Din seria multirol si multimod, adica sa dam cu de toate si sa facem ghiveci… cu ce avem in camara. Ca altceva de unde, daca bugetul de achizitii e gripat cu infulecatura pe care a luat-o acum cativa ani si nu reuseste sa o termine de mestecat.
Intr-un conflict de mare intensitate, balul este deschis de munitiile inteligente, scumpe si in numar mai redus, destinate a neutraliza sistemele de arme cu valoare tactica ridicata si mobilitatea acestora si centrele de comunicati si comanda/control, in timp ce lupta de uzura, greul ei, este purtat cu munitii neinteligente sau munitii mai mici ingloband solutii ieftine de ghidaj.
Odata ce sistemele mai scumpe sunt neutralizate sau saturate, pe partea AA greul este dus de sistemele artileristice de calibru mediu si mic, alaturi de sisteme MANPAD sau alte solutii de asemenea cu ghidaj ieftin.
Sistemele aeropurtate antidrona vor trebui sa faca fata majoritar unor astfel de amenintari cu raza scurta si foarte scurta, dar si contra dronelor, elicopterelor si aeronavelor COIN/asalt inamice. Aceasta presupune solutii de protectie balistica si de bruiaj integrate pe astfel de aeronave, precum si capacitati de lovire ale armamentului ambarcat la distante de peste10km pentru aer-sol (recomandat peste 15km, pentru evita sistemele VSHORAD si SHORAD) si peste 15 km in lupta aer-aer (dincolo de alonja rachetelor derivate din MANPAD). Un container de marcare a tintelor mai compact poate ilumina tinte pana la 14-15km (Sniper) iar sensibilitatea pentru iluminarea de catre terti urca spre 25km (12-14 mile nautice) in conditii ideale. Categoria grea a unor astfel de aeronave, sunt cele dedicate asaltului, capabile sa supravietuiasca in mediu ostil, dar care sunt specifice doar tarilor cu aviatii puternice si misiuni specializate.
Mistral aer-aer
Una dintre reguli este evitarea luptei apropiate cu elicopterele, acestea fiind extrem de periculoase in manevre si cu capacitati de a utiliza tunul de bord orientabil, dar si cu capacitati aer-aer de tip MANPAD, sau chiar SHORAD in unele cazuri (AH-1W/Z). In urma simularilor de lupta aeriana in cadrul studiului J-CATCH (Joint Countering Attack Helicopter) desfasurat in 1978-1979, a rezultat un scor de 5 la 1 in favoarea elicopterelor fata de aeronavele clasice in lupta cu tunul de bord. Recomandarea a fost ca aeronavele cu aripi fixe sa folosesca rachete aer-aer AIM-9 si AIM-7 de la distanta sigura. La exercitiu au participat aeronave F-4 si F-15 pentru suprematie aeriana si avioane de atac la sol A-7 si A-10. Desi F-15 putea vedea pe radar elicopterul de la distante de pana la 65 de km, pentru identificare vizuala era nevoie sa se apropie la mai putin de 10km, rol preluat astazi de IRST pentru identificare la distante cat mai apropiate de cele de detectie ale radarului.
Pentru a desfasura misiuni aeriene de CAS dar si anti UAS, este obligatorie detinerea controlului spatiului aerian in care se desfasoara operatiunile. Asta presupune capacitati de asigurare a superioritatii aeriene din partea fortelor aeriene proprii si aliate: calitativ dar si numeric suficiente. De unde obligativitatea a minim 3 escadrile multirol pentru Romania, dar si optiunea pentru o a 4 escadrila cu capacitati de superioritate aeriana si eventual a uneia stealth (F-35), aditionale.
Platformele aeriene existente in inventarul nostru – MIG-21 Lancer, IAR-99C Soim si Puma SOCAT – au in comun avionica produsa de Elbit care integreaza deja pentru primele 2 platforme rachetele aer-aer Magic 550, Python 3, R-60M si urmasa ei , care era destinata si modului aer-aer pentru Puma Socat. Practic avionica Elbit are deja integrata comunicarea pentru ghidajul LASER, senzor FLIR/IRST si rachete AA cu raza scurta. Link16 este si el disponibil in panoplia Elbit, EW deja integrat este EL/L-8222R iar marcajul laser se realizeaza cu container Litening II (LDP).
Aici ar trebui subliniata nevoia de antrenament cu astfel de containere de detectie si marcaj a tintelor, lucru care e foarte rar in Fortele Aeriene Romane astazi.
Foarte probabil ca Elbit are disponibil la cheie pachetul de upgrade pentru a integra Python5, AIM-9 Sidewinder si probabil chiar si Derby, cu dimensiuni similare cu Python, pentru a avea o capacitate BVR pentru Mig-21 si IAR-99 (folosind modul weapon truck cu data-link pentru comunicarea si angajarea tintelor de la o distanta cat mai mare).
Cu exceptia R-60/RAV-RS, celelalte rachete aer-aer avand mase intre 90-120kg sunt destinate a combate aeronave manevriere (supersonice, avioane de asalt), elicoptere si drone UAV MALE, capabile de lupta cu rachete aer-aer si echipate cu contramasuri. Spre exemplu MQ-9 Reaper poate fi echipat cu contramasuri, asa cum este cazul BriteCloud Advanced Expendable Active Decoy, si cu rachete Air-to-Air Stinger (ATAS) si AIM-9 x Block2, inclusiv rachetele AGM-114 Hellfire putand fi folosite in mod aer-aer pentru tinte mai slab manevriere, lucru demonstrat in testele platfomei IM-SHORAD. Mai nou chiar APKWS cu senzor de proximitate este folosit in teste pentru lupta aer-aer, pretul fiind la o treime din cel al unui MANPAD sau Hellfire (spre 20.000$).
Ceva similar lui RAV-RS, la doar 45 de kg, ar oferi o solutie intermediara contra aeronavelor mici si dronelor medii, putand fi acrosate mai multe pe un singur pilon standard cu ajutorul adaptatorului. Ar asigura si o solutie de autoaparare a elicopterelor, dronelor MALE si a avioanelor turboprop sau trainer-elor mai mici. Reluarea unui astfel de program cu un partener strain cu experienta ar costa pana in 20 mil.$ si ar necesita 2-3 ani pentru finalizare, insa putin probabila in situatia actuala. Racheta este superioara in toate aspectele unui MANPAD in folosirea de pe platformele aeriene, pentru care a fost optimizata. Rachetele MANPAD, costand intre 45-70.000$ /buc. sunt in continuare utile pentru aeronave la distante mici si tinte mai mici si lipsite de contramasuri serioase de ultima generatie, deci ar merita si ele activate in avionica Elbit autohtona.
Pentru misiuni CAS dar si antidrona, platforme ca IAR-99, Puma/SOCAT sau MIG-21 pot integra prin program de cca. 6-8 luni cu finantare asigurata cu rachete dirijate STAR-80L sau similare (APKWS) pentru utilizare in blocuri mixte PRND/SAL.
Alte sisteme de arme interesante pentru aceste roluri ar fi armele ghidate de mici dimensiuni (care pot fi carate „ciorchine” pe sine multipunct) avand eventual cu traiectorii planate pentru raza extinsa: Brimstone, Spear/EW, SDB.
Triplet Spear
Senzorul FLIR/IRST, marcatorul LASER, jammer-ul, tunul cu microunde antidrona ar putea fi integrate mai degraba intr-un container multirol modular cu rezervor, pentru a folosi la maxim masa pilonului si pentru a nu mai modifica structurile aeronavelor existente. In botul aeronavei ar putea fi integrat doar IRST/FLIR-ul…
Exista spre exemplu container SCAR doar pentru senzori cu masa 30-60kg. De studiat daca se poate grefa cu jammer anti-drona si sectiune rezervor spre 400 litri (masa pana in 450kg daca vorbim de pilonul ventral al IAR-99):
Un container Legion trece de 200 kg, dar se pot gasi solutii mai ieftine, compacte si mai putin performante care sa combine un FLIR/IRST cu un laser de iluminare si rezervorul in sine. Rafael Litening II, pomenit mai sus ca integrat pe IAR-99 Soim, atinge 220kg, avand incluse: senzori MWIR, SWIR si color, desemnator si marcator LASER, detector de spot laser si urmarire.
Containerul AN/ASQ-228 Advanced Targeting Forward-Looking Infrared (ATFLIR) intrat in serviciu in anii 2000, atinge si el 191 de kg si poate „vedea” pana la 48 de km de la o altitudine de 15 kilometri.
Americanii tocmai se pregatesc pentru o noua generatie de astfel de senzori aeropurtati containerizati, cu performante mai ridicate, cumuland cat mai multe functii, si probabil mai compacti decat generatia intrata in uz acum 20 de ani.
Combinatie senzori AAS-42 Infra-Red Search and Track pe pilon si container Sniper la F-15K
F-18E/F Super Hornet foloseste si el deja un rezervor ventral de mare capacitate cu senzor IRST21 integrat in partea frontala a rezervorului.
Si daca e sa vorbim despre IAR-99 … cu derivatele XT/DT/SC/NG doar pe hartie…
Modernizarea IAR-99 ar avea nevoie de cateva elemente esentiale, in functie de rolul principal primit – trainer sau atac usor.
Rolul exclusiv de trainer necesita capacitate de emulare a luptei si o structura cat mai usoara si manevrabila, cu capacitatea de a atinge acceleratii, viteze si suprasarcini apropiate de ale unui avion de lupta supersonic/trans-sonic. In acest caz vorbim de un motor cat mai puternic, finete aerodinamica crescuta, reducerea masei unde este posibil (materiale compozite, fibra de sticla), suprafete de control eficiente (volet de bord de atac, generatoare de vortex, FBW, eleroane marite), portanta sporita (LERX, capete de aripa eficientizate pentru a taia vortexurile, sau sine de capat de aripa), operare usoara la sol (jamba de bot orientabila), pastrand un cost cat mai redus.
Insa mai nou acest rol de trainer poate fi realizat in cea mai mare parte cu ajutorul unei aeronave turboprop de mare performanta…
Cerintele de antrenament cu arme si cele de CAS si politie aeriana cer protectie suplimentara a rezervoarelor, sistemelor si comenzilor (redundanta) si echipajului, avionica mai complexa care sa gestioneze sisteme de arme ghidate, contramasuri, senzori, iluminatori de tinta, capacitate de realimentare in aer, rezervoare marite si posibilitate de rezervoare suplimentare, consum eficientizat.
Ca termeni de comparatie, vom folosi IAR-99XT/SC si DT, cat si aeronave din generatii si cu roluri similare : L-39 Albatros/Alca/NG, Alenia MB339 si mai vechiul Cessna A-37 Dragonfly/Super Tweet.
Video A-37
https://www.youtube.com/watch?v=mVXwwdXPvNk
Autonomia este data de capacitatea rezervoarelor interne si externe, consumul motorului si finetea aerodinamica.
Schimbarea motorului la celulele existente de IAR-99 ar fi o operatiune complexa si costisitoare (ceea ce se incearca fara succes la IAR-99 DT). Varianta cea mai simpla de schimbare ar fi fost la un moment dat inlocuirea Rolls-Royce Viper Mk. 632-41M (17,78kN) cu varianta Viper 680-43 (19,57kN/4,400 lbf) castigand aproape 2kN / +15% tractiune si un consum mai redus cu 24%), upgrade realizat si la nivel de prototip MB-339.
Mai jos regasim tabela de performante estimate pentru IAR-99SC cu motor VIPER 680-43 versus actualul IAR-99 DC Soim, asa cum reiese din studiul « S.C. Advanced Training Aircraft IAR 99 (A) SOIM ».
| PERFORMANCES AND CHARACTERISTICS | UNITS OF MEASUREMENT | IAR 99 – SOIM D.C. | IAR 99 (A) – SOIM S.C. |
| ENGINE | RR VIPER 632 – 41 | RR VIPER 680 – 43 | |
| THRUST | Lib / KN | 4.000 Lib/ 18,14 KN | 4.400 Lib/ 19,95 KN |
| SPECIFIC COMPSUMPTION | Kilo-fC/Kil-fT/h | 0,975 | 0,736 |
| WEIGHT | Kilo-f | 374 | 379 |
| WEIGHTS | |||
| EMPTY WEIGHT EQUIPPED | Kilo-f | 3.220 | 3.200 |
| FUEL LOAD | Kilo-f | 1.080 | 1.280-1.450 |
| CREW | Kilo-f | 180 | 90 |
| MAXIMUM TAKEOFF WEIGHT | Kilo-f | 4.480 | 4.570 |
| PERFORMANCES | |||
| MAX SPEED (H=0) | km/h | 850 | 895 – 900 |
| RATE OF CLIMB | m/s | 32 | 33,73 |
| MIN. SUSTENTATION SPEED | km/h | 200 | 208 |
| GLIDING LIMIT SPEED | km/h | 266 | 273 |
| CEILING ALTUTUDE vz = 2,5 m/s | m | 12.900 | 13.700 |
| MAX FLIGHT DISTANCE | Km. | 1.128 | 1.590 |
| MAX. FLIGHT TIME | hours/min | 2h./42’ | 3h./48’ |
| MAX. RANGE | km | 352 | 735 |
| MAX. TAKE-OFF RUN LENGTH(H=15m) | m | 760 | 549 |
| MAX LANDING DISTANCE. (FROM H=15m) | m | 934 | 522 |
In concluzie, inlocuirea motorului cu un alt model la celulele existente este putin probabila, chiar daca pentru IAR-99DT se avea asa ceva in studiu.
Fata de IAR-99, recunoscut ca avand autonomie redusa, celelalte aeronave enumerate mai sus pot primi rezervoare de capete de aripa si au intre 6 si 10 piloni de acrosaj, A-37 si MB-339 avand si posibilitati de realimentare in aer adaugate ulterior, cu sonda fixa in bot (probe-and-drogue).
Rezervoare externe la A-37, MB-339 si chiar L-159 Alca
MB339 spre exemplu, folosind acelasi motor cu IAR99, dispune de 1413 litri de combustibil intern (fata de 1370 litri la IAR99), dar mai poate adauga si rezervoare de capat de aripa de 320 (360 pentru A-37) litri fiecare, pentru cele 6 puncte de acrosaj ude de sub aripa, cu sarcina utila de pana la 1,8 tone.
Pentru IAR-99 sarcina utila pe cele 4 acrosaje este de maxim 1 tona, dintre care doar 450 litri combustibil acrosabili in rezervoare externe pe piloni uzi.
O parte din problemele marimii rezervoarelor sunt adresate de studiul IAR-99SC (Simpla Comanda), care prevede rezervoare in cabina instructorului si in aripa si sine de capat de aripa, insa nu este clar daca s-a studiat pana la capat fezabilitatea, incluzand ranforsarea aripii, teste aerodinamice si costul implementarii.
La L-39 abia versiunea NG primeste rezervoare (celule de combustibil) in aripa, marind capacitatea totala a rezervoarelor interne la 1,45 tone (1800 litri fata de 1370 la variantele initiale) si a celor externe de la 450 la 720 de litri:
https://www.youtube.com/watch?v=rGR_mD07Xx0
Alte modificari ale Albatros NG posibil interesante si pentru potentiale imbunatatiri ale IAR-99: structura rezistenta la imbatranire cu o viata de 15.000 ore de zbor, eleroane actionate asistat, rezistenta sporita la coroziune a suprafetelor, jamba bot orientabila, sistem de debriefing al misiunii, pneuri cu presiune redusa, sistem integrat de sanatate si uzura, sarcina externa 1,2 tone, masa utila de 3,2 tone,
In cazul containerului ventral cu tun GSH-23, IAR-99 are probleme de admisie in motor in timpul tragerii. Problema ar fi eliminata fie prin folosirea unui rezervor conform ventral integrand senzori FLIR/IRST/ iluminare laser (cu restrictie de masa la 450 kg maxim) mutand containerul cu tun pe pilonii interiori in locul rezervoarelor largabile, fie utilizand mini derive sub fuselaj (ca la A-10) sau poate LERX-uri in fata prizelor de aer (zona apex-urilor) pentru a nu lasa gazele de tragere sa urce in prize. Respectivele Lerx-uri ar mai putea adaposti si ele 2 mici celule de combustibil.
De vazut daca masa acrosata ventral ar putea fi marita cu modificari minimale la 500kg, lasand o marja pentru 400 litri combustibil, alaturi de echipamentele senzorilor. Problema ar fi ca restul de doar 500 de kg ramase, sa fie repartizate pentru armele de pe pilonii aripilor.
Referitor la capetele de aripa, solutia rezervoarelor mici de capat nu este intotdeauna cea castigatoare din punct de vedere al autonomiei in toate regimurile de zbor. Cei de la CElipse spre exemplu propun capete de aripa eliptice pentru L-39 Albatros care ofera o crestere a anvergurii cu 9,5% si cu 11% a alungirii alare. Aceasta reduce rezistenta la inaintare in regim de croaziera si ajuta la conservarea energiei in viraj, ceea ce compenseaza o parte insemnata din cei 200 de litri suplimentari de combustibil.
Capete de aripa CElipse pentru L-39
Capetele aripii usor curbate in plan vertical (Wingtips| ScienceDirect Topics) au rolul de a reduce vortex-urile si a creste eficienta. Inclusiv PC-21 Pilatus are astfel de capete de aripa.
Chiar si F-16 are sine de capat de aripa cu efect oarecum similar dar si de ceva timp obiceiul de a purta rachete AIM-120 AMRAAM pe ele pentru a reduce flutter-ul.
Deci un mix configurabil de sine de aripa cu rachete sau semi-aripioare de capat de aripa ar putea duce la scaderea rezistentei la inaintare si la IAR-99.
Pentru comparatie cu rolul de trainer avansat, MB-339CD era destinat antrenamentului pilotilor de EF Typhoon si a avut primul zbor in 1996, contemporan cu Soimul nostru. Avionica digitala a lui Mb-339CD dispunea de conexiune bus de date MIL-STD-1553B dual redundanta. Principalele sisteme de avionica sunt: procesorul misiunii; sistem de referinta inertial cu platforma giroscopica laser Honeywell H-764 si sistem de pozitionare globala incorporat (GPS); sisteme de radionavigatie; calculator de date aeriene; Afisaje multifuncționale Kaiser / VDO HUDs si Sextant Avionique; altimetru radar; telemetru laser; sistemul de inregistrare si transfer al datelor de misiune. Echipamentele sunt compatibile cu ochelarii de vedere pe timp de noapte de generatia a treia, capsula de vedere infrarosu (FLIR), sistemul de antrenament ACMI, sistem de instruire incorporata si inregistrator video multiplu.
Armamentul standard NATO putea fi acrosat pe 6 piloni : tunuri containerizate DEFA 30mm (125 lovituri fiecare); bombe anti-pista; bombe BAP-100 sau BAT-120; lansatoare de rachete pentru rachete de 50mm, 68mm, 81mm si 2.75in; sine LAU-10a pentru rachete americane de 127 mm sau lansatoare TB-100-4 pentru rachete franceze de 100 mm; 2 rachete aer-sol Raytheon Maverick; rachete aer-aer Matra BAE Dynamics Magic sau AIM-9 Sidewinder; racheta aer-nava Alenia MK-2A Marte.
Managementul pilonilor de arme este controlata de un sistem computerizat (SMS) integrat in avionica și afisat pe ecranul multifuncțional (MFD) cu selectare cu ajutorul tastelor. Se pot astfel configura parametrii de selecție a armelor, cu cantitatea totala lansabila, eliberarea unica sau dubla (salva pentru armamentul reactiv), intervalul de eliberare si modul de lansare.
MB-339CD integreaza si un system de razboi electronic, inclusiv un receptor de avertizare radar Elettronica ELT-156, BAE Systems Integrated Defense Solutions (fost Tracor) AN/ALE-40 chaff and flares dispensing system si container de contramasuri electronice active Elettronica ELT-555 (ECM).
A mai existat un prototip monoloc denumit „MB-339K Veltro (Greyhound)” construit din fonduri private, care a avut primul zbor in 1980. Avea 2 tunuri cal. 30mm DEFA in fuselaj, rezervoare marite de capat de aripa si un motor imbunatatit tip Viper 680-43 engine cu o forta de 19.79 kN (1,995 kgp / 4,450 lbf) thrust, motor testat in 1983 si pe MB-339B.
In fine, pentru a avea capacitatile unui MB-339 pe acest gen de misiuni in fortele noastre aeriene, probabil ar fi mai ieftin doar sa cumparam o duzina de celule (chiar si 3 „argentinience”, cu experienta in Falkland) pe piata second-hand, decat sa modificam IAR-99. Cealalta optiune ar fi constructia (cine mai poate construi? vrea MApN sa plateasca?) catorva celule noi ale derivatului din IAR-99, pentru studiu si pentru a inlocui celulele pierdute, recuperand poate si ceea ce se mai poate recupera din cele avariate.
Pana una-alta, asteptam sa ne lamurim care vor fi in cele din urma modernizarile destinate IAR-99C Soim…
Ca sa ajungem si la partea de jos a lantului trofic al zburatoarelor – aparatele CAS turboprop presupun controlul asigurat al spatiului aerian, insa aceeasi problema de supravietuire a turboprop-ului o au si elicopterele. Un turboprop de dimensiuni suficient de mari si cu motor puternic (1000-2500Cp) ar putea transporta senzori, contramasuri, blindaj si suficient armament pentru a asigura un CAS similar elicopterelor, la un cost de achizitie si operare inferior acestora (1000-1500$/ora fata de 2-3000$ la IAR-99 Soim si 7-10.000$ la MIG-21 Lancer), dar si cu o autonomie si o raza de actiune duble sau triple. Probabil ca YAK-52 si-a atins limitele, cu variantele de modernizare deja oferite de Aerostar. A adapta IaK-52M (platforma mica si submotorizata pentru un astfel de rol) dezvoltat local pentru acest rol destinat in principal pietei externe ar fi un pariu riscant fara un prim client.
Este nevoie de ceva proiectat in jurul unui nou motor cu rezerva de masa suficienta pentru a adauga toate sistemele necesare (arme, protectie, senzori, contramasuri, suficient combustibil), in ultima instanta existand deja solutii la cheie ce pot fi cumparate in loturi mici.
Dincolo de rolul de antrenament, o platforma de acest gen derivata pentru CAS poate fi operata de pe piste sumare si asigura in plus, daca are integrare de sisteme AA – o zona de interdictie aeriana la joasa inaltime contra UAS/UAV, elicoptere si avioane subsonice la joasa inaltime.
Achizitia de UAV Male purtatoare de arme este o solutie complementara si necesara, care necesita inca imbunatatiri la nivelul tehnologic actual in privinta performantei in conditii de bruiaj la scara mare si in domeniul luptei aer-aer.
Marius Zgureanu
Surse:
MB-339 Jet Trainer – Airforce Technology (airforce-technology.com)
De nouveaux MB-339 pour Secapem – Aerobuzz
A Deep Dive Into BriteCloud Advanced Expendable Active Decoy – The Aviationist