A jövő katonai helikopterei

A jövő katonai helikopterei: a harctér királynői

A helikopter viszonylag új találmány, de rövid idő alatt szép karriert futott be, sikerességének egyik bizonyítéka, hogy a világ szinte összes hadserege rendelkezik vele. Azon képessége, hogy helyből fel és le tud szállni, vagyis nincs szüksége kifutópályára, pótolhatatlan eszközzé tette, de ez vajon a jövőben is így marad?

Hogyan működik a helikopter?

Elkerülhetetlen, hogy a helikopter alapvető működését egy picit áttekintsük a téma elején, de igyekszem rövidre fogni, és csak a katonai helikoptereknél előforduló megoldásokra koncentrálni.

A helikopter elsőre egy igen egyszerű eszköznek tűnik: kell egy (vagy több) függőleges irányú légcsavar (a helikoptereknél a rotor vagy forgószárny elnevezés használatos), amely szépen felemeli a járművet. Ezt az emelőerőt kifejtő rotort (vagy rotorokat) hívjuk főrotornak, feladata a helikopter számára szükséges felhajtóerő termelése, vagyis ez tartja a levegőben az egész gépet. A probléma ott kezdődik, hogy a főrotor meghajtása forgatónyomatékot hoz létre, ami a függőleges tengely körüli forgásra készteti a helikoptert. Ennek megakadályozására a legkényesebb kérdés, amelyre számtalan megoldás született már. A főrotor feladata továbbá a legtöbb esetben helikopter hosszanti (előre vagy hátra) és keresztirányú (oldalra való) mozgásának megoldása, amit vagy úgy érnek el, hogy az egész forgószárnyat megdöntik az adott irányba, vagy az éppen adott oldalon lévő rotorlapátok állásszögét növelik meg az úgynevezett ciklikus vezérléssel.

A gép felemeléséhez szükséges erőt a főrotor adja

Az előrehaladáshoz a főrotort megdöntik előre

A forgatónyomaték (Torque) a forgásiránnyal (Rotation) ellentétes irányba forgatná a helikoptert, ezért azt valahogy ki kell egyenlíteni

A legkézenfekvőbb megoldás a forgatónyomaték problémájára, ha két ellentétesen forgó főrotort szerelnek a gépre, melyek forgatónyomatéka kiegyenlíti egymást. A két rotor kerülhet egymás mellé, egy-egy szárnytartó végére, de ez ritka megoldás, vagy egymás mögé, egy dobozszerű testre - például a CH-47 Chinook esetén. Ez utóbbi ideális megoldás egy nehéz teherszállító helikopter esetén, ott, ahol nincs szükség nagy manőverezőképességre.

A tandemrotoros CH-47

Ha a két ellentétesen forgó rotort egymás fölött helyezik el, akkor beszélünk koaxiális elrendezésről. Itt a gép farkán lévő kormányfelületek segítenek a kormányzásban. Ezt a meglehetősen bonyolult megoldást jelenleg csak egyetlen gyártó, az orosz Kamov használja, de ők már évtizedek óta, és rengeteg tapasztalatot szereztek vele kapcsolatban. A hősidőkben, a két világháború között több kísérleti helikopter esetén is ezt a megoldást használták (például Asbóth Oszkár is), de akkoriban a jó irányíthatóságot még nem sikerült megoldani.

Ka-50 koaxiális rotorral. Látható, hogy a két rotor egymás fölött foglal helyet

A legáltalánosabb megoldás azonban továbbra is az Oroszországban született, majd az USA-ba emigrált Igor Sikorsky által 1939-ben bemutatott, azóta "hagyományos" helikopter-elrendezésként aposztrofált farokrotor használata, ami kiegyenlíti a főrotor forgatónyomatékát, és a farokrotor lapátjainak állásszögét állítva egyben képes a függőleges tengelye körül forgás irányítására is. Az amerikai védelmi minisztérium nagy figyelmet szentelt az új találmánynak, és Sikorsky sikeres kísérleti gépei után végül több mint 100db R-4B helikoptert rendeltek a különféle amerikai fegyveres erőknek.

Az első rendszerbe állított katonai helikopter, az R-4

A helikopter képességei még mindig páratlanok: képes bármely irányba repülni, akár hátrafelé is, de akár egy adott pozíció felett is egyhelyben lebeghet, és szinte bárhol leszállhat, ahol van egy kis egyenes és tiszta terep. A helikopterek hasznos képessége az autorotáció is: aa a főrotort egy tengelykapcsoló segítségével leválasztják a meghajtásról, a süllyedő helikopter rotorlapátjait a légáram megforgatja, így felhajtóerőt termel, csökkenti a süllyedés sebességét, így (ideális körülmények esetén) ha például a hajtómű működésképtelenné válik akár sérülés nélkül is leszállhat a helikopter.

A helikopter katonai alkalmazása

A Vought-Sikorsky R-4-es helikopter még igencsak kezdetleges szerkezet volt, ahogy első követőik is: a benzinmotoros erőforrás miatt igen kicsi volt a teherbírásuk, a pilóta mellett maximum néhány embert, esetleg helyettük mindössze egy-kétszáz kilogrammnyi terhet tudtak magukkal vinni. Használhatóságukat mégsem kérdőjelezhette meg senki, hiszen tökéletesen megfeleltek a csendes-óceáni hadszíntéren futárfeladatokra és súlyos sérültek gyors korházba juttatására, sőt, 1944-ben még egy Burma felett lezuhant repülőgép személyzetét is sikeresen kimentette egy R-4-es. A haditengerészet és a parti őrség is nagy fantáziát látott benne, hiszen a helikoptereknek nem kellett hosszú felszálló fedélzet, és úszótalpakkal felszerelve képesek voltak a vízbe esett embereket kimenteni. Az első helikopterek szinte kizárólag könnyű és erős csőváztestű helikopterek voltak, és ahol lehetett igyekeztek spórolni a tömeggel.

Egy tipikus 50-es évekbeli könnyű helikopter, a H-23

A helikopterek első komolyabb, tömeges bevetése a koreai-háborúban volt, ahol felderítésre, megfigyelésre illetve sérültek kimentésére használták őket nagyobb számban. Itt már megjelentek a felfegyverzett helikopterek is, de a korlátozott hasznos terhelés miatt csak két 7,62 mm-es géppuskát vihettek magukkal, ami nem jelentett túl komoly tűzerőt. De ezek a gépek még mindig viszonylag kezdetlegesek voltak, és viszonylag kicsi volt a teherbírásuk.

Eközben a világ többi részén is elkezdődött a helikopterek sorozatgyártása, főleg a Szovjetunió és Franciaország tudta felvenni a versenyt az amerikaiakkal, és egyre nagyobb helikoptereket sikerült építeniük, és a hasznos terhelést is egyre feljebb tornázták. A szovjet Mil Mi-4-es például már 14 katonát vagy 1,6 tonna terhet volt képes felemelni, erőforrása pedig egy II. világháborús dugattyús repülőgépmotor változata volt.

Egy kelet-német Mi-4-es helikopter. A 14 hengeres, dugattyús csillagmotor a gép orrában foglalt helyet

Ez utóbbi rá is nyomta a bélyegét a helikopterek alkalmazhatóságára. A belsőégésű dugattyús motorok a feladatra nehezek voltak, más megoldást kellett találni. Ez pedig fel is tűnt a tengelyteljesítményt leadó gázturbinák képében, amellyel először a Kaman K-225-ös helikopter repült. Itt a forgószárnyakat egy lassító áttételen keresztül egy gázturbina hajtja meg, mely azonos méret és tömeg mellett sokkal nagyobb teljesítményt képes leadni, igaz azon az áron, hogy az üzemanyag-fogyasztása is jelentősen nagyobb. A gázturbina rövid idő alatt szinte teljesen kiszorította a dugattyús motorokat a helikopterekről, azok ma már csak az ultrakönnyű civil helikoptereken találhatók meg.

Az Egyesült Államokban az UH-1, a keleti blokkban a Mi-8 hódította meg az eget, az UH-1 pedig szinte azonnal indult is a dél-ázsiai hadszíntérre, Vietnamba és Kambodzsába, ahol mindenes helikopterként szinte a háború jelképévé vált. Csapatszállításra, felderítésre, felszerelések szállítására, sérültek kimentésére használták, felfegyverezve pedig harci feladatokra. A Huey igen sikeresnek bizonyult, ahogy többi társa is, hiszen a légi szállítás nagyon nagy mozgékonyságot adott a csapatoknak, így azok rövid idő alatt akár az ellenség hátába is kerülhettek. Azonban a hegyes vidéken a helikopterek egyik sajátos tulajdonságával is találkoztak: a magasabb területeken a ritkább levegő miatt csökken a helikopterek teljesítménye, ami miatt kevesebb embert, felszerelést, vagy sérültet szállíthattak.

Egy harci UH-1-es irányítatlan rakéktaindító csőköteggel és egy 40 mm-es gránátvetővel az orrában

Ebben az időben a harci helikopterek még egyszerű szállító helikopterek voltak, amelyekre fegyvereket szereltek, elsősorban géppuskákat, irányítatlan rakétákat, majd irányított páncéltörő rakétákat. Ez utóbbi igen potenciális fegyverré tette, hiszen képessé vált akár több kilométernyi távolságból egy harckocsi elpusztítására. Ezek a szállítóhelikopterekből kialakított harci változatok még mindig népszerűek a fegyverpiacon, hiszen sokkal olcsóbbak, mint egy valódi, célirányosan kialakított harci helikopter.

Egy Dauphin 2-es helikopter hajó elleni rakétát indít

A vietnámi háborúban azonban komoly hiányosságok is felmerültek a felfegyverzett UH-1-esekkel. Miután szállításra tervezték őket, szélesek és nagyok, hiszen ehhez nagy belső tér kellett, amire viszont nem volt szükség a harci változatnak, hiszen a fegyvereket a gép oldalára, csővázakra erősítették fel. Ezért egy kifejezetten harci gép fejlesztését kezdték meg, amelynek keskeny, áramvonalas törzse van, nagy sebességre képes, és erős fegyverzettel látták el. Az ambiciózus program eredménye az AH-56 "Cheyenne" lett, de a gép túl bonyolultnak és drágának bizonyult, ezért végül is egy olcsóbb és egyszerűbb alternatívát kerestek.

A Bell az UH-1 alapján, annak meghajtási rendszerét meghagyva létrehozott egy nagyon keskeny törzsű, erősen felfegyverzett helikoptert, az AH-1 Cobrát. A helikopter orrába egy forgatható torony került, amelybe 40 mm-es gránátvetőt és 7,62 mm-es Gatling-géppuskát szereltek, a törzs két oldalára csonkaszárnyak alá pedig négy rögzítési pontra lehetett irányítatlan rakétablokkokat, géppuska- vagy gépágyúkonténereket, illetve irányított páncéltörő rakétákat helyezni.

AH-1G gyakorlórepülésen

A Szovjetunió is követte a példát, ők a saját közepes szállító helikopterükből, a Mi-8-asból alakították ki a harci változatot, a Mi-24-et. A gép azonban néhány téren eltér amerikai ellenfelétől: sokkal nagyobb, és a törzsében utasteret alakítottak ki, vagyis képes csapatszállításra. A szovjetek is nagy számban használtak helikoptereket az 1980-as évekbeli afganisztáni háborúban, ám ez a harctér jelentősen eltér attól, amelyen az amerikaiak harcoltak egy évtizeddel korábban. Afganisztán hegyes vidéken szintén problémát okozott a ritka levegő, de még ennél is több gondot jelentett a por, ami a hajtóművekbe kerülve "megette" a gázturbinák lapátjait, ezért hamarosan szinte minden szovjet helikopteren megjelentek a centrifugális elven működő porszűrők. A szovjet helikopterek legnagyobb gondja viszont hamarosan a CIA által az afgán ellenállókhoz eljutatott vállról indítható légvédelmi rakéta lett, melyek a hajtóműből kiáramló hőt követték.

Az USA-ban az AH-64, a Szovjetunióban a Mi-28 és a Ka-50/-52, Dél-Afrikában a Rooivalk, Európában pedig a Mangusta és a Tiger/Tigra jelentette a következő lépést. A kritikus helyeket páncélzattal látták el, mindent megtéve a gép és a legénység túléléséért. No persze a páncélzat egy helikopter esetében leginkább könnyű kevlárszálas kompozit műanyagokat jelent, amelyek a repeszektől és a kézifegyverek tüzétől óvja a legénységet és a hajtóművet. Ezeknek a gépeknek jellemzője, hogy olyan rögzített futóművel készülnek, amelyek kemény földet éréskor elnyelik a becsapódási energia egy részét, a maradékot pedig a speciálisan kialakított ülések próbálják levezetni, hogy a pilóta túlélhessen egy zuhanást. 

AH-64D Apache Longbow teljes harci díszben, 16 db Hellfire rakétával

A Ka-50 érdekes vonása a katapultülés, a helikopterekben ez az eszköz ritka jelenség, mivel katapultálás előtt valahogy el kell távolítani a forgó rotort (vagy rotorokat) a géptől, például lerobbantják a lapátokat. Mivel pedig a harci helikopterek jellemzően úgyis kis magasságban repülnek, így nincs meg a kellő reakcióidő a cselekvésre. A Ka-50 esetén is csak mintegy 100 méter felett van jó esély a túlélésre katapultáláskor. Persze a dolgot onnan is meg lehet közelíteni, hogy ha egy AH-64 vagy Tigre/Tiger mondjuk 600 méteren kap végzetes találatot, akkor ott a személyzet maximum buzgón imádkozhat. A Ka-50-ben viszont Iván káromkodva meghúzza a katapult fogantyúját...

Fegyverzet terén a jellemzők a 30 mm-es gépágyúk lettek, melyek páncéltörő lövedékei akár egy harckocsi páncélzatának gyengébb részeit is képesek átütni, illetve az irányított páncéltörő rakéták harckocsi-elhárításra, valamint irányítatlan rakéták baráti egységek tűztámogatására. Viszonylag friss a hőkövető légiharc rakéták feltűnése, melyek segítségével az ellenséges helikopterek leküzdését könnyítik meg.

MH-57J "Pave Low", amelynek a feladata mélyen az ellenséges vonalak mögé hatolni mélyrepülésben, hogy ott kommandósokat rakjon ki, vagy egy lelőtt pilótát szedjen fel

A szállítóhelikopterek terén elsősorban a megbízhatóság növelése kapott nagy figyelmet, valamint az éjjellátó rendszerek elterjedése, és a modern navigációs és kommunikációs rendszerek alkalmazása. A különleges feladatokat ellátó (például speciális egységek szállítását ellátó) helikopterek esetén mindez hatványozottan igaz, ezen gépek légi utántöltésre képesek (a viszonylag lassan repülni képes C-130-asokból is feltankolhatják magukat), vagyis a hatótávolságuk jelentősen megnőtt. Emellett még plusz üzemanyagtartályok is beépítesre kerültek, radarral szerelték fel őket, és a nagyobb veszélyek miatt páncélzattal látták el, a védelmét pedig az amerikai szállító helikoptereken szinte általánossá vált M134-es Gatling-géppuska szolgál.

Problémák a helikopterrel

A helikopterek egyik fő dilemmája a korlátozott végsebesség, az akadály pedig pont az, ami helyből fel- és leszállást, illetve a lebegést lehetővé teszi. Ehhez ugyanis nagy főrotorra van szükség, de az ahogy egyre gyorsabban halad a gép, egyre nagyobb ellenállást produkál. A hagyományos helikopterek tartós vízszintes repülésben elérhető végsebessége 300 km/h körül alakul (de inkább alatta). Különlegesen kialakított rotorokkal elérhető a 400 km/h is, például 1960-as évekbeli AH-56 Cheyenne esetén egy tolólégcsavart szereltek a gép farkára, amellyel képes volt 408 km/h-s végsebességet elérni. De az elérhető sebesség ennél tovább már nehezen fokozható, hiába szerelnénk akár egy bivalyerős sugárhajtóművet a gépre, valamit csinálni kell a rotorral.

A Cheyenne-nél a faroktartó végén lévő tolólégcsavar felelt a nagyobb sebességért

Szintén gond, hogy a helikopter közismerten zajos, vagyis már messziről hallható, ezt megoldani pedig nem túl egyszerű. Ugyan a gázturbinára lehet egyfajta hangtompítót szerelni, de a fő zajforrást a rotorok jelentik, amelyet csak bizonyos szintig lehet csökkenteni a rotorlapátok számának növelésével, illetve azok megfelelő kialakításával. A hagyományos helikopter-elrendezésénél alkalmazzák azt a megoldást, hogy a farokrotor egy házban foglal helyet, mint egyfajta ventilátor.

Problémát jelent a hajtómű által kibocsátott hő. Ennek csökkentésére a gázturbinából kiáramló forró levegőt a környezeti hideg levegővel keverik, és felfele, a főrotor irányába térítik ki, így annak légárama szétteríti a meleg levegőt. E probléma különösen azért kényes, mert a vállról indítható infravörös irányítású légvédelmi rakéták jelentik az egyik legnagyobb veszélyt. Ha már elindították a rakétát, akkor csalik kidobásával lehet védekezni, illetve infravörös zavarórendszert alkalmazni, ami megpróbálja elvakítani a rakéta hőérzékelőjét.

Mi-24P-k Afganisztánban. A hajtóműveken már van porszűrő és a hajtómű forró gázait hűtő és szétoszlató berendezés

Harci gépeknél fontos a radarkeresztmetszet csökkentése is, ami annyit tesz, hogy a rádióhullámokat minél kevesebb felület verje vissza, vagyis a gép alakját úgy tervezik meg, hogy minél simább legyen, a lehető legkevesebb él törje meg. Például a fegyverzetet a gép törzsébe igyekeznek elhelyezni. Ezt eddig csak a "Comanche" helikopternél tartották kellőképpen szem előtt.

A legjobb megoldás azonban még mindig a rejtőzés: kihasználni a terep által nyújtott fedezéket, a fák vagy éppen az épületek mögé bújni. Hogy így is lássanak, a rotor fölé helyezik az érzékelőket, így elég azt kidugni a fedezékből, és a pilóták így biztonságosan felderíthetik a célpontokat. Mivel gép nagy része takarásban van, így nemcsak észrevenni nehezebb őket, de megtámadni is. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy a "turbán" jelentősen növeli a légellenállást, ezáltal csökkenti a gép elérhető maximális sebességét.

Két megoldás az optikai célzórendszer elhelyezésére: a bal oldalon látható Tiger UHT esetén a rotor tetején foglal helyet, jobb oldalon a Tiger HAP-nál pedig közvetlenül a pilóta feje felett. Az előbbi max. vízszintes sebessége 260 km/h, utóbbié 280 km/h

A helikopterek jövője és alternatívái

A fejlesztések terén érdemes előre venni egy megvalósult, de rendszerbe nem álló gépet: a RAH-66 "Comanche"-t. Ennek a gépnek a feladata eredetileg a korábbi felderítő-helikopterek leváltása mellett a nagy fontosságú ellenséges célpontok (például főhadiszállások, légvédelmi állások) semlegesítése lett volna, de képesnek kellett lennie a hagyományos harci helikopterek feladatainak elvégzésére is. A gép tervezésekor e kettős célt maximálisan igyekeztek betartani, így igen nehezen felderíthető (divatosan: lopakodó) gépet alkottak meg, amely a lehető legmodernebb felderítő eszközökkel és fegyverekkel rendelkezett volna. Felderítő feladatkörben csak a testben szállítható fegyverzetet vitte volna magával, harci feladatkörben pedig felszerelték volna a plusz rakéták hordozásához szükséges szárnyakat, amelyek viszont cserébe jelentősen megnövelik a gép radarkeresztmetszetét.

Két Comanche prototípus alakzatban. Túlhaladottnak minősítették...

A Comanche programot 2004 februárjában azonban leállították, noha már kész volt a sorozatgyártásra. Az indok természetesen a pénz: a felderítési feladatokat már jelenleg is főleg UAV-ok (Unmanned Aerial Vehicles - pilóta nélküli légijárművek) látják el, a jól védett célpontok elleni támadásra szintén a UAV-k alkalmazása jelenti a jövőt, a páncélosok elleni harcra pedig az AH-64 alkalmasabb és olcsóbb. Vagyis RAH-66-ot, noha csúcsképességűnek fejlesztették ki, egész egyszerűen lehagyta a fejlődés.

Egy szög a Comanche koporsójában: a Fire Scout

Ilyen UAV felderítő helikopter például a Fire Scout, amely egy általános célú, hagyományos civil helikopter alapjaira építkezik, és képes akár 6 órát is a levegőben tölteni. Egy igen jó minőségű, látható fény illetve infravörös tartományban működő optikai rendszerrel derítheti fel és tarthatja szemmel a célpontokat, illetve lézeres távolságmérővel és célmegjelölővel is rendelkezik, így képes "megvilágítani" a célt repülőgépekről vagy helikopterekről indított lézerirányítású bombáknak vagy rakétáknak. A jövőben tervezik radarral való felszerelését is, melynek segítségével sokkal nagyobb területet tarthat folyamatos megfigyelés alatt.

A harci helikoptereknél a pilóta nélküli változat ugyan már fejlesztés alatt áll. Az UCAR (pilóta nélküli felfegyverzett helikopter) terv az amerikai hadsereg és a DARPA támogatását élvezte. E program egy igen magas fokú döntési képességekkel rendelkező pilóta nélküli helikoptert vázolt fel, szemben a jelen és a közeljövő pilóta nélküli repülőgépeivel, amelyek végülis csak távirányított robotok. Igaz, erre a feladatra ez is tökéletesen megfelel, hiszen egy felderítő vagy bombázó feladatkörnél nincs szükség rendkívül gyors döntésekre, szemben a közvetlenül a csatatér felett lebegő harci helikopterrel. 

A Northrop Grumman és a Lockheed Martin UCAR tervének fantáziarajza

A Pentagonban nemrég bevezetett költségvetési megszorítások miatt viszont e program jövője még kérdéses. A hadsereg sem támogatja túl nagy lelkesedéssel, mivel úgy vélik, jelenleg még nem lehetséges a feltételeknek maradéktalanul megfelelő gépet létrehozni, ezért a pénzt inkább a hagyományos embervezette helikopterekre költenék.

Érdekes megoldás a DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency - Fejlett Védelmi Kutatási Programok Ügynöksége) által pénzelt Solotrek/Duotrek, ami kis méretű, gyűrűs házban elhelyezett, elforgatható légcsavarokat használ. A jelenlegi tervek még elsősorban a technológia fejlesztését célozzák, ezért arról, hogy milyen feladatkörben lehetne használni, még csak találgatni lehet.

A SoloTrek. Vajon lesz jövője?

A fejlesztések terén a legtöbb megoldás a sebesség fokozását és a hatótávolság növelését célozza, lévén ez az egyik leggyengébb pontja a jelenlegi megoldásoknak. Ilyen például a V-22, amelynél a két félszárny végére helyeztek el egy-egy elforgatható rotort, amely vízszintes repüléskor hagyományos légcsavaros repülőgépként képes haladni - lásd korábbi cikkünket a gépről. Ezen technológia úgy tűnik lassan révbe ér, hiszen már rendszerben is van az amerikai tengerészgyalogságnál, noha meglehetősen bonyolult V-22-es program, és sokat kritizálják még mindig. Ennek ellenére a billenőrotor az első komolyabb, valós alternatívája a hagyományos helikoptereknek.

Az eddigi egyetlen életképes (?) alternatíva, a billenőrotoros V-22

Feltámadni látszik a tolólégcsavar elve is, persze kicsit modernizálva. Az utód neve tolóerő-vektoros, gyűrűházas légcsavar (Vectored-Thrust Ducted Propeller - VTDP), ez tulajdonképpen egy hagyományos elrendezésű helikopter, de a farokrotor helyére egy tolólégcsavar kerül, amelynek légáramát használják fel a főrotor forgatónyomatékának kiegyenlítésére, és vízszintes repülésnél azt remélik, sikerül elérni a 440 km/h sebességet.

Fantáziarajz a H-60 VTDP helikopterről

További előny, hogy a tolólégcsavar sokkal hatékonyabban használja fel az üzemanyagot, így egy H-60-as (Black Hawk) szériájú helikopter esetén a hatótávolság legalább a duplájára nőne. Jelenleg már folyik az első tesztpéldány építése, ami egy átalakított Blackhawk lesz. Azonban ez a költségek jelentős túllépése miatt némileg lelassult, és civil pénzeket kellett bevonni a folytatáshoz.

Forradalmibb a kacsarotor/szárny (Canard Rotor/Wing - CRW) elve - igaz már ez is évtizedekkel ezelőtt feltűnt a tervezőasztalokon. A dolog lényege, hogy a gép fel- és leszálláshoz nagyon széles rotorlapátot használ, ami aztán a törzsre merőlegesen megáll, és utána szárnyként funkcionál tovább. Ezt láthattuk a "6. napon" című akciófilmben is, igaz ott még egy kicsit meg is bolondították, hogy látványosabb legyen. 

A CRW működési elve

Az X-50A kisérleti gép, amelynek feladata a CRW elv működőképességének demonstrálása

A Boeing Phantom Works (ami a sokkal ismertebb Lockheed Martin Skunk Works megfelelője a Boeingnál, és a titkos vagy kevésbé titkos fejlesztő ill. kutatómunkát végzik a cégnél) az X-50A demonstrátoron dolgoznak, amely még 2002 végén hajtotta végre első felszállását. A Boeing mérnökei szerint 2010-re már kiforrott rendszer lesz a kezükben, amit mind ember vezette, mind pilótanélküli gépeknél fel lehet majd használni. 

Fantáziarajz egy katonai, pilóta nélküli CRW gépről. A remények szerint a következő évtizedben már valóság lehet

Lezuhant egy Apache az Egyesült Államokban

Tegnap délután jelentették be a US Army illetékesei, hogy a délelőtt folyamán lezuhant egy Boeing AH-64D Apache Longbow típusú katonai helikopter az Amerikai Egyesült Államokban.

Április 28-án, helyi idő szerint 11 óra körül az alabamai Monroeville közelében földnek csapódott egy Boeing AH-64D Apache Longbow típusú harci helikopter. Az amerikai forgószárnyas Fort Ruckerből felszállva kiképzőrepülésen vett részt, fedélzetén kétfős holland személyzet tartózkodott, az oktatópilóta életét vesztette a baleset során, a tanonc viszont sérülés nélkül megúszta az esetet. A holland védelmi minisztérium közleményben megerősítette az esetet, elmondták, hogy az elhunyt Van de Perre százados családját értesítették, továbbá minden egyéb információközlést beszüntettek a balesettel kapcsolatban, melynek kivizsgálását megkezdték.

Boeing AH-64D Block III Longbow Apache | Fotó: Boeing

A US Army számára idén most vesztett el először egyet a Boeing AH-64D Apache Longbow helikopterei közül, ám tavaly kettő gépveszteség is becsúszott, emellett a szingapúriak és a görögök is búcsút mondhattak egy-egy példánynak.

Győzött az Apache Indiában?

Indiában eldőlt egy az MMRCA tender mellett némiképp háttérben zajló, egyszer már újraindított verseny is, melyben az Egyesült Államok, illetve Oroszország versenyzett azért, hogy az ő harchelikopterük mellett döntsön az indiai vezetés. A Boeing AH-64D Apache Longbow Block III-as változata mérte össze erejét a Mil Mi-28N Night Hunterjével, mely meccsben az acélos indián győzedelmeskedett: Indiai illetékesek a közelmúltban jelentették be, hogy az orosz harcihelikoptert technikai okokból alkalmatlannak találták. A közlemény szerint a Mi-28N 20 ponton maradt el az elvárásoktól, míg az Apache sokkal jobban teljesített.

Mi-28N

Az AH-64D India 20 Mil Mi-35-ösét váltja majd, a korábbi információk alapján az üzlet létrejötte esetén a Boeing pedig az alábbi csomagot szállítja majd: 22 AH-64D Block III Longbow Apache harcihelikopter, 50 General Electric T700-GE-701D hajtómű, 12 AN/APG-78 Longbow tűzvezető radar, 12 AN/APR-48A interferométer, 812 AGM-114L-3 Hellfire levegő-föld rakéta, 542 AGM-114R-3 Hellfire II levegő-föld rakéta, 245 STINGER Block I-92H levegő-levegő rakéta, 23 célmegjelölő/célkövető rendszer a pilóták számára, nem irányítható rakéták, indítósínek, gyakorló rakéták és súlymakettek, 30 mm-es gépágyúlőszerek, kommunikációs és adattovábbító rendszerek, logisztikai kisegítő eszközök, pótalkatrészek és teljes műszaki dokumentáció. A teljes összeg 1,4 milliárd USD lesz a tervek szerint.

Boeing AH-64D Block III Apache Longbow | Fotó: Boeing

Átvette az első két Block III-as AH-64D-t a US Army

A Boeing Company november 2-án, az arizonai Mesa városában található üzemében adta át az első két Block III-as verziójú AH-64D Apache harci helikoptert az Amerikai Hadsereg számára. A számos ipari, kormányzati és katonai előkelőség részvételével lezajlott ceremónia keretében a US Army ünnepélyesen átvette a két új gyártású forgószárnyast. Amint azt a helyszínen megjelent nézők és újságírók David Koopersmith-től, a Boeing Attack Helicopter Program alelnökétől megtudhatták, az első Block III-as AH-64D egy héttel, a második pedig már egy hónappal az előirányzott időpont előtt készült el, így a cég rendkívül jól halad a programmal.

A Boeing az első, csökkentett ütemű sorozatgyártási periódusban (LRIP-1) során 51 AH-64D-t készít el. Ezt követően gyorsulhat majd be a projekt, melynek végére – legalábbis a jelenlegi tervek szerint – a US Army 690 új gyártású, vagy korábbi verziókból átalakított-továbbfejlesztett Block III-as Apache boldog tulajdonosa lehet. Ráadásul egyre több külföldi alkalmazó fontolgatja, hogy saját AH-64-eseit is az új standardnak megfelelően modernizáltatja – a típus jövője tehát minden tekintetben biztosítottnak látszik.

Boeing AH-64D Block III Longbow Apache |Fotó: Boeing

De mit is takar a Block III-as szint? Dan Bailey alezredes, a US Army részéről kirendelt projektfelelős szerint az új Apache a levegőben olyan a korábbiakhoz képest, „mintha egy átlagos utcai autóból átülnénk egy bivalyerős sportkocsiba”. Ez nem véletlen, ugyanis a Boeing 26 technológiai újítást vezetett be a helikopter teljesítményének növelése érdekében. Ezek között van az új meghajtó rendszer, amin belül is elsősorban az osztott nyomatékú főreduktoron van a hangsúly, ezzel a tengelyteljesítményt 3400 lóerőre sikerült feltornázni. A General Electric T700-GE-701D hajtóművet pedig integrált digitális elektronikus vezérlőrendszer irányítja.

A most átadott két példány hamarosan Arizonába utazik, ahol felváltják a Redstone Tesztközpont eddigi Block III-as prototípusait. Ott a Boeing és a hadsereg mérnökei és hajózói veszik őket kezelésbe, és várhatóan alaposan letesztelik majd minden képességüket. A következő öt helikopter jövő márciusig biztosan elkészül, ezek már az 1. Gyalogos Hadosztály alárendeltségébe tartozó 1. Repülőezred 1. Harci Felderítő Zászlóaljának állományába kerülnek a kansasi Fort Riley-be. A zászlóalj várhatóan a 2013-as pénzügyi év első felében éri el a bevethetőséget, ezután valószínűleg egyből Afganisztánba vezet majd az útjuk.

Apacs törzsfőnök esete Szürke Sassal

Ismert, hogy az AH-64D Apache-nak a csapatokhoz éppen érkezőben lévő, Block III-as változata számos képességjavulás mellett képes lesz UAV-ok irányítására is. Minden idők legveszedelmesebb apacsának ezen képességét pedig a napokban, november 9-én demonstrálták első alkalommal, mikor is az ehhez szükséges LONGBOW UTA rendszerrel felszerelt egyik Block III-as egy MQ-1C Grey Eaglefelett vette át az irányítást.

A tesztprogram ezen szakaszát lezártnak is tekintik, a nyilatkozatok alapján a várakozásoknak megfelelően rendkívül hasznos eleme lesz az UTA a Block III-asok arzenáljában.

“Az UTA erősíti az Apache pilóták, illetve a földön lévő parancsnokok helyzetismeretét. A rendszer műveleti előnyt biztosít, illetve növeli a túlélési esélyeket” – nyilatkozta a teszttel kapcsolatosan Mike Taylor, a LONGBOW LLC elnöke, illetve a Lockheed Martin Missiles and Fire Control üzletága alatt futó LONGBOW programok igazgatója.

A LONGBOW UTA – vagy becsületes nevén: Unmanned Aerial Systems Tactical Common Data Link Assembly – egy kétirányú, nagy sávszélességű (konkrétan 45 Mbps) datalink, mely ún. 4-es szintű hozzáférést biztosít az Apache személyzetek részére. A STANAG 4586 szabvány 5 szintet definiál, ebben a Level 3 már hozzáférést biztosít az UAV hasznos terhéhez. Ennek megfelelően az Apache pilótafülkéjében ülők kontrollja alá kerül az UAV repülési útvonala, illetve közvetlenül lekérdezhetőek a szenzoradatok, melyek értelemszerűen a harci helikopter pilótafülkéjében pöffeszkedő nagyméretű multifunkciós kijelzőkön kerülhetnek megjelenítésre.

Longbow UTA | Lockheed Martin

A Longbow UTA hardware vonatkozású komponense | Lockheed Martin

A publikus adatok szerint az UTA – mely egyébként a Longbow jellegzetes radardómjába, a Longbow tűzvezető radar helyére telepíthető – 45 kilométeres távolságig tud “beszélgetni” a környéken kolbászoló UAVokkal.

A jövő vadász­repülőgépei: a légtér urai

A vadászrepülőgépek kétségkívül a katonai harceszközök közül a legmarkánsabb jelenségek, és képességeik miatt abszolút erőt képviselnek, hiszen egy modern háborúban a légtér feletti uralom ha nem is teljes, de már fél győzelmet jelent.

Hajdanán a harci gépek eléggé feladatspecifikusak voltak, külön osztályt képviseltek a légtérben az ellenséges repülőgépek leküzdésére szolgáló elfogó vadászgépek, külön osztályt az ellenséges szárazföldi és vízi célpontok elleni csapásmérésre való vadászbombázók, és külön voltak harctéri felderítő gépek, amelyek a fotó- és radarberendezéseikkel az ellenséges szárazföldi erők helyzetét és erejét mérték fel. A hidegháború végével azonban ezek a viszonylag erősen elhatárolt osztályok kezdtek nyűggé válni, egy-egy modern vadászgép kifejlesztése, legyártása és üzemeltetése olyan hatalmas költségekkel járnak, hogy több, egymástól eltérő feladatkörű gépet párhuzamosan rendszerben tartani még a tehetősebb országok számára is luxussá vált.

A mai vadászgépekkel kapcsolatban alapvető elvárás a multifunkciós képesség, vagyis hogy a fenti három feladatkört egyaránt képesek legyenek ellátni. Légiharc rakétákkal felfegyverezve kivívhatják a légifölényt, hagyományos szabadesésű, vagy preciziós légibombákkal, irányítatlan és irányított rakétákkal felfegyverezve az ellenséges szárazföldi és tengeri erőket semmisíthetnek meg, felderítő-konténerrel felszerelve pedig akár valós időben is képesek a főhadiszállás számára az ellenséges szárazföldi csapatokról és bázisokról információt szolgáltatni.

Mint a korábbi esetekben, ismét kezdjük egy kis alapozással. A repülőgépre ható négy fő erő a tolóerő, amely előre hajtja, a légellenállás, amely fékezi a gépet, a gravitáció, vagyis a gép súlya, amely lefele húzza, valamint a felhajtóerő, ami ezzel szemben a levegőben tartja a repülőgépet. Ezek aránya adja meg, hogy fog a gép viselkedni a repülés közben. Ha túl nagy a légellenállása, akkor nem képes nagy sebességet elérni, hacsak nincs egy bivalyerős hajtóműve, ha túl nagy a tömege, akkor pedig sok felhajtóerőt kell termelni, hogy a levegőben maradhasson.

A repülőgépre ható négy fő erő

Magát a repülőgép szerkezetét sárkánynak, sárkányszerkezetnek hívja a szaknyelv. Ez alapvetően a gép törzséből, a levegőben maradáshoz szükséges felhajtóerőt termelő szárnyakból, a gép stabilizálásához és irányításához szükséges vezérsíkokból, a hajtóműből (vagy hajtóművekből), illetve a futóműből áll.

A törzs nem szorul különösebb magyarázatra, ehhez rögzítik a szárnyakat, és vezérsíkokat, valamint a legtöbb esetben ebben helyezik el a hajtóműveket is. A vadászgépek többségénél az elrendezés is azonos, a gép orrában foglalnak helyet a célok felderítéséhez és azonosításához szükséges érzékelők, mint a radar, vagy az infravörös kamera, mögötte foglal helyet a személyzet a pilótafülkében, ezután pedig a különféle kiszolgáló elektronikus és hidraulikus rendszerek, valamint a gép végében a hajtómű. A gép maga könnyű alumíniumszerkezet, illetve az utóbbi időben már egyre inkább teret nyernek a kompozit műanyagok, melyek könnyebbek és erősebbek elődeiknél.

A szárnyak feladata a gép levegőben tartása, amihez felhajtóerőt kell termelni. Ezt úgy érik el, hogy a szárny ívelt, a felső felülete nagyobb, mint az alsó, így felette a levegő gyorsabban áramol, mint alatta, vagyis a szárny felett kisebb lesz a nyomás, ami "felfele húzza" a szárnyat (lásd ábra fent). A szárny keresztmetszetét szárnyprofilnak hívják, ez határozza meg, hogy fog áramolni a levegő a szárny körül. Mivel a felhajtóerő jelentősen függ attól, hogy milyen sebességgel áramol a levegő, ezért az első probléma az ideális szárnyprofil megtalálása. Egyszerűsítve úgy néz ki, hogy ha túlságosan ívelt a profil, akkor rengeteg felhajtóerőt termel, de ezzel együtt nagyobb lesz a légellenállás is, vagyis nehezebb lesz nagy sebességet elérni. Ha viszont fordított a helyzet, akkor a gépnek nagyobb sebességgel kell haladnia ahhoz, hogy elegendő felhajtóerőt termeljen, vagyis fel tudjon emelkedni.

A másik fontos dolog az állásszög, azaz hogy a szárny milyen szöget zár be a haladási iránnyal, vagyis a levegőárammal. Ezt mindenki ismeri, aki egy gyorsan haladó autó vagy vonat ablakán kidugta a tenyerét. A leszálló repülőgépek orra például azért néz az ég felé, mivel a nagyobb állásszög miatt nagyobb a felhajtóerő keletkezik, viszont ezzel vigyázni kell: ha túl nagy az állásszög, a légáramlás leválhat a szárnyról, és megszűnik a felhajtóerő.

A szárnyak első részét belépőélnek, a hátsó részét kilépőélnek hívják. A kilépőél belső felére helyezik el az ívelőlapokat, amelyeket lefele kitérítve megnövelik a szárny íveltségét, így az több felhajtóerőt termel, viszont ezzel együtt megnő a légellenállás is. Az ívelőlap alkalmazása lehetővé teszi, hogy kisebb legyen a felszálláshoz, illetve a leszálláshoz szükséges sebesség. A kilépőél külső felén foglal helyet a csűrőkormány, amely a gép hossztengelye körüli forgást lehet kiváltani. A belépőéleken is elhelyezhetnek az áramlást megváltoztató szerkezeteket, mint például az orrsegédszárny, amely kis sebességnél a szárny feletti áramlást javítja úgy, hogy "lefújja" a szárny feletti örvényeket.

A szárnyak alakja és nyilazottsága (a szárny milyen szöget zár be a hossztengellyel) szintén nagyon fontos, nagyban befolyásolja, hogy viselkedik a repülőgép bizonyos sebességek mellett.

L-159

Egyenes szárny: A kis sebességű repüléshez (hangsebesség alatt) ideális, viszont nagy sebességnél jelentősen megnő a légellenállás, éppen ezért a mai vadászgépeknél csak ritkán, illetve a hangsebességnél lassabb típusoknál alkalmazzák. 

MiG-17

Hátranyilazott szárny: Az 1950-es években kezdett elterjedni, mivel igen kedvező a hangsebesség körüli és feletti sebességtartományban, és minél nagyobb szögben nyilazzák hátra, annál jobb e tulajdonsága. Hátránya, hogy ez egyben károsan hat az alacsony sebességű repülésnél, például fel- és leszállásnál, hiszen a megfelelő felhajtóerő eléréséhez nagyobb sebességre van szűksége, vagyis nő a felszálláshoz szükséges sebesség. 

F-5

Trapézszárny: Átmenet az előbbi kettő között, a belépőél nyilazott, de a kilépőél egyenes, vagy akár negatív szögben áll.

MiG-23

Variaszárny, vagyis változtatható szárnyállás: A szárnyállást változtatni lehet, így kis sebességű repülésnél egyenes szárnyként, nagy sebességű repülésnél pedig erősen hátranyilazott szárnyként viselkedik. Az 1960-as években ez tűnt az ideális megoldásnak a kis és a nagy sebességeknél egyaránt jól viselkedő gépek létrehozásához, több típuson is alkalmazták (pl. F-14, F-111, Tornado, MiG-23, Szu-24), de aztán a hátrányai miatt háttérbe szorult, mivel a szárnyállás változtatása bonyolult szerkezetett igényel, és plusz tömege sem elhanyagolható.

Mirage 2000

Deltaszárny: Vagyis a háromszög alakú szárny, a hátranyilazott szárnyhoz hasonlóan kedvező nagy sebességű repülésnél, de kis sebességnél nem termel elég felhajtóerőt, ugyanakkor merevebb szerkezet.

Szuhoj S-37/Szu-47

Előrenyilazott szárny: Meglehetősen szokatlan elrendezés. Már a II. VH-ban kísérleteztek vele a német mérnökök, de mivel teljesen másképpen viselkedik egy ilyen gép, mint hagyományos társai, és az akkori technikai szinten még nem tudtak megbirkózni a felmerülő problémákkal, csak évtizedek múlva repült az első valóban működőképes előrenyílatott szárnyú gép, az X-29, amelynél számítógépek segítették a kormányzást. Bizonyos aerodinamikai előnyökkel jár alkalmazása, de mind a mai napig inkább a hátrányai vannak túlsúlyban, ezért jobbára csak a kísérleti gépeken tűntek fel eddig.

A szárny törzsön való elhelyezése alapján beszélünk még alsószárnyas, középszárnyas és vállszárnyas elrendezésről.
A vezérsíkok feladata a gép stabil repülésének és irányíthatóságának megvalósítása. Alapvetően két vezérsíkról beszélünk itt, az egyik a vízszintes vezérsík, amely a gép magassági kormánya, és a függőleges vezérsík, amely a függőleges tengely körüli elfordulást teszi lehetővé. A függőleges vezérsíkokat sok esetben osztott kivitelben készítik, vagyis nem egy, hanem két vezérsík van a gép farkán, mivel egyetlen vezérsík esetén túl nagyra kellene azt készíteni. Ritkán alkalmazott megoldás, de létezik, hogy a két vezérsík feladatát egy V alakban elhelyezett vezérsíkpár látja el.

Hagyományos elrendezés (mikor a félszárnyak mögött foglal helyet a vízszintes vezérsík) mellett előfordul, hogy nincs egyáltalán vízszintes vezérsík, ilyenkor a félszárny hátsó részén lévő kormánylapok felelnek a magassági kormányzásért is. Ilyen például a francia Dassault Mirage III., 5. és 2000 típuscsaládja. Ha a vízszintes vezérsíkot a félszárny előtt helyezik el, akkor kacsa-elrendezésről beszélünk (és kacsaszárnyról), sőt, olyan elrendezés is használatban van, ahol a hátsó vízszintes vezérsíkon kívül egy pár vízszintes vezérsíkot elhelyeztek a félszárnyak előtt is. Ez főleg a kis sebességű manővereknél javítja a gép repülési tulajdonságait. 

A gázturbina felépítése

A vadászgépek erőforrása ma már kizárólag gázturbinás sugárhajtómű, amelynek alapvető működési elve megegyezik bármely belsőégésű motorral: levegőt szív be, összesűríti azt, majd üzemanyagot ad hozzá, amit begyújtanak, és az égéskor keletkező energiát használja munkavégzésre. A legáltalánosabb gázturbinánál ez úgy néz ki, hogy elől a beáramló levegőt a kompresszorfokozat lapátsorai összesűrítik, majd üzemanyagot (kerozint) porlasztanak az összesűrített levegőbe, és az égőtérben a levegő-üzemanyag keveréket elégetik. Az így keletkező égéstermékek egy turbinafokozatot hajtanak meg, melynek lapátsorai egy tengelyen foglalnak helyet a kompresszorfokozat lapátsoraival, vagyis az itt nyert energiával végzi a hajtómű a sűrítést. Az égéstermékek végül a fúvócsövön keresztül távoznak, és ez adja a tolóerőt, mely előre hajtja a gépet.

Kétáramú gázturbinának azt hívják, amikor az első kompresszorfokozatok után a légáram kettéválik, az egyik felét további kompresszorfokozatok sűrítik, majd az égéstérbe jut, a másik fele viszont kívül kerüli meg az égésteret és a turbinafokozatot, és csak a fúvócsőben egyesül újra a két légáram. Ez a megoldás gazdaságosabb üzemeltetést tesz lehetővé, és a fúvócsőben csökkenti a gázkeverék hőmérsékletét. A további tolóerő növelésre szolgál az utánégető, amelynél a hajtóműből kiáramló, még mindig viszonylag oxigéngazdag égéstermékbe üzemanyagot porlasztanak, és azt elégetve további plusz teljesítményt érnek el. A probléma ezzel "csak" annyi, hogy iszonyatosan eszi az üzemanyagot.

MiG-23-as bekapcsolt utánégetővel

A hajtóművek száma szerint az egyhajtóműves megoldás a gyakoribb, azon egyszerű megfontolásból, hogy olcsóbb valamint egyszerűbb, hiszen két hajtómű kétszer annyi karbantartás igényel. A két hajtómű ugyanakkor ad egy biztonsági tartalékot, hiszen az egyik hajtómű meghibásodása esetén szerencsés esetben még hazaevickélhet a gép. Ebből a megfontolásból döntött például az amerikai haditengerészet a kéthajtóműves gépek mellett (az utolsó egyhajtóműves típusuk az F-8-as volt, és annak 1987-es végleges kivonása után több mint 20 évvel, az F-35-ös lesz csak a következő). Az utóbbi időben az egyre nagyobb élettartam is elvárás lett, hiszen egy-egy hajtómű komoly összegekbe kerül, és nagyon költséges ha mondjuk 1000 repült óránként cserélni kell.

A futómű - noha jelentéktelennek tűnik - legalább annyira fontos, mint bármely másik szerkezeti elem, hiszen ez teszi lehetővé a szilárd talajon való mozgást. A mai vadászgépek szinte kizárólag 3 pontos, un. "tricikli" elrendezésű futóművel rendelkeznek, amely két főfutóból, és egy orrfutóból áll. Az, hogy milyen és mennyi futógörgővel rendelkező futóművet választanak a tervezők, függ attól, hogy milyen körülmények közé szánják a gépet. Például nem szilárd burkolatú, füves repterekről való alkalmazásnál a nagy méretű, többkerekes megoldás, erősebb futómű előnyt jelent, de ugyanakkor méretbeli hátrányt is, hiszen szilárd burkolatú kifutóra elég lenne egy kisebb és könnyebb szerkezet is. A repülőgép-hordózó fedélzetéről való fel- és leszállás megint más megoldást kíván, hiszen itt a visszatéréskor a szokásosnál is nagyobb igénybevételnek vannak kitéve, illetve a gőzkatapultról való indításnál a gőzkatapult maga a futóműhöz csatlakozik, tehát eléggé szilárdra kell megtervezni.
Képességek

A vadászgépek teljesítménye és tudása nagyban függ attól, hogy milyen feladatra szánták őket. Egy elfogó vadászgépnek elsősorban gyorsnak és igen jól manőverezhetőnek kell lennie, egy vadászbombázónak a nagy fegyverterhelés és a nagy hatótávolság előny, egy csatarepülőgépnél pedig a nagy fegyverterhelés és a minél nagyobb túlélőképesség számít, és így tovább. Mivel az utóbbi időben a többfeladatú harci gépek bizonyultak csak életképesnek, ezért egyfajta közös többszöröst kellett találni, hogy mindegyik feladatkörben megállják a helyüket.

A gépek sebessége a II. Világháború után folyamatosan nőtt, az 1950-es években már átlépték a hangsebességet, az 1960-as években pedig annak kétszeresével is repültek, sőt, egyes típusok csaknem háromszorosával. Viszont a nagy sebesség elérése sok problémát is felhoz, elsősorban az üzemanyag-fogyasztás miatt. Még a mai harci gépek többsége is általánosan hangsebesség alatt, vagy a körül repül, mivel ilyen sebességnél gazdaságos a hajtóművek fogyasztása. A hangsebesség átlépéséhez, és az annál gyorsabban való haladáshoz igénybe kell venni az utánégetőt, amely viszont rövid idő alatt elfogyasztja a rendelkezésre álló üzemanyagot. Így aztán bármilyen meglepő, a vadászgépek még teljesen teli tartállyal is csak alig 15-20 percig képesek teljes sebességgel haladni, utána sürgősen vagy le kell szállniuk, vagy üzemanyagot felvenniük a levegőben.

Az egyik megoldás a pótüzemanyagtartály, amelyet a törzs és/vagy a szárnyak alatti tartókra lehet szerelni, és jelentősen megnövelik a rendelkezésre álló mennyiséget azon az áron, hogy cserébe kevesebb fegyverzetet vihet magával a gép, és a nagy póttartály lerontja a repülési tulajdonságokat - éppen ezért légiharc előtt a póttartályokat le szokták dobni, hogy ne "akadályozza" a gépet. Az utóbbi időben kezdtek elterjedni a törzs hátrészére vagy oldalára felszerelhető áramvonalas póttartályok, amelyek ugyan szintén rontanak valamennyit a vadászgép képességein, de még mindig kevesebbet, mint a szárny vagy törzs alatti tartályok, ráadásul nem veszik el a fegyverek elöl a helyet.

F-15-ös légi utántöltés közben, szárnyai alatt egy-egy 610 gallonos póttartállyal

Az egyik legjobb megoldás a légi utántöltés lehetősége, hiszen így akár többször is feltölthetik a repülőgépet üzemanyaggal például járőrözés közben, vagyis amíg normális esetben csak mondjuk egy órát tölthetne a gép levegőben, a többszöri utántöltéssel ez akár 2-3-4 óráig is kitolható, vagyis ennyivel kevesebbszer kell le- és felszállni, illetve a járőrözésre váltógépet biztosítani. A légi utántöltés a hatótávolság kitolását is lehetővé teszi, elvileg szinte bármekkora távolságra való repülést lehetővé téve.

A gépek végsebessége terén a kétszeres hangsebesség körüli érték tekinthető átlagosnak, ennél nagyobbra ritkán lenne szükség, és például a légi harcoknál az "ideális" sebesség a hangsebesség körül van, hiszen ilyen sebességnél a legjobb a gépek manőverező képessége. Ugyanakkor a legújabb gépekkel kapcsolatos egyik elvárás az ún. szupercirkálás képessége, vagyis a hangsebesség átlépése utánégető használata nélkül, sőt, az, hogy még manőverezés közben is elegendő legyen a tolóerő ahhoz, hogy ne lassuljanak le a hangsebesség alá.

Az F/A-22 esetén követelmény volt a szupercirkálás képessége

A vadászgépek manőverező képessége viszonylag egyszerűnek tűnő tétel, ám valójában nagyon is összetett. Főként a gépre ható alapvető négy erőtől (tolóerő, légellenállás, tömeg és felhajtóerő) függ, illetve a gép kormányozhatóságától, vagyis az ideális vadász könnyű, erős hajtóműve van, és kicsi a légellenállása. A tolóerő és a tömeg aránya az egyik alapvető adat, ha ez a viszonyszám 1 felett van, az már jó értéknek számít. Persze itt nem a maximális felszálló tömeggel kell számolni, hiszen az üzemanyag egy része ekkora már kifogyott, valamint légiharcnál nincs is teljesen kihasználva a lehetséges fegyverterhelés.

A manőverezőképesség növelésére az egyik lehetőség a tolóerővektor-kormányzás, amikor a hajtómű fúvócsövénél terelőlapokat helyeznek el, vagy a fúvócső vége egészében elmozgatható, így térítve el a kiáramló gázsugarat. E megoldás előnye, hogy bármilyen sebességnél és állásszögnél hatásos kormányzást tesz lehetővé, szemben a hagyományos vezérsíkokkal, amelyeknél csökkenhet, illetve megszűnik a kormányhatás, ha a légáram leválik róla a kis sebesség vagy a nagy állásszög miatt.

A manőverező képesség másik fontos tétele a gép stabilitása. Stabil gépnél ha a pilóta nem nyúl a kormányszervekhez, akkor az irányát és a magasságát (többé-kevésbé) tartja, vagyis egyenesen repül. Ez ideális például utas- és teherszállító gépeknél, hiszen a pilótának minimális erőfeszítésébe kerül a gép irányítása. Azonban ez a manőverező képesség kárára is megy, hiszen sokkal nehezebb "eltéríteni" a repülési irányától. Az instabil gép ezzel szemben folyamatosan bedőlne, süllyedne, emelkedne, egyszóval bármit csinál, csak éppen egyenesen nem akar repülni. Így sokkal gyorsabban képes a pilóta utasításainak engedelmeskedni, de ugyanakkor a pilótának még csak egy sima, egyenes vonalú repülés is folyamatos munkát adna, hogy "visszaterelje" a helyes irányba a gépet, ami nagyon megterhelő. 

Egy tipikus példa az instabil tervezésű vadászgépre az Eurofighter

A mai gépek döntő többségében a pilóta már nem közvetlenül irányítja a kormányfelületeket és vezérsíkokat, hanem a kormányszervek a pilóta utasításait csak egy számítógépnek adják tovább, és a számítógép irányítja a kormányfelületeket. Ha a pilóta "középen" tartja a botkormányt, akkor a számítógép úgy értékeli, hogy egyenesen akar repülni, ezért ennek megfelelően irányban tartja a gépet, ha pedig kitéríti valamerre, akkor a különféle paramétereknek megfelelően dönti el, hogy mely kormányfelületeket kell kitérítenie, és milyen mértékben. A teljesen számítógépes vezérlést hívják Fly-By-Wire rendszernek. Ez a megoldás egyfelől könnyíti a pilóta dolgát, másfelől lehetővé teszi, hogy mérnökök egy instabil repülőgépet tervezzenek, mely gyorsabban és jobban képes manőverezni.

Persze hátulütője is van: a számítógép programozásától függ, hogy adott esetben mit reagál a pilóta utasításaira, és megeshet, hogy a pilóta akarata és a számítógép értelmezése nem találkozik. Emiatt a pilóták egy része kritikus a rendszerrel kapcsolatban, hiszen megeshet, hogy egy vad manővernél a számítógép felülbírálja a pilóta utasításait, mert a programozás szerint a manőver túlterhelné a gépet. Szintén lehetséges, hogy a gép saját magát vezesse, például nagy sebességű talaj feletti repülésben a pilóta reakcióideje egyszerűen túl nagy ahhoz, hogy képes legyen a hangsebességgel, a talajtól mindössze 50 méterre haladó repülőgépet irányítani. Ilyenkor a radar adatai alapján a számítógép vezeti a gépet, és a pilóta csaknem utasként felügyelheti azt. A Fly-By-Wire rendszer további előnye, hogy immár nincs szükség a botkormány középen való elhelyezésére, ami előnyős volt akkor, amikor még a pilóta erőkifejtése arányos volt a kormányfelületekhez továbbított erővel. Manapság inkább a pilóta jobb kezéhez került kis joystick kezd elterjedni, melynek mozgatásához csupán csuklómozdulatokra van szükség.

Ha már itt tartunk, nem árt eloszlatni egy legalábbis mosolygásra okot adó tévhitet amely egy bizonyos vadászgép fordulóköre és Magyarország légtérhatárainak mérete között próbál egyenlőséget vonni: ennek ugyanis semmi alapja. A vadászgépek képesek akár teljes sebesség mellett is viszonylag szűken megfordulni, legfeljebb a sebességük kopik el. De ugye fent már utaltam arra, hogy teljes sebességgel viszonylag ritkán szoktak repülni a vadászgépek, utazósebesség környékén pedig akár egy kisebb település felett is képesek teljes fordulatot venni, és akkor azt a lehetőséget még fel sem vetettük, hogy a három dimenzióban való mozgás következtében a fordulót végre lehet hajtani a függőleges tengelyen is...

A pilótafülke

Ezen kis kitérő után át is nyergelünk a pilótafülkébe. A pilótafülke elhelyezése kulcsfontosságú, hiszen a jó kilátás nagyban segíti a gép irányítását, valamint fordulóharcban a vizuális célkövetést, emiatt aztán a legtöbb mai vadászgép pilótafülkéje ennek megfelelően szinte körkörös kilátást biztosító nagy "buborék" kabintetővel rendelkezik. Ugyanakkor meg is kell védenie lehetőleg a pilótát, ám a páncélozás csak az alacsonyan repülő támadógépeknél, mint az A-10 vagy a Szu-25 jellemző, hiszen jelentős súlytöbbletet jelent.

Az 1960-as és 70-es években a gépek műszerfala úgy nézett ki, mint egy rémálom: tele analóg műszerekkel, melyek számtalan adattal bombázták a pilótát, és számtalan kapcsoló, melyek száma folyamatosan gyarapodott, ahogy egyre fejlettebbek lettek a gépek, és egyre újabb eszközök kerültek beépítésre. Az egyszemélyes gépeknél a pilótára hárul minden feladat. Nemcsak a vezetnie kell a gépet, de neki kell navigálnia, figyelni a gép műszaki paramétereit, felderíteni az ellenséget, a fegyverrendszereket kezelni, és tartani a kapcsolatot a rádión a társakkal valamint a földi irányítással. Nem is meglepő, hogy az 1960-as években terjedni kezdtek a kétszemélyes gépek, általában a pilóta és a fegyveroperátor-navigátor munkamegosztásban. Még ma is fel-felmerül gépbeszerzéseknél, hogy egy, avagy kétfős legénység lenne az ideális. 

  Egy 1960-as évekbeli MiG-21-es és egy mai Eurofighter műszerfala

Persze azóta a műszerfalak is átalakultak, a legtöbb típusban ma már legfeljebb a legalapvetőbb analóg műszerekből (műhorizont, magasságmérő, stb.) van egy-egy darab a biztonság kedvéért, de az adatokat többségében két-három-négy, általában színes kijelzőn jelenítik meg, és mindig azokat, amelyekre az adott esetben a pilótának szüksége van. Például le- és felszállásnál nincs szükség a fegyverzet állapotára, vagy a radar üzemmódokra, viszont fontos a futómű, a féklapok és ívelőlapok állapotát ismerni, ilyenkor ezek kerülnek a kijelzőkre. A kapcsoló és gombok mezejében rendet vágni is segítenek a kijelzők: a körülöttük elhelyezett nyomógombok segítségével lehet a szükséges utasításokat végrehajtani, és a gombokhoz mindig a kijelzőn éppen feltüntetett funkciók vannak hozzárendelve. Persze harc közben nincs idő a kijelzők melletti gombokkal foglalkozni, ezért valósították meg azt, hogy a botkormányon és a gázkaron helyeztek el minden olyan kezelőszervet, amelyre az adott helyzetben a pilótának szüksége lehet. Ez a HOTAS, vagyis a "kezek a gázkaron és a kormányon" rendszer.

A jelenlegi vadászgépek legnagyobb előrelépése a digitális technikának köszönhető. A műholdas navigációs rendszerek, a digitális adatkapcsolat, mellyel a célpontok helyzetét anélkül láthatja a pilóta, hogy a saját radarját bekapcsolja, az "üveg-pilótafülke", ahol az analóg műszerek helyét nagyméretű színes kijelzők veszik át, egészen a hang által vezérelt fedélzeti rendszerekig. Az is tervben van, hogy a fülkében a kilátást akadályozó részeken (mint a padló vagy a gép orra) a pilóta keresztüllásson, mégpedig úgy, hogy kis kamerák képéből egy számítógép által összerakott képet vetítenek a sisakkijelzőjére. Ezzel az is megvalósítható, hogy a pilótafülkének magának már nem is kell viszonylag nagy légellenállású, átlátszó buborék kabintető, sőt a megszokott helyéről áthelyezzék mondjuk a gép közepébe besüllyesztve.

Az orosz K-36D katapultülés

A pilóta egy katapultülésben ül, mely képes akár a földön, álló helyzetben lévő gépéből is biztonságosan kimenekíteni (ezt hívják dupla nullás képességnek, vagyis hogy 0 méter magasból, 0 km/h sebességgel haladó (ill. álló) gépből is képes kimenteni a pilótát), vagy akár nagy sebességnél és magasságnál, és az adott körülményekhez igazodva viselkedik. Például kis magasságban azonnal leválik, hogy a pilóta ernyője minél hamarabb kinyílhasson, nagy magasságnál viszont stabilizált zuhanással először biztonságos magasságba süllyed, és közben a pilótát is ellátja oxigénnel egy kis beépített tartályból.

A repülés közben egy speciális öltözék is megkövetelt, melybe felfújható párnákat varrtak, a komoly manőverek közben ugyanis a pilótára erős gyorsulás (G-terhelés) hat, amely miatt a vér vagy a lábak felé, vagy a fejbe tódulhat, így először a látását veszti el (beszűkűl, majd teljesen elsötétedik, ill. fejbe áramló vérnél vöröslátás alakul ki), majd az eszméletét. Ezek a párnák a lábakat ill. a testet összeszorítva visszapumpálják a vért a fejbe, így a pilóta nem veszti el a látását, és nem ájul el - egy bizonyos szintig. Hogy ki meddig bírja, nagyban függ az emberi adottságoktól. Egy hétköznapi ember rövid ideig képes elviselni 4-6 g gyorsulást (vagyis a földi gravitáció ennyiszerese hat rá), megfelelő légzéstechnikával és ruhában ez kitolható 9-12 g-ig. Negatív irányban (vagyis amikor a fejbe tódul a vér) a hatás sokkal jelentősebb, általában a -3 g körüli érték a határ, vagyis nem meglepő, hogy a manőverek közben inkább a pozitív túlterhelésre hajtanak, és a gépek kiképzése is ennek megfelelő.

A jövő vadász­repülőgépei: a légtér urai II. rész

Korábbi cikkünkben a vadászrepülőgépek alapjellemzőinek a fejlődés értékeléséhez elkerülhetetlen ismertetése után bemutatjuk a jövő gépeit, melynél a lopakodás alapjellemző, és már nem is ember, hanem mesterséges intelligencia irányít.
Felderítőrendszerek

Az ellenség észlelésére és követésére a mai napig a radarberendezés az elsődleges eszköz, mely rádióhullámokat bocsát ki, majd figyeli, hogy honnan és mennyi rádióhullám verődik vissza. A radarok már többféle üzemmódban képesek működni, széles sávokban pásztáznak, ha a célok felderítése a cél, keskeny sugárban képesek követni az adott cél, földi üzemmódban képesek akár egy harcjárművet is felfedezni, térképező üzemmódban pedig szinte fotóminőségű képet nyújtanak a gép előtt és alatt elterülő szárazföldről. Korábban a radarantennák még a közismert módon fizikailag mozogtak, de a legújabb technológiánál - melyet AESA-nak (Active Electronically Scanned Array) neveznek - már több kis, fixen beépített adóvevő van összeépítve, és a rádióhullám-nyalábokat elektronikusan térítik ki, hasonlóan ahhoz, ahogy a katódsugárcsöves TV-kben és monitorokban az elektronsugarat. E megoldás több előnnyel is jár, egyfelől a mozgó alkatrészek hiánya miatt sokkal megbízhatóbb és kompaktabb méretű, másfelől képességeit is növeli, hiszen e megoldásnál sokkal könnyebben megvalósítható az, hogy a radar egyszerre több célpontot is kövessen.

Egy felújított F-15C modern AESA radarberendezése

A radar hátránya ugyanakkor, hogy alkalmazásakor az ellenség érzékelheti a rádióhullámok forrását. Az erre szolgáló eszközt radarbesugárzás-jelzőnek nevezik, és megmutatja, hogy mely irányból érkezik a radarjel, valamint a jellemzőiből akár a típusát is megállapíthatja (pl.: légi vagy földi radar, kereső vagy követő üzemmódban működik), ráadásul a kibocsátott radarhullámokat távolabbról lehet érzékelni, mint amilyen távolságból a radar észlelni képes a célt. Éppen ezért kezdett elterjedni az adatkapcsolat, amikor a vadászgép a célpont adatait egy másik repülőgéptől kapja meg, így a saját radarját be sem kell kapcsolnia, vagyis nem árulja el magát. Az adatok jöhetnek egy légi telepítésű radartól (AWACS) vagy akár egy másik vadászgéptől is.

A radarok észlelési távolsága nagyban függ attól, hogy mennyi jelet ver vissza a célpont, ezt pedig a radarkeresztmetszet adja meg, amely a radar által ’látható’ felületet jelenti, négyzetméterben megadva. Egy B-52-es bombázónál ez akár 100 négyzetméter is lehet, egy átlagos vadászgépnél mintegy 2-5 négyzetméter, egy modern vadászgépnél, mint a francia Rafale mintegy 0,75 négyzetméter, a lopakodó gépeknél, mint az F/A-22 vagy a B-2A pedig kevesebb mint 0,01 négyzetméter. Ez utóbbiból következik, hogy ezek sem teljesen láthatatlanok a radarok számára csak olyan kevés radarsugarat vernek vissza az adó felé, hogy nagyon közel kell lenniük ahhoz, hogy észlelni tudják őket. Egy modern fedélzeti radar egy átlagos vadászgép méretű célt 100-200 km-ről képes érzékelni, egy modernebb, kisebb radarkeresztmetszetű gépet viszont már csak 50-100 km-ről, egy nagyméretű célt, mint egy B-52-es bombázót, vagy egy nagy utasszállító gépet azonban akár már 400 km-ről is.

A MiG-29-es infravörös érzékelője, amit a pilótafülke előtti dudorban helyeztek el

Alternatív megoldás a radarhoz képest például az orrban elhelyezett előre néző infravörös érzékelő, amely egyre több gépen található meg. A szovjet/orosz típusokon már az 1980-as években alkalmazásra került (MiG-29, Szu-27), a nyugati gépeken azonban csak nemrég tűnt fel. Ez függően attól, hogy milyen forró a célpont (melyik felét mutatja az érzékelő felé), és hogy milyen az időjárás, mintegy 10-20 km-ről képes egy másik vadászgépet észlelni. A rendszer előnye, hogy nincs semmilyen kibocsátott sugárzás, amely árulkodna, hátránya, hogy az érzékelő hatótávolsága messze elmarad a radaroktól. Szintén lehetőség a látható fény tartományában működő optikai érzékelő, bár ez meglehetősen ritka megoldás.

A fegyvezet

Az első a beépített fegyverzet, amely nélkül sokáig elképzelhetetlen volt a vadászrepülő. Még az 1950-es években is előfordult, hogy viszonylag kis kaliberű, 12,7 mm-es géppuskákat használtak (például ilyennek repültek még a Koreai-háborúban az amerikai sugárhajtású gépek), de később szinte általánossá vált a 20 és 30 mm közötti űrméretű gépágyúk alkalmazása, noha a feladattól függően változik, hogy milyen fegyver az ideális. A nagy tűzgyorsaság egy repülőgépnél kritikus, hiszen akár egy másik repülőgép ellen harcol, akár földi célpontra tüzel, legtöbbször csak tizedmásodpercekre lehet a célra tartasni, így a lehető legrövidebb idő alatt kell a lehető legtöbb találatot bevinni.

Ezt a szemléletet képviselik például az amerikai vadászgépek, amelyeknél az 1960-as években jelent meg az M61 Vulcan Gatling-gépágyú, melynek tűzgyorsasága eléri a 6600 lövés/percet és a mai napig használják, ráadásul ennek egy változata kerül például az F/A-22 Raptor vadászgépbe is. Viszont a Gatling-gépágyúk egyik hibája az, hogy idő kell, amíg elérik a teljes tűzgyorsaságukat, például az M61A1-nek nem kevesebb, mint 0,4 másodperc. Igaz ez elsőre igen rövid időnek tűnik, de a légiharcban négytized másodpercig a célkeresztben tartani egy manőverező vadászgépet bizony nagyon nehéz, vagyis az elméleti 6600 lövés/perc a gyakorlatban nem feltétlenül jelent annyit.

A nagy tűzgyorsasággal szemben áll a nagyobb űrméret használata, amit például a szovjet/orosz ill. egyes európai gépeknél láthatunk, ahol 23-37 mm űrméretű (az utóbbi időben a 25-30 mm) közötti, viszonylag kisebb tűzgyorsaságú (900-1800 lövés/perc) gépágyúkat építettek be. Az elv az, hogy ezekből a nagyobb lövedékekből kevesebb találat is elég a célpont megsemmisítéséhez. A beépített fegyverzetet sokszor tartották már feleslegesnek, és mindannyiszor kiderült, hogy hiba volt így gondolkodni. Például az F-4 Phantom és az F-106 Delta Dart vadászgépek az elképzelés szerint kizárólag légiharcrakétákkal küzdték volna le az ellenséges repülőgépeket, ám Vietnam felett a rakétaindítást kizárólag vizuálisan azonosított célpontra engedélyezték, elvesztve a légiharcrakéta legnagyobb előnyét, a nagyobb hatótávolságot. Viszont a zsúfolt légtérben megeshetett volna, hogy baráti gépet lőnek le, tehát az óvatosság jogos volt. Így aztán az F-4-esek kénytelenek voltak a szárnyaik ésvagy a törzsük alatti rögzítési pontokon gépágyúkonténert magukkal vinni, ha fordulóharcra került sor, amelyek viszont lerontották a gép repülési tulajdonságait. A vietnami légierő így viszont látszólag meglepő eredményeket tudott felmutatni, hiszen a generációval öregebb, csak gépágyúval felfegyverzett MiG-17-esek is sikeresek voltak az akkori kor legmodernebb amerikai gépekkel szemben.

Az amerikai gépeken legáltalánosabb beépített fegyver a 20 mm-es M61 Vulcan

A külső fegyverzetet általánosan a félszárnyak és a törzs alatti rögzítési pontokon (pilonokon) szerelik fel. Ritkán, de néhány típusnál előfordul a szárny feletti fegyverrögzítési pont, ahova általában légiharc rakétákat szerelnek. A külső felfüggesztési pontok viszont több problémát is felvetnek: egyfelől megnő a gép légellenállása és ezzel együtt romlanak a repülési tulajdonságai, másfelől megnő a radarkeresztmetszete, hiszen géptesten kívül felfüggesztett fegyverek is visszavernek bizonyos mennyiségű rádióhullámot.
Ezekre a problémákra a már régóta ismert megoldás létezik: a fegyverzetet a törzsben kialakított fegyverkamrában kell elhelyezni. Ezzel azonban több probléma is adódik, egyfelől a belső fegyvertér miatt a gép törzsének nagyobbnak kell lennie, mint egyébként. Szintén probléma, hogy meg kell oldani a fegyverek működőképes bevethetőségét. Ez nem is olyan egyszerű, hiszen az irányított fegyverek egy részének normális helyzetben rá kell látnia a célpontra indítás előttegyverterhelés lehetőség van a szárnyak alatti pilonok használatára is. (Egyébként az 1950-es években is voltak belső fegyvertérrel rendelkező vadászgépek, pl. az amerikai F-101, F-102, F-106). , hogy befoghassa azt. Ez nem probléma, ha a szárny alatt foglal helyet, de ha a fegyver egy bombatérben van, akkor vagy azt kell megoldani, hogy az indítás után fogja be a célt, vagy először a bombatérből ki kell emelni, hogy rálásson a célpontra.

Egy F/A-22 belső fegyvertere nyitott ajtókkal

Jelenleg mindössze két vadászgépnél alkalmazzák a belső fegyverteret, az egyik a hamarosan rendszerbe álló F/A-22, a másik a ez idő szerint még fejlesztés alatt lévő F-35. Mindkettőnél azzal a kompromisszummal, hogy a belső fegyvertérben csak korlátozott mennyiségű fegyverzettet lehet elhelyezni, ezért ha a lopakodásnál fontosabb a nagyobb fegyverterhelés lehetőség van a szárnyak alatti pilonok használatára is. (Egyébként az 1950-es években is voltak belső fegyvertérrel rendelkező vadászgépek, pl. az amerikai F-101, F-102, F-106).
, hogy befoghassa azt. Ez nem probléma, ha a szárny alatt foglal helyet, de ha a fegyver egy bombatérben van, akkor vagy azt kell megoldani, hogy az indítás után fogja be a célt, vagy először a bombatérből ki kell emelni, hogy rálásson a célpontra.

A légiharc fegyverzet terén az elsődleges az irányítás módja. Ez lehet infravörös önirányító, amikor a célgép hőjét követi, de a modern érzékelők már nem csak a hajtómű által kibocsátott hőt látják, hanem a levegő súrlódásától felmelegedett orrészt, a belépőéleket stb. is. A félaktív radarirányításnál a repülőgép radarja világítja meg a célt
A légiharc fegyverzet terén az elsődleges az irányítás módja. Ez lehet infravörös önirányító, amikor a célgép hőjét követi, de a modern érzékelők már nem csak a hajtómű által kibocsátott hőt látják, hanem a levegő súrlódásától felmelegedett orrészt, a belépőéleket stb. is. A félaktív radarirányításnál a repülőgép radarja világítja meg a célt, a rakéta orrában pedig egy érzékelő van, amely a célról visszaverődő radarjeleket követi. E megoldás hátránya, hogy az indító repülőgépnek végig a célgép felé kell néznie, nem fordulhat el, nem manőverezhet.

Az aktív radarirányítású rakétáknak már egy saját radarkészülék van az orrában, de ettől még nem feltétlenül független az indító géptől, mivel ezek a kis méretű radarberendezések csak néhány, vagy jobb esetben néhány tíz kilométerről képesek befogni a célt. Vagyis ha nagyobb távolságból indítják, akkor az út első szakaszán valamilyen módon rá kell vezetni: például az indító gép radarjával követi a célt, és a rakétával rádióparancsok útján közli folyamatosan a cél irányát, és csak akkor fordulhat el a célról, ha a rakéta saját radarja már befogta a célt.

MiG-29G egy gyakorlaton R-27R félaktív radarirányítású rakétát indít

Az infravörös önirányítást általában viszonylag kis távolságra (mintegy 20 km-ig) használják, a félaktív radarirányítás esetén a maximális hatótávolság 40-70 km-ig kitolható, míg az aktív radarirányítású rakéták akár 100 km-nél is nagyobb hatótávolsággal rendelkezhetnek, de a már említett módon ekkor az első repülési szakaszban még parancsközlő módban repülnek. A rövid hatótávolságú rakétáknál említést érdemel a sisakcélzó alkalmazása. A hagyományos esetben a rakéta csuklósan rögzített infravörös feje vagy a radar által befogott célra néz, és így fogja be, vagy adva van egy indítási ablak a gép orra elött, és az élesítés után ha itt sikerül a rakéta érzékelő fejének egy célt befogni, akkor azt hangjelzéssel tudatja a rendszer a pilótával. E megoldásoknál az a hátrány, hogy a befogási szög elég kicsi, gyakorlatilag csak a gép orra előtti mintegy 15-45 fokos kúpon belül kell lennie a célnak.

A sisakcélzónál a rakéta infravörös feje ugyanarra néz, amerre a pilóta, így neki elég csupán ránéznie a célpontra, és ha a rakéta érzékelője ráfogott, akkor már indíthatja is. Ezzel az indítási szög jelentősen, 90-120 fok körülre tolható ki. Mondani sem kell, hogy mekkora előnyt élvez az a pilóta, aki fordulóharcba sisakcélzóval indul. Az első példányokat az amerikai haditengerészetnél rendszeresítették, de aztán ezek kikoptak, állítólag a megbízhatatlanságuk miatt. A szovjetek a MiG-29-hez és a Szu-27-eshez is rendszeresítették ezt a rendszert, amely igen hatékonyan működik (a kecskeméti pilóták légiharc gyakorlása közben olykor nélkülözniük is kell használatát, mivel sportszerűtlen előny a sisakcélzóval nem rendelkező külföldi vendégek gépeivel és pilótáikkal szemben).

A légiharc-rakéták meghajtását eddig főleg szilárd halmazállapotú rakétahajtóművekkel oldották meg, amelyek azonban viszonylag rövid égésidővel rendelkeznek, ami alig pár másodpercet jelent. Ezután egyes típusoknál hosszabb ideig (akár további másfél percig is) még kisebb tolóerővel ugyan működik, de utána már csak a tehetetlensége viszi előre, így viszont értelemszerűen már nem képes komoly manőverekre. A jövő tekintetében újabb (zselés állagú) hajtóanyagok terén gondolkodnak, illetve az európai Meteor légiharc-rakétánál egytorlósugárhajtómű alkalmazásában, amely sokkal hatékonyabb üzemanyag-felhasználás terén, hiszen a légkörből nyeri az oxigént.

Egyelőre még csak fantáziarajz: egy Eurofighter Meteor légiharc rakétát indít

A légiharc rakéták a célpontot általában repeszhatású robbanófejjel semmisitik meg. A repülőgépek szerkezete viszonylag sérülékeny, számtalan hidraulikavezeték, elektromos és üzemanyagkábel hálózza be, melyek sérülése egyenként is a gép végzetét okozhatja. Emellé még ott van a sárkányszerkezet borításának megrongálása. A vékony alumíniumlemezeket nem nehéz átütni, a többit pedig elintézi a menetszél, mely belekap a lyukakba, és képes szabályosan széttépni a gépet. A másik elterjedt megoldás még egy ostorszerűen kicsapó harci fej, mely összekötött kisebb fém rudacskákból áll, és mint egyfajta lánc, képes arra, hogy akár szabályosan kettévágjon egy repülőgépet.

Képsorozat, ahogy egy AIM-9X rakéta megsemmisít egy QF-4 célgépet

A rakéták irányításáért vagy kis vezérsíkok, vagy pedig a hajtómű végén lévő gázsugárkormányok felelnek, melyek a hajtóműből kiáramló gázokat térítik el, így kormányozva a rakétát.

Egy AIM-9X gázsugárkormánya közelről

A szárazföldi célok ellen a jó öreg, hagyományos, szabadesésű légibomba még mindig megtalálható szinte minden gép fegyverzetében, és ez nem is meglepő: olcsó, és viszonylag hatásos. Ugyanakkor a hatásfokot jelentősen lehet növelni azzal, ha a bomba zuhanás közben képes irányítani magát, hogy a célhoz minél közelebb csapódjon be. Elsősorban kevesebb bombát kell ledobni a cél biztos elpusztításához, másfelől lehetővé válik a precíziós csapás, vagyis az, hogy csak a célpontot pusztítjuk el, és a környéken lévő esetleges civil értékeket próbáljuk védelmezni, hogy minél kevesebb legyen a civil áldozat (persze ez nem jelenti azt, hogy így az kizárható lenne).

A bombát az irányításhoz kis vezérsíkokkal és valamilyen irányítórendszerrel kell ellátni. A televíziós vagy infravörös irányításnál a bomba orrába egy optikai vagy infravörös kamera kerül, amelynek képe alapján vagy távirányítással vezeti rá a pilóta/fegyverkezelő, vagy újabban a célt befogva egy a bombába épített számítógép végzi ezt a feladatot. A lézeres irányításnál a célt valamilyen módon meg kell világítani, és a bomba orrában lévő érzékelő csak a célról visszaverődő fényt látja, és ehhez próbál minél közelebb becsapódni. A megvilágítást végezhetik szárazföldi csapatok lézeres célmegjelölővel, helikopterek, újabban pilóta nélküli felderítő gépek, vagy egy megfelelő konténerrel akár maga, a bombát ledobó vadászgép is. A műholdas irányításnál a bomba a GPS (vagy az orosz megfelelője, a Glossnass) műholdas rendszer alapján vezeti rá magát a kioldás előtt beprogramozott koordinátákra. Előnye, hogy nincs szükség megvilágításra, csak a cél koordinátáit kell ismerni, és elég csak a ledobás elött megadni azokat a bomba vezérlő számítógépének.

Szu-30MKI légibombákkal megpakolva

A bombák töltetük szerint lehetnek hagyományos repeszromboló-bombák vagy kazettás bombák, melyek kisebb résztölteteket szállítanak. Ezen résztöltetek különféle célokat szolgálhatnak, például nagyobb területet lefogó, élerő és gyengén páncélzott célok elleni repeszromboló töltetek, páncélelhárító résztöltetek, vagy akár aknák. A töltet alapján beszélhetünk gyújtóbombákról is, noha a napalmot (ami egyszerűsítve egy adalékanyagokkal zselé sűrűségűvé alakított benzin, mely lassabban ég, és így hatásosabb pusztításra képes) elvileg nem használja senki, gyakorlatilag azonban más összetevőkkel, de létezik továbbra is. Az egyik utódja az aeroszol vagy más néven vákumbomba, amely kezdetbe gáz halmazállapotú robbanóanyagot enged ki, hogy rögtön utána berobbantva azt nagyobb pusztítást végezzen, mint egy hagyományos töltetű bomba.

Az irányítatlan rakéták a rövid távolság belüli célpontok ellen alkalmazhatóak eredményesen. Ezek viszonylag olcsó és egyszerű szerkezetek, gyakorlatilag csak egy rakátahajtómű, és egy, az orrára szerelt harci töltet az egész, amely lehet repeszromboló, páncéltörő vagy gyújtó. Általában konténerekben függesztik fel a rögzítőpontokra, és átmérőjük alapján osztályozzák őket.

AGM-88 HARM "radargyilkos" rakétát indít egy F-16-os

Az irányított (rakéta)fegyverek terén a választék nagyon bő, kezdve az infravörös önirányítású, vagy lézeres rávezetésú páncéltörő rakétáktól, mint pl. az amerikai AGM-65 Maverick, az ellenséges légvédelmi radarok leküzdésére szolgáló, a radar kisugárzását követő rakétákon át, mint amilyen az európai ALARM, amely rakétahajtóművel nagy magasságba emelkedik, majd egy ejtőernyőt nyit ki, mellyel lassan süllyedni kezd, miközben passzív érzékelőjével beméri az ellenséges földi radart. Ha ez megtörtént, fékezőernyőjétől megválik és szabadesésben zuhan rá a célpontjára. A végén pedig ott vannak a gázturbinás hajtóművel szerelt robotrepülőgépek, amelyek akár a több száz kilométerre lévő célpontok ellen is bevethetőek úgy, hogy az indító gépnek nincs szüksége a veszélyes légtérbe való behatolásra, ilyen például az európai KEPD 350 Taurus.

A jövő vadászgépei

A jelenlegi vadászgépek legnagyobb előrelépése a digitális technikának köszönhető. A műholdas navigációs rendszerek, a digitális adatkapcsolat, mellyel a célpontok helyzetét anélkül láthatja a pilóta, hogy a saját radarját bekapcsolja, az üveg-pilótafülke, ahol az analóg műszerek helyét nagy méretű színes kijelzők veszik át, egészen a hang által vezérelt fedélzeti rendszerekig. Az is tervben van, hogy a fülkében a kilátást akadályozó részeken (mint a padló vagy a gép orra) a pilóta keresztüllásson, mégpedig úgy, hogy kis kamerák képéből egy számítógép által összerakott képet vetítenek a sisakkijelzőjére. Sőt, ezzel az is megvalósítható, hogy a pilótafülkének magának már nem is kell viszonylag nagy légellenállású, átlátszó buborék kabintető, és a megszokott helyéről besüllyeszthető lesz mondjuk a gép közepébe. Mindezek a pilóta munkáját könnyítik meg, és ezáltal javítják a harci képességeit. Ám a pilóta még mindig szükséges?

Az utolsó pilóta vezette amerikai vadászgépnek aposztrofált F-35-ös három fő változata: a hagyományos repterekről üzemelő F-35A, a helyből fel- és leszálni képes F-35B és a repülőgép-hordozókra szánt F-35C

A kérdés jogos, kis (na jó, nagy) csúsztatással a pilótára már csak a döntéshozás marad, a többit elvégzik a számítógépek. A pilóta és az őt kiszolgáló rendszerek tömege és mérete nem elhanyagolható, sokkal kisebb és könnyebb lehetne a vadászgép, ha a pilótát száműznék, ráadásul ezzel kitolható lenne a levegőben töltött idő is, hiszen technikailag nincs akadálya annak, hogy egy repülőgép akár napokig járőrözzön, míg az emberi teljesítőképesség számára valahol 6-8 óra körül van a határ, amivel nemigen lehet mit kezdeni. 

Fantáziarajz az Amerikai Légierő X-45C-jéről...

...és az Amerikai Haditengerészet X-47B-jéről. Ezek még csak szárazföldi csapatokra való csapásmérésre képesek, nem igazi utódai a hagyományos vadászgépeknek

A csapásmérő gépek terén már készülnek az első pilótanélküli prototípusok, melyeket akár több száz vagy akár több ezer kilométerről is lehet irányítani. Ilyen az amerikai légierő X-45-ös, és az amerikai haditengerészet X-47-es programja. Az európai cégek kicsit lemaradva reagáltak, de nemrég (némi meglepetésre) összefogtak, és a Dassault, az EADS és a SAAB közösen dolgozik a Neuron nevezetű pilóta nélküli harci gépen, amelyről azonban még eddig nem sokat tudni. Keleten a helyzet kicsit kaotikus, Oroszországban is szóba került egy pilóta nélküli csapásmérő gép terve, melyet BPLA-ként aposztrofálnak, ám erről is csak inkább szóbeszédek terjednek.

Az európai kooperációban készülő Neuron fantáziarajza

Ezek azonban távirányítású robotgépek, melyek földi célpontok elleni bomba- és rakétafegyverzettel rendelkeznek majd. A céljuk tehát az, hogy elrepülnek a célkörzetbe, ahol a kémműholdak vagy felderítőgépek segítségével már felderítették az ellenséges erőket, és a feladatuk annyi, hogy azokat elpusztítsák. Ehhez nem kell különösebben komoly kunsztot tudni, legyenek minél nehezebben észlelhetőek, vagyis lopakodók, oda tudjanak repülni a célzónába, a magukkal vitt viszonylag kis mennyiségű precíziós fegyvert dobják le, és utána jöjjenek haza. Ez még valóban megvalósítható akár távirányítással is.

A probléma akkor kezdődik, ha például gyors reakcióidőre van szükség, mint a például a légiharcnál. A távirányítás itt már problémákba ütközik, kezdve a kapcsolatból fakadó válaszidőtől egészen odáig, hogy meg kell oldani, hogy a "pilóta" ugyanúgy körbenézhessen, mintha a gépen ülne. Szintén ki kell dolgozni a megfelelő zavarszűrést, vagyis megakadályozni azt, hogy az ellenség valamilyen módon megzavarja a gép és a bázis közötti kapcsolatot, vagy akár hogy átvegye a robotgép feletti irányítást.

Megoldást jelentene erre egy akárcsak korlátozott szintig önálló döntéseket meghozni képes mesterséges intelligencia, mely el tudja dönteni, hogy ki ellenség és ki barát, és képes arra, hogy az ellenséges célpontok ellen a legmegfelelőbb támadási taktikát vesse be, illetve képes legyen kivédeni azok támadásait. Viszont bölcs dolog-e fegyvert adni egy mégoly primitív mesterséges intelligencia kezébe? Fogas kérdés, de a válasz szinte már adott: adott körülmények között igen. Egy jól megkonstruált, de mégis primitív, öntudat nélküli MI (már ha az adott esetben ez helyes megnevezés) nyilván sokkal hatékonyabban tud egy gépet irányítani, mint akár a legjobban képzett pilóta, márpedig a nagyobb harcértékű gépekkel rendelkező fél máris jobb eséllyel indulhat a háborúba.

A mesterséges inteligenciával irányított vadászgép természetesen már megszületett Hollywoodban: a Stealth munkacímű filmben (bemutató még az idén) a haditengerészet F/A-37 Talon gépe ámokfutása kezd, és egy maroknyi elit pilótára vár megállítása

Egy öntudattal rendelkező MI esete már más tészta, ám az még aligha a közeljövő zenéje. Hibázhat egy MI? Igen, elvégre emberek programozták be, és nehéz egy kaotikus harci helyzetre mindent előre beprogramozni. A katonák is sokszor hibáznak, és ez emberéleteket is követelhet, hiszen pusztító fegyvereket kezelnek, és olykor elítélik őket a hibáikért, olykor nem. Mennyiben különbözik ettől az, hogy egy számítógépes program bizonyul hibásnak? Legfeljebb a vádlottak padján nem egy pilóta, hanem egy programozó vagy a gyártó cég igazgatótanácsa fog ülni.
A lopakodás terén egyetlen (nyilvánosságra került) újdonság a plazmaálcázás lehetősége. Ennek lényege az, hogy a gép külseje körül egy (hideg)plazma-állapotú réteget hoznak létre, mely elnyeli a rádióhullámokat. A technológiát az orosz tudósok és mérnökök aktívan kutatják, ám elég sok kérdőjel van még e rendszer körül, kezdve ott, hogy a plazmafelhőt a gép körül kell tartani, azon át, hogy a plazmafelhő a gép saját rádióelektronikus berendezéseit is leblokkolja egészen addig, hogy a plazma valószinűleg a látható fény tartományában elég látványos fényjelenségeket produkál, vagyis ugyan a radarok számára láthatattlan a gép, de szabad szemmel leginkább egy világítótoronyhoz lesz hasonlatos. A hírek szerint egy Szu-35-ös orrába már kisérletképpen szereltek ilyen plazmagenerátort, mely gépet előröl nézve takarni képes, és mikromásodpercekre kikapcsol, mely idő alatt a saját radarberendezését használva derítheti fel a lehetséges célokat a pilóta. 

Fantáziarajz a Szuhoj T-50-ről amely a következő orosz vadászgéptípus lehet. Ha a plazmaálcázás beváltja a reményeket, valószínűleg ezen a gépen fog feltűnni

A felderítés terén is veszélyben van a jelenlegi lopakodó technológia. A legígéretesebbnek a LIDAR (vagy LADAR, függően melyik angol rövidítés szimpatikus), amely hasonlóan működik, mint a radar, csak éppen rádióhullámok helyett lézersugarakat használ, és ugyanúgy a célpontról visszaverődő jeleket figyeli. Miután a jelenlegi lopakodó gépeknél a radarok hullámhosszát vették alapul, ezért azokkal szemben hatékonyak, de a LIDAR sokkal rövidebb hullámhosszon működik, így ezek ellen más megoldásokkal kell előrukkolni a mérnököknek.

A beépített fegyverzetnél viszonylagos fejetlenség uralkodik. Noha elvileg egy 21. századi légiharcnál szinte kizártnak tűnik, hogy gépágyúval lőjenek egymásra a vadászgépek (a mostani rövid hatótávolságú légiharc rakéták és a sisakcélzók mellett erre csak akkor vetemedne a pilóták többsége, ha már kifogyott a rakétákból), de például egy lassan repülő ellenséges gép (mondjuk egy teherszállító) vagy földi célpontok ellen még mindig megfelelő. Például a Gripen és az Eurofighter egy 27 mm-es, Bk27-es gépágyúval rendelkezik, az F/A-22 a jó öreg 20 mm-es, 6 csövű M61 Vulcan könnyített, A2-es verziójával. A még fejlesztés alatt lévő F-35-ös hagyományos repterekről üzemelő változatában egy 5 csövű 25 mm-es GAU-12 -es gépágyú lesz beépítve, ellenben a haditengerészeti repülőgép-hordozó fedélzeti, és tengerészgyalogsági, helyből fel- és leszállni képes változatnál nem lesz beépített fegyverzet, ha szükségesnek ítélik, ezeknél a törzs alá felszerelhető konténerben vihetnek magukkal egy GAU-12-est.

A GAU-12 gépágyú, valamint a 180 db lőszer elhelyezése az F-35A vadászgépben

Ezen fegyverek azonban még mindig hagyományos elven működnek. Pedig újításokra voltak próbálkozások, még az 1970-es években, az F-15-ös fejlesztésénél egy hüvely nélküli 25 mm-es hatcsövű gépágyút építettek volna be. A hüvely elhagyása több előnnyel is jár: kisebb tömegű és méretű lesz lőszer, vagyis adott körülmények között többet szállíthat belőle a vadászgép, ráadásul nem kell foglalkozni az üres hüvelyek eltávolításával, azaz egy gonddal kevesebb. A program azonban sikertelen volt, és végül az F-15-ös is az M61 Vulcant kapta meg.

Már fejlesztés alatt van az amerikai légierő számára a vadászgépek szárnya alá függeszthető lézerkonténer, melynek teljesítménye 25 kW. Ez szemben az ismertebb ABL-lel (AirBorne Laser) - amely egy elsősorban ballisztikus rakéták elhárítására szánt, fejlesztés alatt álló 1 MW-os kémiai lézer, melyet egy Boeing 747-esben építenek be - szilárdtest-lézer. A kémiai lézerek meglehetősen nagy méretűek (ezért van szükség az ABL-nél egy 747-esre), tehát vadászgépek számára nem megfelelőek. A szilárdtest lézer sokkal kompaktabb, viszont a hatásfoka is rosszabb, és rengeteg hőt termel, amit vagy el kell vezetni (aktív hűtés folyadékkal vagy levegővel), vagy a rövid tüzelés után időt kell hagyni, hogy lehűlhessen.

Ez a rendszer valójában két konténerből áll: az egyik az áramfejlesztésért felelne, a másik lenne maga a lézer. A tervek szerint még az évtized végén, vagy a következő évtized elején rendszerbe állhat, és kis mértékű átalakítás után szinte bármely vadászgép használhatja majd. Ez az energiaszint viszont még csak korlátozott képességeket jelent: egy, a vadászgép felé közeledő rakéta érzékelőjét elvakíthatja, megrongálhatja, vagy például egy szárazföldi jármű gumikerekét meggyújthatja, de a fantasztikus filmekben látott látványos pusztító erőtől azért ez még nagyon-nagyon messze van.

A Lockheed már dolgozik az F-35-ös lézerfegyverzetű változatán

Az F-35-ös számára a Lockheed és a Raytheon fogott össze egy 100 kW-os lézer beépítésére. A hőtermelés miatt két, egyenként négymásodperces lézercsapást lehet majd végrehajtani vele, melyek között négymásodperces szünet van, és utána fél percet kell adni neki, hogy lehűljön. A remények szerint a következő évtized közepére már sikerül bevethető fegyvert faragni belőle.

A légiharc-fegyverzet terén a fejlesztések másik fele a minél nagyobb sebességű rakétalövedékek felé tendálódik. Egy viszonylag átlagosnak tekinthető, a hangsebesség háromszorosával haladó rakéta 20 km-t durván 23 másodperc alatt tesz meg, vagyis a célpontnak ennyi ideje van zavarásra, csalik kidobására, elkerülő manőverek végrehajtására. Egy, a hangsebesség nyolcszorosával haladó rakéta mintegy 9 másodpercet hagy a célgépnek ugyanerre, vagyis sokkal hatékonyabb lehetne. Szintén fontos a hatótávolság, illetve a hajtómű menetidejének növelése, amelyre talán a torlósugárhajtómű alkalmazása tűnik az ideális megoldásnak.

Ilyen apró és könnyű lesz: a LOCAAS makettje az egyik fejlesztőmérnök kezében

A szárazföldi célok ellen jelenleg különösen a nagyobb távolságból is bevethető, autonóm fegyverek fejlesztése került előtérbe, melynél az indító repülőgépnek nem kell a veszélyes célterület fölé berepülnie, hanem terhét akár 100 km-nél is messzebbről indíthatja. Ezek aztán a célterület fölé berepülnek, megkeresek a célpontjukat, és megsemmisítik. Ilyen például az amerikai LOCAAS (Low Cost Autonomous Attack System, azaz Olcsó Önvezérlő Támadó Rendszer). A tervek szerint a mindössze 76 cm hosszú és mintegy 45 kg tömegű eszközből egy F-16-os vagy egy F-35-ös akár 16 db-ot is vihet, hatótávolsága pedig 100 km feletti. A célterületet GPS irányítással közelíti meg, ahol aztán LADAR (lézer-radar) segítségével pásztázni kezd a lehetséges szárazföldi célpontokat keresve. A célpont észlelése után azonosítja a típusát, majd az adatbázisából kikeresi, hogy milyen támadási program a leghatásosabb ellene, és annak megfelelően semmisíti meg többcélú harci töltetével. Például páncélzat nélküli célpontokat repeszhatással, a "kemény" célpontokat mint a harckocsik pedig egy kemény páncéltörő mag segítségével.