McDonnell Douglas F-15 Eagle a jeho verze

Autor : Tomáš Berka / Snake 🕔21.07.2003 📕15.919

McDonnell Douglas (nyní součást mamutího koncernu Boeing) F-15 Eagle (v překladu Orel) je stíhací letoun primárně určený k vybojování a udržení vzdušné nadvlády (air superiority) a to za jakéhokoli počasí. Je to stroj navzdory své velikosti poměrně dobře manévrující, i když se svou obratností nerovná některým jiným stíhacím letounům - například americkým F-16 a F-22 či ruským MiG-29 a zejména Suchojům Su-27 a jejich pozdějším verzím (Su-30, Su-35/37). Síla strojů Eagle spočívá zejména v jeho špičkové avionice a elektronice (zejména radaru), výzbroji (moderní výkonné řízené protiletadlové střely), velké nosnosti (dané velikostí stroje a výkonnými motory) a konečně velké vytrvalosti a doletu (letoun unese velkou zásobu paliva), které mu umožňují operovat i ve velké vzdálenosti od základny a setrvat zde značnou dobu. V roce 1987 byla též vyvinuta a později velice úspěšně nasazena útočná (bitevní) varianta F-15E Strike Eagle, která je schopná efektivních útoků proti pozemním cílům s využitím přesně naváděné výzbroje. Letouny F-15 budou v americkém a dalších letectvech, zejména v Izraeli či Japonsku, sloužit ještě mnoho let a spolehlivě plnit obtížné úkoly.

Stroje Eagle jsou vybaveny vyspělou elektronikou (zejména moderními radary Raytheon AN/APG-63 či Raytheon AN/APG-70) a zbraňovými systémy, které mu umožňují zjistit, sledovat, zaměřit a zničit nepřátelská letadla a to při činnosti v prostředí ovládaném vlastními silami, ale i v prostoru kontrolovaném nepřítelem. Systémy letounu jsou optimalizovány pro útoky na cizí letouny a vybavení kabiny, módy radaru, ovládání motorů a zbraňových systémů je rozmístěno, tak aby odpovídalo potřebám pilota. Nejdůležitější prvky jsou umístěny podle metodiky systému HOTAS (Hands on Throttle and Stick - Ruce pilota na kniplu a přípusti motorů), tedy tak, že pilot může během boje přepínat a používat zbraňové systémy, stejně jako průběžně volit nejvhodnější režimy radaru, aniž by musel sundat ruce z kniplu a regulace tahu motorů (zde je má pilot tradičně umístěny, aby mohl provádět letové manévry). Toto zpracování kabiny a ovládacích prvků je piloty v boji velice oceňováno, neboť jim šetří čas a usnadňuje vedení vzdušného boje.

Velkým kladem F-15 jsou jeho výkonné motory, které v kombinaci s poměrně malým plošným zatížením (samozřejmě v porovnání s moderními stroji, nikoli se stíhacími letouny druhé nebo dokonce první světové války, které měly plošné zatížení řádově menší) dokáží těžkému stroji udělit slušnou akceleraci a dobré manévrovací schopnosti. Eagle se stal prvním letounem amerického letectva, jehož poměr tahu k hmotnosti byl větší než jedna. Úžasný výkon motorů poskytuje letounům volnost manévru (neboť stroj neztrácí výšku ani rychlost při náročných vzdušným manévrech - například ostře točených zatáčkách) a velkou stoupavost - stroj je schopen zrychlovat i při "svíčce", tedy letu přímo vzhůru. Slabinou Eaglu jsou ale manévry s vysokým úhlem náběhu - v nich se nevyrovná například F-16, F-22 nebo skvěle manévrujícím MiG-29 a Su-27 či Su-35/37.

Hlavním trumfem Eaglu je ale jeho špičkové elektronické vybavení. Letoun je vybaven elektroimpulzním systémem řízení fly-by-wire (FBW), jehož součástí je počítač, který přebírá pilotovy pokyny (předávané klasickým leteckým kniplem nebo modernějším joystickem na straně kokpitu), analyzuje je a porovnává s řadou veličin letu (rychlost, úhel náběhu letounu) a stavem systémů (aktuální výkon motorů, nastavení kormidel) letounu a následně optimálně změní nastavení kormidel tak, aby letoun provedl pilotem zamýšlený  manévr co nejlépe. Letoun je dále vybaven výkonným palubním počítačem, průhledovým displejem (Head-Up Display) zobrazujícím nejdůležitější informace pilotovy přímo v jeho zorném poli, moderním radarem, inerciálním navigačním systémem, moderními letovými přístroji umístěnými na vhodně rozvržené palubní desce, komunikačními systémy pro pásmo UHF, taktickým navigačním systémem (TACAN), přistávacím systémem ILS (Instrumental Landing System), plánuje se zavedení systému GPS (Global Positioning System). Mezi další významné systémy patří elektronický zbraňový systém, elektronický systém pro obranu letounu ECM (Electronic Counter Measures - Elektronická protiopatření) zahrnující spolu s řadou čidel a snímačů i systémem automatického odpalování klamných cíl a dipólů a elektronické rušiče, a konečně systém pro identifikaci vlastní-cizí IFF (Identification Friend or Foe) i mnoho dalších komplikovaných systémů. Letouny ovšem nejsou vybaveny přilbovým zaměřovačem, obvyklým u moderních ruských strojů.

Informace zobrazené na průhledovém displeji jsou čitelné za všech světelných podmínek. Jeho hlavním kladem je, že umožňuje pilotovy sledovat veškeré hlavní parametry (vzdálenost a kurz cíle, letové charakteristiky vlastního letounu, nastavení radaru a zbraní) aniž by musel sklánět hlavu a vyhledávat nezbytné informace na přístrojích v kokpitu.

Letouny jsou kromě toho průběžně modernizovány a jsou uváděny nové verze vybavení a systémů, přičemž starší stroje jsou v některých případech též upravovány na nejnovější standart.

Eagle je schopen efektivně bojovat proti všem současným stíhacím i jiným letounům (snad s vyjímkou nejmodernějšího F-22), ovšem zdaleka není nejlepší stíhačkou na světě a při vzdušném boji s řadou protivníků z řad moderních stíhacích strojů by musel naplno využít veškeré své schopnosti. Stroje jako nový evropský Eurofighter Typhoon nebo ruský Suchoj Su-30 by mu byly více než srovnatelnými protivníky.

Návrh letounu

Projekt firmy McDonnell Douglas, ze kterého později vznikla sériová podoba F-15, byl reakcí na poměrně náročné podmínky, které USAF stanovilo pro novou stíhačku. Velkým problémem bylo překonání výkonů dlouholetého tažného koně amerického letectva - F-4 Phantom II.

Letouny F-15 mají charakteristický vzhled - jsou to hornoplošníky s dvojitými svislými ocasními plochami a poměrně krátkým trupem. Před křídly jsou na stranách trupu charakteristické velké vstupy vzduchu k motorům. Vodorovné ocasní plochy jsou umístěny poměrně nízko v prodloužení trupu na stranách výstupních trysek motorů.

Křídla mají poněkud pozměněný tvar delty s šípem 45 stupňů. Na odtokové hraně jsou umístěna křidélka a jednoduché klapky. Během vývoje byly analyzovány různé varianty slotů na náběžné hraně křídel, ale finální projekt nakonec žádné sloty na náběžné hraně nemá. Vzhledem k nízkému plošnému zatížení a postupně směrem ke koncům křídel se zužující náběžné hraně (tloušťka od 6 do 3 procent) bylo rozhodnuto, že nejsou nezbytné.

Největší potíže představovalo navržení nových motorů Pratt & Whitney F100-PW-100. V některých materiálech lze ovšem narazit i na označení motorů jako JTF22A-25A, což je armádní kód, zatímco F100-PW-100 jsou motory označovány výrobcem, společností Pratt & Whitney - toto označení je častěji používané a přidržíme se ho i zde. Od motorů požadovány do té doby nedosažitelné hodnoty výkonu, ale také velká spolehlivost. Motory bylo proto nutno navrhnout úplně nově, byly použity nové materiály, neboť motory musely pro splnění náročných podmínek pracovat v pásmu vyšších teplot a tlaků než předchozí modely. Jednou z nových metod použitých při výrobě je prášková metalurgie - surovina, ze které jsou některé části vyráběny, je do výroby dodána ve formě prášku. Náročné požadavky se nakonec konstruktérům podařilo splnit, nicméně v počátečních letech měly Eagly s motory časté problémy, které byly způsobeny jednak tím, že s novými technologiemi použitými na motorech (ale i na trupu a zbytku letounu) nebyly dostatečné zkušenosti, a také piloty, kteří bez skrupulí využívali možnosti motorů k do té doby nedosažitelným manévrům. Tím docházelo k přetěžování motorů a jejich nadměrnému opotřebení. V prvních letech byly motory náchylné k tzv. pumpáži (stavu, kdy motor špatným způsobem nasaje vzduch a dojde v lepším případě k zhasnutí motoru, v horším případě je vzniklými rázy vzduchu motor těžce poškozen či dokonce exploduje). Při těchto nehodách se naplno projevil největší klad dvoumotorové koncepce - pokud jeden z motorů zhasnul, letoun stále pokračoval v letu a pilot mohl zhasnutý motor (po určitou dobu trvajícím chladnutí a snížení otáček) znovu nahodit. Bohužel v některých případech došlo ke zhasnutí obou motorů a stroj byl ztracen. Později byla do motorů dodána speciální čidla a snímače, která kontrolují tok vzduchu v motorech a teplotu či tlak v spalovací komoře a jsou schopna rozpoznat náběh motoru k pumpáži, kterému rychlou změnou proudění vzduchu a zážehu paliva ve spalovací komoře s předstihem zamezí. Toto opatření se plně osvědčilo a v současnosti jsou motory Pratt & Whitney F100-PW-100 považovány za jedny z nejspolehlivějších proudových motorů vůbec. Používá je i poněkud mladší letoun F-16, který je díky své jednomotorové koncepci samozřejmě mnohem více ohrožen jakýmkoli výpadkem pohonné jednotky. Naštěstí díky jeho pozdější výrobě již v době jeho služby byla většina problémů s motory vyřešena na jeho dvoumotorovém "Velkém bratru" F-15 Eagle. Normální statický tah motorů je 55.27 kN, při středním bojovém režimu (Military Intermediate) pak 65.28 kN, což je maximální tah bez přídavného spalování. Při plném přídavném spalování pak plných 106.04 kN. Pro zajímavost si můžeme uvést specifickou spotřebu podle americké normy (hmotnost paliva v librách spotřebovaných za hodinu vztažené na libru tahu), která je 0.69 pro normální režim, 0.71 při středním bojovém a 2.17 při plném přídavném spalování, což představuje 390 kg paliva spotřebovaného během minuty. I dnes patří motory Pratt & Whitney F100-PW-100 ke světové špičce, nyní se ovšem do nových letounů dodávají novější, zlepšené verze, například F100-PW-220 či F100-PW-229.

Motor Pratt & Whitney F100-PW-220 má tah s plým přídavným spalováním 105.7 kN, maximální suchý tah (Military intermediate) 64.9 kN, hmotnost 1 467 kg, délku 4.85 m, vstupní průměr 0.88 m, maximální průměr 1. 18 m, obtokový poměr 0.6, kompresi vzduchu 25:1. Novější Pratt & Whitney F100-PW-229 pak maximální tah 129.4 kN, suchý tah až 79.2 kN (Military intermediate), hmotnost 1 681 kg, délku 4.85 m, vstupní průměr 0.88 m, maximální průměr 1. 18 m, obtokový poměr 0.36, kompresi vzduchu 32:1.

Výkonné motory a nízké plošné zatížení F-15 byly základními požadavky letectva, nikoli návrhem s kterým by přišli přímo projektanti. Letectvo totiž mělo ve stavu i rychlejší letouny než je Eagle (dosahovaly rychlosti přes M=2), jenomže ty měly velké plošné zatížení, způsobené velkou hmotností motorů a malými křídly. Výsledkem byly omezené manévrovací schopnosti, které nestačily v boji s předpokládanými protivníky z tehdejšího SSSR. Sovětské MiGy byly charakteristické jednoduchou lehkou konstrukcí kombinovanou s výkonnými motory, které dosahovaly vysokých rychlostí a zároveň byly velice obratné. Po letech okouzlení řízenými střelami se v Koreji a Vietnamu ukázalo, že i moderní stíhací stroje musí být schopny rychle manévrovat ve vzdušném boji, aby mohly použít stále efektivní kanóny i co nejlépe zaměřovat řízené střely. Tehdejší F-4 byly na boj s MiGy v podstatě příliš těžké, i když s vypětím všech sil se jim postavit dokázaly - a poměrně úspěšně.

Díky výkonným motorům Eagle dosahuje poměru výkon/hmotnost lepšího než jedna (kolem 1.04), což je skutečně hranice extratřídy. Speciálně upravený stroj nazvaný Streak Eagle dokonce dokáže stoupat rychleji než raketa Saturn V až do výšky 18 240 metrů (60 000 stop). Je schopen dostoupat do výšky 30 000 metrů (98 430 stop) za čas 207.80 sekundy (tedy zhruba 3 minuty 30 sekund).

Vzhledem k tomu, že vzdušný boj probíhá v jisté vzdálenosti od základny, je reálné očekávat, že v místě střetu bude dosahovat poměr tahu k hmotnosti Eaglu hodnoty kolem 1.30-1.35, což mu poskytne dostatečný přebytek výkonu nutný k náročným bojovým obratům. Výhodou proudových motorů s přídavným spalováním je růst výkonu motorů spolu s růstem rychlosti letounu. Tah motorů F100-PW-100 je při rychlosti M=0.9 u hladiny moře dvojnásobný než ve stejné výšce při usazení na statické zkoušecí stolici (tedy při nulové rychlosti).

Důležité je též to, že křídlo musí být svým vztlakem schopno při obratech nejen vyrovnat působení gravitační síly na letoun, způsobené jeho hmotností, ale též odstředivé síly působící na letoun při manévrech. Pokud křídlo svým vztlakem všechny tyto síly nevyrovná, tak letoun ztrácí výšku - je sice možno manévrovat tak, aby se letoun nakláněl tak, aby tah motorů směřoval tak, aby pomáhal vztlaku křídel, nicméně to samozřejmě negativně omezuje volnost manévru a přináší i další negativa. Přitom síly působící na letoun při bojových manévrech jsou značné - při zatáčce s přetížením 2g (což je relativně vzhledem k běžně používaným manévrům s přetížením kolem 4-5g velice málo) musí křídlo vyrovnávat dvojnásobek hmotnosti letounu. K dosažení tohoto cíle se musí letoun v zatáčkách naklánět, čím větší přetížení zatáčky, tím větší musí být boční náklon stroje - například zatáčku s přetížením 2g je nutný náklon 60 stupňů, pro zatáčku s 5g pak plných 78.5 stupně. Přitom poloměr zatáčky je závislý na druhé mocnině rychlosti letounu (tedy pokud zdvojnásobíme rychlost letounu, tak se poloměr zatáčky zečtyřnásobí). Další veličinou, která omezuje možné manévry je pádová rychlost (stall speed). Jedná se o rychlost, kdy dochází ke ztrátě vztlaku křídel a letoun následně padá k zemi, obvykle ve vývrtce. Tato rychlost souvisí zejména se vztlakem křídel a plošným zatížením, kromě toho se významně projevuje úhel náběhu letounu.

Dalším důležitým poznatkem je fakt, že zároveň s rostoucím vztlakem roste i aerodynamický odpor, který musí motory překonávat při urychlování letounu. Takže pokud zvětšíme vztlak - například přitažením letounu, tedy zvednutím přídě vzhůru - tak prudce vzroste odpor letounu, přičemž nedostatečně výkonné motory následně nebudou schopny udržet rychlost letounu. To je další z důvodů, proč je důležitý co největší tah motorů. Jinak při manévru bude letoun ztrácet výšku, což je při vzdušném boji nežádoucí. Pro úspěch v manévrovacím souboji je vždy výhoda na straně toho, kdo má k dispozici větší energi, vyjádřenou jako součin rychlosti a výšky (ty lze vzájemně vyměňovat - při sestupu se zvětšuje rychlost a vice versa).

Konečně, manévrovací schopnosti přímo ovlivňuje také často opomíjený, přitom zcela zásadní fakt - velikost ovládacích ploch letounu. Čím větší plocha ovládacích ploch (křidélka, kormidla na svislých i vodorovných ocasných plochách, tedy směrovka a výškovka, v některých případech pak též klapky a sloty), tím větší jimi působená síla a tím větší manévrovací schopnosti stroje. Konečně některé nejmodernější stroje jsou schopny i vektorovat tah motorů (mezi ně patří například britský Harrier, ruský Suchoj Su-30 a nejnovější americký F-22), ale tuto schopnost zde popisovaný Eagle nemá, stejně jako nepoužívá pro zlepšení manévrovacích schopností sloty (nemá) nebo klapky (pouze pro přistání). F-15 využívá pouze klasické ovládání pomocí směrovky, výškovky a křidélek. V extrémních bojových situacích někdy piloti použijí například nebezpečné vysunutí klapek při vysokých rychlostech, aby dosáhli co nejrychlejší změny směru, ale tento manévr je vysoce nestandartní (je též nutno vypnout normálně zapnuté automatické omezovače, které jsou součástí systému řízení FBW). A ještě poslední poznámka - manévrování pomocí řiditelných ploch (kormidla, křidélka) je též závislé na dostupném výkonu prvků, které je vychylují (tedy buď hydraulika spojená s kniplem nebo u moderního řízení FBW, použitého v F-15, též elektromotory), neboť s rychlostí letounu roste síla, kterou je nutno k vychýlení použít. Piloti letadel mají možná zkušenosti s "tuhnutím" hydraulického řízení při vyšších rychlostech, kdy musí pilot vynaložit velkou sílu (v letounech druhé světové války třeba odpovídající manipulaci se závažím o hmotnosti 10-20 kg). V F-15 toto samozřejmě nenastává, zde je nejdůležitější výkon elektromotorů (který je dostatečný). Dúležitá je též rychlost vychýlení kormidel - zejména při pohybu kormidel z jedné krajní polohy do druhé.

Toto vše jsou pouze nejdůležitější veličiny ovlivňující manévrování letounu při letu. Je snad zřejmé, že volnost letounu a jeho pilota není ve skutečnosti taková, jak se může zdát při zběžném pohledu ze země na letící letoun.

V předchozím popisu manévrovacích schopností letounu a stručném seznamu systému stroje, jsem se v zájmu stručnosti dopustil jisté nepřesnosti. Vlastní systém řízení letounu F-15 je totiž poněkud komplikovanější, nejedná se o nejjednodušší verzi elektroimpulzního řízení založenou na čistě elektrickém principu - tedy povely pilota zpracovány a k elektromotorům ovládajícím kormidla přeneseny elektronickým kabelem. Jádrem řízení F-15 je totiž klasický hydraulický systém s mechanickou kontrolou (pomocí obvyklého kniplu a pedálů v kabině). Tedy klasický systém. Nicméně tento systém je posílen a ovládán elektronickým systémem CAS (Control Augmentation System), který ve skutečnosti přebírá povely z kniplu a po optimalizaci je zprostředkovává systému hydraulickému. Pokud je hydro-mechanický systém poškozen, tak ovšem systém CAS plně přebírá jeho funkci - tedy transport informací i ovládání kormidel, tedy v tomto případě se systém řízení změní z hybridního na standartní elektroimpulzní.

Avionika a elektronika

Aby byl letoun schopen úspěšně sestřelit protivníka, nestačí mu samozřejmě pouhá schopnost dobře manévrovat. V současnosti je nejdůležitější avionika a elektronika a moderní zbraňové systémy. A v této oblasti Eagle skutečně exceluje. Srdcem jeho avioniky je radar Raytheon AN/APG-63 (nebo novější Raytheon AN/APG-70 i jiné radary), jejichž efektivní dosah (vzdálenost na kterou je radar schopen zjistit cíl) se pohybuje kolem 160 km (100 mil). Tento radar má též schopnost označovanou jako "look-down, shoot-down" tedy schopnost zjistit i nízko letící cíle proti pozadí země (které činnost pulzních radarů silně ruší) a též na ně navádět řízené střely. Dalším klíčovým systémem je TEWS (Tactical Electronic Warfare System) který podává pilotovy hlášení o všech aktuálních hrozbách. V boji se též osvědčuje informování pilota pomocí displeje HUD a ovládání letounu pomocí systému HOTAS, které umožňují pilotovy vést vzdušný boj, přepínat módy radaru, řídit letoun a vybírat zbraně bez nutnosti sklánět pohled na přístroje v kokpitu.

Multifunkční dopplerovský radar AN/APG-63 (či pozdější ještě zlepšený AN/APG-70) je schopen kromě detekce cílů ve všech výškách a velké vzdálenosti též dodávat data přímo palubnímu počítači, čímž usnadňuje pilotovy vedení vzdušného boje - palubní počítač vyhodnocuje jednotlivé cíle a stupeň jejich nebezpečnosti, zároveň pilotovy nabízí vhodné zbraňové systémy k jejich zničení (různé typy podvěšených střel, kanón). Radar je automaticky zaměřován na nejnebezpečnější (obvykle nejbližší) cíl, informace o něm jsou zobrazovány na HUD displeji.

Radar Raytheon AN/APG-63 je schopen efektivní činnosti za všech povětrnostních podmínek (jako ostatně všechny radary - činnost radaru počasí prakticky neovliňuje). Tento radar poskytuje pilotovy řadu různých módů činnosti (track-while-scan, scan, pozdější verze pak módy pro protizemní útoky). Je používán v letectvu již od roku 1973, během let byl samozřejmě zdokonalován (až k verzi AN/APG-70). V roce 1979 byl jako první letecký radar vybaven procesorem DSP (Digital Signal Processor) pro zpracování signálů radaru. Tento programovatelný procesor podstatně rozšiřuje schopnosti radaru (dosah, nové módy, kompatibilita s novými zbraňovými systémy), neboť umožňuje rychlou analýzu dat získaných z radaru, s jejíž pomocí je možno získat daleko více informací, bez změny vlastní antény a mechanických součástí radaru, než tradičními způsoby. V současnosti je podobným procesorem vybaven každý radar. Během let byl radar samozřejmě dále zdokonalován. V současnosti již ovšem nové radary AN/APG-63 vyráběny nejsou (nahrazeny AN/APG-70 a dalšími typy). Do roku 1986 bylo dodáno asi 1000 radarů AN/APG-63, asi 700 kusů je stále činných v F-15A, F-15B a prvních kusech verzí F-15C a F-15D, používaných letectvy USA, Izraele, Japonska a Saudské Arábie. Radar AN/APG-63 ovšem neoplývá velkou spolehlivostí - střední doba mezi poruchou se pohybuje kolem 15 hodin, což je ve srovnání s moderními typy poněkud málo, nicméně je třeba si uvědomit, že v době svého vzniku byl tento radar špičkovým výrobkem. Velkým problémem je v současnosti náhrada řídících jednotek LRU, které jsou postaveny ze dnes již nevyráběných součástek. Jejich náhrada novými (současnými) je kvůli nekompatibilitě téměř nemožná a bylo by nutné činit zásadní změny v celém radaru. Dalším problémem je snižující se spolehlivost stárnoucích radarů a též zaplněná kapacita volného výkonu a paměti, která neumožňuje dodávání dat a algoritmů nutných pro spolupráci s novými zbraňovými systémy (zejména moderní řízené střely a naváděné pumy a též informace o nových typech nepřátelských radarů či letounů nebo pozemních vozidel).

Proto byl vyvinut nový Raytheon AN/APG-63(V)1, což je zdokonalená verze původního AN/APG-63, který se již nevyrábí. V současnosti patří mezi absolutní špičku. Nový typ již vychází z moderní součástkové základny, má větší paměťový prostor, rychlejší moderní procesory apod. Pod pojmem moderní procesory je ovšem třeba rozumět ověřené moderní typy, tedy nikoli současné nejmodernější procesory instalované v soudobých počítačích. Vojenské systémy jsou vždy postaveny na poněkud starších procesorech - v současnosti zejména na procesorech odpovídajících schopnostmi řadě procesorů ze stolních PC počítačů Intel 486. V současnosti v letounech verzí F-15C a F-15D nahrazuje nová verze radaru původní typ. Změny zahrnují instalaci nového vysílače a přijímače, DSP procesoru, zdroje napětí s malým napětím, převodníku nasnímaných dat do digitální podoby. Nový radar je 10-krát spolehlivější a nabízí volné kapacity pro další zlepšení v budoucnu. Již od začátku byly totiž jednotlivé komponenty radaru navrženy právě s ohledem na dosažení maximální spolehlivosti. Kromě toho je radar vybaven vlastním diagnostickým systémem, umožňujícím snadno zjistit chybu a též její přesnou lokalizaci, čímž se výrazně zrychluje oprava. Dosahovaná střední doba mezi poruchami je kolem 120 hodin. Radary dodává společnost Raytheon, za instalaci do letounů F-15 odpovídá Boeing (nynější výrobce F-15, pohltil firmu McDonnell Douglas). Kromě vlastních radarů Raytheon dodává další nutné systémy, zajišťuje programové vybavení a jeho aktualizaci a navíc testování radarů. První jednotkou používající letouny s novým radarem se stala 27th Fighter Squadron (27. stíhací peruť) letectva Spojených států amerických (US Air Forces - USAF) v březnu 2001, umístěná v Langley AFB, Virginia (Air Force Base - letecká základna). Kolem 170 letounů bude vybaveno novým radarem od října 2000 do června 2005 (asi 2-3 letouny měsíčně). Do poloviny roku 2005 bude dodáno asi 160 radarů APG-63(V)1. Další státy, které používají letouny F-15 (zejména Izrael) již projevily o nové radary zájem.

V listopadu 2000 byla firmou Boeing dodáno prvních 18 strojů F-15C vybavených radarem Raytheon APG-63(V)2, který patří mezi radary označované AESA (Active Electronically Scanned Array - Aktivní elektronicky snímané pole). Tyto radary poskytují díky využití moderních digitálních prvků velmi rychlé překreslování snímané oblasti (paprsek je extrémně rychle vychylován z místa na místo pomocí digitálních prvků, nikoli mechanicky jako u starších radarů). Navíc má radar (V)2 nezanedbatelně vyšší dosah než (V)1. Radar je kromě toho schopen sledovat najednou více cílů a nemusí být vybaven hydraulikou (pro vychylování paprsku otáčením antény). To dále zvyšuje spolehlivost (současné digitální prvky jsou řádově spolehlivější než mechanické). Rychlé překreslování (tedy rychlé obnovování přehledu o situaci na obloze) poskytuje pilotovy přesnější obraz bojiště - je nutné si uvědomit, že letouny letící rychlostí zvuku urazí jeden kilometr zhruba každé tři sekundy, takže situace se mění velmi rychle zejména při vzdušných soubojích. Nezanedbatelná je též ještě zvýšená spolehlivost radaru a snadnější údržba než u APG-63(V)1. Radar je samozřejmě kompatibilní se systémy (zejména zbraňovými) současných F-15C, dále je vybaven zdokonalenou verzí zařízení IFF (Identification Friend or Foe) pro identifikaci vlastní-cizí, systémy pro kontrolu zobrazení a umožňuje plné využití schopností moderní protiletadlové střely středního dosahu AIM-120 AMRAAM (Advanced Medium Range Air to Air Missile). Je schopen současně navádět několik střel na několik různých cílů nacházejících se v různé vzdálenosti, výšce a azimutu (směru).

Ještě si podrobněji popíšeme nové uspořádání radaru AN/APG-63(V)2, které se významně liší od uspořádání předchozích radarů (i AN/APG-63(V)1). Starší radary vždy obsahovaly tradiční, mechanicky natáčenou anténu (obvykle plochou ve tvaru elipsy s poměrem os 2-3:1). Tento talíř byl tvořen vysílacími prvky, takže jeho povrch nebyl zcela hladký, ale mírně členitý. Nový radar využívající technologii AESA je naproti tomu pevná deska, vzhledem připomínající jakousi velkou desku elektronických obvodů, mírně podobnou deskám nacházejícím se ve stolních počítačích, ovšem bez velkých černých pouzder obvodů.Tato stacionární deska (vlastně tvořící jeden obří integrovaný obvod) je pokryta polem modulů skládajících se z dvojice vysílač-přijímač. Těchto modulů jsou řádově stovky. Tyto moduly mají v součtu větší výkon než předchozí anténa-talíř, ale zejména je možno je řídit samostatně, takže mohou zjišťovat či sledovat simultánně různé cíle (na každý zaměřena určitá část modulů). Navíc jiné moduly mohou komunikovat s dalšími "cíly" (například naváděnou střelou AMRAAM, které předávají informace) nebo tyto cíle rušit (například nepřátelské radary). Je zřejmé, že tato technologie je jistým přelomem v porovnání s předchozími radary, které takovéto simultánní činnosti, směřované do mnoha směrů a navíc funkčně diferencované nebyly při nejlepší vůli schopny. Navíc radary využívající tuto technologii jsou díky absenci pohyblivých mechanických prvků výrazně (zhruba o řád, tedy desetkrát) spolehlivější.

Kromě radaru typu AESA, který Raytheon vyvinul pro F-15C, v současnosti navíc vyvíjí radar stejného typu pro F/A-18E/F Super Hornet. Část firmy Boeing - konkrétně Boeing Phantom Works - vedla tým, který získal tučný kontrakt (250 mil. USD) na instalaci radaru, kontrolních a ovládacích systémů a zdokonaleného systému IFF, který je produktem firem Honeywell Aerospace a BAE Systems.

Letoun F-15 je, podobně jako ostatní moderní stroje, vybaven velice přesným inerciálním navigačním sytémem, který mu poskytuje informace o současné poloze, úhlu náběhu, rotaci, bočním snosu letounu větrem, směru pohybu a rychlosti. Samozřejmě přesnost systému je limitována (přesnost klesá zejména s časem mise a při provádění komplikovaných manévrů), proto budou perspektivně letouny vybaveny terminály GPS.

Dalším skupinou systémů letounu jsou systémy pro elektronický boj (zejména obranný). Mezi ně patří systémy poskytující varování při ohrožení stroje (detekce ozáření radarem, uzamčení radaru na letoun, indikace odpalu střely) a další spolupracující systémy zajišťují automatickou reakci na zjištěné nebezpečí - automatické odpálení návnad (světlice, dipóly), zároveň je pilot opticky i akusticky varován, případně aktivovány protiradarové zbraňové systémy (např. protiradarové řízené střely HARM). Součástí tohoto systému je i systém pro identifikaci vlastní-cizí IFF, který informuje pilota o příslušnosti objektů zjištěných vizuálně nebo radarem a též informuje ostatní letouny či pozemní základny o příslušnosti vlastního letounu F-15.

Letouny jsou vybaveny návnadou FOTD (Fiber Optic Towed Decoy - světelným vláknem tažená návnada). Ta může být při letu tažena v různých vzdálenostech za letounem (světelná vlákna umožňují komunikaci a ovládání návnady) a zde vysílá signály podobné radaru letounu F-15. V případě útoku se nepřátelská střela spíše zaměří na návnadu, než na vlastní letoun - návnada vysílá obdobný, ale silnější signál než radar letounu, čímž se stává pro střelu "lákavějším" cílem.

Eagle může nést široké spektrum zbraní pro vzdušný boj - automatický zbraňový systém ulehčuje pilotovy zaměřování, sledování a ozařování cílů, stejně jako výběr nejvhodnějšího typu útoku - zvolení ideální řízené střely či použití kanónu, určení optimální vzdálenosti odpalu. Výhodou pro pilota je též displej HUD, zobrazující informace v zorném poli, stejně jako umístění nejdůležitějších prvků na kniplu a páce kontrole výkonu motorů (systém HOTAS). Například při změně typu řízené střely jsou automaticky na HUD displeji zobrazeny informace pro navedení střely, přímo v zorném poli pilota, který tak nemusí sklánět hlavu do kokpitu. Naopak oproti ruským (sovětským) strojům MiG-29 či Suchoj Su-27 (a další verze) není letoun F-15 vybaven přilbovým zaměřovačem.

F-15 může být vybaven kombinací čtyř protiletadlových zbraní - střel AIM-7F/M Sparrow, AIM-120 AMRAAM, AIM-9L/M Sidewinder a kanónu M61A1 Vulcan (ten nosí vždy). Střely Sparrow a AMRAAM jsou protiletadlové řízené střely středního až velkého doletu, střela Sidewinder má malý dolet a narozdíl od radarem naváděných AIM-7 a AIM-120 je naváděna infra-červeně. Všechny tyto střely patří ke světové špičce. AIM-7 či AIM-120 letoun nese na stranách trupu, AIM-9 může nést na dvou závěsnících pod křídly. Kanón M61A1 Vulcan, pevně zabudovaný v trupu, má ráži 20mm. Vulcan je rotační Gatlingův kanón (systém využívající rotaci svazku hlavní), k dispozici je 940 nábojů, kanón je umístěn v kořeni pravého křídla.

Současné verze střely AIM-9 bohužel nedosahují schopností dosahovaných nově vyvinutými střelami, nicméně na náhradě se pilně pracuje. Kromě toho letouny Eagle se v současnosti příliš nedostávají do soubojů na krátkou vzdálenost (kolem několika kilometrů), takže tato slabina výzbroje není v praxi nijak výrazná.

Brzy budou nasazeny střely AIM-9X, které již mají plně moderní parametry, takže F-15 nebude zaostávat ani v tomto ohledu. Střely AIM-9X budou na stávající závěsníky umístěny pomocí jakýchsi adaptérů LAU-128 Air-to-Air (A/A - vzduch-vzduch), které budou připevněny k původnímu závěsníku. Až na závěsník LAU-128 pak bude připevněna vlastní AIM-9X, která je rozměrnější než předchozí verze střely AIM-9. AIM-9X má zejména vyšší manévrovací schopnosti, rovnající se moderním západním nebo ruským střelám.

Pro verze F-15C a F-15D byly vyvinuty speciální konformní (tedy k trupu doléhající, aerodynamicky tvarované) přídavné nádrže CFT (COnformal Fuel Tanks - Přiléhající palivové nádrže), umisťované na boky vstupů vzduchu k motorům. Mají stejná omezení manévrů (rychlost, přetížení) jako letoun, narozdíl od podvěsných nádrží, s nimiž letoun nemůže tak volně manévrovat. Neznemožňují použití žádných externích závěsníků. Navíc, k jejich bokům mohou být připevněny další rakety typu AIM-7F/M Sparrow a AIM-120 AMRAAM.

Autor : Tomáš Berka / Snake 🕔21.07.2003 📕15.919

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře