Enciklopedija letalstva

Enciklopedija letalstva (502)

13 Jan 08
Napisal
Majhno poslovno letalo iz Embraerja so trgu prvič predstavili maja 2005. Prvi polet pa je opravil julija 2007. Njegov večji brat phenom 300 bo predvidoma prvič poletel sredi letošnjega leta. Do konca leta 2007 sta poletela še dva testna modela, od katerih je bil en podvržen tudi zemeljskim testom, med njimi vpliv vode na motor ob vzletu in pristanku letala ter vibracijske teste. V zaključku leta 2007 so preverjali delovanje hidravličnih sistemov, avionike in vpliv ledu na sisteme in letalne sposobnosti letala. V 260-ih poletih so opravili nad 350 ur letenja (jan 2008).

embraer_phenom_300.jpgTudi phenom 300 je že v proizvodnji hali, kjer sestavljajo trup letala. Phenoma bosta prvi Embraerjevi letali z vgrajenimi komponentami narejenimi v celoti iz kompozitnih materialov. Približno 16% mase letala je iz kompozitov, kar pomeni veliko znižanje celotne mase letala v primerjavi s klasično kovinsko strukturo. Notranjost letala so oblikovali pri BMW Group Designworks, ki napovedujejo povsem nov pristop pri oblikovanju kabine malih poslovnih letal. Kabina bo za ta rezred letal zelo prostorna pravtako pa bodo večja okna v potniški kabini. Za udobje potnikov bo na krovu tudi ločen toaletni prostor in satelitski komunikacijski sistem. Letalo bo lahko upravljal samo en pilot. Pilotska kabina bo opremljena z tremi 12 inčnimi zamenljivimi LCD zasloni. Dva sta primarna (PFD), en je večnamenski (MFD). Avionika povezuje vse sisteme od primarnih do navigacije, komunikacije, digitalnega zemljevida, podatkov o motorjih in opozoril. Pratt & Whitney je v začetku letošnjega leta dobavil prvi par motorjev za phenom 300; PW535E.

V letalu phenom 300 je prostora za 9 potnikov, katerim bo na voljo tudi 2,15 m3 velik prtljažni prostor.

V začetku decembra 2007 je Embraer s Flight Options iz ZDA podpisal pogodbo o dobavi 100 letal phenom 300 z dodatno možnostjo še 50 letal istega modela. Pogodba je vredna 746 milijonv dolarjev in bi lahko dosegla 1,12 milijarde dolarjev, če bo realiziran še drugi del pogodbe. Pogodba vsebuje tudi vzdrževanjeteh letal, ki je ocenjeno na dodatnih 200 milijonov dolarjev.

Embraer je 29. decembra 2009 Executive Flight Services dobavil prvo majhno poslovno letalo Phenom 300. Predaja letala je potekala v obratih Embraerja v San Jose dos Campos. Za ta tip letala so izšolali štiri pilote, ki so kurz opravili decembra v Embraerjevem izobraževalnem centru v Dallasu. Šlo je za štiri pilote, ki so že imeli licenco za letenje na Phenomu 100 in zato je bilo šolanje za drug tip kratkotrajno.




Tehnični podatki:
Phenom 300

Pogon: dva Pratt & Whitney PW535E motorja
Potiski: 3,200 pounds vsak
Dolet 3,334 km (6 potnikov) z 35 minutno rezervo in 100 nm doleta.
Višina 13,716 m
Največja hitrost  0.78M

Te zmogljivosti mu omogočajo nonstop polet iz New York v Denver ali Santo Domingo (Dominican Republic); in iz Los Angeles v Detroit, Mexico City (Mexico) ali Atlanto
Cena: US$ 6.65 million (leta 2005)


Nazaj
 
07 Jan 08
Napisal

Prešli smo na področje, ki brez dvoma zahteva posebno obravnavo, torej posebno široko razlago tako o razvoju kot posameznih vrstah, tipičnih in različicah. Osnovna delitev današnjega letalskega orožja, če izvzamemo namenske bombnike (teh pa je danes malo in so v oborožitvi le nekaj držav), je na ognjeno in na raketno orožje. Naslednje so potem lahko nevodljive ali vodljive, namenjene ciljem v zraku ali pa na kopnem ter na morski površini.

b-52_med_bombardiranjem_viracc.jpgKo so se pojavile prve vodljive rakete, so nekateri konstruktorji predvsem z lovskih letal odstranili celo do tedaj nezamenljive mitraljeze in topove. Kasneje so na podlagi izkušenj začeli topove spet vgrajevati v letala, saj naj bi bilo po analitičnih podatkih v izraelsko-arabskih vojnah v šestdesetih in sedemdesetih letih kar 15 % letal v zračnih dvobojih uničeno z letalskimi topovi.

Top je zelo univerzalno orožje, saj lahko uničuje tako cilje v zraku kot na tleh, medtem ko se rakete, namenjene uničevanju ciljev v zraku, precej razlikujejo od raket za uničevanje ciljev na tleh (govorimo o vodljivih raketah). poleg tega imajo za današnje razmere še eno prednost -  topov ni moč elektronsko ali drugače motiti, kot je mogoče vodljive rakete.

Na Zahodu danes prevladuje top M61A1 vulcan kalibra 20 mm, s katerim so opremljeni praktično vsi ameriški lovci in lovski bombniki od F-14 do F-18. Francozi in Britanci se zatekajo h kalibru 30 mm, Nemci pa 27 mm. Ruska letala imajo vgrajena topovska orožja večinoma kalibra 23 mm in 30 mm.

rakleta_asraam_vireads.jpgPoudarili smo že, da je uvajanje raketnih orožij, predvsem vodljivih, povzročilo temeljito prevetritev v taktiki uporabe bojnih letal. Ta orožja so se dokazala kot zelo učinkovita, tako navajajo podatke o 60-odstotni učinkovitosti izraelskih vodljivih raket zrak-zrak šafir med arabsko-izraelsko vojno v letu 1973. Še boljši rezultat naj bi dosegli Britanci z vodljivimi raketami zrak-zrak kratkega dosega sidewinder med spopadom za Falklande leta 1982, ko naj bi dosegli skorajda 90 % učinkovitost.

Rakete zrak-zrak, pa tudi zrak-zemlja, delimo glede na dolet in glede na način vodenja. Glede na dolet so kratkega, srednjega in dolgega dosega, glede načina vodenja pa pasivno ali aktivno radarsko vodljive (izstreljene so proti cilju, radar pa se vključi samo v končni, odločilni fazi zaradi lastne zaščite), infrardeče (sledijo toplotnemu viru) ali pa kombinirane.

Rakete zrak-zrak kratkega dosega so namenjene uničevanju ciljev do razdalje 20 km, pomembna pa je seveda tudi najmanjša razdalja, ki je nekaj pod 500 m. Med najbolj razširjene sodijo danes rakete sidewider (res pa jo od uvedbe pred trideset leti nenehno izpopolnjujejo). Francozi so svoje enakovredno orožje začeli razvijati  že pred Američani, rakete R.550 magic so v poosebljeni izvedbi magic 2 še vedno v rabi. Znani sta tudi izraelski raketi zrak-zrak kratkega dosega šafrir in piton. Sovjetska zveza  je v sedemdesetih letih razvila raketo zrak-zrak AA-8 'aphid'. Najsodobnejše izvedenke raket tega razreda so danes ASRAAM (izpopolnjene rakete zrak-zrak kratkega dosega).

f-15_mad_izstrelitvijo_rakete_aim-7_sparrow_viracc.jpgMed raketami srednjega dosega je znana ameriška serija AIM-7 sparrow, nadalje francoska super matra R.530, britanska verzija sparowa sky flash, potem pa sledi cela paleta sovjetskih (ruskih) raket srednjega dosega AA-6, AA-7 in AA-10. Na Zahodu bodo to področje sčasoma pokrile rakete AMRAAM (izpopolnjene rakete zrak-zrak srednjega dosega). Rakete tega razreda omogočajo napade na cilje v zraku v oddaljenosti med 5 in 50 km.

Med rakete zrak-zrak dolgega dosega sodijo orožja z učinkovitim delovanjem v razdaljah od 50 do 150 km in več. Najbolj znamenita je zagotovo ameriška AIM-54A phoenix, s kakršno so oborožili palubne prestreznike F-14 tomcat. Tudi ruska stran razvija nekaj raket z zelo dolgim dosegom in z velikimi hitrostmi na nabojni-turbo reakcijski pogon (t.i. pulzor).

Bojna letala so zelo učinkovita pri uničevanju kopenskih ciljev, kar so dokazala predvsem v zadnjih letih, ko so predvsem NATO in ZDA izvajali izključno letalske napade kot sredstvo pritiska na določene države. Paleta orožij zrak-zemlja (ali zrak-površina) je danes zaradi tega izjemno pestra. Vanjo sodijo nevodljivi raketni izstrelki in vodljivi raketni izstrelki, pa tudi pametne bombe, na primer natančno vodljive laserske bombe. Nasploh je v zadnjem desetletju v ospredju razvoj prav v tej smeri: torej k natančnim zadetkom, ki v sodobnih spopadih tako imenovane nizke intenzivnosti ne povzročajo stranskih posledic v neposredni bližini uničenega cilja. Gre za tako imenovane kirurško natančne operacije, te pa zahtevajo izredno natančne zadetke.

namescanje_raket_zrak-zemlja_gbu-39_na_f-15e_viracc.jpgTudi ta orožja, recimo izstrelke zrak-zemlja (ali zrak-površina) lahko delimo na več načinov, po načinu vodenja ali pa po namenu uporabe. Zanimivo je, da imajo nekatere rakete za napade na kopenske cilje lahko tudi različno vodenje, značilen primer je ameriški AGM-65 maverick s TV, IR in elektrooptičnim vodenjem. Potem se te  rakete dalje delijo po namenu uporabe na  npr. protiladijske, protiradarske, protioklepne ipd. To pa so že precej ozka področja nalog.

Med najučinkovitejša orožja, lansirana z letal, sodijo manevrirne rakete, vendar gre v tem primeru za velika letala, velike nosilce, torej bombnike.

Nekako klasična oborožitev letal so bombe in še dandanes uporabljajo lovski bombniki (in seveda bombniki) tudi konvencionalne prostopadne bombe. Da bi izboljšali njihovo natančnost, so najprej uvedli inercialno vodljive, potem pa TV, IR in lasersko vodljive bombe. Med najbolj razširjene lasersko vodljive bombe sodi danes ameriška bomba paveway z lasersko samovodljivo napravo.

Naslednja skupina so bombe kasetnice, ki vsebujejo večje število bomb, namenjenih uničevanju različnih ciljev, od žive sile do letaliških stez  in oklepnih vozil.

Naposled sodi v arzenale nekaterih držav še taktično jedrsko orožje, ki ga nosijo letala. Običajno so njihovi nosilci večje letala, na primer bombniki, vendar je tudi nekaj lovskih bombnikov oboroženih bodisi z jedrskimi bombami ali taktičnimi jedrskimi izstrelki.


Nazaj

07 Jan 08
Napisal

Za nadzor delovanja vseh sistemov v letalu, našteli pa smo jih že kar precej, od sklopov za krmarjenje letala do pogonske skupine in elektronskih navigacijsko-namerilnih naprav (ostanejo še sistemi orožja) je v pilotski kabini vse polno inštrumentov, kazalnikov, stikal in podobnih naprav. V sodobnejša letala vgrajujejo več in več sistemov, kar generira veliko število podatkov, potrebnih za nemoteno letenje in uporabo sistemov, samo prikazovanje teh informacij pa je postalo prava umetnost in za pilota zamudno in neprikladno opravilo, ki mu je vzelo veliko časa in pobralo precej koncentracije ter ga odvrnilo od osnovnega cilja: uspešne izvedbe naloge. Že druga generacija bojnih letal, v katero sodijo letala iz našega pregleda, kot so F-4 phantom II, F-104 starfighter ali MiG-21, je imela dvainpolkrat več instrumentov, stikal in podobnega kot prva generacija. Tretja generacija pa je imela vseh instrumentov, stikal in signalizatorjev že kar desetkrat več!

typhoon_kokpit_vireads.jpgZačelo se je z združevanjem instrumentov, vendar se je pokazalo, da tudi velika integracija  podatkov in bolj racionalen razpored instrumentov ter naprav za upravljanje s sistemi letala  niso  ponujali prave rešitve. Raziskave so namreč pokazale, da v posameznih odločilnih fazah leta pilot praktično ne more spustiti iz rok krmilne palice in ročice za uravnavanje potiska motorjev. Zato so prav na teh dveh ročicah osredotočili vrsto gumbov in stikal za upravljanje z različnimi sistemi in napravami. Gre za tako imenovani princip roki na krmilni palici in plinski ročici - HOTAS. Ameriški eagle ima na primer na krmilni palici pet stikal, na plinskih ročicah pa še sedem, še več stikal in gumbov ima F/A-18: na krmilni palici sedem in na plinskih ročicah celo deset.

Bistveni premik se je zgodil z uvajanjem zaslonov, saj je prej veljalo načelo, da  se je z vsakega instrumenta lahko prebiral en parameter, samo združevanje podatkov pa je bilo prepuščeno pilotu. Pilot je lahko na primer med opravljanjem naloge v minuti sprejel in obdelal okoli 100 informacij. Da bi mu olajšali delo so konstruktorji kabino razdelili v več logičnih celot v katerih so razmestili inštrumente in stikala ipd.  Sodobno bojno letalo je na primer razdeljeno v tri celote, v prvi pilot nadzoruje  delovanje in stanje letalskih sistemov, v drugi in tretji pa analizira stanje  v horizontalni in vertikalni ravnini, torej odkriva, sodobna_pilotska_celada_virboeing.jpgprepoznava in spremlja cilje, določa stopnjo ogroženosti  ter naposled namerja vanje orožje. Osrednji kazalniki podatkov so trije zasloni s približno dvema ducatoma stikal, ki so nadomestili približno deset nadzornih pultov, kakršne poznamo iz bojni letal še druge generacije. Podatki so na zaslona prikazovani v barvah, kar prispeva k hitrejši pilotovi analizi in hitrejšemu odločanju. Običajno so to trije LCD (na osnovi tekočih kristalov) zasloni HDD, pri nekoliko starejših tipih še katodni zasloni na osnovi zelene barve, kasneje tudi že barvni.

Vsa bojna letala imajo danes še poseben kazalnik, gre za, običajno širokokotni, polprosojni elektrooptični zaslon pred vetrobranskim steklom - HUD. Nanj kolimator projicira računalniške podatke v simbolih, informacije pa so pretežno navigacijske in taktične. Nekateri se odločajo tudi za projiciranje teh podatkov na vizir čŒelade, s takšnim načinom je tudi lažje spremljati cilje in usmerjati rakete v cilj. Pilot stori to tako, da namerilno oznako na vizirju čŒelade priklene na cilj in samo pritisne gumb za usklajeno delovanje. Računalnik naprej stori svoje: napravo za samousmerjanje rakete in radarsko anteno usmeri v cilj, pilot pa izstreli vodljivo raketo.

Seveda so bojna letala tudi sama precej na udari tako nasprotnikovih letal kot kopenske zračne obrambe. Omenili smo že opozorilnike radarske osvetljenosti, razvoj teh sredstev pa je šel še mnogo dlje. Elektronske naprave signal tega radarja obdelajo, ga identificirajo in podajo ustrezen protiukrep. Običajno gre za odmet ustreznih vab, najsi bo radarskih (aluminijasti dipolni trakovi) ali pa svetlobnih/toplotnih (infrardeče vabe).


Nazaj

07 Jan 08
Napisal
Doslej smo govorili predvsem o aerodinamičnih lastnostih, zgradbi in naposled pogonu bojnih letal, že dolgo čŒasa pa daje letalu pravo vrednost njegova elektronska oprema. Prav s pomočjo te opreme odkriva, prepoznava, spremlja in uničuje cilje tako v zraku kot na tleh in na morski površini. Zato so dandanes bojna letala opremljena s celo paleto sistemov in naprav, ki pilotu omogočajo izvajanje najzahtevnejših bojnih nalog v praktično vseh vremenskih razmerah in ponoči. Gre za radar, namerilno-navigacijski sistem, infrardeče iskalne naprave, TV naprave, sklop naprav za prikazovanje podatkov in zatem sklop naprav z lastno zaščito od radarskih opozorilnikov do sistema za opozarjanje pred nasprotnikovimi raketami. Del te opreme, če ga merimo stroškovno, je dosegel nekdaj nekaj pičlih odstotkov, danes pa v povprečju presega četrtino cene letala, medtem ko je pri nekaterih verzijah, namenjenih predvsem za elektronski boj, delež elektronske opreme v ceni celotnega letala večinski.

l410_instrumentna_plosca.jpgElektronski navigacijski sistem je sklop naprav, ki s pomočjo elektronike vodi letalo po določeni poti in obenem določa njegov položaj glede na objekte na zemlji. Sistem določa smer leta, zatem hitrost in višino leta glede na izbrano točko na tleh. Elementi takega navigacijskega elektronskega sistema so tako v letalu kot tudi na tleh, podatki s tal pa prihajajo v letalo (in obratno), s pomočjo različnih komunikacijskih povezav (radijska, satelitska itd.). Pri elektronski navigaciji se za določanje in izračunavanje podatkov uporablja elektronska oprema. Delo današnjih sodobnih elektronskih navigacijskih pomagal poteka povsem avtomatsko in zanj ni potrebna vidljivost, obenem pa so dobljeni podatki natančni in obdelani izjemno hitro, zanesljivost pa je velika.

Elektronske navigacijske letalske naprave delimo na sisteme za vodenje letala po določeni poti, sisteme za opazovanje, spremljanje ter identifikacijo in namerjanje ter sisteme za prilet in pristanek. Elektronki navigacijski sistemi v sodobnih letalih so danes integrirani, najprej so združevali sisteme z navigacijo in namerile sisteme, zdaj pa združujejo celotne elektronske sisteme po poteh njihove uporabe (za krmarjenje leta, za naloge, za namerjanje in izstreljevanje orožij),

Prva navigacijska sredstva so bili radionavigacijski sistemi, razvijati so jih začeli že v pri svetovni vojni, mednje pa uvrščamo radijski svetilnik, radiokompas, radijski goniometer in vsesmerni radijski svetilnik.

l410_navigacija.jpgZa različne razdalje se uporabljajo različni navigacijski sistemi, najbolj znani za kratke razdalje so VOR in v vojaški rabi TACAN (taktični navigacijski sistem), za dolge pa LORAN (navigacijski sistem dolgega dosega). Najsodobnejši navigacijski sistemi so vezani na satelite. Sistem je že dosegel visoko stopnjo razvoja, je pa v vojnih razmerah za vse tiste, ki  nimajo lastnih umetnih navigacijskih satelitov, omejene vrednosti ali neuporaben. Američani so v te namene leta 1973 začeli z razvojem danes že tudi v civilnem letalskem in tudi cestnem prometu uveljavljenega sistema NAVSTAR-GPS. Sprejemnik GPS mora loviti najmanj 4 satelite z iste točke (od skupaj 24), da se lahko določijo geografska širina in dolžina ter višina.

Rusi razvijajo in uporabljajo podoben sistem GLONAAS. V letalih je v tem primeru nameščena posebna oprema, ki jo sestavljajo sprejemni računalnik, vhodno-izhodna enota in antena. Antena sistema sprejme podatek od satelita, ki ga računalnik obdela in s pridobljenimi podatki določa položaj letala v prostoru.

Nov mejnik pa bo predstavljal tudi globalni navigacijski sistem Galileo, ki ga bo vzpostavila evropska vesoljska agencija ESA. Projekt so predstavili leta 2003 na sedežu ESA v Ottobrunu. Prvi testni satelit so v orbito poslali leta 2005. Do konca leta 2006 pa naj bi po orbiti krožili štirje sateliti. Projekt Galileo je finančno podprla tudi Kitajska, ki je investirala 200 milijonov dolarjev. Pogajanja pa potekajo z Indijo, ki je pripravljena vložiti kar 300 milijonovo dolarjev. Galileo bo operativen najkasneje v začetku leta 2009. Sestavljalo ga bo 30 satelitov, ki jih bodo v orbito spravili z evropskimi raketami Ariane in ruskimi raketami Soyuz. Ameriški satelitski navigacijski sistem GPS, ki ga upravlja ameriško obrambno ministrstvo bo torej imelo v Galileu neposredno konkurenco, oziroma neodvisnost evropskih in drugih vpletenih držav od ameriškega sistema.

ec_as532al_kokpit_virmors.jpgNavigacijske letalske sisteme lahko delimo še glede na sklope, ki so na tleh, in sklope v letalu, na avtonomne in neavtonomne. Avtonomni so povsem neodvisni od zemeljskih navigacijskih pomagal, neavtonomni pa delujejo vzajemno z zemeljskimi navigacijskimi pomagali. Katero izberejo za določeno letalo, je odvisno od več dejavnikov, se pa večinoma teži k čim večji avtonomnosti bojnih letal, čŒeprav so rešitve bistveno dražje in bolj zapletene, vendar je učinkovitost večja, saj je letalo neodvisno od podatkov s tal.

Najpomembnejši elektronski sklop bojnih letal je vsekakor radar, saj rabi za najrazličnejše stvari, v prvi vrsti za navigacijo, je pa tudi poglavitni del namerilnega sklopa. Letalski radarji so večinoma zelo večnamenske naprave, uporabne za odkrivanje ciljev v zraku in na tleh (na kopnem in morski površini). Radar (Radio Detection And Ranging) oddaja energijo elektromagnetnih valov, ki pada na cilj in se od njega odbija na vse strani. Del odbite energije sprejema tudi občutljivi radarski sprejemnik in tako se dobi slika cilja.

Radarji, vgrajeni v sodobna bojna letala, so posebne naprave, za katere velja kar nekaj zahtev, težavnih za izpolnitev. Predvsem mora biti radar relativno majhen, lahek, porabiti sme malo energije, v delovanju mora biti zanesljiv pri združevanju različnih funkcij, nadzor delovanja mora biti povsem avtomatski, relativno preprost pa mora biti tudi za vzdrževanje. Letalske radarje delimo bodisi po namenu uporabe (opazovalni, namerilni, navigacijski, specialni), potem vojaške in civilne, po dosegu (radarji kratkega, srednjega in velikega dosega)  in nenazadnje po frekvenčnem obsegu (VHF: 30 - 300 MHz ; UHF: 300 -1000 MHz; L: 1 - 2 GHz; S: 2 - 4 GHz; C: 4 - 8 GHz; X: 8 - 12,5; Ku: 12,5 - 18 GHz; K: 18-27 GHz, Ka: 27 - 80 GHz; mm: 40 - 300 GHz).

an-apg-63_all_weather_mulitmode_radar_vir_raytheon.jpgBistveni del današnjih radarjev je računalniško-procesorski del z digitalnim računalnikom, ki obdeluje zbrane podatke. Radar je prek računalnika povezan tudi z drugimi sklopi elektronske opreme po skupnih podatkovnih poteh. Radarji delujejo na več načinov, prilagajajo pa se samim nalogam. Eden značilnejših primerov tako integriranega namerilno-navigacijskega sistema predstavlja pulzno-dopplerski radar AN/APG-63 in njegova nadgrajena izvedenka -70, vgrajen v letalu F-15 eagle. Deluje na frekvenčnem območju med 8 in  20 GHz, srednje pogosti in zelo pogosti impulzi omogočajo odkrivanje ciljev v zraku v približevanju in oddaljevanju, na velikih in majhnih višinah, deluje v več načinih detektiranja zrak-zrak in zrak-zemlja. Računalnik obdeluje zbrane podatke s hitrostjo skoraj poldrugega milijona operacij v sekundi. V načinu delovanja zrak-zrak odkriva cilje vse do razdalje 185 km, posamezne loči med seboj v 30-metrski razdalji. Hkrati spremlja več ciljev in orožje, rakete zrak-zrak, usmerja vanje  tudi posamično.

Za letenje na majhnih višinah, uporabljajo ga nad ozemljem, dobro pokritem s talnimi radarskimi sistemi, uporabljajo letala posebne radarje za spremljanje zemljišča, nad katerim letijo. Letalo leti v konstantni smeri, radar za sledenje zemljišča pa avtomatsko narekuje višino leta. Varne višine letenja letala s to napravo nad morjem so med 30 in 50 m, na ravninskem svetu med 50 in 100 m, na rahlo valovitem zemljišču že med 100 in 150 m, na hribovitem zemljišču 300 do 500 m.


Nazaj
07 Jan 08
Napisal

Vojaška letala so brez dvoma največ prispevala k hitremu razvoju reakcijskih letalskih motorjev, zlasti h gradnji močnejših in zmogljivejših ter ne navsezadnje zanesljivejših in varčnejših motorjev. Praktično ni proizvajalca, ki svojemu bojnemu letalu ne bi skušal vgraditi najzmogljivejših motorjev. Prav od pogonskega sistema je v dokajšnji meri odvisna tudi kakovost bojnega letala samega, njegova nosilnost, manevrske zmogljivosti in podobno. Proizvajalcev motorjev je praviloma manj kot proizvajalcev bojnih letal, projektiranje in proizvodnja motorjev za bojna letala je namreč zelo drago dejanje in zahteva veliko raziskovalno-razvojno bazo ter precejšnje industrijske potenciale in naposled tudi visoko tehnično-tehnološko raven.

ej200_dvostopenjski_turboventialtorski_motor_za_typhoona_vireads.jpgIn če naštejemo, kdo je danadanes sposoben izdelati motor za letalo prve bojne črte. V ZDA sta to General Electric in Prat & Whitney, v Veliki Britaniji Rolls-Royce, v Franciji Snecma, potem so tu že mednarodni konzorciji, kot je na primer Eurojet, pa še vrsta ruskih proizvajalcev, ki se je razredčila na Saturn/Ljulka, Aviadvigatel in morda še kakšnega. Več je seveda licenčnih proizvajalcev, ki pa običajno ne morejo izdelati sami vseh komponent, morda je izjema švedski Volvo Flygmotor, pa še slednji je zaradi tradicionalne švedske nevtralnosti v neprimerljivo privilegiranem položaju.

Prvi reakcijski motorji so bili seveda namenjeni vojaškim letalom. Prvi turboreakcijski motorji so imeli velike specifične potiske in tudi porabo goriva. Svoje vrednosti so lahko izkazali šele pri visokih hitrostih in višinah, na majhnih višinah in pri majhnih hitrostih so bila bistveno bolj neracionalna kot propelerska letala. Turboreakcijska letala so imela omejen obseg uporabe, imela so sicer velik specifični potisk in so pospešila na veliko višino, vendar so porabila tudi veliko količino goriva, kar jih je omejevalo v doletu. Bojna letala za globoke prodore v nasprotnikovo zaledje pa so potrebovala dosti ekonomičnejše motorje za dolge polete na majhnih višinah. Najenostavneje so primeren motor za pogon letala dobili tako, da so sešteli maso motorja in maso goriva, potrebnega za izvedbo naloge, ugodnejši seštevek pa je tisti, ki daje skupaj manjši seštevek mas.

Turboreakcijski motorji so bili v ospredju v šestdesetih letih, ko so jih vgrajevali v takratne lovce z velikimi nadzvočnimi hitrostmi. Značilna primerka sta ameriški F-104 starfighter in sovjetski MiG-21. Za primerjavo: Prvi motorji v letu 1945 so imeli nekaj manj kot 2000 kg potiska, dvajset let kasneje pa že petkrat več. Kar je še pomembnejše za uporabo, je dejstvo, da so v tem času toliko izpopolnili motorje, da so ti dosegli za tretjino manjšo specifično porabo goriva. So pa turboreakcijski motorji primernejši za uporabo na velikih višinah, kjer je zrak redkejši.

letalski_motorji_so_izjemno_kompleskni_stroji_motor_tumanski_r-25-300.jpgV šestdesetih letih so motorjem dodali komoro za naknadno - dodatno zgorevanje. Zgoreli plini, ki iztekajo iz turbine motorja, imajo namreč še vedno dovolj kisika za gorenje. To velja še posebej za turboventilatorske motorje, pri katerih doteka zrak po obtočnem kanalu. Izpušni plini imajo seveda veliko hitrost in tlak in če se temu dodata še gorivo in iskra, potem bo energija dodatnega goriva povzročila hitro ekspanzijo in tako tudi hitrost iztekanja plinov. Z dodatnim zgorevanjem se pri mirujočem motorju doseže 1,7-krat večji potisk, pretok goriva pa je tudi do štirikrat večji od normalnega. Večji učinek je dosežen pri večjih nadzvočnih hitrostih, saj je specifična poraba goriva na enoto potiska nekoliko manjša.

Dejstvo pa je, da takšen način dodatnega potiska ni ekonomičen, zato je v prvi vrsti namenjen motorjem v vojaški uporabi, vgrajen dodatni motor pa bi predstavljal obremenilno težo. So pa vgradili motorje z naknadnim zgorevanjem tudi pri civilnem potniškem letalu, edinem nadzvočnem, britansko-francoskem concordu.

V osemdesetih letih so vse manj gradili strogo namenska bojna letala in vse bolj večnamenska, zato so prihajali v ospredje gospodarnejši turboventilatorski motorji. Veljajo pa seveda pri izbiri motorjev določena načela, kajti večina večnamenskih letal opravlja svoje naloge tako na velikih višinah kot nizko in pri tem je dostikrat treba sprejeti kompromisno odločitev in vgraditi motor, ki v seštevku delovanja v vseh režimih daje najboljši rezultat. Naslednje vprašanje je odločitev za število motorjev: pri bojnih letalih, kot so prestrezniki, jurišniki in lovski bombniki gre običajno za izbiro med enim samim ali dvema motorjema. Uspešni sta obe konstrukciji.
Več o letalskih motorjih


Nazaj

07 Jan 08
Napisal

izdelek_iz_ogljikovih_vlaken_okrepljenih_s_smolo.jpgVse omenjeno na prejšnjih straneh bi bilo praktično nemogoče doseči brez ustrezne izbire in uporabe materialov za izdelavo zgradbe sodobnih bojnih letal. Letala so začeli graditi z lesom in površine trupa ter kril prevlekli s platnom in tudi zgradba britanskega reaktivca de Havilland vampirja je lesena! Danes so ti materiali bistveno bolj trdni, pojavljajo se prav eksotične zlitine. Začelo se je seveda z aluminijem in njegovimi zlitinami in še dandanes je med najpogosteje uporabljenimi materiali prav zlitina iz litija in aluminija. Potem so prišle velike nadzvočne hitrosti, celo dvakratne, in potrebna je bila tudi ustrezna trdnost. To je zagotavljalo jeklo, na nekaterih izpostavljenih mestih, kot je sprednji rob kril, pa tudi titan. V zadnjem obdobju se zelo uveljavljajo kompozitni materiali, ki imajo vrsto prednosti. So izjemno trdni (osnova so ogljikova vlakna) in relativno lahki hkrati, radarsko pa nevidni, kar je izredno pomembno. Predvsem so ti novi kompozitni materialu bistveno vplivali na zmanjšanje mase bojnih letal, ki je v primerjavi s tovrstnimi letali izpred dvajsetih let že tudi do 40 odstotkov nižja kot masa zgradb klasičnih konstrukcij.


Nazaj

07 Jan 08
Napisal

V zadnjih petdesetih letih velja, da imajo bojna letala praviloma vitko konfiguracijo, težiščna točka je pomaknjena precej nazaj.

x31_3d_izpusne_sobe.jpgZa njihove dobre manevrske zmogljivosti je bistvenega naloga konstruktorjev zagotoviti čim boljšo prečno vzdolžno stabilnost pri letenju pod velikimi vpadnimi koti. Zagotoviti pri tem še odlično krmarljivost pa meji že kar na umetnost, zanesljivo pa vsaj na vrhunskost aerodinamične zasnove. Zahteva namreč natančno uravnoteženje statične in dinamične stabilnosti. Stabilnost leta novodobnih vitkih bojnih letal pod velikimi vpadnimi koti narekuje tok zračnih vrtincev na sprednjem delu, nosu letala  ter tok zračnega vrtinčenja ob korenu kril ob trupu. Odtrganje zračnega toka pri vpadnem kotu med 30° in 40° namreč povzroči precejšnjo prečno vzdolžno nestabilnost. Za zmanjšanje prečnih motenj je rešitev v doseganju največjega vpadnega kota, saj se po vpadnem kotu 60° sežeta dva ločena toka zraka. Naslednji vpliv je giroskopski moment kot posledica rotacije motorjev, ki povzroča prečno nestabilnost, še posebej pri veliki kotni hitrosti gibanja po prečni osi.

Ena od značilnosti superkrmarljivih bojnih letal je znaten moment omahovanja nosu pri vpadnih kotih nad 60°. Do pojava pride, ker se središče vzgona krila pomakne nazaj zaradi odcepitve zračnega toka na krilu s približno četrtine tetive pri vpadnem kotu 20° do polovice tetive profila pri vpadnem kotu 80°. To središče vzgona je sedaj za težiščno točko in nastane sila, ki vleče letalo na nos, zato se dviganje nosu ustavi in letalo se ujame. Vzgon bi pri tem lahko dali v narekovaje, kajti pri vpadnem kotu 90° je edina sila, ki nasprotuje gravitaciji in drži letalo v zraku, potisna sila motorjev.

Poleg omenjenih aerodinamičnih rešitev, s katerimi se doseže superkrmarljivost, ponuja  v bistvu boljšo rešitev, ali aerodinamičnost še izboljša, usmerjanje potiska. Najbolje v vseh oseh, čeprav je največ izkušenj le po vertikali.


Nazaj

07 Jan 08
Napisal

V prvem obdobju konstruiranja bojnih letal, predvsem lovcev in lovskih bombnikov, so bile krmilne naprave - krmilna palica in pedali - neposredno povezane s krmilnimi površinami z jeklenimi pletenicami, kovinskimi cevmi in vzvodi. Pri takšnih mehanskih komandah so sile pomikanja komand pri velikih hitrostih zahtevale že kar veliko moč. Te sile so se z vse večjim povečevanjem hitrosti še bolj povečevale do meje, ko jih pilot ni več mogel pomikati. Uvedli so hidromehanske pomičnike, vendar so mehansko povezavo še vedno ohranili.

dassault_rafale_kokpit.jpgZ uvajanjem bojni letal s puščičastimi krili v petdesetih letih so v sisteme za krmarjenje začeli uvajati naprave za stabilizacijo letala, da bi tako pri določenih letalih preprečili vrtenje letala. Uvedba računalnika pa je tudi na tem področju takoj dala koristi, računalnik je postal vmesni člen, v katerega so prihajali pilotovi ukazi; računalnik je te ukaze ustrezno obdelal in jih s pomočjo električnih signalov poslal do pomičnikov krmilnih površin. Pa tudi takšne električne komande niso bile povsem zanesljive, mehanske se v bistvu lažje vzdržujejo in preverjajo, redko pa tudi odpovedo vse po vrsti, zato so v začetku uvedbe obdržali oboje. Zanesljivost je napredovala vzporedno z vse boljšimi in bolj zanesljivimi elektronskimi napravami.

V sedemdesetih letih je prišlo do popolne uresničitve zamisli strokovnjakov izpred desetletja z uvedbo sistema za električno krmarjenje - fly-by-wire. Gre preprosto za električno prenašanje komand, ki jih na poti do krmilnih površin v realnem času ustrezno analizira in obdela računalnik, rezultat te obdelave pa je izhodni signal, ki potem prek servopomičnika ustrezno odklanja krmilne površine. Računalnik se na "nemogoče" pilotove ukaze ne odziva, kajti v programski podpori ima vgrajene omejitve, ki ne dovoljujejo prekoračitve na primer določenega koeficienta preobremenitve, vpadnega kota pri določeni hitrosti ipd.

Dandanes so ti sistemi že toliko zanesljivi, da jih vgrajujejo tudi že v potniška letala. Največ je s tem pridobil pilot, ki se lahko popolnoma osredotoči na zahtevne bojne manevre ob hkratni varnosti.


Nazaj