 fokos gerincszögre módosítja. A légbeömlőket a gerinc alá helyezték. A szárnyvégeket a 70 fokos gerincszögnek megfelelően vágták le, és az összes hátsó él – a szárny, a burkolat és a fúvókák – a radarjelek csökkentése érdekében egy vonalban vannak.
Az F-16XL szellemisége Cummings koncepcióiban nyilvánvaló, de az F-35 fejlesztése technikai és pénzügyi okokból talán nem lesz olyan egyszerű, mint az F-16-os esetében volt.
1980 decemberében David Lewis, a General Dynamics vezérigazgatója 53 millió dolláros vállalati támogatást adott a Fort Worth részlegnek (ami ma több mint 200 millió dollárt jelent) két F-16XL repülési tesztprototípus megépítésére.
Nem ülhetünk a babérjainkon, és nem kockáztathatjuk, hogy az F-16 elavuljon” – mondta Lewis a The Wall Street Journalban megjelent cikkében, amelyet Albert Piccirillo idéz az F-16XL-ről szóló, Elegance in Flight című könyvében .
A légierő két F-16A fejlesztés alatt álló repülőgépet biztosított F-16XL-lé alakításhoz, amelyek közül az egyik az orrfutómű meghibásodása miatt megsérült. Az alkatrészgyártás 1981 januárjában kezdődött, és az első repülőgép 1982. július 3-án repült – 19 hónappal azután, hogy Lewis zöld utat adott a programnak.
Ez a végrehajtási sebesség részben az F-16 kialakításának volt köszönhető, mivel a szárny a törzs oldalához volt rögzítve, így szerkezetileg viszonylag egyszerű volt a szárny cseréje. Ezt az F-16XL-lel, valamint a japán F-16-os alapú Mitsubishi F-2-vel is elvégezték, amelynek nagyobb a szárnya és hosszabb a törzse.
Az F-35-ösben a szárny és a törzs szerkezete integrálva van a súlycsökkentés érdekében. Ez megnehezítheti a törzs megnyújtását és a szárny cseréjét. Emiatt Cummings mindhárom koncepciógépnél a hátsó szárnytartót úgy helyezte el, hogy a törzsön átvezető szerkezet legyen a hátsó szárny-tartó.
„Amikor az YF-23-ast terveztük, a három legmunkaigényesebb és legfájdalmasabb dolog a személyzeti állás és a kabintető, a fegyverház és a futómű – és különösen a futómű és a fegyverház közötti kapcsolat – volt” – mondja Cummings. „Ezeket a dolgokat mind az F-35-ön elvégezzük. E három dologhoz képest az új szárnyak és más alkatrészek megvalósítása sokkal kevésbé bonyolult. Így az F-35 lendületesen indul.”
Végül az F-16XL alulmaradt a Boeing F-15E-jével szemben a légierő kettős funkciójú vadászgép-versenyében, de az F-16 tovább fejlődött, melynek csúcspontja a ma is gyártásban lévő Block 70 változat volt. Az, hogy a Lockheed úgy dönt-e, hogy az F-35 fejlesztése indokolttá teszi-e a vállalat hasonlóan jelentős K+F finanszírozási befektetését, az elkövetkező hónapokban fog kiderülni
