Superavioane: Dassault Rafale

George GMT

11 ani ago

This entry is part 4 of 15 in the series Superavioane

Episodul I – Dassault Rafale, Partea a IV-a

Comparatii cu alte avioane de vanatoare

Eurofighter Typhoon

Typhoon are un radar mai mare, dar acest lucru nu conteaza pentru ca oricum nimeni nu foloseste radarul in lupte aer-aer (desi cateodata deciziile factorilor importanti ai armatelor vestice sunt dubioase). Ce conteaza este agilitatea aparatului, sistemele de armament cat si semnaturile IR si vizuale.

Cat priveste agilitatea, Rafale ia cireasa de pe tort deoarece are o configuratie aerodinamica mai buna si o toleranta G mai mare. Totusi, desi foarte bune, rachetele MICA ale lui Rafale nu sunt la fel de capabile in doborarea altor aparate precum IRIS-T de pe Typhoon si nici la fel de bune contra AWACS precum Meteor-ul cu raza lunga de actiune. Pe de alta parte, GIAT-30 este superior lui BK-27 in cateva moduri, precum capacitatea de distrugere per-proiectil si rata de foc, iar SPECTRA e superior lui DASS.

Rafale e limitat la o altitudine de 55000ft (16765m) datorita sigurantei, in timp ce Typhoon poate atinge 65000ft (19810m). In timp ce Rafale poate avea supercruise in « dry power » la Mach 1,4 cu 6 rachete AA sau Mach 1,3 cu 6 rachete AA si un rezervor supersonic de combustibil, Typhoon (in aceeasi configuratie) atinge in supercruise Mach 1,5 , respectiv Mach 1,4.

Strategic, Rafale este mai ieftin si consuma mai putin combustibil ; poate fi de asemenea mai usor de intretinut, lucru evidentiat de tinta de mentenanta de 8 MMHPFH (n.t.- mean maintenance hours per flight hour), comparata cu 9 pentru Typhoon; daca intr-adevar aceste tinte au fost atinse, nu-mi este cunoscut inca.

Foto : brothers in arms

SAAB Gripen

Gripen are o configuratie aerodinamica comparabila cu a lui Rafale, desi nu la fel de rafinata. Gripen este mai mic si mai usor, dar are incarcatura inalta pe aripa si o rata scazuta tractiune-greutate. Aceasta inseamna ca Rafale ar putea sa-i egaleze rata de intoarcere instantanee si sa depaseasca rata de intoarcere sustinuta a Gripenului. Gripen C detine sistem EW mai slab si nu are IRST. Desi versiunea NG (n.t.- next generation) va rezolva majoritatea problemelor, va detine si o incarcatura prea mare pe aripa si extra complexitate. Gripen este mai usor de intretinut decat Rafale, desi diferentele nu sunt chiar asa de mari pentru ca ambele aparate au fost concepute cu anumite caracteristici pentru o mentenanta mai simpla ; foloseste mai putin combustibil, ceea ce constitutie un factor important in privinta costurilor de operare. Un alt dezavantaj al lui Rafale este lipsa abilitatii de aterizare/baza pe drumuri, element comun de altfel al celorlate aparate cu exceptia Gripen. Totusi, Gripen este ca pret mai ieftin decat Rafale, doar in marja de 50-75% (n.t.- cred ca 50% este o estimare mult prea mica) ; in timp ce Gripen E categoric va fi mult mai scump decat C ; aceasta se traduce printr-o prezenta de forta marita.

Foto : Mai mic (decat Rafale) e mai bine ?

F-18

F-18 este un aparat american multirol bazat pe portavion. Este inferior lui Rafale din aproape totate punctele de vedere: o aerodinamica mai putin rafinata, limita de operare G mai scazuta, incarcatura mai mare pe aripa, rata tractiune-greutate mai mica, rata de urcare mai mica si nu detine IRST. Este de asemena mai ieftin decat Rafale, dar timpul marit de mentenanta dupa zbor inseamna ca Rafale detine avantajul ratei forta de prezenta-costuri.

F-18 E Superhornet costa aproape la fel de mult ca Rafale, dar detine o raza mai mica, limite G mai mici (7,5g prin comparatie cu 11g la Rafale), aerodinamica inferioara (mostenita de la F-18A), incarcatura pe aripa marita (402kg/m2 la 50% combustibil si 6 rachete AA prin comparatie cu 276kg/m2 la Rafale), o rata mai scazuta de tractiune-greutate (1,07 la 6 rachete si 50% combustibil comparat cu 1,22 la Rafale), o rata de urcare mai scazuta, un plafon de altitudine mai scazut si o viteza mai mica : Mach 1,8 « dash » (n.t. –sprint), comparat cu Mach2 la Rafale. De fapt, atat F-5 cat si F-16 sunt superioare lui F-18 ca dogfighters. Raza de lupta este de 722km si reprezinta mai putin de jumatate din cea a lui Rafale C (n.t.- cred ca aici trebuia o comparatie si cu Rafale M).

Foto : « nord-atlanticele »

Su-35

Su-35 este un fighter rusesc, raspunsul la F-15 american. Este un aparat bimotor foarte mare si foarte greu . Desi prezinta aerodinamica superioara lui F-15 sau F-16, este totusi inferior lui Rafale (n.t.- personal, urmarind declaratiile pilotilor francezi, cred acestia se cam tem serios de el). Aceasta, cuplata cu incarcatura mare pe aripa (408kg/m2, cu peste 100kg/m2 mai mult decat Rafale), marimea generala a aparatului si rezultate de greutate mare in manevrabilitate inferiora privind lupta aeriana precum si rata de urcare inferioara. Desi poate fi echipat cu tractiune vectoriala, aceasta nu-l va putea face mai manevrabil decat Rafale, coroborat cu consumul crescut de combustibil, greutatea si posibilitatea marita de defectiuni mecanice. Are un plafon de serviciu marit, iar viteza maxima de Mach2,25 nu este cu mult mai mare de Mach2 la Rafale.

Desi are un radar mai mare, acest lucru nu este semnificativ deoarece folosind propriul radar, Su-35 va deveni o tinta pentru SPECTRA. De asemenea IRST-ul este decisiv inferior lui OSF la Rafale, cu 62,5% din raza OSF. Are configuratia de armament identica cu Rafale C, fiind capabil sa care un tun de 30mm si detine 14 statii de acrosare, dar tunul si rachetele sunt inferioare fata de ce cara Rafale.

Foto : « Winter soldier »

F-22 Raptor

F-22, ca de altfel toate aparatele « stealth », este o evolutie de design, rezultatul unei idei gresite din start (n.t. – J : capacitatile inamicului ar trebui egalate simetric. Singura diferenta prin comparatie cu F-15 este aceea ca nu incearca sa detina un avantaj de identificare mai mare ca raza prin cresterea capabilitatii radarului ci mai degraba prin reducerea propriului RCS. Totusi, este fundamental gresit. Lipsa completa de senzori optici inseamna ca are o capacitate limitata IFF deoarece pilotii de obicei isi repornesc transponderele IFF doar dupa ce au parasit regiunea de lupta si se afla inauntrul spatiului « prietenesc ». Acest lucru inseamna ca F-22 poate sa lanseze la BVR doar cu ajutorul unor extrem de vulnerabili « prieteni » precum AWACS si F-35, printre altii. Daca uplinkul se dovedeste a nu fi bruiat (n.t.- acesta este intr-adevar un mare « if »), F-22 se va gasi intr-o situatie precara cu privire la vizibilitatea altor dogfightere daca nu va fi dotat cu IRST sau camera video. Chiar daca se dovedeste a fi capabil de lansari BVR, la asemenea raza probabilitatea de succes a rachetelor va fi scazuta, daca acestea nu se desconspira in prealabil.

Foto : showing off pentru sezonul de imperechere ?

Din punct de vedere aerodinamic, canardurile close-coupled ale lui Rafale ofera avantajele tractiunii vectoriale si nici un fel de dezavantaj al acestei caracteristici. In lupta prelungita la distanta mica, folosirea de catre F-22 a tractiunii vectoriale va rezulta intr-un consum imens de combustibil, care – impreuna cu forma de « caramida » a lui F-22 si fractia mica de combustibil – va permite lui Rafale sa-l domine la capitolul consum, presupunand ca F-22 nu este doborat si datorita pierderii de energie (n.t.- caracteristica arhicunoscuta a folosirii tractiunii vectoriale). Rafale detine de asemenea o rata de intoarcere instantanee mai buna datorita aerodinamicii superioare si incarcaturii scazute pe aripa precum si o rata de ruliu mai buna datorita lungimii totale mici a aripilor si control superior de ruliu – tractiunea vectoriala a lui F-22 ofera tintirea nasului fara cresterea G-ului, dar are nevoie de portanta pentru intoarcere ; insa Rafale detine de asemenea o tintire a nasului datorita canardurilor close-coupled. F-22 are o vizibilitatea inferioara in spate, ceea ce inseamna ca in timpul luptei Rafale este mai greu de « incalecat » chiar si cu DDM-ul ignorat.

Foto : luat in colimator

Potrivit estimarii mele, OSF-ul lui Rafale este capabil sa detecteze F-22-ul de la ~80-120km din fata si ~90-180km din spate (n.t.- sincer, aceasta pare mai degraba o guesstimare exagerata). Este important de notat ca la 11000 metri, temperatura atmosferei este de -56,5 °C, in timp ce temperatura datorata frictiunii este de 54,4 °C la Mach 1,6 si 116,8 °C la Mach 2 ; pe scurt, diferenta dintre aparat si mediu este de peste 100 °C. Acest lucru se aplica si celorlalte aparate « VLO » la aceste viteze. O misiune (si singura) unde F-22 este superior lui Rafale o constitue SEAD (n.t.- Suppression of Enemy Air Defenses); toate aspectele stealth si viteza de croaziera marita ii permit lui F-22 sa distruga mai usor statiile radar inamice, cel putin cat acestea nu opereaza in benzi VHF si HF.

F-35

Contrar opiniei generale, incarcatura interna a armamentului,caracteristica lui F-35, nu ofera nici un avantaj privind retinerea energiei in timpul luptei; prima data pentru ca nu ofera o forma aerodinamica comparata cu Rafale si pentru ca stocarea interna adauga greutate si rezistenta la inaintare; a doua oara pentru ca Rafale este ,ca si Typhoon, conceput pentru performata de lupta cu 50% combustibil si 6 rachete AA. Pentru a obtine agilitate marita, aparatul necesita o cantitate in exces de portanta, ceea ce este obtinut printr-o mica incarcatura pe aripa si un inalt coeficient de portanta (Cl); tractiunea in exces, ce este masurata de rata tractiune-greutate ; rezistenta scazuta la inaintare, ce este obtinuta printr-un design « subtire » al corpului aparatului, evitand pierderea portantei pe aripa si minimizand unghiul de atac pentru orice rata de intoarcere ; incarcatura structurala maxima, permitand aparatului sa execute repetat manevre la G marite. F-35A (baza de comonalitate si cel mai mare numar de variante F-35) este inferior lui Rafale in toate aspectele : are o incarcatura prea ridicata pe aripa si configuratie aerodinamica clasica cu rezultate in pierderi mari de portanta coroborate cu unghiuri mari de atac ; rata de tractiune-greutate este comparabil scazuta ; configuratia aerodinamica este optimizata pentru « strike » (n.t.- atac la sol) si un corp foarte « gras » (rezultat al cerintelor STOVL cat si VLO), consecinta fiind o rezistenta la inaintare foarte marita ; lipsa canardurilor close-coupled inseamna ca F-35 trebuie sa atinga unghiuri mai mari de atac pentru acelasi coeficient de portanta si in final, o mai mare greutate duce la o inertie mai mare. Viteza maxima de Mach 1,6 inseamna ca nu poate depasi Rafale si nici alt aparat de lupta modern. F-35 se bazeaza pe capacitati BVR si deci pe capacitatea de a cara un numar mare de rachete, dar, chiar si cu pilonii de acrosare externi, F-35 nu poate cara mai mult de 8 rachete. Datorita indepartarii masurilor de protectie antiincendiu si a situarii a o parte din rezervoarele interne in jurul motorului, un singur proiectil la tunului de 30mm al lui Rafale il poate dobori.

Foto : lookie lookie at the size of my shoe, you know what they say, yes…it is true !

Cat priveste caracteristica « stealth » a lui F-35, OSF-ul lui Rafale il poate detecta cel mai probabil de la ~100km din fata si ~200-220km din spate, daca F-35 se afla in zbor subsonic. F-135 este cel mai « hot » motor la ora actuala si nu detine nici un fel de masuri de reducere a semnaturii IR, pentru simplul motiv ca acestea au fost excluse datorita salvarii de spatiu/greutate ; inabilitatea lui F-35 pentru supercruise este dublata de un lucru si mai rau, acela ca F-35 e nevoit sa foloseasca fortajul pentru a atinge viteze supersonice, producand astfel o semnatura IR extrem de vizibila.

EOTS (n.t- Electro-optical Targeting System) este de asemenea optimizat pentru detectie aer-sol, fiind neperformant in comparatie cu IRST-ul lui Rafale care este dedicat aer-aer – prin comparatie cu gandirea de lupta aeriana IRST-centrica a lui Rafale , acest lucru reprezinta un dezavantaj foarte serios ( daca intr-adevar cele doua aparat se vor duela vreodata, ceea ce e improbabil).

Foto : locatia EOTS la F-35 versus cea a OSF la Rafale

Incarcatura interna nu adauga stealth ci doar o probabilitate crescuta de defectiuni (aditional la penalitatile de performanta mentionate mai sus). Ambele aparate au o acoperire de 360° cu senzori IR, desi F-35 foloseste camere cu unghi restrans spre deosebire de cele doua camere « ochi-de-peste » ale lui Rafale. Burta neregulata il face pe F-35 mai degraba anti-invizibil chiar si la radarele in banda X de sub el si categoric nu este stealth privit din spate (de fapt, Gripen s-ar putea sa abiba un RCS mai mic in aceasta zona).

J-20

J-20 este un F-35 marit. Dar, chiar si ignorand diferentele de forma si greutate, este diferit de F-35 pentru al pune intr-o sectiune separata. Desi are configuratia similara cu F-35, este mult mai larg si detine canarduri mari chiar in spatele fantelor de admisie ; aripile sunt in unghi mult mai ascutit, indicand o viteza Mach operationala marita fata de F-35. Aceste caracteristici s-ar putea sa-l faca mult mai manevrabil decat F-35 dar incarcatura pe aripa este probabil prea mare pentru a permite sa egaleze avionele de vanatoare vestice dedicate superioritatii aeriene – de fapt, canardurile s-ar putea sa constituie o adaugare in timpul procesului de concepere pentru a incerca sa se salveze niste performante. Marimea sa enorma – lungimea este estimata la 22 metri- duce la aceasta concluzie, precum si faptul ca trenul sau de aterizare este localizat foarte in fata, indicand un aparat foarte stabil (si deci mai putin manevrabil decat designul similar instabil). Cerintele stealth inseamna ca respectivele canarduri sunt coplanare cu aripa, ceea ce in combinatie cu distanta lor fata de bordul de atac al aripii le face pe acestea sa fie suprafete ineficiente de crestere a portantei. Industria chineza se bazeaza in continuare pe motoarele reactive de performante inalte ale Rusiei si AL-31F (cel mai puternic motor rusesc la care China are acces) este inadecvat la greutatea mare a lui J-20 ; rezultand ca o rata scazuta de tractiune-greutate similara cu cea a lui F-35: inca un punct comun.

Foto : J-20, ciudatenia chinezeasca.

Caracteristica sa de stealth este indreptata in mod special pe aspectul frontal; lateralele si spatele din punct de vedere stealth sunt similare cu F-35 dar frontal J-20 este inferior lui F-22. Se pare de asemenea ca nu detine masuri de reducere a semnaturii IR, ceea ce inseamna ca nu este stealth deloc cand vine vorba de lupta impotriva aparatelor moderne, exceptand F-22 fara IRST si Gripen C – in acest fel este foarte similar cu F-35. Este o certitudine ca are o semnatura IR mult mai mare decat F-22. Spre deosebire de acesta, calele centrale accepta 4 rachete cu un total posibil de 6.

J-31

J-31 este un amestec de caracteristici F-22 si F-35. Per total, caracteristicile aerodinamice inclina mai mults spre F-35, desi derivele, nasul si carlinga sunt fara indoiala luate de la F-22 (inlcuzand si lipsa vizibilitatii spre spate). Fantele de admisie si aripile sunt copiate de la F-35, ceea ce sugereaza o manevrabilitate si performante supersonice mai scazute prin comparatie cu F-22 – sau Rafale.

Foto : J-31, rezultatul spionajului chinezesc asupra lui F-22 si F-35.

Concluzii

In ciuda unor declaratii, Dassault Rafale este si a fost intotdeauna, un aparat cu rol primar de superioritate aeriana. Are o aerodinamica al carei rafinament depaseste orice aparat la ora actuala in lume, chiar si SAAB Gripen si este echipat cu o larga gama de arme ce-i permit efectuarea diferitelor tipuri de misiuni. Totusi, ar profita enorm daca ar fi capabil sa lanseze IRIS-T.

Posibile imbunatatiri

Tractiune vectoriala

Tractiunea vectoriala poate fi implementata pe Rafale, dar eficacitatea acesteia ar putea fi de la foarte scazuta la nula. Rafale este déjà capabil sa efectueze manevre pe care aparatele echipate cu TVC le fac ; singurul beneficiu al tractiunii vectoriale este o mai mare raza datorita unei mai mici rezistente la inaintare in zbor la nivel. Ceea ce insa va creste cu siguranta, totusi, este pretul, greutatea, complexitatea, consumul de combustibil, timpul de mentenata, fiabilitatea scazuta si posibilitatea de prabusire.

DIRCM

DIRCM (n.t.- Directional Infrared Counter Measures) poate fi considerat ca o viitoare imbunatatire pentru Rafale si DDM NG (n.t.- Detecteur De Missile – noua generatie) ofera o rezolutie indeajuns de buna pentru ca DIRCM sa fie folositor impotriva rachetelor.

Date generale ale aparatului

Rafale C

Lungimea aripilor: 10,8 m

Suprafata aripilor: 45,7 m2

Lungime: 15,3 m

Inaltime: 5,34 m

Greutate gol: 9.060 kg

Greutate gol operationala: 9.550 kg*

Greutate maxima de decolare: 24.500 kg**

Capacitate combustibil: 4.750 kg*

Motoare: 2×72,9 kN Snecma (14.867 kgf total)

*adaugata

**fixa

Rafale M

Lungimea aripilor: 10,9 m

Surpafata aripilor: 46 m2

Lungime: 15,27 m

Inaltime: 5,34 m

Greutate gol: 10.196 kg

Greutate maxiam decolare: 24.000 kg

Viteza maxima: Mach 1,6

Plafon maxim: 50.000 picioare

Motoare: 2×7,5 t Snecma

Armament AA: 1×30 mm 791 DEFA GIAT-30, IR/EM MICA AAM, IR MAGIC II SRAAM

Foto: diferente minuscule de design intre variantele B, C si M

De studiat

R. Whitford – Design for Air Combat

Trivia

Cuvantul “canard” vine din limba franceza si inseamna “rata”. Ratele au un strat de pene in jurul gatului ce are un efect aerodinamic ; la aparatele de zbor acest lucru reprezinta o suprafata de control pozitionata in fata aripii principale in loc sa fie situata in spatele ei.

RomaniaTricolor