U2
A zburat prima data acum 63 de ani, este dificil de pilotat si foarte greu de aterizat, are tren de aterizare biciclu si niste „proptele” ce cad la decolare, nu are nici un fel de armament, rezista la maxim 2.5 g suprasarcina, foloseste un combustibil special, pilotul trebuie sa poarte costum de astronaut, zboara la 20-27 000 m, cu motorul oprit are finetea aerodinamica a unui planor bunicel (23:1), urca rapid si are raza de actiune foarte mare, a fost testat in celebra Area 51 infiintata special pentru acest program, este dotat cu diversi senzori si camere foto, a fost folosit in toate conflictele armate de la intrarea in dotare inclusiv 20 de ani de catre CIA, a fost zburat de 1000 piloti, probabil va ramane in exploatare pana in 2045. Aceasta ar fi prezentarea intr-o singura fraza a unuia din cele mai reusite avioane militare din istorie, specializat in recunoastere si supraveghere, poreclit Dragon Lady.
La inceputul anilor ’50, SUA se afla in fata unui pericol greu de estimat in cazul unui razboi cu URSS. Sovieticii testasera arme nucleare si bomba cu hidrogen, faceau progrese rapide in aviatia cu reactie si dezvoltarea rachetelor. Un atac surpriza ar fi putut fi devastator.
La inceputul 1954 americanii erau ingrijorati de aparitia unor bombardiere strategice echipate cu arme nucleare, respectiv Myasishchev M-4 , prezentat prima data la parada de 1 mai 1954, existand ample dezbateri ale opiniei publice precum si in Congres. Aceasta veritabila criza, a ramas in istorie cu denumirea bomber gap, fiind accentuata in iulie 1955, cand la parada de ziua aviatiei sovietice au fost etalate aceste bombardiere in zbor. Initial au aparut 10, care s-au intors rapid insotite de alte 8, generand iluzoriu 28 aparate. Analistii americani au estimat ca rusii vor avea in dotare 800 aparate pana in 1960.
Ca rezultat, s-au construit circa 2500 bombardiere B 47 si B 52, contra unei amenintari presupuse gresit.
Singurele avioane care incercau sa patrunda in teritoriul sovietic, erau bombardierele dotate pentru recunoastere, mai ales RB 57, care zburau insa la maxim 14500 m, fiind victime sigure ale MIG-urilor 15 si 17 sau ale rachetelor antiaeriene. Un avion modificat special, RD 47D, a reusit sa atinga maxim 19500 m, altitudine considerata prea mica pentru supravietuire in zboruri de spionaj peste teritotiul URSS.
Pentru a gasi o solutie eficienta, s-a elaborat un caiet de sarcini pentru constuirea unui avion cu plafon minim 21300 m, americanii presupunand ca radarele rusesti sunt active doar pana la 19800 m, si cu o raza de actiune de 2800 km.
Lockheed a hotarat sa trimita o propunere, desi nu le fusese solicitata. Era avionul CL 282, realizat rapid de Clarence „Kelly” Johnson, cel care proiectase deja P 38, P 80, F 104 si era managerul „skunk works” din Burbank, pseudonimul folosit pentru Lockheed Advanced Development Projects. Aceasta era o mica unitate de proiectare aproape autonoma, orientata spre inovatii radicale si eliberata de bariere birocratice. Porecla a venit de la mirosul emanat de la o fabrica de materiale plastice aflata langa birourile de proiectare. A mai produs tot sub conducerea lui Kelly A 12, SR 71 iar apoi F 117, F 22, F 35 si cine stie ce or mai face acum. Kelly a lansat un celebru principiu pe baza de 14 reguli de management, principiul KISS – Keep it simple stupid. A fost aplicat din plin la constructia avionului U2, realizat pe baza unor solutii ingineresti cat mai simple. Ideea de skunkworks a fost apoi aplicata si de Microsoft sau Apple.
Skunk works
logo este un sconcs
Proiectul lui Kelly, CL 282, se baza pe un fuselaj scurtat de F 104, o aripa cu anvergura foarte mare, fara tren de aterizare, decolarea fiind facuta de pe un carucior si cu aterizarea pe burta, propulsat de un motor cu reactie J 73 folosit pe F 86 Sabre. In iunie 1954 USAF a respins proiectul, nefiind de acord sa cumpere un avion fara tren de aterizare, armament si cu un singur motor.
In final, in luna noiembrie 1954, dupa interventia presedintelui Eisenhower, s-a decis demararea unui proiect pentru avionul lui Kelly, exploatarea urmand a fi realizata de CIA, cu sprijin mai mult logistic de la USAF. Oferta lui Kelly era de nerefuzat, avand termenul de livrare a primului avion doar 8 luni. A fost gata in 9 luni si sub costurile prevazute (mostenirea nu s-a transmis si la F 35).
„Angel”, cum era numit avionul de cei de la Lockheed, a fost produs intr-o cladire separata a fabricii din Burbank, multe piese fiind executate sambata, duminica, pentru a pastra secretul. Finantarea a facut-o CIA din fonduri „extrabugetare”.
Proiectul a necesitat folosirea unor solutii inovative, foarte indraznete, rezultand un avion cu caracteristicile unui planor propulsat de un turboreactor.
Motorul ales initial a fost J 57-P37, inlocuit apoi de mai puternicul J75, folosit si pe Boeing 707.
Pentru a zbura la altitudini de peste 20 000 m, a fost necesara folosirea unui combustibil special, JPTS, numit JP-7 si avand carcteristici de volatilitate redusa, vascozitate si stabilitate termica mai mari, punct de congelare mai scazut, fiind de 3 ori mai scump decat kerosenul normal.
Acesta a fost produs de Shell la cererea CIA si a produs un efect neasteptat. Intrucat s-au folosit produse petroliere secundare (probabil solventul) ce intrau in compozitia celebrului insecticid FLIT (folosit intens in acea perioada, cu un continut de 5% DDT, pulverizat cu o pompa de mana), pe parcursul anului 1955 a existat o adevarata criza a insecticidului pentru populatie. De la acest produs am ramas si noi cu expresia „a da (cu) flit”.
Pentru a putea realiza performantele de zbor, s-a incercat reducerea la maxim a masei avionului. Structura a fost calculata pentru suprasarcina numai de 2.5 g, la fel ca pentru avioanele de pasageri.
Multe solutii au fost preluate de la planoare: fuzelaj posterior detasabil prins in doar 3 buloane, aripi detasabile, fara lonjeron in fuselaj. In acest mod s-a montat camera foto in spatele pilotului si s-a imbunatatit centrajul. Cele doua planuri aveau rezervoarele de combustibil integrate, fiind impartite in doua compartimente. Structura era destul de fragila, atipica pentru avioanele militare.
Pentru a reduce masa cat mai mult, s-a folosit un tren biciclu, si niste jambe mici detasabile numite „pogos”, ce sustin varful planului numai la decolare, fiind apoi desprinse.
Fiecare plan are la varf o patina de titaniu, pentru a fi protejat la contactul cu solul ce apare la unele aterizari. Comenzile sunt pe cabluri, fara servo.
Datorita diferentei mari de presiune aparute la altitudini foarte mari intre cea exterioara si cea din cabina, care solicita cupola, s-a preferat mentinerea unei presiuni echivalente a inaltimii de 8500 m, necesitand ca pilotul sa respire permanent oxigen pur. Pilotul incepe sa inhaleze oxigen cu o ora inainte de zbor evitand efectele bolii de decompresie, practic fiind eliminat azotul din sange.
Pentru a evita efectele presiunii reduse, folosesc un costum special, o casca prin care se pot alimenta cu hrana lichida si apa, avand si un colector pentru urina. Primele avioane nu au avut scaun de catapultare.
A fost folosita initial o camera foto speciala existenta, tip trimetogon, iar apoi s-au construit camere panoramice special pentru acest avion.
Cand avionul a fost aproape gata, s-a cautat o locatie pentru a-l testa in mod secret. Reprezentanti CIA si USAF, zburand impreuna cu Kelly Johnson intr-un avion Beechcraft pilotat de pilotul sef de incercare al Lockheed, au aterizat la Groom Lake, Nevada, hotarand ca acesta este locul ideal. De aici incolo s-a ocupat CIA si asa a aparut AREA 51. Constructia s-a facut cu bani cash, pe care Kelly Johnson ii primea regulat in plicuri prin posta. Aceasta baza a avut multe denumiri: Home Plate, Watertown Strip, Paradise Ranch. Denumirea semi-oficiala folosita de CIA a fost Water Strip.
O alta problema a fost alocarea unui cod de identificare pentru avion. In final i s-a spus U2 – cu U sunt denumite avioanele utilitare. Deja existau un U 1 si un U3.
U2 si AREA 51
A fost prima data cand s-a recunoscut oficial existennta AREA 51, in anul 2013 cand s-au declasificat toate documentele legate de programul CIA intre 1955-1974.
Harta AREA 51
Primul zbor
Dupa testarea decolarii si aterizarii, au urmat testele de altitudine, avionul atingand 20 000 m.
Pregatirea pilotului inainte de zbor
Jambele detasabile „pogos”
Hranirea si hidratarea pilotului
Pilotarea avionului U2 este dificila la altitudini mari, cand zboara aproape de plafonul maxim. Pilotul este nevoit sa mentina viteza intr-o toleranta stransa, intrucat diferenta intre viteza de angajare si cea maxima, la care are loc trecerea in supersonic pe extrados, este de doar 18 km/h. In aceasta situatie, orice viraj te poate angaja in vrie.
Aceasta zona din anvelopa de zbor este denumita coffin corner, de obicei zborul fiind facut cu doar 8 km/h peste viteza limita, fiind foarte greu de mentinut fara pilotul automat.
Foarte dificila este si aterizarea, avionul avand trenul biciclu, o anvergura foarte mare si sensibilitate la vantul lateral, precum si datorita aparitiei efectului de sol. Trebuie tinut cont si de oboseala pilotului care se afla de obicei dupa 8-9 ore de zbor. Procedura este de a ghida pilotul de catre alt pilot aflat intr-o masina de urmarire rapida. Acesta ii indica altitudinea, de obicei de circa 0.5 m, la care pilotul trebuie sa „angajeze” avionul pentru a atinge pista. S-au folosit diverse „muscle cars” gen Camarro, Mustang si mai nou Tesla S.
Aterizare U2
Aterizari mai putin reusite
U2 G pe portavion
In perioada de testare au avut loc mai multe accidente din care 3 fatale.
Dupa testarea avionului, a inceput asamblarea mai multor aparate chiar in Area 51. Motorul J 57-P37, care avusese probleme cu stingerea flacarii la altitudini mari, a fost inlocuit cu mai puternicul J 57-P31. Personalul tehnic era adus in fiecare luni dimineata cu avionul din California, fiind transportat inapoi in weekend.
Odata cu intensificarea zborurilor cu avioane U2, a crescut numarul de raportari privind aparitia de OZN-uri. Inca nu se stia existenta lui U2 si faptul ca poate zbura la peste 20 000 m. Pentru a evita scurgerea de informatii, specialistii USAF care lucrau in cadrul priectului Blue Book, ce avea ca scop studierea fenomenului OZN, verificau la fiecare incident daca au fost zboruri cu U2 in momentul raportarii si daca da, elaborau o explicatie legata de fenomene naturale. Mai mult de jumatate din incidente au fost legate de avioane zburand din Area 51.
CIA a inceput pregatirile pentru inceperea zborurilor operationale, proiectul fiind denumit „Dragon Lady”, de unde a ramas si porecla pentru U2.
Pentru a putea executa zborurile de recunoastere, CIA a inceput sa angajeze proprii piloti. Initial s-a dorit folosirea de piloti straini (greci), dar fara succes. Se pare ca au existat totusi cativa englezi. In final au fost recrutati piloti de la USAF si Navy, care erau obligati sa demisioneze din armata fiind angajati de CIA ca civili. Li se ofereau salarii mari si posibilitatea de a se intoarce ca militari de unde venisera, cu un grad corespunzator.
Criteriile de selectie au fost foarte exigente, iar formarea s-a facut fara a avea avioane dubla comanda in primii 15 ani de operare. Pilotii aveau in dotare si o fiola cu cianura, daca pilotul decidea sa se sinucida in cazul capturarii. Unii piloti obisnuiau sa deschida casca in timpul zborului, unul din ei consumand de obicei bomboane cu lamaie. Intr-un zbor deasupra Bulgariei, a luat din buzunar din greseala fiola, dar din fericire nu a spart-o dupa ce o introdusese in gura. Ulterior au fost montate intr-o cutiuta in cabina, pana au realizat pericolul spargerii accidentale. A fost inlocuita cu un ac ascuns intr-o moneda de un dolar din argint, impregnat cu saxitoxina, o neurotoxina extrasa din moluste. Se pare ca pilotii erau instruiti sa o foloseasca dupa propria vointa, eventual in cazul torturii.
A fost stabilita o lista de obiective ce trebuiau fotografiate in URSS si Europa de Est.
Presedintele Eisenhower incercase la summitul de la Geneva in 1955 sa incheie un acord de „open skies” cu rusii, permitand accesul reciproc la aeroporturi pentru a executa zboruri de observatie, dar rusii refuzasera. Desi era reticent in aprobarea zborurilor de spionaj, a fost convins de specialisti ca rusii nu pot detecta avionul pe radar, iar in cazul in care ar fi doborat, oricum avionul s-ar dezintegra si pilotul nu ar putea supravietui. In final, Eisenhower a aprobat 10 zile de zbor in iunie 1956, cu toate riscurile.
Primul zbor operational a avut loc pe 20 iunie 1956, deasupra Germaniei de est si Poloniei, cu decolare din Wiesbaden. Pe data de 4 iulie s-a efectuat primul zbor deasupra URSS, incercand sa verifice existenta bombardierelor, precum si stadiul constructiei submarinelor nucleare.
Americanii au constatat ca avionul este reperat pe radar, fiind urmarit de MIG-uri 15 si 17 care zburau mult mai jos, iar rusii au facut proteste diplomatice dupa primele 8 zboruri.
Informatiile stranse au fost suficiente pentru a realiza ca „bomber gap” nu exista, toate estimarile privind numarul de bombardiere M4 fiind eronate.
Eisenhower a decis stoparea zborurilor si inginerii au demarat proiectul Rainbow, care avea ca tinta scaderea amprentei radar a avionului. S-a incercat fara succes folosirea unor materiale absorbante sau montarea unor cabluri intre elementele fuselajului.
In total CIA a efectutat, pana in 1 mai 1960, 24 zboruri de recunoastere deasupra URSS, reusind sa fotografieze circa 15% din teritoriul total, rezultand 5500 rapoarte.
Informatiile au fost foarte utile intrucat aparuse, dupa lansarea Sputnik, teama unui avans tehnologic al rusilor in domeniul ICBM, asa-zisa „missile gap”. A fost ca si in cazul „bomber gap” o supraevaluare a potentialului militar sovietic, fiind folosita mai mult in luptele politice interne din SUA.
Pe data de 1 mai 1960, avionul U2 pilotat de Gary Powers a fost doborat in regiunea Sverdlosk de o racheta sol-aer S-75 Dvina. Se pare ca a fost trasa o salva de trei rachete (alte surse mentioneaza 14), una din ele explodand in spatele avionului lui Powers. Acesta a fost puternic avariat si a intrat in vrie, pilotul nereusind sa catapulteze. In final, a reusit sa paraseasca postul de pilotaj si i s-a deschis automat parasuta, aterizand nevatamat. Nu a reusit sa activeze butonul de distrugere, care activa o mica incarcatura exploziva avand rolul de a distruge camera foto. In aceiasi actiune, rusii au doborat si un MIG 19 care incerca sa urmareasca avionul U2, pilotul fiind ucis. Powers a fost luat prizonier, dar rusii nu au anuntat capturarea sa. Americanii, constatand disparitia avionului, au incercat varianta de acoperire, anuntand ca un avion de cercetare meteo al NASA, ce decolase de la Incirlik, disparuse dupa ce pilotul raportase probleme la instalatia de oxigen.
Era de presupus ca acesta isi pierduse cunostinta si avionul isi continuase zborul pe pilot automat. Americanii erau convinsi ca avionul fusese complet distrus si pilotul ucis. Incidentul a avut loc inaintea unei conferinte pentru dezarmare intre SUA, URSS, UK si China, ce urma sa aibe loc la Paris, pe 16 mai. Rusii initial au tacut si au aratat apoi ramasitele avionului si pe Gary Powers tocmai in data de 7 mai. Au facut un scandal imens, retragandu-se de la reuniunea din Paris.
Rusii au recuperat o parte din filmele de pe U2, reusind sa le developeze, avand astfel toate dovezile de spionaj. Americanii au trebuit in final sa recunoasca existenta zborurilor cu avioane U2 deasupra URSS.
Powers a fost judecat pentru spionaj si condamnat la 3 ani inchisoare si 7 ani munca silnica.
In februarie 1962 a fost eliberat intr-un schimb de prizonieri, contra spionului rus Rudolf Abel, actiunea desfasurandu-se pe podul Glienicke, intre Berlinul de vest si Potsdam. Povestea a fost prezentata in filmul „Podul spionilor”, realizat de Speilberg.
Procesul lui Powers
In urma incidentului cu Powers, CIA a restructurat o parte din actiunile cu U2, acestea fiind retrase din Japonia si Turcia.
Desi s-au dezvoltat satelitii de supraveghere, informatiile obtinute de aceste avioane erau net superioare. In consecinta a fost folosit in criza din Berlin 1961 si mai ales in supravegherea Cubei.
In cadrul acestor zboruri au fost identificate rachetele rusesti, provocand criza rachetelor cand omenirea a fost cel mai aproape de un razboi nuclear.
Un avion U2 fost doborat de o racheta ruseasca, pilotul fiind ucis.
Un incident periculos s-a produs in plina criza a rachetelor, cand un avion U2 ce decolase din Alaska pentru a lua probe de aer din zona Polului Nord, in urma unor teste nucleare rusesti, s-a ratacit si a patruns adanc in teritoriul URSS. In astfel de zboruri pilotii folosesc pe timpul noptii navigatia stelara, cu ajutorul sextantului. Din fericire rusii nu au reusit sa il doboare, in final acesta aterizand in Alaska. A fost un incident deosebit de periculos tinand cont de situatia politica incordata din acele momente.
Foto rachete rusesti Cuba 1962
Avioanele U2 au fost folosite intensiv in razboiul din Vietnam.
In 1964, decoland de pe un portavion, au urmarit testele nucleare franceze din Polinezia.
Incepand cu 1974, toate avioanele au fost transferate de la CIA la USAF, care le-a folosit in continuare in toate conflictele.
Singurul operator in afara de CIA, a fost Taiwanul. In perioada 1961-1974, avioane U2 au fost folosite de Black Cat Squadron taiwanez, pentru a executa zboruri de recunoastere in regiune. Din totalul de 220 misiuni executate, jumatate au fost deasupra teritoriului chinez. Au fost folosite 19 avioane, din care 5 au fost doborate de chinezi cu rachete S-75 Dvina, trei piloti fiind ucisi, 2 capturati si eliberati ulterior. Un alt avion a fost pierdut in zona coastelor chineze, pilotul fiind ucis. Au mai pierdut 7 avioane in accidente soldate cu alti 6 piloti ucisi.
Avioanele U2 au evoluat tehnic, fiind permanent imbunatatite. Incepand cu varianta R, a fost crescuta anvergura si lungimea. avionul fiind mai mare cu circa 30%. Au fost adaugate gondole sub planuri si i-a crescut o „cocoasa” dorsala. Treptat a fost introdus puternicul motor F 118-101.
Au fost construite avioane cu realimentare in zbor, dar s-a renuntat intrucat zborurile prea lungi depasesc rezistenta pilotilor.
Varianta G a fost realizata pentru operare pe portavion.
Au fost introduse si dublele comenzi pentru scolarizarea pilotilor.
Principalii senzori
Echipare modulara cu diversi senzori
U2S
De-a lungul timpului s-au folosit diversi senzori, adaptati in functie de misiune.
In prezent, avioanele U2S, care se afla in exploatare, beneficiaza de o echipare modulara, fiind posibile diverse combinatii ale echipamentelor disponibile.
SYERS este un senzor electro optic pe timp de zi si in infrarosu pentru vizibilitate redusa, ce realizeaza imagini de mare rezolutie si le transmite prin datalink. In plus exista doua camere foto panoramice ce inregistreaza pe film.
In gondolele de sub planuri, de obicei se afla „Senior Glass Ruby,Spear „: pachete de senzori COMINT, SIGINT si ELINT. Acestia pot intercepta si localiza comunicatii radio, fluxuri de date codificate, sau emisii radar. Pe baza acestor informatii care pot fi transmise prin data link, sau stocate pentru analiza dupa zbor, se realizeaza o imagine a activitatii electronice in zona.
Datorita zborului pe o perioada indelungata, fara a intra in zona, ci doar observand din afara ei, se identifica tintele pentru viitoare atacuri ale rachetelor de croaziera.
Localizarea pozitiei radarelor este esentiala pentru avioanele stealth, cele care intra primele in zona aparata, iar informatiile ELINT sunt necesare pentru planificarea actiunilor. Se incearca expunerea partii mai vizibile a acestor avioane radiatiilor radar cat mai scurt timp. Astfel de zbor se numeste „flying blue line”, sau „best course for survivability”, pe display-urile din cabina fiind indicat cu o linie albastra. U2 poate transmite si direct catre aceste avioane prin datalink, aparitia unor pericole, cum ar fi rachete SAM mobile.
In conul din bot, se afla radarul ASARS 2 (Advanced Synthetic Aperture Radar System) care culege informatii realizand imagini radar la pana 180 km de fiecare parte a avionului, indiferent de vreme.
Cea mai importanta calitate este aceea de a strange toate informatiile doar orbitand in jurul, tintei, fara a patrunde in teritoriul inamic.
In partea superioara se afla pozitionat sistemul de transmitere prin satelit, denumit Senior Spur sau Senior Span, informatiile fiind transmise la nivel global. Poate functiona si ca releu de transmitere ale datelor primite de la alte avioane.
Cu o istorie atat de bogata, avioanele U2 se pare ca vor ramane inca in exploatare.
Desi au aparut drone cu performante asemanatoare – Global Hawk RQ-4, acestea au un cost de operare mult mai mare, 6710 $/ora fata de 2380 $/ora de zbor, iar USAF pretinde ca nu realizeaza aceleasi performante ca U2. Costul de achizitie a lor a fost enorm, circa 222 mil $/aparat.
S-au dus vremurile cand Kelly Johnson facea avioane minunate in cateva luni si cu economie la buget…
In plus Lockheed Martin a propus un succesor numit UQ-2, de fapt un U2 imbunatatit ce poate zbura atat cu pilot, cat si fara.
Deocamdata USAF nu are cerinte pentru inlocuirea lui U2 asa ca s-ar putea in final sa bata suta de ani in serviciu…