Serwis używa cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Zapoznaj się z polityką prywatności.
zamknij   

szukaj

2016-05-16 06:14:39

Droga do japońskiego myśliwca nowej generacji – Mitsubishi X-2

     Ostatnie miesiące przyniosły szereg informacji na temat realizowanych w krajach Dalekiego Wschodu projektów samolotów bojowych nowej generacji. Uwaga obserwatorów skupiła się w tym przypadku głównie na dwóch z nich, programach prowadzonych przez Republikę Korei oraz Japonię. Poniższy artykuł stanowi próbę przybliżenia dotychczasowych losów japońskiego demonstratora technologii, znanego początkowo jako ATD-X (Advanced Technology Demonstrator), a następnie X-2. Projektu tworzonego przez Mitsubishi Heavy Industries (MHI) we współpracy z ponad 200 japońskimi przedsiębiorstwami i jednostkami badawczymi pracującymi pod nadzorem Agencji ds. Zakupów, Technologii i Logistyki.

   Wybór MHI, jako podmiotu realizującego finalne prace nad ATD-X/X-2, nie był przypadkowy. Japoński koncern odpowiedzialny był bowiem za przeprowadzenie wszystkich programów maszyn myśliwskich przeznaczonych dla Japońskich Sił Samoobrony po drugiej wojnie światowej, przy czym mowa zarówno o własnych projektach F-1 oraz F-2, jak i maszynach licencyjnych, takich jak F-4EJ, czy F-15J.

   Rozwój ATD-X związany jest z planami zastąpienia samolotów bojowych Mitsubishi F-2 oraz F-15J/DJ. X-2 ma bowiem posłużyć do weryfikacji możliwości opracowania nowego myśliwca z wykorzystaniem technologii opracowanych przez japońskich inżynierów. Na demonstratorze testowane będą kluczowe dla powodzenia projektu rozwiązania, takie jak nowy cyfrowy system sterowania wykorzystujący światłowody, zdolny do adaptacji przy zmieniających się właściwościach lotnych samolotu np. w przypadku odniesionych uszkodzeń. X-2 będzie również platformą testową dla systemu sterowania wektorem ciągu silników. Samolot posłuży także do weryfikacji rozwiązań służących obniżeniu skutecznej powierzchni odbicia radarowego (SPO).

Oblot X-2

    Chociaż do zapowiadanego, jeszcze na luty 2016 roku, oblotu samolotu doszło z opóźnieniem, to samo wydarzenie miało niewątpliwie duże znaczenie dla japońskich planów budowy myśliwca nowej generacji. Pierwszy lot X-2 (nieoficjalnie Shinshin, numer boczny 51-0001), zmontowanego w zakładach MHI w Komaki Minami położonych w pobliżu Nagoi, ostatecznie odbył się 22 kwietnia bieżącego roku. Samolot wzniósł się w powietrze o godzinie 8:47 czasu lokalnego. Maszyna wystartowała do pierwszego lotu z portu lotniczego Nagoya ulokowanego w Prefekturze Aichi. Lot był stosunkowo krótki, trwał bowiem 26 minut i zakończył się, zgodnie z planem, w bazie lotniczej Japońskich Sił Samoobrony Gifu w Kakamigahara, gdzie maszyna została przebazowana, co nastąpiło zresztą zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami. To właśnie w tym miejscu próby będą kontynuowane.

 

   Sam oblot, do którego jak pierwotnie przewidywano miało dojść jeszcze w lutym bieżącego roku został opóźniony przez wykryte problemy techniczne. Do opóźnienia przyczynić miały się m.in. problemy z systemami sterowania pary jednostek napędowych Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI) XF5-1 oraz ich oprogramowaniem, prowadzące do niekontrolowanego restartu silników. Nie był to zresztą pierwszy przypadek opóźnienia oblotu omawianego demonstratora. Pierwotnie wydarzenie to zaplanowano bowiem na 2014, a następnie 2015 rok. Problemy techniczne w obu przypadkach wymusiły jednak zmianę harmonogramu.

   W trakcie premierowego lotu testowano zachowanie się maszyny w powietrzu, a także wykonano kilka próbnych podejść do lądowania. Przy czym cały czas lot odbył się z wypuszczonym podwoziem. W czasie misji maszyna osiągnęła wysokość 3660 metrów oraz prędkość 370 km/h. Według słów Hirofumi Doi, szefa Programu Myśliwca Przyszłości, oblot X-2 przebiegł zgodnie z planem. Sam samolot miał zaś zachowywać się w powietrzu zgodnie z oczekiwaniami i wcześniejszymi symulacjami. Jego zachowanie w powietrzu określono jako nadzwyczaj stabilne. Według przyjętego planu, w czasie drugiego z lotów testowych maszyna ma już wykonać lot ze schowanym podwoziem, w czasie którego spodziewane jest również osiągnięcie większych prędkości.

   Nim doszło do oblotu, samolot przeszedł intensywną fazę testów naziemnych, w tym serię próbnych kołowań, którą rozpoczęto w lutym bieżącego roku. Próby przeprowadzono na terenie zakładów Mitsubishi Heavy Industries (MHI) w Toyoyama. Według informacji japońskiej Agencji ds. Zakupów, Technologii i Logistyki producent demonstratora oficjalnie przekaże maszynę dopiero po kolejnej turze prób naziemnych oraz kolejnym locie próbnym. Data przekazania X-2 nie została precyzyjnie określona. Wiadomo jednak, że nie dojdzie do tego w maju 2016 roku.

  Jeszcze wcześniej, bo 29 stycznia, miała miejsce pierwsza oficjalna publiczna prezentacja samolotu dla prasy. Również w tym samym miesiącu formalnie potwierdzono, że program testów ATD-X jest opóźniony w stosunku do pierwotnych założeń, zapewniono jednak, że nie wpłynie to negatywnie na harmonogram całego programu.

Latające „laboratorium”

   Aktualne założenia programu prób w powietrzu przewidują, że program testowy powinien potrwać około 12 miesięcy, a jego zakończenie przewidziano na kwiecień 2017 roku. W czasie testów X-2 ma odbyć łącznie 50 lotów próbnych. W zależności od liczby zebranych danych, program testowy może zostać jednak wydłużony. W tym kontekście wymienia się np. weryfikację rozwiązań służących obniżeniu skutecznej powierzchni odbicia radarowego. Co ciekawe, na X-2 zastosowanie powłok ograniczających SPO ograniczono jedynie do osłony kabiny, tak więc w przypadku demonstratora za redukcję skutecznej powierzchni odbicia odpowiadać mają w zasadzie wyłącznie odpowiednio ukształtowane elementy konstrukcji płatowca, takie jak np. rozchylone stateczniki pionowe, wloty powietrza do silników przesłaniające łopatki sprężarek, specyficznie ukształtowane krawędzie luków obsługowych czy pokryw luków podwozia etc., których kształty zoptymalizowano pod kątem ograniczenia wykrywalności przez radary pracujące w pasmach X, C oraz Ku.

Po licznych opóźnieniach pierwszy lot samolotu odbył się w kwietniu br. Krótkotrwałego przelotu dokonano z wysuniętym podwoziem. Agencja ds. Wyposażenia Obronnego/Ministerstwo Obrony Japonii.

  Należy tu wyraźnie zaznaczyć, że ATD-X jest, przynajmniej jak na razie, nieuzbrojonym demonstratorem, o gabarytach (długość samolotu wynosi 14,2 m, zaś rozpiętość skrzydeł 9,1 m) wyraźnie mniejszych niż ewentualny przyszły japoński myśliwiec piątej generacji. Demonstrator nie posiada również wewnętrznych komór uzbrojenia, których zabudowa miałaby zostać uwzględniona w wymaganiach technicznych nowego japońskiego myśliwca. Docelowa maszyna otrzymać ma również nowe jednostki napędowe o większym ciągu od zastosowanych do napędu X-2 silników XF5-1. Te ostatnie dysponują bowiem ciągiem 48,93 kN.

   Program badawczo-rozwojowy, którego owocem jest ATD-X, miał pochłonąć jak na razie równowartość blisko 324 mln USD, choć należy przyznać, że pojawiają się i szacunki mówiące o kwocie ponad 100 mln USD wyższej. Koszty budowy samego demonstratora zostały oszacowane na 27 mln USD.

  Prace nad ATD-X rozpoczęto oficjalnie w 2009 roku, jednak badania nad niektórymi technologiami zainicjowano jeszcze w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Zanotowano jednak przy tym liczne opóźnienia. Należy tu zaznaczyć, że w praktyce program, mający zaowocować budową nowego japońskiego myśliwca, od początku podzielony jest na kilkanaście mniejszych podprogramów, mających na celu opracowanie określonych technologii niezbędnych do stworzenia nowej maszyny. Mowa tu przykładowo o programach prowadzących do powstania nowych jednostek napędowych o dużym ciągu, badaniach nad nowymi sensorami pokładowymi (w tym przypadku mowa zarówno o systemach radarowych jak i elektooptycznych) itp. Część z nich zapoczątkowano na wiele lat przed rozpoczęciem programu ATD-X, czego przykładem jest program badawczo – rozwojowy mający na celu opracowanie systemu sterowania wektorem ciągu (3D) silników. Jego finansowanie uruchomiono jeszcze w roku budżetowym 2000. Wspomniane prace prowadzić miał Techniczny Instytut Badawczo – Rozwojowy podlegający japońskiemu Ministerstwu Obrony Narodowej.

   W tym samym czasie zainicjowane zostały również prace nad sposobami obniżenia skutecznej powierzchni odbicia radarowego, a także sposobami redukcji widma w podczerwieni. Pięć lat później rozpoczęto program mający zweryfikować opracowane rozwiązania z zakresu redukcji SPO. Próby mające pozwolić na ocenę osiągnięć japońskich inżynierów prowadzono m.in. we Francji. Dwa lata później zrealizowano zaś program testów z wykorzystaniem zdalnie sterowanego modelu samolotu.

  Jednym z bardziej interesujących programów badawczo – rozwojowych związanych z programem japońskiego myśliwca nowej generacji są prace zmierzające do opracowania tzw. inteligentnego poszycia. Ma to polegać na integracji w poszyciu samolotu anten radarowych z aktywnym skanowaniem fazowym, mogących zapewnić, przy odpowiednim rozmieszczeniu, obserwację dookólną.

Silniki

   Prace nad służącymi do napędu X-2 silnikami XF5-1 zapoczątkowano jeszcze w 1995 roku. Program rozwojowy prowadzony był przez wspomniany już wcześniej Techniczny Instytut Badawczo – Rozwojowy. XF5-1 są silnikami turboodrzutowymi o niskim stopniu dwuprzepływowości. Zostały wyposażone w dopalacze oraz układ sterowania wektorem ciągu w postaci wychylanych płyt, a więc rozwiązanie podobne nieco do zastosowanego na doświadczalnym samolocie X-31 czy zmodyfikowanym przez NASA eksperymentalnym F/A-18 High Alpha Research Vehicle. Zastosowane do napędu X-2 silniki powinny zapewnić samolotowi prędkość maksymalną na poziomie 2,25 Ma oraz zdolność do osiągania prędkości naddźwiękowej bez użycia dopalaczy.

Silnik XF5-1 w czasie prób. Fot. Agencji ds. Wyposażenia Obronnego/Ministerstwo Obrony Japonii.

  Warto nadmienić, że równocześnie z pracami nad ATD-X trwają w Japonii prace badawczo - rozwojowe nad nowymi silnikami o ciągu ok. 150 kN. Tym samym ciąg nowego silnika miałby być nieco mniejszy od mocy napędzających samoloty F-22A Raptor silników Pratt & Whitney F119. Zgodnie z informacjami datowanymi na początek 2016 roku, przygotowania do budowy prototypu sekcji gorącej nowych silników zostały rozpoczęte. Po przeprowadzeniu niezbędnych prób miałoby dojść do budowy demonstratora kompletnej jednostki napędowej. Wcześniejsze informacje mówiły o planach rozpoczęcia prób sprężarki niskiego ciśnienia oraz turbiny niskiego ciśnienia w 2017 roku. Celem konstruktorów miałoby zaś być zaprezentowanie prototypu silnika w 2018 roku (mowa w tym przypadku o roku budżetowym, który nie pokrywa się z w Japonii z rokiem kalendarzowym), przed zapadnięciem ostatecznych decyzji odnośnie rozpoczęcia prac nad finalnym F-3. Według napływających z Japonii doniesień opracowywany docelowy silnik będzie odznaczał się stosunkowo niewielką średnicą, podobnie jak ma to miejsce w przypadku XF5-1, którego średnica wynosi 0,6 m. Zachowanie tego parametru na stosunkowo niskim poziomie ma na celu redukcję oporów w przypadku docelowego myśliwca.

  Japoński Techniczny Instytut Badawczo – Rozwojowy miał również potwierdzić, że przeprowadzone próby sprężarki oraz komory spalania miały przynieść satysfakcjonujące rezultaty. Co prawda ilość informacji na temat nowej japońskiej konstrukcji jest dość skąpa, choć grafiki silnika miały być prezentowane już w 2011 roku, jednak według dostępnych danych jednostka napędowa ma być silnikiem dwuwałowym, z trzema stopniami wentylatora, sześciostopniową sprężarką wysokiego ciśnienia oraz jednostopniowymi, przeciwbieżnymi, turbinami wysokiego i niskiego ciśnienia. Wysokie osiągi nowych silników mają być osiągnięte m.in. dzięki zastosowaniu zaawansowanych materiałów do budowy elementów turbiny. Ma to m.in. pozwolić na osiągnięcie dużej temperatury gazów na wejściu do turbiny wysokiego ciśnienia.

Jaki będzie F-3…

   Prace nad nowym samolotem prawdopodobnie będą zmierzać w kierunku określonym przez datowane na 2013 rok wizje i „cyfrowe makiety” japońskiego myśliwca nowej generacji, takie jak ta, nosząca sygnaturę 25DMU. Przedstawiała ona ciężki, dwusilnikowy myśliwiec o obniżonej wykrywalności z wewnętrznymi komorami uzbrojenia przeznaczonymi dla 6 (we wcześniejszych wizjach 4) pocisków powietrze – powietrze średniego zasięgu. Te miałyby być napędzane silnikami strumieniowymi. Warto w tym miejscu przypomnieć o planach współpracy japońsko – brytyjskiej na polu uzbrojenia rakietowego. Co charakterystyczne, nowy samolot zbudowany według takiej wizji miałby otrzymać skrzydła o stosunkowo dużej powierzchni nośnej, odznaczające się niskimi oporami. Myśliwiec miałby również dysponować dużym zapasem paliwa w zbiornikach wewnętrznych. Z jednej strony ma to gwarantować duży zasięg i długotrwałość lotu, jednak z drugiej, wiąże się z pogorszeniem części charakterystyk, takich jak choćby osiągane przyspieszenia. Byłby to jednak wybór świadomy, bowiem japońscy konstruktorzy mieliby dążyć do tego, aby samoloty były zdolne samodzielnie pozostać w powietrzu jak najdłużej. Nowy samolot miałby być również wyposażony w system obserwacji w podczerwieni.

   Japońskie przedsiębiorstwa i instytuty pracują zarówno nad metodami redukcji SPO jak i sposobami wykrywania maszyn trudno wykrywalnych dla radarów. Prowadzone są również prace studialne nad współpracą systemów załogowych i bezzałogowych czy technologiami umożliwiającymi rozszerzenie współpracy maszyn w powietrzu. Jest to związane z pomysłem stworzenia sieci maszyn współdzielących informacje o celach, uzupełniane dodatkowo z zewnętrznych źródeł, w tym właśnie z systemów rozpoznania rozmieszczonych na platformach bezzałogowych. Można więc spodziewać się co najmniej podjęcia próby implementacji wspomnianych rozwiązań na przyszłym F-3.

   W japońskich biurach konstrukcyjnych i ośrodkach badawczych prowadzone są również prace zmierzające do opracowania broni energetycznych, które mogłyby zostać zastosowane na nowych myśliwcach. O ile jednak, zważywszy na prowadzone prace nad łączami wymiany danych, stworzenie „sieci maszyn” jest dość prawdopodobne, realizacja planów implementacji broni energetycznej na wciąż hipotetycznym F-3 może okazać się już bardziej problematyczna. Na przeszkodzie mogą stanąć tu zarówno przewidywane problemy natury technicznej jak i spodziewane koszty prac badawczo – rozwojowych.

  Wśród innych rozwiązań przygotowywanych z zamiarem zastosowania na nowym myśliwcu znajdować ma się np. radar z anteną z aktywnym skanowaniem fazowym wykorzystujący elementy półprzewodnikowe wykonane w technologii azotku galu (GaN). Część źródeł sugeruje również, że nowe technologie radarowe mogłyby zostać za pewien czas przetestowane na X-2. Według różnego rodzaju spekulacji, nowe japońskie radary przeznaczone dla F-3 mogłyby również dysponować trybami pracy pozwalającymi na wykorzystanie ich do prowadzenia walki radioelektronicznej.

   Należy tu jednak zaznaczyć, że ostateczny kształt samolotu i wymagania, jak i to, czy F-3 w ogóle powstanie, wciąż nie zostały jeszcze przesądzone.

o ile powstanie

   O tym czy rozwijane obecnie przez japońskich inżynierów rozwiązania ostatecznie znajdą zastosowanie na nowym myśliwcu, a także czy ten ostatni w ogóle powstanie, dowiemy się dopiero za kilka lat. Decyzje dotyczące powstania następcy F-2 i F-15J, powinny zapaść w 2018 roku, tak by mógł on wejść do służby w latach trzydziestych obecnego wieku. Według szacunków Japońskie Siły Samoobrony miałyby być zainteresowane pozyskaniem 100 maszyn nowej generacji.

  Na japońskich decyzjach dotyczących podjęcia dotychczasowych prac nad ATD-X w dużej mierze zaważyć musiały obawy o odmowę dostępu do niektórych technologii zza oceanu, czego doświadczono m.in. w czasie przygotowań do realizacji programów F-15J oraz F-2, jednak co chyba ważniejsze, również w przypadku odmowy sprzedaży myśliwców przewagi powietrznej F-22 Raptor (po części wynikać to miało z wycieku danych o systemie Aegis, do którego doszło po stronie japońskiej). To w tych ostatnich upatrywano następców wciąż eksploatowanych przez Japońskie Powietrzne Siły Samoobrony Phantomów II. Ostatecznie, przynajmniej część F4EJ, zostanie zastąpiona przez samoloty F-35A Lightning II, których 42 egzemplarze zostały zakontraktowane w 2011 roku. Zakup ten jest jednak traktowany raczej jako rozwiązanie pomostowe, a nie docelowe.

Najstarsze F-4 zastąpione zostaną przez zakupione w 2011 roku 42 samoloty F-35A, docelowo jednak, to F-3 miałby stać się ich następcą, podobnie jak "rodzimych F-16", czyli Mitsubishi F-2 (na zdjęciu wersja dwumiejscowa F-2B). fot. USAF

   Niewątpliwie jednym z najważniejszych problemów pozostają w tym przypadku jednak kwestie finansowe oraz ewentualne przekroczenia budżetu, które już w przeszłości prowadziły do ograniczenia np. programu F-2 i redukcji liczby zakupionych maszyn z planowanych 144 do 94 egzemplarzy. Ta kwestia w przypadku F-3 może być o tyle niebezpieczna, że aktualnie japońskie wymagania wydają się ciążyć w kierunku implementacji dużej liczby nowych systemów i technologii. Pewnym środkiem zaradczym może stać się sugerowane już na tym etapie, umiędzynarodowienie programu. Według doniesień japońskiej prasy tamtejszy rząd miał podjąć w kwietniu bieżącego roku rozmowy z zagranicznymi producentami z branży lotniczej na temat ich ewentualnego udziału w pracach nad F-3. W tym miejscu wymienia się m.in. amerykańskie koncerny Lockheed Martin czy Boeing. To jednak wiąże się z dobrze znanymi konsekwencjami dotyczącymi ewentualnych różnic w wymaganiach technicznych, czy prawdopodobnych kontrowersji w przypadku transferu technologii.

  Japońskie Ministerstwo Obrony oraz dowództwo Japońskich Lotniczych Sił Samoobrony będzie musiało więc stanąć przed dość poważnymi dylematami, które nie mają łatwych rozwiązań. Rozpoczęcie programu F-3 jest jednak wysoce prawdopodobne, jeśli wziąć pod uwagę akcentowane przez japońskich urzędników dążenie do stymulacji własnego przemysłu zbrojeniowego, a w szczególności rozwoju jego możliwości technicznych i innowacyjności. O takie stwierdzenie można pokusić się pomimo braku oficjalnie sformułowanych wymagań stawianych przed przyszłym myśliwcem nowej generacji. Wspominając o licencyjnej produkcji F-35 przedstawiciele japońskiej Agencji ds. Zakupów, Technologii i Logistyki zwracają bowiem uwagę na to, że nie będzie się ona wiązała z pełnym transferem technologii. To zaś, dla japońskich decydentów może zaś mieć kluczowe znaczenie. Uzasadnieniem dość wygórowanych pod względem stopnia zaawansowania technicznego koncepcji japońskich jest przekonanie o niemożności uzyskania przewagi liczebnej nad najbardziej prawdopodobnym przeciwnikiem. Stąd też ewentualna przewaga japońska miałaby zostać uzyskana dzięki zaawansowaniu technicznemu. Otwarte pozostaje pytanie na ile jest to możliwie w istniejących realiach finansowych. Według niektórych szacunków program badawczo – rozwojowy nowego myśliwca miałby pochłonąć równowartość nawet 40 mld USD, co nawet dla Japonii, jest kwotą zawrotną.

Michał Gajzler




Rejestracja

Funkcja chwilowo niedostępna

×

Logowanie

×

Kontakt

×
System Narew – oczekiwania przemysłu kontra potrzeby wojska

System Narew – oczekiwania przemysłu kontra potrzeby wojska

W opublikowanym niedawno na portalu Dziennik Zbrojny artykule „Narew to polska rzeka, Narew to polski system przeciwlotniczy” przedstawiono argumen...

więcej polecanych artykułów