offline
- VLADA-M.
- Ugledni građanin
- Pridružio: 22 Dec 2006
- Poruke: 396
- Gde živiš: Zemun
|
FRANCUSKI NEBESKI MUSKETAR
https://www.mycity.rs/must-login.png
Prelomni trenutak u razvoju aviona "Rafale" je bila 1985. godina, kada se Francuska povukla iz programa evropskog lovačkog aviona. Bogato iskustvo u razvoju borbenih aviona je uverilo Francuze, da mogu sopstvenim snagama da projektuju i proizvedu novi borbeni avion, opremu i naoružanje za 21. vek.
Značaj francuske odluke je ne samo u tehnologijama primenjenim na demonstratoru i na njihovom usavršavanju tokom ispitivanja deomonstratora, već i u ulozi novog aviona u narednom veku koji će zameniti avione tipa "Mirage", "Super Etendard", kao i lovce-bombardere tipa "Jaguar". Naime, većina tehnologija je zasebno ispitivana, ali su se one prvi puta zajedno našle na tehnološkom demonstratoru - avionu "Rafale A", kako bi se smanjio rizik razvoja aviona nove generacije. Treba naglasiti, da u ranijim projektima, kao što su "Mirage F.1" i "Mirage 2000", nije bilo sličnog tehnološkog demonstracionog programa. Sve te nove tehnologije u oblasti aerodinamike, strukture, komandi leta, izgledu kabine, eletronske opreme, optoelektronske opreme i sistema imaju jedinstven cilj - poboljšanje manevribilnosti aviona i izvođenje transsoničnih manevara sa visokim opterećenjem.
Tehnološki demonstracioni program
Tehnološki demonstrator "Rafale A" je poleteo 4. jula 1986. godine. Bio je to devedeset drugi eksperimentalni avion firme Dassault za 40 godina postojanja. Tehnološki demonstrator je leteo 460 puta u vremenu između jula 1986. i jula 1989. godine, pogonjen sa dva američka motora F404-GE-400 firme General Electric. Zatim je jedan od motora F404 zamenjen novim motorom M88-2, radi njegove verifikacije u letu.
Presudan uticaj na aerodinamičku konfiguraciju aviona "Rafale" su imali bogato iskustvo firme Dassault u projektovanju delta krila i postojeći avion "Mirage 2000". Naime, delta krila su izabrana za avione "Mirage" zbog velike tetive u korenu krila i zbog tankog aeroprofila, koji zajedno daju manji talasni otpor. Međutim, kazna za klasično delta krilo je bila velika brzina sletanja - oko 330 km/h. To veoma dobro znaju i piloti aviona "MiG-21". Zbog tog nedostatka firma Dassault je jedno vreme odustala od delta krila i na avionu "Mirage F.1" primenila strelasto krilo. Pokazalo se, da su avioni "Mirage F.1" (sa strelastim krilom) i "Mirage III" (sa delta krilom) imali slične performanse, ali je "Mirage F.1" imao znatno manju brzinu sletanja - oko 260 km/h. Zahvaljujući električnim komandama i njihovim mogućnostima da stabilišu prirodno nestabilan avion, firma Dassault je na "Mirage 2000" ponovno ugradila delta krila. Pri tome je poboljšana manevribilnost, ali je i brzina sletanja smanjena na oko 260 km/h.
Međutim, od "Rafala" se tražilo više. To "više" nije moglo da zadovolji obično delta krilo. Rešenje je pronađeno u "kanar" konfiguraciji - u ugradnji horizontalnog repa ispred krila. I na ovom polju Dassault ima bogato iskustvo, jer je na taj način tražio "lek" za smanjenje brzine sletanja delta krila. Započeto je s uvlačećim kanar površinama na avionu "Milan" 1969. godine. Zatim su 1979. godine sledili uvlačeći pokretni kanari na avionu "Mirage 4000" i 1982. godine na "Mirage IIING" - ugrađeni radi destabilizacije aviona s električnim komandama u korist manevribilnosti. Pored poboljšanja celokupne aerodinamičke efikasnosti, kanari na "Rafalu" su namenjeni i za poboljšanje efikasnosti krila pri letu na velikim napadnim uglovima.
Za razliku od prethodnih projekata, na "Rafalu" su upotrebljeni poluovalni uvodnici vazduha, spušteni prema donjaci trupa. Time je obezbeđeno, da prednji deo trupa na velikim napadnim uglovima skreće struju vazduha u uvodnike motora. Koncepcija uvodnika vazduha omogućuje "Rafalu" da ima kraći stajni trap (da bude niže na zemlji) od britanskog tehnološkog demonstratora "EAP", pa i od samog aviona "EF 2000", a istovremeno se oslobađa centralna linija trupa za nošenje tereta za podvešavanje. Uvodnici vazduha su fiksni (bez pokretnih delova), ali obezbeđuju maksimalnu brzinu leta aviona oko dva Maha.
Komande leta
Komande leta za avion "Rafale" su razvijene iz komandi leta aviona "Mirage 2000". To su četvorostruke komande s potpunim "ovlašćenjem" sa tri digitalna kanala i s jednim rezervnim analognim kanalom. To znači, da upravljanje avionom faktički vrši kompjuter, a da su pilotove komande samo jedna od mnogobrojnih ulaznih veličina. "Rafale A" ima 17 upravljačkih površina - 6 elevona, 6 sekcija pretkrilaca, dva kanara, dve aerodinamičke kočnice i krmilo pravca. Pored funkcije stabilizacije prirodno nestabilnog aviona, komande leta na "Rafalu" obezbeđuju tzv. "bezbrižno upravljanje" - jer automatski ograničavaju maksimalni napadni ugao (da bi se sprečilo prevlačenje aviona), kao i maksimalno g-opterećenje i ugaonu brzinu valjanja u funkciji od spoljašnje konfiguracije podvesnih tereta - da bi se sprečilo oštećenje strukture. Sistem komandi leta kontinualno "doteruje i podešava" položaj kanara, elevona i pretkrilaca, kako bi se optimizirala aerodinamika aviona i obezbedili maksimalan uzgon i minimalan otpor.
Komfor kabine
Kod "Rafala A" sedište je nagnuto pod uglom od 32 stepena i pilotova kolena su podignuta, da bi se organizam rasteretio od g-opterećenja. Naime, smanjenjem visine položaja pilotove glave smanjuje se opterećenje srca za dovođenje krvi u mozak. Pilotsko anti-g odelo je povezano sa sistemom komandi leta, tako da se naduvava u skladu sa narastanjem opterećenja. S obzirom da je pri manevrisanju sa velikim g-opterećenjem pilotu teško pokretati ruke, na "Rafalu" je uvedena bočna pilotska palica. Tako pilot sa minimalnim naporom i zadržavanjem ramena u istom položaju upravlja avionom i motorima. To je tzv. princip HOTAS - ruke stalno na ručici gasa i na pilotskoj palici.
S obzirom da pilot tokom leta drži glavu nagnutu unazad i podignuta kolena, može da vidi samo manji deo instrumentske table. Zbog toga je primaran instrument širokougaoni gornji prikazivač - HUD sa vidnim poljem od 200 po vertikali i 300 po horizontali. Ispod HUD je ugrađen prikazivač u visini čela (Head Level Display - HLD), takođe fokusiran u beskonačnosti, da bi pilot bez ikakvog prilagođavanja oka mogao pratiti podatke na oba prikazivača. Na HLD se može prikazivati TV slika i termovizijska slika. Na bočnim stranama centralne instrumentske table se nalaze dva kolor višenamenska prikazivača, a između kolena je rezervni prikazivač sa tečnim kristalom. Na centralnom delu prednjeg dela instrumentske table se nalazi višenamenska tastatura, koja služi za izbor modova navigacije, radio-komunkacije i identifikacije.
Serijski “Rafale”
Posle završetka letnih ispitivanja tehnološkog demonstratora može se reći, da je "Rafale" dvomotorni višenamenski borbeni avion, namenjen za izvršenje četiri primarna zadatka: za protivvazdušnu odbranu, za ostvarivanje premoći u vazduhu, za dejstva vazduh-zemlja i vazduh-more i za izviđanje. Masa praznog aviona za potrebe RV iznosi oko 9.900 kg, dok varijanta za ratnu mornaricu ima masu veću za oko 750 kg. Povećanje mase mornaričke verzije aviona je izvršeno zbog ugradnje kuke za zaustavljanje na nosačima aviona i zbog ojačanja stajnog trapa i strukture aviona. "Rafale" je avion klase brzina dva Maha, sposoban da izvodi manevre s opterećenjem do 9 g i može da leti i izvršava sve zadatke u svim meteorološkim uslovima, danju i noću. Za njegov pogon se koriste dva motora M88-2 firme Snecma.
Avion se razvija u tri verzije: jednosed "Rafale C" i dvosed "Rafale B" (za RV Francuske) i jednosed "Rafale M" (za RM Francuske).
Do sada je proizvedena predserija od četiri aviona. Prvi od njih je "Rafale C01". Francuska vlada je naručila avion "Rafale C01" aprila 1988. godine i odobrila njegov razvoj za RV i za mornaricu, tj. verziju aviona koja poleće sa kopnenih aerodroma i verziju koja poleće sa nosača aviona.
Razlike između demonstratora i serijskog aviona
U celini posmatrano, predserijski avion je sličan tehnološkom demonstratoru. Predserijski avion je zadržao delta krila demonstratora, jedan vertikalni rep, pokretne kanare na nosu i specifično oblikovan nosni deo trupa, koji obezbeđuje optimalno strujanje vazduha u uvodnike motora. Tehnološki demonstrator je obezbedio neophodne podatke za "doterivanje" predserijskog aviona.
Predserijski "Rafale" je manjih dimenzija i kompaktniji od tehnološkog demonstratora. Njegova struktura je "doterana": da bi se poboljšale "stelt" karakteristike, da bi se prilagodili motori M88-2 i da bi se izvršila integracija navigacijsko-nišanskog sistema i naoružanja.
Površina kanara na predserijskom avionu je povećana, a koreni deo kanara je ugrađen na konzolu koja viri iz trupa. Kanari su proizvedeni od titanijuma, primenom superplastičnog oblikovanja i difuzionog zavarivanja. To je omogućilo, da se osovina za pokretanje kanara ugradi unutar samih kanara.
Koreni deo krila je produžen u obliku strejka duž spoljašnjeg zida uvodnika vazduha. Trup iznad strejkova ima malo ispupčenje duž linije, koja se kreće od gornjeg dela uvodnika vazduha prema izlaznoj ivici kanara.
Zadržani su i poluovalni uvodnici vazduha. Uvodnici imaju cepač vazduha, nemaju pokretne delove i obezbeđuju povoljno strujanje vazduha za rad motora M88-2 u anvelopi leta aviona.
Top DEFA 791 kalibra 30 mm, čija je brzina gađanja 2.500 metaka u minuti, ugrađen je u korenu desnog krila ispod samog strejka, za razliku od tehnološkog demonstratora koji je imao ugrađen top sa leve strane.
Nosna noga stajnog trapa ima dva točka, a demonstrator je imao jedan. Uvlači se unapred - u smeru leta, i tako obezbeđuje dovoljno prostora ispod trupa za ugradnju podvesnih tereta duž centralne linije trupa. Na napadnim ivicama delta krila su ugrađena dvodelna pretkrilca od titanijuma, izrađena tehnologijom superplastičnog oblikovanja i difuzionog zavarivanja, koja su zamenila trodelna pretkrilca demonstratora. Takođe su trodelni elevoni zamenjeni dvodelnim.
Napadna ivica vertikalnog stabilizatora se blago stapa sa trupom, a na bočnoj strani se nalaze uvodnici vazduha za pomoćni motor - APU (Auxiliary Power Unit). Na gornjoj površini vertikalnog stabilizatora dominira horizontalno kućište za smeštaj sistema za elektronska dejstva nazvanog "Spectra" (proizvođači su firme: Thomson- -CSF, Dassault Electronique i Matra).
Zadržana je kabina kapljastog oblika, ali je unutrašnjost dorađena. Zadržana je dobra vidljivost od 360 stepeni. Glavni instrument je gornji širokougaoni holografski prikazivač, ispod njega je novi prikazivač u visini čela, a sa bočnih strana prikazivača u visini čela se nalaze dva "tač-skrin" (touch-screen) prikazivača. Na prikazivaču HUD se prikazuju podaci vezani za upravljanje avionom, za izvršenje zadatka i za lansiranje oružja. Na prikazivaču HLD se prikazuje taktička situacija u vazduhu i podaci sa senzora, a na "tač-skrin" prikazivačima se prikazuje status sistema i podaci vezani za zadatak.
Izbacivo sedište je nagnuto pod uglom od 29 stepeni, što je malo smanjenje ugla u odnosu na demonstrator, kod kojeg je ugao nagiba iznosio 32 stepena. Kompromis u nagibu sedišta je učinjen radi dobrog pozicioniranja pilotove glave pri prilazu na sletanje, bilo na kopneni aerodrom, bilo na nosač aviona.
Hidraulički sistem predserijskog aviona radi pod pritiskom od 350 bara, u poređenju sa 280 bara na demonstratoru. Naravno, veći pritisak obezbeđuje veću snagu servo-pokretača upravljačkih površina.
Verzija aviona za RV ima 14 tačaka za podvešavanje tereta, od kojih su pet tzv. "mokre tačke", tj. na njih se mogu podvesiti dopunski rezervoari za gorivo. Mornarička verzija ima 13 tačaka za podvešavanje tereta, od kojih su pet takođe "mokre tačke".
Radijus dejstva se može bitno povećati nošenjem podvesnih rezervoara koji sadrže i do 125% količine unutrašnjeg goriva ili punjenjem aviona gorivom u vazduhu. "Rafale" može da nosi pet rezervoara za podvešavanje (3 x 2.000 l i 2 x 1.300 l), dok u unutrašnjim rezervoarima može da nosi 5.325 l. Na 14 tačaka za podvešavanje može da nosi bogat arsenal naoružanja, čak i kada nosi dopunske rezervoare za gorivo.
Oprema i avionika
Na avionu "Rafale" je izvršena globalna integracija navigacijsko-nišanskog sistema, komandi leta, sistema za elektronska dejstva, upravljanja podvesnim teretima, upravljanja motorima i integracija svih avionskih sistema i opreme (sistema za gorivo i hidrauličkog sistema, sistema za kondicioniranje, elektroopreme i komunikacijskog sistema). Upravljanje integracijom sistema vrše dva kompjutera.
Integracija opreme, naoružanja, sistema i aviona je izvršena preko Digibus digitalne magistrale podataka, koja sadrži dva kabla: jedan za prenos podataka brzinom 1 megabit/s, a drugi za prenos protokolarnih poruka.
"Rafale" ima višemodni impulsno- -Doplerov navigacijsko-borbeni radar RBE2; unutrašnji IC- senzor i nišan na pilotskoj kacigi.
Kao i evropski lovački avion "EF 2000" i "Rafale" ima sistem za upravljanje glasom, koji obezbeđuje tridesetak govornih upozorenja o neispravnostima (otkazima) i kvarovima sistema i omogućuje pilotu izdavanje govornih komandi vezanih za izbor radio-frekvencije, za upravljanje naoružanjem i za izbor modova za upravljanje.
Logika projektovanja avionskih sistema se zasniva na jednostavnosti, na automatskom praćenju njihovog stanja i na automatskoj rekonfiguraciji u slučaju neispravnosti (otkaza). To znači, da su rezervni sistemi stalno u "pripravnosti" i da čekaju da ih kompjuter uključi u rad radi preuzimanja otkazale funkcije, čiji rad dubliraju. Time se bitno smanjuje radno opterećenje pilota.
Avionika obezbeđuje Rafalu let na maloj visini kroz izbegavanje prepreka i praćenje terena.
Materijali
S obzirom da je manevribilnost aviona funkcija odnosa potisak/masa, smanjenje mase je diktirano prvenstveno potrebnim performansama, a zatim cenom projekta. Zbog toga je oko 35% strukture aviona "Rafale" izrađeno od savremenih materijala - ugljeničnih kompozita, kevlara, legura aluminijum-litijum i superplastično oblikovanog titanijuma. Kompoziti učestvuju u masi strukture sa oko 24% i čine oko 70% "okvašene" površine aviona (površine, koja je izložena dejstvu vazdušne struje).
Pogonska grupa
Razvoj motora M88 je započet početkom osamdesetih godina, sa zahtevanim početnim potiskom reda 73 kN i sa mogućnošću njegovog povećanja do 105 kN istim gasogeneratorom. Demonstracija tehnologija i dokazivanje projekta su izvršeni kroz četvorogodišnji program na motoru M88-1. Motor M88-2 ima odnos potiska i mase 8,13 : 1, lopatice turbine su mono-kristalne sa vazdušnim hlađenjem, a temperatura na ulazu u turbinu je 1.850 K. On ima: umeren stepen dvostrujnosti od 0,5; stepen sabijanja kompresora niskog pritiska (KNP) 3,8, a kompresora visokog pritiska (KVP) 6,9; trostepeni KNP, šestostepeni KVP; jednostepene turbine visokog i niskog pritiska i elektronski sistem za upravljanje (FADEC). Kompletan motor se sastoji od 15 modula koji se mogu zamenjivati bez potrebe podešavanja ili uravnoteženja, a veći broj delova se skida bez potrebe skidanja motora s aviona.
“Stelt” karakteristike
"Stelt" karakteristike (smanjenje signature aviona u vazduhu) su prvenstveno ostvarene kroz gotovo idealan aerodinamički oblik, kroz intenzivnu upotrebu kompozitnih materijala i kroz upotrebu optoelektronskih senzora, ali su degradirane primenom širokog spektra sredstava za podvešavanje i nemogućnošću superkrstarenja (leta nadzvučnom brzinom bez uključenja dopunskog sagorevanja).
Pored delomičnog ispunjavanja zahteva "steltnosti", nedostatak "Rafala" je i nemogućnost izvođenja supermanevara koje izvode avioni "Su-27", "Su-35", "Su-37" i "F-22", jer nema ugrađen sistem za vektorisanje sile potiska.
Naoružanje
Avion "Rafale" može da nosi preko devet tona ubojnih sredstava. Od vatrenog naoružanja nosi jedan top DEFA 791 kalibra 30 mm. Za dejstva vazduh-vazduh može da nosi rakete Magic, Sidewinder, Mica, ASRAAM i AMRAAM; za protivbrodska dejstva može da nosi poznate rakete Exocet AM-39, Harpoon i Penguin 3; za dejstva vazduh- zemlja može da nosi protivradarske rakete ALARM i HARM, laserski samonavođene rakete i bombe, klasične avio-bombe raznih vrsta i kalibara, nevođene rakete, leteći kontejner "Apache" ... Pored dejstva klasičnim naoružanjem "Rafale" može da izvodi i napade nuklearnim oružjem.
Pogodnost za održavanje
Od samog početka projekta strogo se vodilo računa o logističkoj podršci avionu tokom čitavog veka upotrebe, koji iznosi 25 - 30 godina. Avion je tako projektovan, da se njegova namena, odnosno vrsta zadatka, može izmeniti u roku od 15 minuta; zamena jednog motora za 60 minuta; punjenje gorivom za 4 - 7 minuta (u zavisnosti o konfiguracije); provere komandi leta i stanja naoružanja se vrše automatski; obezbeđen je lak pristup tačkama za podvešavanje tereta, topu, lanserima i opremi; obezbeđeno je automatsko nadgledanje (monitoring) svih sistema u realnom vremenu; održavanje aviona se vrši prema stanju... Zahvaljujući svim navedenim odlikama smanjen je i broj stručnjaka za osnovno održavanje aviona.
Perspektive aviona “Rafale”
Do kraja 1997. godine francusko RV i mornarica su naručili ukupno 13 serijskih aviona ""Rafale", a procenjuje se, da je Francuskoj potrebno ukupno oko 300 takvih aviona. Racionalnim programom razvoja ovog aviona, čak i pre uvođenja u naoružanje, svetu su ponuđne tri njegove verzije: jednosed i dvosed kao višenamenski avion za poletanje sa kopnenih aerodroma i jednosed - mornarički avion za poletanje sa nosača aviona. Nesumnjivo, to je avion četvrte generacije. Za većinu zemalja to je skup avion, manje-više cena je ekvivalentna ceni aviona "F-15E", ali za razliku od njega "Rafale" u sebi integriše sve najsavremenije verifikovane tehnologije. Sigurno je, da mu na svetskom tržištu konkurišu evropski lovac "EF 2000", američki "F-22", ali i familija ruskih suhoja i "MiG-33". Ovog trenutka je realno očekivati, da će potencijalni kupci biti oni koji u svom naoružanju već imaju avione "Mirage". Dakle, kupci bi mogli da budu one zemlje, koje ne žele da im se prodavac aviona meša u način operativne upotrebe aviona ili da im ograničava način upotrebe i vrstu kupljenog naoružanja.
TAKTIČKO-TEHNIČKE KARAKTERISTIKE AVIONA RAFALE C
Prvi let - 19.05.1991.
Uvođenje u naoružanje - 1998.
Razmah krila - 10,80 m
Dužina aviona - 10,30 m
Visina aviona - 5,30 m
Površina krila - 45,70 m2
Masa praznog aviona - 9.900 kg
Maksimalna masa - 24.500 kg
Masa spoljašnjih tereta - 9.500 kg
Masa unutrašnjeg goriva - 4.500 kg
Masa spoljašnjeg goriva - 7.500 kg
Broj tačaka za podvešavanje - 14
Maksimalno opterećenje - +9/-3,2 g
Maksimalna brzina - 1,8+ M
Brzina sletanja - 210-220 km/h
Dužina sletanja - 400-450 m
Ugaona brzina valjanja - 270 o/s
Vertikalna brzina penjanja - >305 m/s
Dolet - >1800 km
Vreme patroliranja - >3 h
Cena - 55.000.000 US$
Izvor: "AEROMAGAZIN" br.2
Autor: mr. Mato Siladić dipl.ing
|
)
