Zahteve: kakšno naj bo bojno letalo

Druga vojna je navrgla težke bombnike, ki so za spremstvo in zaščito uporabljali lovce. Najbolj znamenita letalska bitka je bila bitka za Britanijo v letu 1940, v njej pa je bilo prvič uporabljeno elektronsko sredstvo za zaznavanje ciljev v zraku, letal - to je seveda radar. Uvedli so ga Britanci na kopenskih radarskih postajah in na podlagi pridobljenih podatkov usmerjali svoje lovce proti nemškim bombnikom in njihovim lovcem v zaščiti. Proti nemškim bombnikom so se zapodili hurricani, proti njihovim zaščitnim lovcem gibčnini spitfireji. Zanimiva sta bila ameriška lovca: North Americanov P-51 mustang, namenjen strmoglavim bombnim napadom, je postal odličen eskortni lovec; P-38 lightning je bil namenjen za prestrezanje na velikih višinah, izkazal pa se je na srednjih višinah v spopadih z nemškimi Me-109
.

čŒe med samo drugo svetovno vojno je bilo moč zaslutiti vzpon na velike višine: turboreakcijski motorji so dvignili potovalne višine bojnih letal za 300 do 4500 m, hitrosti, največje do takrat, pa povečali za slabih 200 km/h.

 

Konstruktorji bojnih letal so se znašli pred novimi zahtevami, ki jih je narekovala višina: kabine pod tlakom, mraz, namerilne naprave in oborožitveni sistemi, ki so bili kos novim hitrostim in naenkrat slabšim manevrskim sposobnostim letal z novim pogonom v zelo razširjenem prostoru. Svetovni višinski rekord, dosežen v prvih letih druge svetovne vojne, je bil kar 17.000 m, toda nobeno od bojnih letal še kar nekaj časa ni bilo sposobno resnejših bojnih manevrov niti na dosti manjših višinah.

 

Prevlada v hitrosti je bila poglavitna v zračnih dvobojih letal, oboroženih s strojnicami in topovi. Pobuda je bila na strani hitrejšega. Med korejsko vojno so se ameriški P-21 lahko spopadali z ruskimi reaktivnimi lovci MiG, pa jim ti niso mogli kaj dosti, vendar tudi mustangi njim ne.

 

V šestdesetih letih so v bojna letala, predvsem lovce, že vgrajevali računalnike, povezane z radarji, ki so prek avtomatskega pilota usmerjali lovce na cilj: nasprotnikova letala. še naprej so zahtevali velike hitrosti, velike višine. Lovci so prestrezali izvidnike visoko, na višino so se morali vzpenjati silno hitro. Bojna letala prihodnosti ne bodo med seboj nikoli v vidnem stiku, na cilje bodo izstreljevala rakete srednjega in dolgega dosega tudi izven vidne razdalje, vendar pa bo moral to "videti" radar. Hitrost, in to visoka nadzvočna, ter gibčnost pa bosta kljub temu potrebni. Lovec se bo moral povzpeti hitro, zajeti cilj in se v hitrem manevru še hitreje oddaljiti, da ga ne bi zajela nasprotnikova raketa. Je pa prav ta hitrost, na primer prek Machovega števila 2, močno vprašljiva. Prispeva namreč k izjemno visoki ceni letala, hkrati pa ni popolnega zagotovila, da se bo prav na račun te hitrosti bojno letalo lahko izognilo nasprotniku. Pri dvakratni in višji hitrosti zvoka letijo bojna letala le pičel odstotek svoje življenjske dobe in zato je učinkovitost doseganja te hitrosti vprašljiva.

 

Pri večini drugih vlog bojnih letal, torej tistih v območju vidnega kontakta, hitrost ni prevladujoča kvaliteta bojnega letala, pomembna za preživetje. še posebej ob sodobnih, zelo gibčnih raketah, ki se jih je moč otresti samo z učinkovitimi toplotnimi/svetlobnimi ali radarskimi vabami na eni strani in na drugi strani s supermanevrskimi (superkrmarljivostnimi) zmogljivostmi V neposrednih zračnih dvobojih je prevelika hitrost dosti bolj ovira kot prednost, saj so ostri zavoji omejeni z velikostjo težnostnega pospeška g, ki ga še preneseta zgradba letala in seveda pilot.

 

Z razvojem bojnih letal in njihovim izpopolnjevanjem se je kopičilo vse več opreme, ki jo je bilo treba razmestiti v trup, ta pa je bil že tako utesnjen, ker so bile tudi zahteve po zalogi goriva za požrešne nadzvočne motorje z dodatnim zgorevanjem ogromne. V celovit in zapleten sistem, kot je bojno letalo, je bilo treba poleg same zgradbe in motorjev integrirati še vrsto sistemom, kot so oborožitev, elektronika ter podobno. Vse to je zahtevalo celovit pristop, začenši z uvajanjem celovitega šolanja letalcev, njihove trenaže in s tem povezanih naprav, uporabe oborožitvenih in komunikacijskih ter drugih sistemov letala, zatem orodja za vzdrževanje, različnih podpornih sistemov in podobno. Vzporedno z zapletenostjo bojnih letal je naraščalo število tako potrebnega časa za konstrukcijo novega bojnega letala, kot tudi število potrebnih specializiranih strokovnjakov za samo izgradnjo. čŒe je bilo za nastanek slovitega mustanga potrebnih skupaj 250.000 ur in skupaj dve leti, so za nadzvočnega F-86 sabra že potrebovali 1,7 milijona ur in skoraj polpeto leto. Za zelo zapleten in kompleksen sistem, kot je težki palubni prestreznik F-14 tomcat, so razvojniki potrebovali tri leta, v devetdesetih letih pa so pri Eurofighterju opravili 4000 ur preizkusnega naleta s typhoonom v šestih letih pred predserijsko proizvodnjo letala. Po drugi strani je tudi res, da so Američani v sedemdesetih letih, in tudi kasneje, za razvoj potrebovali več kot tretjino manj časa, njihova bojna letala pa so imela tudi enkrat več sestavnih delov glavnih sklopov in krila letala kot evropska.

 

Primerjava z Rusi je tu skoraj nemogoča, kajti nekdaj so letela proizvajali v velikih serijah in številnih verzijah, prevladoval je koncept velikoserijske proizvodnje relativno cenenih in trdoživih bojnih letal. V zadnjih desetletjih so se stvari korenito spremenile in tudi Rusi izdelujejo bojna letala, ki so izrazito kompleksni sistemi, v katere so integrirali visoko tehnološko znanje z različnih področij (vzemimo samo Suhojevo družino lovcev Su-27 "flanker" in že lovca MiG-29 skoraj sočasno).

 

V nastanku novega letala je pomembna že sama definicija zahteve, torej izražene potrebe po bojnem letalu, ki postavlja zahteve po določenih zmogljivostih. Usklajenost teh zahtev z uresničenim, torej obnašanje letala v zraku, predvsem pa integriranost vseh sistemov in sklopov ter njihovo uspešno delovanje, je potem merilo uspešnosti projekta samega. Resda oblikovanje letala vedno ne sledi povsem zahtevam - izraženim željam, vendar so običajno točke odstopanja določene. Bojno letalo je zares kompleksna zadeva v današnjem času in zasnova je dostikrat kompromis. Recimo: nekatere zahteve so prav lahko protislovne, združiti slabo radarsko opaznost letala in supermanevrske sposobnosti v eno konstrukcijo je zelo zapleteno. Konstruktorji, in sami uporabniki letala, se zato odločijo, čemu bodo dali prednost.

 

Vgrajevanje silno veliko naprav v sodobna bojna letala zahteva dolgotrajno integracijo sistemov, predvsem elektronskih in namerilnih ter oborožitvenih sklopov, dostikrat pa tudi pogonskih. Ta integracija in preizkušanja se dostikrat tako zelo zavlečejo, da se postavi vprašanje smiselnosti prvotne namembnosti letala. Lahko boste videli, da so na primer lovski bombnik F-111 s spremenljivo puščico kril snovali za povsem drugačne naloge in namene, kot jih je potem opravljal in bil v njih celo bolj uspešen. Ravno tako je razvoj bombnika B-1 trajal toliko časa, da se je povsem spremenila strategija uporabe bombnikov: od prvotno načrtovanega nadzvočnega bombnika za velike višine so zaradi omejevanja proračunskih razvojnih sredstev in spremenjene taktike uporabe nadzvočno bombniško letalo spustili tik na površino, mu dali naloge globokih prodorov v nasprotnikov zračni prostor, ga opremili z najsodobnejšimi vodljivimi izstrelki in podobno.

 

Naslednje vprašanje pri snovanju novega bojnega letala je njegova življenjska doba. Danes načrtujejo uporabo bojnih letal celo za 30 let in več. Sloviti phantomi so prišli v operativne eskadrilje v letu 1960, pa v določenih bojnih nalogah še vedno letijo. To zahteva še nova naprezanja konstruktorjev, ki morajo razmišljati vsaj 15 let in več naprej. Ravno tako tudi načrtovalcev vseh sistemov, ki morajo kar nekako predvideti hiter razvoj različnih senzorjev in nasploh elektronskih sklopov, zatem vgrajenih oborožitvenih sistemov in podobno. Naslednje vprašanje je presoja nevarnosti, ki bo določeni državi (ki gradi ali kupi bojno letalo) grozila v obdobju uporabe letala.

 

Razvoj sodobnega bojnega letala je prav zato velik podvig. zahteva trud številnih skupin strokovnjakov, inženirjev, znanstvenikov z najrazličnejših področij od aerodinamike do pogona, konstrukcij, krmarjenja, materialov, elektronike, zatem operativnih analitikov, izvedencev za organizacijo proizvodnje, za trženje Nikakor ni nujno, da je vsaka konstrukcija kaj povsem novega. Bistveno je, da z njo odpravijo pomanjkljivosti in slabosti obstoječih rešitev in pridejo do boljših v okviru sredstev, ki so na voljo. Ta pa so ob zmanjševanju vojaških proračunov (z izjemo ZDA) vedno manjša. Zaradi tega in pa zaradi negotove presoje o tem, kakšna vrsta nevarnosti grozi, morajo biti sodobne konstrukcije bojnih letal kar se da prilagodljive, bolj ali manj večnamenske. Zanimivo pri vsem skupaj je, da so preliminarne študije o projektu ocenjene na zgolj odstotek vrednosti življenjskega cikla letala, čeprav ravno v tem obdobju lahko najbolj vplivajo na ceno v celotnem življenjskem ciklu letala.

 

Med zahtevami, ki se postavljajo pred projekt bojnega letala, je na prvem mestu njegova ubojnost: torej dobiti za čim manjše stroške (tu je prav tako mišljeno celotno življenjsko obdobje, ki vključuje snovanje, razvoj, preizkušanje, operativno rabo, vzdrževanje, servisiranje, nadgradnjo in posodabljanje, celotno podporo, šolanje in trenažo pilotov ter oskrbovalnega osebja ter naposled na koncu življenjske dobe tudi uničenje ali razgradnjo letala) kar največ.

 

Najcenejši oborožitveni sistem današnjih bojnih letal je top, že orožje kalibra 20 mm je primerno za zračne dvoboje z drugimi letali, čeprav so za bližinske zračne dvoboje najprimernejše orožje IR vodljive rakete. Ponavadi so lovci prestrezniki, ki delujejo proti manevrsko manj zmogljivim letalom, oboroženi z vodljivimi izstrelki zrak-zrak srednjega in dolgega dosega, opremljeni so z radarji velikega dosega in drugimi namerilnimi sistemi. Večnamenska bojna letala običajno nosijo kombinacijo orožij zrak-zrak in zrak-zemlja, pa tudi lovski bombniki in jurišniki so lahko oboroženi z orožji zrak-zrak za samoobrambo.

 

Naslednja velika zahteva sodobnih bojnih letal so manevrske zmogljivosti, z drugo besedo krmarljivost, najlažje jih ponazorimo s pojmom gibčnosti. Bojno letalo naj bi položaj in hitrost spreminjalo hitro, kar mu prinese ugodnejše izhodišče v zračnem boju. In kateri so tisti parametri, ki govorijo v prid dobri krmarljivosti in manevrskim zmogljivostim letala? To so faktor obremenitve (vertikalni pospešek g), polmer zavoja in kot najpomembnejša kotna hitrost v zavoju. Bojna prednost se skladno s temi parametri doseže z vzdrževanjem kotne hitrosti in rezervo moči, potrebno za pospeševanje in vzpenjanje.

 

Poleg omenjenih zmogljivosti mora imeti pilot še možnost lahkotnega in varnega upravljanja letala v zahtevnih manevrih. Skrajnih manevrskih zmogljivosti letala se namreč nikoli ne da doseči brez lahkotnega upravljanja letala.

 

Bojni radij je prav tako zelo pomemben dejavnik, ki govori o kakovosti bojnega letala. Boljše letalo je tisto, ki ob potrebnih manevrih, potrebnih na primer v zračnem boju, obdrži optimalen dolet oziroma bojni radij. Pri lovskih bombnikih je na primer zelo zaželena velika hitrost na majhni višini, na kateri se v radarski senci letalo približa cilju, ga uniči in se tako potem tudi varno izmakne.

 

Tudi vztrajnost sodi med osnovne zahteve pri sodobnem bojnem letalu. Gre za časovno enoto, v kateri letalo doseže čim večji akcijski radij z razpoložljivo količino goriva. čŒe lahko zmore določen profil leta do boja in v samem boju brez uporabe pogona z dodatnim zgorevanjem, pomeni to še toliko večjo zmogljivost letala. Pri tem je najbolj pomembno ugodno razmerje med potiskom in maso letala. Prav tako k vztrajnosti pripomore možnost oborožitve z različnimi vrstami orožij.

 

Dobra vidljivost je tudi nadvse pomembna, predstavlja pa zmožnost letala, da prvo zazna cilj in ga sledi. Predvsem je to pomembno za današnje prestreznike, ki odkrivajo in napadajo tudi cilje za vidnim horizontom. Enako pomembno je opozarjanje, da je letalo v radarskem snopu nasprotnikovega radarja, torej je opaženo in s tem potencialni cilj.

V konstrukciji sodobnih bojnih letal praktično ne gre več brez težnje po čim manjši radarski opaznosti ali nevidnosti letala. Nevidnost letala se izraža na več načinov, govorimo o radarski slabi opaznosti, vizualni nevidnosti in čim šibkejšem infrardečem signalu. Radarsko nevidnost dosežejo konstruktorji s postavitvijo takih površin letala, ki čim manj pravokotno odbijajo radarski snop, imajo čim manj kotov, imajo čim bolj zakrit kompresor motorja v vstopnik zraka, z uporabo radarsko absorbcijskih materialov, s čim manj zunanjimi nosilci orožij, minimalnim sevanjem energije lastnih elektronskih senzorjev, z ustreznimi elektronskimi protiukrepi in podobno. Vizualna opaznost letala pa se zmanjša z nedimljenjem motorjev; maskirno barvo, ki se staplja z okoljem in navidezno zmanjša letalo, prav tako s slabo opaznimi številčnimi in identifikacijskimi oznakami.

 

Infrardečo neopaznost letala dosežejo s čim manjšo uporabo komore za dodatno zgorevanje, ki daje veliko toplotno sliko.

 

Prožnost letala pomeni hitro vrnitev letala v akcijo, potem ko je v prejšnji že sodelovalo. Za dosego prožnosti pa je potrebno dobro in zanesljivo vzdrževanje, hkrati pa mora biti letalo primerno trdoživo in hitro popravljivo.

 

Problem prožnosti je nastal po šestdesetem letu, ko je zapletenost in kompleksnost bojnih letal narekovala veliko ur priprav in vzdrževanja za vsako uro naleta bojnega letala. Obenem so uporabniki izražali potrebo po vse boljši zaščiti vitalnih delov letala in posadke.

 

Ob zmanjševanju proračunov postaja eden bistvenih elementov tudi cena letala, ne samo nakupna, pač pa predvsem cena za uro uporabe letala in cena celotnega življenjskega ciklusa letala. Cene bojnih letal so začele hitro naraščati po drugi svetovni vojni, v zadnjem desetletju pa prav strmoglavo. Največji vpliv na takšen dvig cen je kompleksnost opreme, avionika je v začetku obsegala le nekaj odstotkov cene celotnega bojnega letala, z vgrajevanjem radarjev v petdesetih letih se je ta del v ceni letala že odražal tretjinsko, največje nesorazmerje pa so elektronski sklopi dosegli v sedemdesetih letih, ko so letalsko elektroniko razvijali posebej za vsako vrsto letala. Danes v sodobnem bojnem letalu elektronski sklopi obsegajo 40 do 50 % cene letala, ostalo pa gre na račun motorjev, same zgradbe letala in mehanske opreme.


Nazaj