Aeromagazin broj 4

raptor

1	Taktičko-tehnički zahtevi, aerodinamičke i "stelt" karakteristike.

2	Avionika, napadno-navigacijski sistem i pogonska grupa.

3	Taktika upotrebe i naoružanje.

4	Tabela glavnih karakteristika aviona.

Avionika F-22

Postizanje visokog nivoa integracije pilot-letelica je suština organizacije sistema na avionu F-22. Pilotska kabina na F-22 je zamišljena kao radno mesto, na kojem visokointegrisani sistem avionike umnogome rasterećuje pilota tokom leta i omogućuje daleko veći učinak sprege čovek-letelica. Pri tome je posebna pažnja posvećena postizanju niske uočljivosti sistema, kao i postizanju prevlasti u vazduhu. Integrisana avionika na F-22 funkcioniše preko senzora, čija su ograničenja definisana fizičkim ograničenjima samog pilota. Naime, pilot iskazuje potrebu za određenim informacijama, za njihovom vrstom i količinom, a sistem ima zadatak da obezbedi njihov optimalan broj. Pomenuti .sistem ima mogućnost, da i bez intervencije pilota samostalno procenjuje taktičku situaciju i predlaže donošenje odluke o upotrebi oružja. Sistem je zasnovan na konceptu globalnog ekspertskog odlučivanja. Da bi ovaj koncept zaživeo bilo je potrebno da se integriše:

ono šta pilot oseča i vidi tokom leta;
različiti sistemi avionike;
čovek (pilot) i sistemi na letelici.

Sistem avionike na avionu F-22 je dizajniran tako, da pilotu omogučuje detekciju, identifikaciju i dejstvo po ciljevima izvan zone vizuelnog domena. To je postignuto zahvaljujući ne samo visokom nivou integracije avionskih sistema, već i mogućnošću obrade velikog broja informacija u jedinici vremena. U tom smislu je razvijen digitalni sistem upravljanja sa brzim procesorima, gde se prenos signala ostvaruje optičkim kablovima. Prostor oko aviona F-22 je sa stanovišta akvizicije podataka podeljen na uticajne zone. Zone su praktično deklarisane prema nivou pretnje i hijerarhijski se prikazuju pilotu odgovarajučom simbologijom. Svakom cilju u zoni oko F-22 navigacijsko-nišanski sistem (NNS) dodeljuje odredenu simbologiju i prioritete. Ciljevi najvišeg prioriteta se pilotu prikazuju na listi ciljeva i on ima opciju da prihvati ili izmeni postoječu listu. U slučaju saglasnosti pilota, sistem sam odreduje početne uslove i vreme kada treba lansirati odredeno sredstvo. Ovakav sistem može dejstvovati i izvan zone vizuelnog domena. Sistem avionike je takocte integrisan u sistem JIAWG (Joint Integrated Avionics Working Group), koji je potpuno kompatibilan sa sistemima integrisanim na drugim tipovima letelica (npr. helikopteru RAH-66 Komanči i dr.).

Integrisani NNS takođe omogućuje obradu podataka u realnom vremenu, vrši prepoznavanje i identifikaciju letelica, kao i prikazivanje kompletne situacije za vreme trajanja borbe u vazduhu. Tokom rada u ovom modu pomenuti sistem bitno redukuje emisiju sopstvenog zračenja (aktivan rad radara) i time smanjuje mogućnost otkrivanja i praćenja od strane protivničkih letelica. Sistem integrisanog NNS sačinjavaju tri podsistema:

višemodni radar APG-77, koji raspolaže sa oko 2.000 primopredajnih elemenata;
sistem za vodenje elektronskog rata (EW - Electronic Warfare), koji uključuje prijemnik radarskog ozračavanja i detektor lansiranih projektila;
komunikacijsko/navigacijski/identifikacioni sistem (CNI-Communication Navigation and Identification), koji uključuje magistralu podatak leta (IFDL-lntra Flight Data Link), sistem prenosa podataka o taktičkoj situaciji (JTIDS - Joint Tactical Information Distribution System) i MkXII detektor svoj-tuđ.

Kontrolu emisije svih signala dobijenih od aktivnih i pasivnih senzora na avionu F-22 vrši sistem EMCON (EMCON - EMission CONtrol). Pilot može samostalno da selektuje mod rada sistema EMCON i da odabire vrstu signala koji će biti transportovani kroz tri glavna podsistema. Svi podaci dobijeni od aktivnih i pasivnih senzora se sakupljaju u računaru i formiraju bazu podataka o potencijalnom cilju. Pri tome je posebna pažnja posvećena razvoju pasivnog senzorskog sistema, koji može da deluje neprekidno i u uslovima jakih elektronskih ometanja. Poseban integrisani centralni procesor (CIP - Central Integrated Processor) u okviru računara obrađuje podatke o poziciji ciljeva i vrši njihovo ažuriranje u realnom vremenu. Tako ažurirani podaci o potencijalnom cilju su važni, kako u fazi pripreme za napad, tako i tokom borbe u vazduhu jer se sistem za navođenje sopstvenih projektila može aktivirati pre nego što je potencijalni protivnik u dometu sistema oružja aviona F-22. Ovakav nivo integracije sistema omogućuje pilotu, da još u pripremnom periodu za napad selektuje željeni mod sistema (EMCON), bez potrebe za dopunskim aktivnostima koje se odnose na radarsko praćenje i kontrolu stanja sistema oružja.

Navigacijsko-nišanski sistem ima sposobnost posebnog prenosa (linka) podataka iz leta, koji omogućuje povezivanje više aviona F-22 tokom izvođenja misije i praktično umrežavanje i aktivnu razmenu podataka između letelica u formaciji. Sistem se takođe može koristiti i prilikom obuke, tako što jedna letelica može simulirati neprijateljski avion. Podaci iz leta se prenose od senzora do centralnog računara preko magistrale podataka. Avion F-22 na nosnom delu trupa poseduje dva davača za detekciju napadnog ugla, kao i četiri davača ugla klizanja. Ovako složen sistem senzora uglova bio je neophodan, s obzirom da se od aviona očekuje da se stabilno ponaša i na ežimima napadnog ugla preko 30 stepeni. U slučaju otkaza, procenu napadnog ugla i ugla klizanja preuzimaju dva laserska žiroinercijalna referentna sistema. Za obezbeđivanje optimalnih uslova rada za elektroniku na avionu F-22 projektanti su razvili poseban sistem klimatizacije i hlađenja.

Posebno poglavlje u razvoju F-22 predstavlja sistem za upravljanje letelicom VMS (Vehicle Management System). Lovac F-22 ima trostruki sistem električnih komandi leta (fly-by-wire), bez električnog ili mehaničkog rezervnog sistema (backup). Sistem VMS upravlja sa 14 površina: horizontalne repne površine, krmila pravca na oba vertikalna repa, krilca, zakrilca, pretkrilca, i vrata na uvodniku vazduha za regulaciju protoka hladne struje. Sistem VMS nema ograničenja napadnog ugla, ali su faktor opterećenja i brzina valjanja ograničeni u funkciji uslova leta, količine goriva, vrste i broja podvešenih sredstava. Na taj način F-22 je potpuno zaštićen od preopterećenja u čitavoj anvelopi leta. (Primera radi, taktički lovac F-16 ima simetrična strukturna ograničenja, ali, ipak može da se preoptereti u valjanju.)

Pogonska grupa aviona F-22

Iako istovremeni razvoj strukture nove letelice i nove pogonske grupe principijelno nije najbolje rešenje u projektovanju, ipak zahtevane letne karakteristike avion F-22 postiže upravo zahvaljujuči novorazvijenoj pogonskoj grupi. Za ispitivanje pogonske grupe je utrošeno oko 5.500 radnih sati u toku ispitivanja na zemlji.

Pogonsku grupu aviona F-22 sačinjava motor PW F119-100 firme "Prat&Vitni" ("Pratt&Whitney"), sistem uvodnika vazduha i sistem dvodimenzionalnog mlaznika sa mogućnošću otklanjanja u vertikalnoj ravni ± 20 stepeni. Upravljanje vektorom sile potiska se izvodi simetrično na oba motora, što doprinosi efikasnosti horizontalnih repnih površina na malim brzinama i na velikim napadnim uglovima.

Turboventilatorski motor PW F119-100 je motor sa dopunskim sagorevanjem i sa malim odnosom hladne i tople struje. Potisak motora PW F119-100 iznosi 156 kN. U poređenju sa motorom PW F100-200, koji se nalazi na avionu F-15, motor PW F119-100 obezbeđuje 100% veči potisak bez dopunskog sagorevanja, 50% više potiska sa dopunskim sagorevanjem i ima za 10-15% manju specifičnu potrošnju goriva. Motor PW F119-100 ima 40% manje delova nego motor PW F100-200, dok nivo pouzdanosti i kvaliteta u održavanju i eksploataciji za 80% prevazilazi iste elemente na motoru PW F100-200. Predviđeno je, da se motor PW F119-100 sa nosača može skinuti za 20 minuta. Tehnički zahtev za postizanje visokog odnosa potisak/masa je realizovan sa manjim brojem stepeni kompresora i turbine. "Superkrstareće" performanse su postignute na račun povećanja radne temperature na turbini, pri čemu nije smanjen radni vek motora PW F119-100. U ranoj fazi projekta je izvršen reprojekat turbine u cilju eliminisanja neželjenih vibracija i povećavanja efikasnosti. Takođe je i sklop ventilatora pretrpeo promene u cilju izbegavanja pojave flatera. Tri stepena ventilatora i šest stepeni kompresora imaju zajedničko vratilo, čime je smanjena ukupna masa motora i unapređene performanse. Diskovi svakog stepena ventilatora i kompresora su izrađeni iz jednog dela, čime je eliminisano "curenje" (odvođenje vazdušne struje) izmedu samog diska i vratila. Na taj način je povećan stepen korisnosti ventilatorskog i kompresorskog sklopa. Inače, taj sklop je razdvojen zbog lakšeg pristupa za održavanje. Kompresorske lopatice su male vitkosti s izraženim vitoperenjem duž razmaha. Turbine na motoru PW F119-100 imaju vazdušno hlađene monokristalne lopatice, sa tom razlikom, što je radna temperatura na tom delu pogonske grupe veća u odnosu na motor PW F100-200. To je omogućeno zahvaljujuči posebnoj dvostrukoj termičkoj obradi lopatica turbina, koje nakon završene obrade imaju izrazitu sitnozrnastu strukturu, što doprinosi njihovoj čvrstoći i žilavosti.


		strana (1) (2) (3) (4)



	Redakcija AEROmagazin-a Palmira Toljatija 5/I 11075 Novi Beograd Tel./Fax: +381 (11) 600-720; 670-927	sadržaj --- raptor --- senzacija
	Copyright ©1999: BB-Soft, Beograd Design StudioS