Asa cum va amenint de cateva saptamani, vorbim despre IAR-99 Soim si despre ce s-ar putea scoate din el.
IAR-99 Soim si variante de inarmare (sursa:www.condei.ro)
IAR-99 Soim si posibilele variante de modernizare pentru el au facut obiectul a numeroase articole, la noi si la altii, asa ca nu reiau aspecte istorice si nici nu voi intra in multe detalii.
Voi trece rapid in revista principalele date tehnice pentru a sti de la ce pornim:
| Parametru (u/m) | IAR-99 Soim
training |
IAR-99 Soim
atac |
| Lungime (m) | 11.01 | 11.01 |
| Anvergura (m) | 9.85 | 9.85 |
| Suprafata aripi (mp) | 18.71 | 18.71 |
| Masa gol echipat* (kg) | 3220 | 3220 |
| Carburant intern fuselaj
(l / kg) |
900 / 709.50 | 900 / 709.50 |
| Carburant intern aripi
(l / kg) |
470 / 370.50 | 470 / 370.50 |
| Masa maxima la
decolare (kg) |
4480
(lisa, cu 2 piloti) |
`5640
(2x23mm gun pod + 4x250kg, 1 pilot) |
| Incarcare alara
(kg/mp) |
239.44 | 301.44 |
| Motor | Viper Mk432-41M | Viper Mk432-41M |
| Tractiune (kN) | 17.79 | 17.79 |
| Lungime (mm) | 1958.34 | 1958.34 |
| Diametru (mm) | 746.46 | 746.46 |
| Masa (kg-uscat) | 376.48 | 376.48 |
| Consum specific
(lb/lbf/h) |
0.975 | 0.975 |
| Thrust-to-weight
ratio (ptr. avion) |
0.40 | 0.32
|
| Viteza max. orizontala H=0 (km/h) | 865 | 640 |
| Viteza max. orizontala H=9000 (km/h) | 850 | N/A |
| Viteza ascensionala
de la H=0 (m/s) |
32 | 20 |
| Plafon maxim (m) | 12900** | 10000 |
| Raza maxima de zbor
(km) |
1100 | 950 |
| Durata maxima de zbor
(h/min) |
2/42 | 1/30 |
| Raza maxima de lupta
(km) |
– | 352-385 |
| Viteza de decolare
(km/h) |
200 | 208 |
| Viteza de aterizare
(km/h) |
195 | 195 |
| Viteza de angajare
(stall speed – km/h) |
173 | 173 |
| Viteza limita de planare (km/h) | 266** | 266** |
| Distanta de rulare
la decolare (m) |
450 | 957 |
| Distanta decolare (m)
cu obstacol H=15m |
630 | 1346 |
| Distanta aterizare (m)
de la H=15m |
738 | 868 |
| Distanta de rulare
la aterizare (m) |
548 | 598 |
| Piloni acrosaj fuselaj
(nr x kg sarcina) |
– | 1 x 400 |
| Piloni acrosaj aripi
(nr x kg sarcina) |
4 x 250 | 4 x 250 |
| Incarcatura max. lupta
(kg) |
– | 1250 |
* definitii aici: http://www1.embraer.com/english/content/aeronaves/doc/SECTION02.PDF;
** conform: http://bulletin.incas.ro/files/stefanescu_i_v4_iss_2_full.pdf;
Posibil sa fie discutii pe marginea cifrelor dar le-am pastrat pe cele mai des intalnite si mai demne de incredere.
De aici plecam. Sa vedem ce am putea face mai departe.
Ca o prima opinie, nu cred ca trebuie sa ne apucam sa transformam IAR-99 in ceva transonic (1000-1150km/h) sau supersonic pentru ca modificarile ar fi atat de complicate si de scumpe incat am iesi mai ieftin daca ne reapucam de IAR-93 / IAR-95.
IAR-99 ar trebui pastrat ca un avion de antrenament avansat (DC/SC), compatibil cu F-16 (chiar bl50/52 daca se poate), plus atac usor, cu o conceptie modulara care sa permita adaptarea rapida si ieftina pentru multiple tipuri de misiuni, in functie de solicitarile potentialilor clienti (cercetare, supraveghere maritima, operatiuni antiinsurgenta, platforma pentru arme stand-off, drona, CAS-limitat, politie aeriana-limitat etc).
In paralel, avionul va trebui sa poata fi utilizat ca platforma pentru testarea de noi echipamente, arme si concepte de operare.
Asta ar presupune sisteme de bord de ultima generatie, cu arhitectura deschisa, adaptabile la diverse tipuri de misiuni / blocuri de senzori / munitii atasate (cum procedeaza Saab cu Gripen).
Pe langa asta, instalarea unei motorizari economice si mai puternice, pentru a-i creste raza de actiune si sarcina utila, ar fi binevenita, chiar daca viteza nu ar creste prea mult.
Nota: Politie aeriana limitata se refera la drone, avioane usoare si elicoptere ca tinte.
Se pot lua in discutie mai multe solutii / etape de modernizare
- Prima solutie/(stage I ) 😉 , cea mai ieftina, ar fi ca, pe actuala motorizare, sa se incerce o gestiune mai eficienta a maselor, modernizarea sistemelor de bord si senzorilor si multiplicarea optiunilor de inarmare, prin upgradarea sistemului de grinzi de acrosaj, fara schimbari ale structurii avionului (exceptand minime ranforsari unde e cazul):
I.a) schimbarea sistemelor de bord de generatie mai veche cu unele moderne, mai performante si mai usoare (idee furata din buletinul INCAS), compatibile (cel putin) cu ce vom folosi pe F-16 si cu conceptul network-centric warfare, astfel ca, intr-o etapa ulterioara, pilotul nu doar sa actioneze in baza datelor primite de la alte avioane sau de la sol / sateliti dar avionul sa poata functiona si ca slave al altui avion care sa-i poata actiona armele de la bord (in special rachete aer-aer, aer-sol si aer-nava).
I.b) modernizarea senzorilor si integrarea in fuselaj a unui bloc IRST pentru a nu ocupa grinzile de acrosaj. Aici s-ar incadra:
– AN/AAQ-37 DAS, folosit de F-35 (glumesc 🙂 )) );
– Selex-ES SKYWARD G, folosit de Gripen;
SKYWARD G IRST – GRIPEN
– Selex-ES PIRATE, folosit de Eurofighter; 
– Optronique Secteur Frontale (OSF), folosit de Rafale;
OSF IRST – RAFALE
– IRST-21 (detalii aici: http://www.lockheedmartin.com/content/dam/lockheed/data/mfc/pc/irst/mfc-irst-pc.pdf )
I.c) upgradarea sistemului de grinzi de acrosaj pentru a permite un numar mai mare de variante de inarmare, astfel:
– adaptarea si intarirea fuselajului pentru a permite instalarea mai multor tipuri de grinzi de acrosaj:
* grinda de 2500lbs standard NATO (1134kg);
sau
** doua grinzi de 500kgf, tip Lancer, in linie;
sau
*** doua grinzi de 250 kgf, tip Soim, si una de 500kgf, tip Lancer, toate in linie.
– schimbarea grinzilor de acrosaj de sub aripi cu grinzi de 500kgf, tip Lancer;
– instalarea unor grinzi de acrosaj de 250kgf PE ARIPI, deasupra grinzilor interioare (solutie tip Sepecat Jaguar). Solutia ar permite trecerea la 6 puncte de acrosaj pe aripi fara a incarca varfurile planurilor.
Jaguar cu over wing hardpoints
– punctele interioare de acrosaj de sub aripi, cele doua de deasupra si cel de sub fuselaj va trebui sa permita si atasarea de rezervoare de carburant;
– realizarea unei statii de acrosaj in fuselajul anterior pentru radar de supraveghere maritima, tip EL/M-2022ES (AESA, 120kg, 200NM raza de detectie, compact) sau similar. Blocurile radar se instaleaza in fuselaj, antena se ataseaza la exterior si se acopera cu o masca aerodinamica ultrausoara. Imagini aici: https://www.youtube.com/watch?v=uGS1Gk7DJ64 Varianta usoara (ML) se poate instala pe UAV-uri tip Heron.
Masa totala acrosabila la Soim s-ar duce la 3634 kg dar nu inseamna ca punem 3 tone jumatate pe el sau cate 1250kg pe fiecare aripa ci oferim posibilitati de instruire a pilotilor in mai multe variante de inarmare, in functie de tipul de misiune, plus raza si autonomie marite (de ex. cu cca 70%, cu doua rezervoare acrosate de 490litri fiecare).
I.d) Inlocuirea unor elemente de structura cu unele din materiale noi, mai usoare, astfel incat sa compenseze, cel putin, surplusul de masa aparut prin upgradarea sistemelor de acrosaj;
I.e) faimoasa roata orientabila din bot 😉
- A doua varianta/ (stage II) ar fi ca, plecand de la upgradarile prezentate mai sus, sa realizam si o diferentiere a avioanelor, mai precis:
– unele sa ramana in dubla comanda, modernizate conform pct.I, destinate trecerii pe IAR-99 si antrenamentelor avansate, avioane care sa se afle la dispozitia scolilor de pilotaj;
– altele, mai multe, sa fie produse/modificate in simpla comanda si distribuite la unitatile de aviatie atat pentru antrenamentului avansat al pilotilor cat si pentru executarea misiunilor de lupta, in limitele lor tehnice.
Spre deosebire de cele DC, cele in simpla comanda trebuie modificate in plus, astfel:
II.a) Desfiintarea primului post de pilotaj, economisindu-se o masa de cca 400 kg (zice INCAS);
II.b) Mutarea in locul primului post de pilotaj a blocurilor de echipamente situate in prezent in spatele postului 2 de pilotaj;
II.c) Instalarea unui radar tot in locul primului post de pilotaj, cu mare atentie la mase si volume;
II.d) Instalarea, in spatele celui de-al doilea post de pilotaj, a unui rezervor flexibil de 490 l de carburant. Aceasta ar permite fie cresterea razei de actiune a avionului cu cca 36% fie, prin utilizarea doar a rezervoarelor din fuselaj, pastrarea actualei raze de actiune dar cresterea masei maxime acrosabile pe aripi de la 1000kg la cca 1370kg, marind numarul variantelor de acrosare.
Cateva observatii:
- solutia celor de la INCAS, cu amplasarea unui rezervor in locul postului de pilotaj (al doileapost la ei) nu mi se pare corecta deoarece, prin golirea rezervorului, avionul se dezechilibreaza. Solutia optima mi se pare cea cu rezervor intre postul 2 de pilotaj si rezervorul actual, in zona centrului de echilibru al avionului;
- in privinta radarului, se poate merge pe amplasarea antenei in bot (cum zic ei, cu mutarea tubului Pitot in lateral) si a blocurilor radar in locul primului post de pilotaj sau pe solutia Hawk-200, cu tot radarul amplasat in fostul post de pilotaj (http://www.rumaniamilitary.ro/evolutii-bae-hawk-vs-iar-99 ).
II.e) Montam apexuri (mai mult de gura lui Marius 🙂 ), cum arata in buletinul INCAS susmentionat, si marim suprafata portanta de la 18.71mp la cca.19.20mp, atat la SC cat si la DC ;
Comparam intre ele versiunile de atac:
| Parametru (u/m) | IAR-99 Soim
DC atac |
IAR-99 Soim
SC atac |
| Suprafata aripi (mp) | 18.71 | 19.20 |
| Masa gol echipat* (kg) | 3220 | 3180 |
| Carburant intern fuselaj
(l / kg) |
900 / 709.50 | 900 / 709.50 +
490 / 386 |
| Carburant intern aripi
(l / kg) |
470 / 370.50 | 470 / 370.50 |
| Masa maxima la
decolare (kg) |
`5640
(2x23mm gun pod + 4x250kg, 1 pilot) |
`5636*
(900kg inc. lupta, 1 pilot) |
| Incarcare alara
(kg/mp) |
301.44 | 293.54 |
| Raza maxima de zbor
(km) |
950 | 1290 |
| Durata maxima de zbor
(h/min) |
1/30 | 2/02 |
| Raza maxima de lupta
(km) |
352-385 | 478-523 |
| Piloni acrosaj fuselaj
(nr x kg sarcina) |
1 x 400 | 1 x 1134
(sau variante) |
| Piloni acrosaj aripi
(nr x kg sarcina) |
4 x 250 | 4 x 500
2 x 250 |
| Incarcatura max. lupta
(kg) |
1250 | 900(cu 1860 l fuel)
1286(cu 1370 l fuel) |
Am pastrat aceeasi masa maxima de decolare pentru a nu-i afecta viteza, plafonul, viteza ascensionala si distantele de decolare.
III. A treia varianta/ (stage III)
Pana acum am incercat sa scot tot ce se poate din actuala structura si motorizare.
Am obtinut un avion cu plafon, distante de decolare/aterizare si viteze similare dar cu radar de bord (SC), cu raza de actiune marita, cu doua puncte suplimentare de acrosaj si cu posibilitatea de a acrosa munitii cu masa unitara de pana la 1100kg sub fuselaj si de pana la 500kg sub aripi.
Incercam sa-i gasim o motorizare mai economica si, daca se poate, mai puternica, fara sa trebuiasca facute modificari de structura.
Prima propunere ar fi remotorizarea cu Viper Mk680-43, propusa de INCAS.
Tractiune: 4400lbf (19.57kN), consum specific 0.736 lb/h/lbf, masa si dimensiuni foarte apropiate de Mk632-41M.
Toate bune doar ca am cateva nelamuriri:
– in privinta tractiunii, care variaza intre 4360-4400-4450lbf, in functie de sursa, cei care au dezvoltat Aermacchi au avut probleme de functionare care au dus, dupa reparatii, la reducerea tractiunii la 4280lbf (19 kN):
“The MB-339CB with the Rolls-Royce Viper 680-43 jet engine experienced a number of engine problems. Flameouts on wet runways, compressor stalls during rapid acceleration/deceleration, defective fuel supply components, and turbine blade cracks. The subsequent repairs reduced the maximum thrust of the Viper to 4,280 lbs.”
Sursa: http://all-aero.com/index.php/home2/167-aermacchi-spa-mb-339
– in privinta consumului specific, nu stiu de unde a scos INCAS valoarea de 0.736 lb/hr/lbf pentru ca nu am gasit nicio confirmare:
In 1983 Flight Global spunea despre consumul specific al Mk680-43 ca era “slightly lower” fata de Mk632-43. Ori o reducere cu 25% nu e “slightly lower” nici pe departe. Sursa: https://www.flightglobal.com/FlightPDFArchive/1983/1983%20-%201160.PDF
Am dat peste un pdf, pe site-ul Defence Technical Information Center, in care se mentiona un consum specific de 0.90 lb/hr/lbf pentru Viper Mk680-43. Linkul aici (daca reusiti sa-l deschideti ca eu nu mai reusesc): Soviet Union – Defense Technical Information Center
Mai mult, chiar raportul INCAS privind modernizarea IAR-99 spune, la pagina 3: “This can be achieved only if instead of the current engine an engine of the same Rolls – Royce range will be installed, such as, for example, one of the RR engines VIPER 680-43 or RR. VIPER 632 – 46 with a thrust between 4400-4450 lbs. and a specific fuel consumption of about 0930 Kilo-fC/ Kilo-fT/ h.”
– in privinta modificarilor de structura, raportul de autoevaluare al INCAS pe 2007-2011 vorbeste de reproiectarea prizelor de aer pentru cresterea fluxului de aer cu 7.6%. Sursa: http://www.research.ro/uploads/certificare/autoevaluare/incas-rap-eval.pdf (pag. 70-72)
Daca tragem linie, rezulta un motor mai puternic cu 6.8%, la un consum specific cu 4.6% mai mic. Si atunci pentru ce sa te chinui?
Iar INCAS-ul se gandea sa-l faca avion de politie aeriana…
A doua propunere (preferata mea), este turbofanul Williams International FJ44-4M, instalat de cehi pe L-39NG. Dimensiuni si masa mai mici, consum specific sub jumatate dar cu o tractiune usor redusa fata de Viper Mk632-41M. Detalii aici:
| Parametri | Viper
Mk432-41M |
Williams Int
FJ44-4M |
+ / –
(%) |
| Tractiune (kN) | 17.79 | 16.87 | -5.17 |
| Lungime (mm) | 1958.34 | 1341.12 | -31.52 |
| Diametru (mm) | 746.46 | 668.02 | -10.51 |
| Masa (kg-uscat) | 376.48 | 303.92 | -14.90 |
| Consum specific
(lb/lbf/hr) |
0.975 | 0.46 | -52.82 |
Sa comparam performantele avionului modernizat si dotat cu FJ44-4M cu cele ale Soimului original.
Pentru varianta de antrenament:
| Parametru (u/m) | IAR-99 Soim
DC initial |
IAR-99 Soim
DC stage III |
| Lungime (m) | 11.01 | 11.01 |
| Anvergura (m) | 9.85 | 9.85 |
| Suprafata aripi (mp) | 18.71 | 19.20 |
| Masa gol echipat* (kg) | 3220 | 3150 |
| Carburant intern fuselaj
(l / kg) |
900 / 709.50 | 900 / 709.50 |
| Carburant intern aripi
(l / kg) |
470 / 370.50 | 470 / 370.50 |
| Masa maxima la
decolare (kg) |
4480
(lisa, cu 2 piloti) |
4410
(lisa, cu 2 piloti) |
| Incarcare alara
(kg/mp) |
239.44 | 229.69 |
| Motor | Viper Mk432-41M | WI FJ44-4M |
| Tractiune (kN) | 17.79 | 16.87 |
| Lungime (mm) | 1958.34 | 1341.12 |
| Diametru (mm) | 746.46 | 668.02 |
| Masa (kg-uscat) | 376.48 | 303.92 |
| Consum specific
(lb/lbf/h) |
0.975 | 0.46 |
| Thrust-to-weight
ratio (ptr. avion) |
0.405 | 0.39
|
| Viteza max. orizontala H=0 (km/h) | 865 | 820 |
| Viteza max. orizontala H=9000 (km/h) | 850 | 806 |
| Viteza ascensionala
de la H=0 (m/s) |
32 | 31 |
| Plafon practic (m) | 12900** | 12250 |
| Raza maxima de zbor cu rezervoare interne
(km) |
1100 | 2300 |
| Raza maxima de zbor cu rezervoare atasate
(km) |
1461
(cu 2×225 l) |
3940
(cu 2×490 l) |
| Durata maxima de zbor
cu rezervoare interne (h/min) |
2/42 | 5/25 |
| Durata maxima de zbor
cu rezervoare atasate (h/min) |
3/35 | 9/35 |
| Distanta de rulare
la desprindere (m) |
450 | 475 |
| Distanta decolare (m)
cu obstacol H=15m |
630 | 665 |
| Distanta aterizare (m)
de la H=15m |
738 | 738 |
| Distanta de rulare
la aterizare (m) |
548 | 548 |
| Piloni acrosaj fuselaj
(nr x kg sarcina) |
– | 1 x 1134
(sau variante) |
| Piloni acrosaj aripi
(nr x kg sarcina) |
4 x 250 | 4 x 500
2 x 250 |
| Incarcatura max. lupta
(kg) |
– | – |
La asa autonomie, sa tot zbori si sa tot inveti scheme si manevre de lupta!
Nu mai spun ca, daca dai jos un pilot cu scaun cu tot, acrosezi radarul de supraveghere maritima sau un container pentru operatiuni de recunoastere, obtii un avion de supraveghere maritima / recunoastere de faci geloase pana si dronele americanilor. Voi reveni mai tarziu la asta.
Pentru varianta de atac:
| Parametru (u/m) | IAR-99 Soim
DC initial |
IAR-99 Soim
SC stage III |
| Lungime (m) | 11.01 | 11.01 |
| Anvergura (m) | 9.85 | 9.85 |
| Suprafata aripi (mp) | 18.71 | 19.20 |
| Masa gol echipat* (kg) | 3220 | 3110 |
| Carburant intern fuselaj
(l / kg) |
900 / 709.50 | 900 / 709.50 +
490 / 386 |
| Carburant intern aripi
(l / kg) |
470 / 370.50 | 470 / 370.50 |
| Masa maxima la
decolare (kg) |
`5640
(2x23mm gun pod + 4x250kg, 1 pilot) |
`5640
(973kg inc. lupta, 1 pilot) |
| Incarcare alara
(kg/mp) |
301.44 | 293.75 |
| Motor | Viper Mk432-41M | WI FJ44-4M |
| Tractiune (kN) | 17.79 | 16.87 |
| Lungime (mm) | 1958.34 | 1341.12 |
| Diametru (mm) | 746.46 | 668.42 |
| Masa (kg-uscat) | 376.48 | 303.92 |
| Consum specific
(lb/lbf/h) |
0.975 | 0.46 |
| Thrust-to-weight
ratio (ptr. avion) |
0.320 | 0.305
|
| Viteza max. orizontala H=0 (km/h) | 640 | 607 |
| Viteza ascensionala
de la H=0 (m/s) |
20 | 19 |
| Plafon practic (m) | 10000 | 9500 |
| Raza maxima de zbor
cu rezervoare interne (km) |
950 (cu1370 l) | 2733 (cu1860 l)
2015 (cu1370 l) 1325 (cu 900 l) |
| Durata maxima de zbor cu rezervoare interne
(h/min) |
1/30 (cu 1370 l) | 4/20 (cu 1860 l)
3/10 (cu 1370 l) 2/05 (cu 900 l) |
| Raza maxima de lupta
Cu rezervoare interne (km) |
352 (cu 1370 l) | 1012 (cu 1860 l)
747 (cu 1370 l) 490 (cu 900 l) |
| Distanta de rulare
la desprindere (m) |
957 | 1010 |
| Distanta decolare (m)
cu obstacol H=15m |
1346 | 1419 |
| Distanta aterizare (m)
de la H=15m |
868 | 868 |
| Distanta de rulare
la aterizare (m) |
598 | 598 |
| Piloni acrosaj fuselaj
(nr x kg sarcina) |
1 x 400 | 1 x 1134
(sau variante) |
| Piloni acrosaj aripi
(nr x kg sarcina) |
4 x 250 | 4 x 500
2 x 250 |
| Incarcatura max. lupta
(kg) |
1250 (cu 1370 l) | 973 (cu 1860 l)
1360 (cu 1370 l) 1730 (cu 900 l) |
Combinatia: rezervor intern suplimentar plus consum specific redus isi arata roadele!
Fata de modelul initial, avionul SC, cu motor FJ44-4M, inregistreaza o raza de lupta:
– de aproape trei ori mai mare, cu 973kg incarcatura de lupta;
– de peste doua ori mai mare, cu 1360kg incarcatura de lupta;
– cu 40% mai mare, cu 1730kg incarcatura de lupta;
In schimb, avionul pierde foarte putin la viteze (orizontala / ascensionala), la plafonul maxim de zbor si ruleaza o idee mai mult la decolare.
Problema distantei de decolare se poate rezolva prin atasarea, in coada, a unei butelii tip Aerojet 15KS-1000 Mk 6 Mod 1 JATO care ii asigura un surplus de 1000lbf (4.44kN) pentru 15 secunde. Butelia cantereste 65 kg plina si cca 7kg goala si e aprobata inclusiv de Administratia Aeronautica Civila a SUA, pentru zboruri comerciale. Vedeti aici decolari JATO ale C-130, inclusiv de pe zapada, cu 8 butelii 15KS-1000 JATO: https://www.youtube.com/watch?v=VHOvoO-6nWQ , https://www.youtube.com/watch?v=1meoIL_JbZA
In afara avioanelor de transport, l-au mai folosit elvetienii pentru Mirage III si IV, cel putin.
Butelie Aerojet 15KS-1000 Mk6 Mod 1 JATO
Just for fun, sa evaluam distantele de decolare pentru IAR-99 SC, motor FJ44-4M, cu 1 si 2 butelii 15KS-1000:
| fara butelii | cu 1 butelie | cu 2 butelii | |
| Distanta de rulare
la desprindere (m) |
1010 | 800 | 660 |
| Distanta decolare (m)
cu obstacol H=15m |
1419 | 1124 | 930 |
S-ar putea sa fie o idee mai mult pentru ca buteliile nu sunt aprinse chiar la pornirea de pe loc dar diferentele sunt evidente. Chiar si cu o singura butelie, avionul decoleaza mai scurt decat configuratia originala de atac a Soimului.
O alta varianta de motorizare ar fi Garrett TFE731-4-1T , propus pentru L-139 Albatros 2000. Tractiune 18kN, consum specific 0.516 lb/hr/lbf, dar e mai dolofan, cu un diametru de 1001mm, si am zis ca nu facem modificari de structura la avion sau, daca da, le facem pentru motoare mai puternice.
In episodul urmator vom studia cateva variante de inarmare pentru IAR-99 SC – stage III, in functie de tipul de misiune, apoi vom cauta o solutii pentru motoare mai puternice.
Eroul Bula