BOMBARDIERUL SECOLULUI XXI

Pentru Forțele Aeriene americane bombardierul B-2 este mai curând întruparea tehnologiei avansate decât un avion invizibil. Și pe bună dreptate, pentru că programul B-2 este deschizător de drumuri pentru mai multe tehnologii moderne. Din categoria sa, B-2 este primul avion în întregime din materiale compozite și în comparație cu oricare alt avion (chiar și cu X-29) se bazează pe o stabilitate artificială care o depășește cu mult pe cea naturală.

Linia sa de producție folosește mai multă tehnologie de fabricație computerizată decât de oricare altă industrie aerospațială, iar echipajul lucrează cu sisteme specializate, de o complexitate fără precedent.

Din punct de vedere tehnic, programul este atât de ambițios încât derularea sa nu se va putea încheia înainte de șapte ani. Cortina secretului din jurul lui B-2 s-a ridicat odată cu primul zbor din 17 iulie 1989 în prezența presei internaționale. Evident că nici un detaliu exterior al avionului nu a rămas secret.

Caracteristica cea mai surprinzătoare a lui B-2 este absența fuzelajului și ampenajelor. Pe partea ventrală vopsită în negru sunt vizibile trapele duble a două nișe longitudinale pentru armament de-o parte și de alta a liniei de centru. Acestea adăpostesc lansatoarele rotative care vor purta armament convențional și nuclear în aceeași măsură.

Spre exterior față de nișele pentru armament există panouri detașabile care asigură accesul la motoarele incorporate, alături de care se află nișele trenului principal de aterizare acoperit de o trapă mare simplă. Tot spre exterior față de articulațiile trapelor sunt antenele pentru altimetrul radar Honeywell care face parte din sistemul de urmărire a terenului. La spatele bordului de atac sunt antenele pentru evitarea obstacolelor, stabilirea hărții solului și localizarea țintei.

Motoarele F 118-GE-100 General Electric cu care este echipat B-2 dezvoltă fiecare o tracțiune de 9 000 kgf. Prizele trebuie să permită funcționarea motoarelor la putere mare și viteza aerului zero. Aerul este introdus nu numai prin prizele anterioare, dar și prin prize suplimentare. Fluxul este mai mare deasupra aripii decât dedesubt, din cauza poziției motoarelor pe aripă și admiterea aerului în prizele de sus și din spate, necesită o întoarcere de 180°.

Concepția neobișnuită a prizei, se datorează necesității de executare a acestei întoarceri fără separarea fluxului de aer. Pentru această necesitate aerodinamică, prizele suplimentare se deschid la decolare și apoi se închid.

Cei ce privesc pentru întâia oară un B-2, nici nu bănuiesc geneza complexă a acestui avion. B-2 s-a născut din nevoia expresă a unui aparat utilizabil pe distanțe lungi, capabil de o sarcină utilă mare și greu observabil. Primele schițe ale aripii zburătoare care prefigurau bombardierul de tehnologie avansată - ATB au fost făcute în 1979. Deși B-2 seamănă cu YB-49 realizat tot de Northrop în 1949, compania susține că soluția de avion-aripă zburătoare n-a fost adoptată sub influența predecesorului din anii '40.

Alegerea acestui proiect a urmărit minimalizarea secțiunii detectabile radar prin eliminarea derivelor verticale, încărcarea pe anvergură și realizarea unui raport bun portanță/rezistență la înaintare. ATB-ul inițial avea un corp central destul de lung pentru a adăposti echipajul, motoarele și armamentul. Pentru echilibrul longitudinal s-au adăugat panouri exterioare de aripi. Crește astfel raportul portanță/rezistență la înaintare și se rezervă suficientă suprafață pe anvergură pentru controlul tangajului, ruliului și girației.

Pentru echilibru și aerodinamică transonică s-a ales acest unghi al bordului de atac, iar platforma totală, a fost realizată pentru stabilitatea statică longitudinală neutră (tangaj). Din cauza lungimii mici avionul trebuia să realizeze momente de stabilizare a tangajului.

ATB-ul a folosit suprafețe de comandă despicate pentru controlul ruliului, tangajului și girației și pentru stabilitatea direcțională. Acolo unde un avion clasic are nevoie de o derivă, aripa zburătoare are o stabilitate direcțională neutră. Deși mult apropiat de B-2, ATB-ul mai avea de suferit modificări, determinate de schimbarea misiunii bombardierului în timpul derulării proiectului.

Deși USAF a solicitat inițial un bombardier de altitudine mare, ulterior i-a recomandat lui Northrop unul de altitudine joasă cu menținerea caracteristicilor de decolare și specificațiilor inițiale de sarcină utilă și capacitate de combustibil.

Northrop s-a orientat spre configurații cu săgeata mare și alungire mică a aripii. Aceasta din urmă oferea o eficiență mai mare în zbor de croazieră la altitudine joasă și un factor mic de sarcină de rafală. Aceste proiecte, însă, au redus distanța totală de zbor și aveau motoare cu post-combustie pentru a respecta cerința de a opera de pe aerodromme folosite de Boeing 727. Reducerea alungirii aripii a mai fost și în dezavantajul calității de observabilitate, din moment ce unghiul mare al bordului de atac avea nevoie de derive verticale pentru stabilitatea direcțională. În concluzie, platforma inițială a fost cea mai bună abordare care să satisfacă cerințele de bombardier cu raza mare de acțiune.

Avionul B-2 pare a fi în întregime construit din materiale compozite pentru a reduce greutatea și a îmbunătăți performanțele. Din informații dezvăluite de Northrop reiese că operațiile de fabricație se desfășoară pe subansamble mari iar metalul este folosit în măsură foarte mică.

Structura lui B-2 este o noutate din punct de vedere al concepției și construcției. Sistemul Northrop de proiectare, asistat de computer, NCAD este atât oportun, cât și necesar. Oportun, pentru că tehnologia de grafică pe computer așteaptă deja de câțiva ani un program mare, iar necesar pentru că este cerut de tehnologia de detectabilitate scăzută a lui Northrop.

CARACTERISTICI TEHNICO-TACTICE: Anvergura: 52,42 m Lungime: 21,03 m Înălțime: 5,18 m Motoare: 4 x GENERAL ELECTRIC F-118-GE-100 de 9 000 kgf Greutate maximă: 158 000 kg Viteza maximă: 1010 km/h

În spatele cockpitului pot fi distinse emblemele distinctive de la Air Force Systems Command, Strategic Air Command și Eighth Air Force.

Divizia B-2 Northrop din Pico Rivera, California, pentru tehnologie și fabricație nu este dotată cu planșete ci cu peste 400 terminale NCAD, cu acces la o bază de date tri-dimensională care include geometria exterioară a lui B-2, forma și localizarea fiecărui component. Aceeași bază de date se folosește și la comanda de mașini-unelte și roboților industriali, la proiectarea de echipamente și forme la generarea de date pentru reglarea echipamentelor.

Baza de date este folosită în comun de Northrop și principalii săi asociați: Boeing Advanced Systems care până de curând a făcut parte din Boeing Military Airplanes și LTV Aircraft Products Group. Se pare că Boeing și LTV dețin responsabilitatea proiectării și construirii componentelor majore ale avionului care vor fi livrate la Palmdale cu subsistemele lor.

B-2 este primul avion de această complexitate care a fost creat fără a se realiza un mock-up, machetă la scară reală. Folosindu-se de bazele de date, inginerii pot vizualiza pe monitor orice problemă de interferență pe măsură ce componentele prind contur. La terminarea sa, proiectul trece printr-un program de validare care verifică fiecare punct conform bazei de date. Erorile de reglare au fost reduse cu un coeficient de 6 în comparație cu programele anterioare.

Există două modalități prin care un corp poate împrăștia unda radar cu ajutorul geometriei sale. Prima este crearea unei forme plane sau rectilinii, concentrând reflexia pe o singură direcție și construind corpul așa încât reflexia să nu se îndrepte spre fasciculul presupus al receptorului. A doua este împrăștierea undei peste o curbă cu raza variabilă, așa încât fiecare părticică a suprafeței să-și aibă propriul fascicul principal de reflexie.

De exemplu, avionul F-117A a fost fățetat pentru a deveni invizibil prin prima modalitate amintită mai sus. B-2, însă, creează numai două reflexe cu fascicul principal în față. Fasciculele laterale vor fi extrem de slabe, și în final suprimate de materialul absorbant radar - RAM aplicat pe bordul de atac. Drept rezultat, imaginea radar a lui B-2 va fi detectabilă pe două direcții foarte înguste. Aceeași logică este valabilă și pentru vârfurile și bordurile de atac ale aripii tratate cu material absorbant radar.

Tehnologia LO (Low Observability - Observabilitate scăzută) nu conferă invizibilitate. Astfel de aparate de zbor pot fi detectate ocazional și chiar urmărite pentru scurte perioade de timp. Ceea ce nu se poate însă realiza este o detectare și urmărire continuă a lor.

Apărarea aeriană combină, în viziunea USAF trei funcții corelate între ele, supravegherea, comanda de foc, și distrugerea țintei. Toate acestea trebuie îndeplinite cu probabilitate de succes de 80% pentru atingerea scopului final în proporție de 50%.

Mai mult, apărarea aeriană trebuie să reziste atacurilor directe, contramăsurilor și variațiilor meteorologice precum fluctuațiile surselor naturale de radiații. Unele radare mari au capacități eficiente de detectare (împotriva lui B-2). Drept răspuns B-2 poate folosi traseul evaziv, zborul la joasă altitudine și armamentul pentru atacarea țintelor din apropierea acestor radare. Dar B-2 poate detecta radiația acestor radare mult înainte ca radarul să localizeze bombardierul (ceea ce este o simplă chestiune de fizică). USAF susține că pentru tehnologia LO, radarele cu frecvența foarte înaltă nu constituie o amenințare deoarece nu pot detecta aparate de zbor la joasă altitudine și nu se descurcă în situații de bruiaj.

Capacitățile operaționale ale lui B-2 au fost evaluate pe modele de computere și validate prin probe contra radarelor, sistemelor cu infra-roșu sau a altor sisteme de detecție.

USAF apreciază că B-2 reprezintă a patra generație pentru tehnologia LO. El este o platformă "invizibilă" de mare performanță. Prima generație înseamnă SR-71 și B-1B care au folosit materiale și acoperiri speciale. A doua generație este reprezentată de vehiculele mici invizibile, nepilotate adică rachetele avansate de croazieră, deși poate include și dronurile Lockheed D-21 și Ryan AOM-91 de la sfârșitul anilor '80. F-117 este a treia generație.

Pe B-2 se folosește tehnologia radar cu posibilitate mică de a fi interceptat (LPI). Cele mai multe astfel de tehnici sunt secrete, dar includ probabil gestionarea adaptivă a forței, folosirea antenelor pentru fascicul lateral foarte jos și variații constante de frecvență și forme de undă.

B-2 are un radar LPI foarte costisitor realizat de Hughes Radar Systems Group. Se compune din două antene pe bordul de atac inferior al aripii, de-o parte și de alta a nișei trenului de aterizare anterior. De la înălțimea de croazieră a lui B-2 radarul poate bălia o fâșie de pământ lungă de cel puțin 250 km. Radarul de recunoaștere mai vechi, realizat de Hughes, ASARS-2 care are aceleași dimensiuni cu sistemul folosit pe B-2 putea realiza o imagine a frontului de la o distanță de 100 mile, atunci când era montat pe Lockheed TR-1. Alți senzori ar putea fi pentru măsuri de supraveghere electronică și imagini termice. Altimetrul radar și sistemul de navigație Kearlott asigură datele pentru determinarea poziției avionului.

Problema cea mai critică pentru partea de avionică, totuși, nu este proiectarea senzorilor, ci realizarea unui sistem, care permite echipajului să folosească datele în timp real. Aparatul este conectat printr-un canal de date cu o stație la sol unde un computer și o echipă întreagă de operatori prelucrrează cantitatea mare de date brute.

La B-2 această sarcină este îndeplinită de un sistem automat de gestionare a misiunii, iar datele fiind afișate pe display-uri de format mare cu tuburi catodice.

Hardware-ul se bazează pe un computer digital multiplex 15530 care asigură avionica împotriva efectelor exploziilor nucleare. Două procesoare redundante pentru controlul misiunilor de zbor asigură gestionarea generală a sistemului. Comenzile cabinei și cele patru display-uri color de 15 cm pentru fiecare pilot sunt gestionate de câte patru procesoare.

Aceste computere mai coordonează procesarea executată de sistemul de date de zbor și senzorul de altitudine. Cel din urmă este un sistem de referință inerțial și permite sistemului de comenzi de zbor să opereze chiar dacă s-au pierdut toate informațiile de zbor. Procesorul cu interfață comandă și altimetrul radar. Un procesor de memorie gestionează cele 22 730 kg armament. Pentru variantele cu armament nuclear încărcătura cuprinde 16 rachete de atac cu rază scurtă de tip AGM-69A sau AGM-131A SRAM sau 20 bombe nucleare B-61 sau B-83, bombe cu cădere liberă.

Pentru misiuni convenționale lansatoarele rotative pot avea până la 80 de bombe. Un procesor separat comandă radarul de tip Hughes APQ-18 și intrarea sa în procesorul display-ului. Radarul cu banda KU are 21 moduri operaționale, inclusiv reprezentarea cu rezoluție mare a solului. O mare parte a sistemului a fost deja testat într-un laborator și pe Boeing C-135.

Sistemele radar și de navigație incluzând sistemul optic de detectare stelară au fost testate în 305 misiuni cu C-135. Evaluarea în zbor este în desfășurare cu primele două avioane care au însumat în jur de 200 ore de zbor în peste 50 de zboruri. Un al treilea avion, primul dotat cu avionica de misiune va zbura curând și va fi folosit pentru testul de integrare a sistemului de armament și a avionicii, executând și probe de observabilitate scăzută. În multe privințe testele au scos la iveală capacități care au depășit așteptările sau cel puțin le-au atins pe cele prevăzute. Este vorba de performanțele aerodinamice, inclusiv de rezistență și consum combustibil.

Faptul că este prevăzut spațiu pentru al treilea membru al echipajului, demonstrează că Forțele aeriene SUA nu au deplină încredere într-un astfel de sistem expert, mai ales pentru detectarea lansatoarelor mobile de rachete balistice. O remarcă critică asupra bombardierului invizibil se referă la posibilitatea lui de a-și trăda prezența prin emisii radar.

Radarul este un sprijin esențial pentru bombardier. Spre deosebire de rachete, B-2 nu lovește un ansamblu de coordonate, ci o țintă identificată de echipajul său. Spre deosebire de B-1B, B-2 poate zbura destul de sus pentru a vizualiza ținta înainte de atac pentru a confirma dacă a fost lovită, iar după atac pentru a evalua pagubele.

La fel nivelele de stabilitate longitudinală și eficiența comenzilor au fost peste așteptări. Încercările în tunelul aerodinamic au indicat faptul că avionul va avea o tendință de flotare la aterizare. Aterizarea lui B-2 se face atât de lin încât este o plăcere pentru orice pilot să o execute, iar distanța de oprire este redusă prin acțiunea unor frâne puternice. Flapsurile prevăzute inițial au fost eliminate după ce încercările prin simulare au demonstrat o reducere de doar 3% a distanței de aterizare și decolare.

Oricum B-2 este cotat ca foarte agil în ciuda dimensiunilor sale. Unele dintre rezultatele nescontate ale încercărilor de zbor includ o mișcare ușoară de tangaj înainte / înapoi la zboruri joase și o oarecare încălzire diferențială din jurul ajutajelor motoarelor.

În general, corelarea dintre rezultatele probelor și previziunile legate de performanțele lui B-2 dau încredere în satisfacerea condițiilor operaționale ale acestui avion. Începând cu 1992 baza USAF Whiteman din Missouri va primi primul din cele 132 aparate planificate, care vor opera pe o distanță fără alimentare în zbor de peste 6000 mile nautice la mare altitudine și de peste 10 000 mile nautice cu o singură alimentare în zbor.

Operând din Statele Unite, Diego Garcia și Guam, B-2 poate acoperi întregul glob cu o singură alimentare în zbor și o încărcătură de 22 730 kg armament.

VIOLETA MUȘAT TEODOR LIVIU MOROȘANU