Advanced Theater Transport

Drahý dedo, konečne sa mi to podarilo. Pri včerajšej slávnostnej ceremónii 20. novembra 2010 mi generál Roberts pripol na hruď strieborné hviezdy a dočkal som sa zaradenia medzi operačných letcov. Nebudeš tomu veriť, ale lietať budem na type C-130J. Je to trochu dlhšia verzia s niektorými maličkými úpravami, v kokpite máme namiesto „budíkov“ farebné displeje, ale inak je to stále tá stará dobrá mašinka, ako si ju pamätáš z konca päťdesiatych rokov a otec z vojny v zálive. Mimochodom, ak sa k Tebe ešte nedostali správy od Marka, ten bol prevelený na základňu Fort Rucker a bude brázdiť vzduch na vrtuľníku Chinook tak ako strýko a prastrýko. Maj sa krásne a pozdrav starú mamu....

Tento list z budúcnosti veľmi výstižne ilustruje situáciu transportného letectva amerických ozbrojených síl. Hoci sa rôznymi modernizáciami a modifikáciami viac či menej darí udržiavať existujúce typy vo výzbroji, v strednodobom horizonte bude USAF bezpodmienečne potrebovať nový typ stredného transportného lietadla. Veď prvý YC-130 Hercules vzlietol už 23. augusta 1954! Na tento účel bol vytvorený špeciálny program ATT (Advanced Theater Transport). Jeho cieľom je v horizonte roku 2010 získať stroj s nosnosťou približne 30 ton (v núdzových prípadoch rozšíriteľný na 40 ton), dlhým doletom a charakteristikami SSTOL (Super Short Take Off and Landing – schopnosť pristáť na dráhe kratšej ako 150 metrov). Medzi ďalšie požiadavky patrí vysoká preletová rýchlosť, nízka minimálna rýchlosť pri zhadzovaní nákladu, štandardizovaná nakladacia rampa, riadiaci systém FBW, použitie existujúcich motorov, robustný podvozok pre operácie z nespevnených dráh, moderná elektronika so schopnosťou autonómneho pristátia či palubný systém plánovania misií. Bojovú odolnosť by malo zvýšiť nízke radarové a infračervené vyžarovanie, rekonfigurovateľné ovládacie plochy a povrch s dostatočnou toleranciou proti poškodeniu. Typická misia pozostáva z tisíckilometrového letu na miesto určenia za akýchkoľvek meteorologických podmienok, pristátie na dráhe s dĺžku 230 metrov (celková dĺžka pristávacej zóny je kvôli možnosti poruchy motorov 380 metrov), vyloženie starého a naloženie nového nákladu, štart z dráhy kratšej ako 230 metrov a návrat pri možnosti manévrovania do 3 G naspäť na základňu aj s dostatočnou rezervou paliva. Dolet v optimálnej letovej hladine je stanovený na 2400 km. V súčasnosti prebieha súťaž medzi dvoma návrhmi spoločností Boeing a Lockheed.

V prípade Boeingu sa jedná o bezchvosté lietadlo SuperFrog s preklopným krídlom, vyvinuté koncom 90. rokov na podnet USAF Air Mobility Mater Plan. Jeho výkony boli prepočítané na základe matematických metód z pomeru ťahu k hmotnosti a geometrických charakteristík Pritom posledný výskum v tejto oblasti sa robil v roku 1968 v rámci štúdií LIT (Light Intratheater Transport)! Koncept SuperFrog má štandardnú nosnosť 36 320 kg, využiteľnú na prepravu jedného raketového systému MRLS aj s vybavením, piatich vozidiel Hummer či 100 vojakov. Štyri turbovrtuľové motory s osemlistovými vrtuľami mu umožňujú dosiahnuť preletovú rýchlosť 760 km/h. Dolet bol prepočítaný na 4800 km. Boeing plánuje upraviť lietadlo tak, aby krídlo za každých okolností vytváralo vztlak. To síce znemožní vertikálne štarty a pristátia, ale na druhej strane rozšíri nosnosť až na 45 400 kg. Navyše, vertikálny štart plne naloženého stroja by si vyžiadal ťah na úrovni 668 kN. Tým, že sa krídlo preklopí o 45 stupňov nahor sa toto číslo zredukuje na 222,6 kN.

Na odtokovej hrane sa budú nachádzať externé klapky, po úpravách prevzaté z lietadla C-17 Globemaster III. Celková dĺžka činí 24,9 metra pri rozpätí 37,7 metra. Spomenuté hodnoty sú menšie v porovnaní so strojom C-130 aj napriek tomu, že SuperFrog má dvakrát objemnejší trup a vyžaduje o štvrtinu menší letiskový priestor na odbavenie. Na pristátie pri rýchlosti iba 60 km/h stačí 180 metrov rovnej plochy. Aj kvôli tomu stratili výškové a smerové chvostové plochy svoje opodstatnenie a konštruktéri sa rozhodli ich úplne vynechať. Ich elimináciou sa zníži hmotnosť, výrobné náklady a v neposlednom rade aj čelný odpor o viac než 10 %. Na druhej strane, lietadlo sa nezaobíde bez sofistikovaného elektroimpulzného riadenia FBW. Sedempercentný model podstupuje od roku 2003 testy v aerodynamickom tuneli a nedávno bol dokončený letový exemplár v rovnakej mierke. Na lietadle sa za ten čas objavilo aj niekoľko zmien. Medzi najvýznamnejšie patrí použitie mierne šípového krídla, vďaka čomu sa zvýšil objem interných palivových nádrží na 52 210 kg paliva. Testy sa však uskutočnia aj v podstatne väčšom meradle. Minulý rok Boeing opäť sprevádzkoval prototyp transportného stroja YC-15, na ktorý má byť nainštalované nové preklopné krídlo so štyroma turbovrtuľovými motormi. Získané údaje by mali výrazne napomôcť pri vývoji lietadla ATT. S jeho predajom sa dokonca počíta aj v civilnom sektore.

Lockheed naproti tomu vsadil na použitie krídla s riadením medznej vrstvy, ktoré zabraňuje strate vztlaku pri nízkych rýchlostiach a tým pretiahnutiu lietadla. To sa dosiahlo vypúšťaním časti výtokových splodín z motorov cez sústavu štrbinových trysiek na hornej strane odtokovej hrany krídla. Systémy na vyvodzovanie dodatočného vztlaku sú samozrejme nainštalované aj na nábežnej hrane. Rozšírený vztlakový trup dopĺňajú na konci kombinované chvostové plochy tvaru V. Podľa počítačových analýz bude lietadlo schopné pristáť na predpísanej vzdialenosti, ale pre vzlet vyžaduje dráhu s dĺžkou až 365 metrov. Pri dodržaní limitu by sa hmotnosť užitočného zaťaženia musela znížiť na 20 ton. Na druhej strane tento koncept má oveľa nižší radarový prierez než jeho turbovrtuľový konkurent, aj keď pri transportných lietadlách sa chce USAF spoliehať skôr na ochranu prostredníctvom energetických zbraní ako sú lasery alebo mikrovlné delá. Tvrdým orieškom bude antiradarová povrchová úprava trupu, ktorá bude musieť prežiť bez poškodení prevádzku z nespevnených plôch.

Obidve firmy zatiaľ pracujú na svojich konceptoch bez oficiálneho kontraktu. Zverejnenie predbežných požiadaviek sa očakáva už čoskoro, pričom prvé stroje by mohli vstúpiť do radovej služby pred rokom 2020. Medzitým bol v októbri 2002 zverejnený plán Army Transformation Roadmap, ktorý za lietadlo s charakteristikami SSTOL považuje stroj s nosnosťou 40 ton, schopnosťou pristáť na dráhe s dĺžkou 230 metrov a doletom 5620 km. Najmä požiadavka doletu výrazne prekračuje pôvodné predpoklady. Na záver ešte jedna poznámka k viacúčelovosti: s lietadlom sa nepočíta len na transportné účely. Rovnaká konštrukcia má byť s minimálnymi úpravami použitá aj pre podporu špeciálnych operácií (M-X), priamu palebnú podporu pozemných vojsk (AC-X) a vzdušné tankovanie (K-X).

V januári 2005 sa Air Force Research Laboratory spojilo s firmou Lockheed Martin za účelom vytvorenia štúdií budúceho viacúčelového tankovacieho lietadla pre USAF, ktoré by mohlo byť vybavené niektorými technológiami nízkej zistiteľnosti. Zmenšený model mal absolvovať 200 hodín meraní v aerodynamickom tuneli v komplexe Marietta, Georgia. Zvláštna pozornosť bola venovaná zmenám pozície doplnkového vybavenia a ich vplyvu na zdvih a čelný odpor. Lietadlo vychádzalo priamo z konceptu ATT, avšak malo zmenšené krídlo a výrazné krabicové vstupy vzduchu k motorom.

Boeing LAMV

Ďalšie zaujímavé lietadlo vzniklo z vlastnej iniciatívy v spoločnosti Boeing. Dostalo označenie LAMV (Light Aerial Multipurpose Vehicle), a jeho základom sa stal patentovaný pulzný pohonný systém PETA (Pulsed-Ejector Thrust-Augmentor) bez akýchkoľvek pohyblivých častí, zabezpečujúci charakteristiky VTOL. Ten pracuje približne deväťdesiat sekúnd počas štartu a pristátia a dosahuje pomer ťahu k hmotnosti 20:1. Na dopredný let slúžia dva vysokoefektívne turbodúchadlové motory. Podľa konštruktérov sa dá moderné bojisko prirovnať k pizze, keďže na ňom existuje množstvo rozptýlených jednotiek, vyžadujúcich logistickú podporu. Toto územie obyčajne zaberá priestor 900 na 300 kilometrov, čo je už príliš veľa na efektívne zásobovanie klasickým pozemným spôsobom alebo vrtuľníkmi. A práve tu by prostriedok LAMV mohol nájsť svoje uplatnenie. Okrem logistických operácií sa hodí aj na odvoz ranených či výsadok bezposádkových pozemných bojových vozidiel. Zatiaľ existujú dve verzie. Prvá má dĺžku 10,7 metra, hmotnosť 3150 kg a nosnosť 680 kg. Väčšia úprava bola predĺžená na 13,4 metra, čím sa zároveň zvýšila aj nosnosť na 1800 kg, pričom hmotnosť užitočného zaťaženia možno so zväčšovaním lietadla teoreticky rozšíriť až na 18 160 kg. V obidvoch prípadoch sa počíta aj s bezpilotnou úpravou. Vďaka schopnostiam VTOL mohli byť krídlo a chvostové plochy optimalizované pre dopredný let, čo zmenšilo ich rozmery a zredukovalo čelný odpor. Po ich odmontovaní sa dá lietadlo uzatvoriť kvôli ľahšej preprave do štandardizovaného kontajnera ISO. Podľa prepočtov by mal byť dosiahnutý dolet 2000 km pri preletovej rýchlosti 483 km/h. Spoločnosť Boeing verí, že sa jej podarí získať od agentúry DARPA kontrakt na úvodné štúdie a testy kľúčových technológií. Potom by mohla nasledovať druhá fáza s odhadovanými nákladmi 39 miliónov USD, ktorá by už zahŕňala aj stavbu prototypu. Ak by sa pristúpilo k sériovej výrobe, Boeing si stanovil ambiciózny cieľ udržať fly-away cenu jedného stroja pod 1 milión USD.

Lockheed MACK/BMACK

Na konci deväťdesiatych rokov vytvorili v Lockheed Skunk Works nové viacúčelové podzvukové lietadlo MACK s nízkou pravdepodobnosťou odhalenia. Vďaka modulárnej koncepcii môže byť použité v úlohe vzdušného tankera, transportného stroja, na priamu palebnú podporu pozemným jednotkám či podporu špeciálnych vojenských jednotiek. Jeho základom je bezchvosté kompozitové deltovité krídlo, ktorého vonkajšie časti sú približne v tretine dĺžky vyklonené smerom nahor. Pohon zabezpečujú dva motory s vysokým obtokovým pomerom a predpokladaným ťahom 280,5 kN. Vzduch sa k nim privádza cez netradične riešené nasávacie otvory v hornej časti stroja, medzi ktorými je vsadený kokpit. Trojčlennú posádku tvorí pilot, co-pilot a navigátor. Trup má byť taktiež vyrobený primárne z kompozitov, aj keď kvôli redukcii nákladov budú podľa možnosti použité už existujúce materiály. Plne digitalizovaný riadiaci systém musí zabezpečiť automatický let v nízkej výške pri kopírovaní terénu. Lietadlo by malo byť schopné štartovať a pristávať z dráh dlhých 310 metrov. Maximálna vzletová hmotnosť sa pohybuje v rozmedzí 104 420 až 108 960 kg. Vo verzii A-X bude mať k dispozícii dva zasúvateľné kanónové veže v hornej aj dolnej časti s celokruhovým odmerom. Pre program Interim Bomber bola vytvorená bombardovacia verzia BMACK s možnosťou niesť štyridsať púm typu JDAM, jednu MOAB (Massive Ordnance Air Blast) alebo niekoľko bômb GBU-28.