SAAB NFFP 272 UAV SHARC

Už od začiatku éry prúdového pohonu kopírovala švédska firma Saab všeobecné trendy vo vojenskom letectve, smerujúce k čoraz zložitejším a drahším strojom, ktoré sa vyrábajú v menších a menších počtoch. Preto vznikla v polovici deväťdesiatych rokov iniciatíva na zvrátenie týchto trendov, uskutočňovaná v rámci národného leteckého výskumného programu NFFP (Nationellt Flygtekniskt Forsknings-Program). V rámci neho prebiehal aj projekt NFFP 272 UAV, ktorého cieľom bolo demonštrovať schopnosť vyvinúť bezpilotné bojové lietadlo pre útočné misie s charakteristikami stealth pri zachovaní rozumného rozpočtu a nízkej kusovej ceny prípadných sériových strojov. Na začiatku definičnej fázy počas apríla až júna 1998 si skupina približne dvadsiatich inžinierov vybrala deväť perspektívnych konštrukčných riešení, ktoré predstavovali rozdielny prístup na dosiahnutie rovnakého cieľa. Z nich bola vybratá finálna konfigurácia, ktorá sa stala základom bezpilotného stroja SHARC (Swedish Highly Advanced Research Configuration), na vývoji ktorého sa podieľali firmy Saab, Saab Dynamics, Saab Avionics, Ericsson a švédsky letecký výskumný inštitút FFA.

V marci 1999 začali v aerodynamických tuneloch FAA testy pri nízkych aj vysokých rýchlostiach a zároveň sa skúšalo vypúšťanie zbraní z internej bombovnice. Na tento účel boli vyrobené tri modely. Rovnaká pozornosť bola venovaná optimalizácii prostriedku pre sériovú výrobu, dopracovaniu aerodynamiky, voľbe vhodného pohonného systému či zníženiu zistiteľných prejavov lietadla, hlavne v oblasti radarovej odrazovej plochy a infračerveného vyžarovania. Podľa prezentovaných výsledkov sa pritom postupne podarilo dosiahnuť všetky plánované ciele. Výsledný prostriedok s modulárnou konštrukciou a dĺžkou 10 metrov mal plochý trup, na ktorom bolo pripevnené krídlo s rozpätím 8 metrov a dvojica motýľovitých chvostových plôch. Vzletová hmotnosť sa pohybovala na úrovni piatich ton, pričom dolet bol prepočítaný na 1000 km. Vstup vzduchu k motoru sa nachádzal úplne vpredu na spodnej strane a v jeho strede sa nachádzal kužeľovitý výbežok pre prípadné senzorové vybavenie a odtienenie lopatiek predného motorového kompresora. Predpokladalo sa, že použitie technológií stealth umožní zníženie nutnosti brániť sa protiútokom a preto mohlo byť použité jednoduchšie senzorové vybavenie, vo výbave chýbali rušiace zariadenia aj klamné ciele a zároveň konštrukcia stroja nemusela byť prispôsobená manévrom s vysokým preťažením. To všetko pomáhalo šetriť náklady. Úvodné štúdie boli ukončené v decembri 2000, pričom ďalším krokom mala byť stavba lietajúceho prototypu v plnej veľkosti, no udalosti nabrali trochu iný spád.

SAAB Skuadern and Getoga

Práce na projektoch bezpilotných lietadiel z konca deväťdesiatych rokov sa vo firme Saab neniesli iba v teoretickej rovine, ale vzniklo aj viacero návrhov pre bežnú operačnú prevádzku. Predovšetkým to bol prieskumný aj útočný stroj kategórie MAME (medium altitude medium endurance) s hmotnosťou dvoch ton, ktorý dostal pomenovanie Skuadern. Vyznačoval sa podobnou aerodynamickou koncepciou ako prostriedok SHARC, avšak v porovnaní s ním dostal lomenú odtokovú hranu krídla a vstup vzduchu sa presunul do hornej časti, kde bol lepšie tienený pred nepriateľskými radarmi. Celková dĺžka sa zmenšila na 6 metrov a rozpätie na 4 metre. Mal operovať vo výškach 4 až 8 kilometrov tak, sa nachádzal pod hlavnými koridormi pre civilnú leteckú dopravu. Vďaka tomu bolo tiež možné použiť senzorové vybavenie s nižším rozlíšením. Dolet bol prepočítaný na 2000 km a výdrž vo vzduchu na deväť hodín. Uvádzala sa aj dosť diskutabilná maximálna rýchlosť až na úrovni Mach 3. Podľa prepočtov mal mať Skuadern v porovnaní s obdobným pilotovaným strojom len polovičné rozmery. Ak by sa podarilo v roku 2000 presvedčiť švédske ministerstvo obrany na financovanie vývoja, prvý z troch uvažovaných prototypov sa mohol vzniesť do vzduchu v roku 2006.

Ďalším strojom bolo bezpilotné lietadlo Getoga, určené na prieskum a vyhodnocovanie leteckých útokov, ktoré mohlo byť ovládané ako z pozemného stanovišťa, tak aj zo zadného sedadla stroja Gripen. Malo mať sadu infračervených a elektrooptických senzorov, ktoré mu umožňovali v lete za pilotovaným bojovým lietadlom vytvárať snímky bojiska a určovať úroveň zasiahnutia cieľa aj bez ohrozenia živej posádky. Svojím tvarom dosť pripomínalo moderné stíhačky s lichobežníkovým krídlom, dvoma do strán vyklonenými vertikálnymi chvostovými plochami a dvoma vstupmi vzduchu k pohonným jednotkám po stranách prednej časti trupu. V záujme zvýšenia pravdepodobnosti prežitia na bojisku malo dva motory a konštruktéri si dali záležať aj na znížení jeho radarového odrazu. Pri celkovej hmotnosti 1400 kg mohlo vo vzduchu operovať približne 5 hodín. Typ Getoga sa podobne ako Skuadern realizácie nedočkal. Portfólio produktov dopĺňali aj bezpilotné lietadlá Glanden typu HALE v hmotnostnej kategórii ôsmich ton a s radarom Ericsson Erieye, štúdia prostriedku kategórie TUAV či bezpilotný vrtuľník Skeldar V-150. Všetky boli prispôsobené pre plné zapojenie do švédskej online bojovej siete NetDefence, založenej na prenose šifrovaných dát cez internet.

SAAB SHARC TD (technology demonstrator)

V roku 2001 bol rozhodnuté pokračovať v projekte SHARC stavbou technologického demonštrátora. Na tento účel bola vyčlenená malá skupina ľudí, ktorá dostala za úlohu v krátkej dobe vyvinúť, postaviť a letovo otestovať samotný bezpilotný útočný prostriedok, príslušný avionický systém a pozemné riadiace centrum, ktoré by mohlo byť znovu použité aj v ďalšom pripravovanom projekte FILUR. Kvôli obmedzenému rozpočtu a dobrým skúsenostiam s malými bezpilotnými lietadlami mal byť technologický demonštrátor realizovaný len v mierke 1:4 v porovnaní s rozmermi pôvodného stroja SHARC. Hlavným cieľom totiž bolo demonštrovať schopnosti vyvinúť vojenskými zložkami prakticky použiteľné bezpilotné bojové lietadlo a to sa dalo bez problémov dosiahnuť aj na zmenšenom prototype. Rovnaký argument možno použiť v prípade letových testov.

Pôvodný plán vyrobiť dva letové exempláre (BS-001 a BS-002) sa rozšíril a okrem nich vznikli ešte dva značne zjednodušené rádiom ovládané tréningové modely (BT-001 a BT-002) pre účely overenia aerodynamiky a základných letových charakteristík. Neskôr slúžili na tréning pozemnej obsluhy. Prvý utajený let tejto zjednodušenej verzie sa uskutočnil 11. februára 2002. Skutočný demonštrátor prostriedku SHARC sa prvýkrát vzniesol do vzduchu 9. apríla 2003 a hneď začal intenzívny program letových testov. Už v septembri sa uskutočnilo viacero letov aj za hranicou vizuálnej dohľadnosti do vzdialenosti približne 20 km od pozemnej riadiacej jednotky. Od testovacej verzie sa dá navonok rozpoznať hlavne robustnejším pevným podvozkom, rozdielnym tvarom vstupu vzduchu k motoru, bielym prijímačom pre systém GPS v hornej prednej časti trupu, pitot-statickou sondou či absenciou modrého pásu na vertikálnych chvostových plochách. Prostriedok váži maximálne 60 kg a je poháňaný malým turbínovým motorom AMT Olympus s ťahom 0,19 kN, umožňujúcim dosiahnuť rýchlosť do 320 km/h. Pritom samotný trup bez podvozka, vyrobený z kompozitných materiálov, váži iba 8 kg. Celková dĺžka činí 2,5 metra pri rozpätí krídla 2,1 metra. Pri stavbe boli v čo možno najväčšej miere použité existujúce komerčné komponenty. Užitočným zaťažením okrem meracích senzorov je farebná televízna kamera, prenášajúca obraz z prednej časti lietadla do videookuliarov operátora. V prípade straty signálu môže byť operátorovi premietnutá simulácia vo virtuálnej realite na základe priebežne získavaných telemetrických dát. Avioniku vrátane hardvéru aj softvéru vyvinula priamo spoločnosť SAAB na základe systému COMET 15, používaného už na stíhačkách Viggen aj Gripen. Pôvodne sa síce kvôli šetreniu malo použiť už existujúce vybavenie, no na trhu nebolo žiadne, ktoré by spĺňalo požadované parametre. Povely k manévrovacím plochám sa prenášajú cez sieť optických vlákien kvôli minimalizácii možnosti elektromagnetickej interferencie.

Počas januára 2004 sa začali práce na plne autonómnom riadiacom softvéri, ktorý by umožnil nezávislé štarty a pristátia a jeho funkcia bola po miernych úpravách stroja úspešne overená pri ďalšej sérii letových testov v auguste rovnakého roka. Tie sa udiali klasicky v oblasti NEAT/Vidsel. Prostriedok tak dostal schopnosť vykonať plne nezávislú misiu od vyrolovania z hangára cez let po vopred naprogramovanej trase až po finálne pristátie a pozemnému operátorovi sa tak mimoriadne zjednodušila najproblematickejšia činnosť pri jeho ovládaní. Napriek tomu, keďže ide o testovací prototyp, boli do riadiacich algorytmov zapracované povely pre prípadné núdzové situácie. Ak lietadlo stratí spojenie s pozemnou riadiacou jednotkou, prepne sa do módu RTB (Return To Base) a snaží sa vrátiť späť. Keď sa to v stanovenom čase nepodarí, preletí do vopred zadefinovanej pádovej oblasti, vypne motor a padá po riadenej špirále na zem. Túto funkciu našťastie ešte nebolo potrebné otestovať. V manuálnom režime lietadlo riadi operátor cez konzolu, ktorá je spojená 100 metrov dlhým káblom s pozemným riadiacim centrom. Vďaka tomu nemusí operátor sedieť neustále pred obrazovkou, ale napríklad pri štarte môže stáť na dráhe priamo vo vizuálnej dohľadnosti stroja. Všetky spomenuté technológie boli vyvinuté s cieľom demonštrácie schopnosti bezpilotného prostriedku operovať aj v bežnom riadenom vzdušnom priestore bez zvláštnych obmedzení podľa štandardu Class 4. Túto filozofiu uplatňuje spoločnosť SAAB pri všetkých svojich pokročilých bezpilotných systémoch. Program technologického demonštrátora SHARC bol po splnení všetkých cieľov ukončený v závere roka 2004.

SAAB FILUR

Získané skúsenosti s prostriedkom SHARC TD boli zúročené aj pri ďalšom programe s názvom FILUR (Flying Innovative Low-observable Unmanned Research). Jeho cieľom bolo vyvinúť výlučne experimentálnu platformu na testovanie najnovších technológií nízkej zistiteľnosti a následne aj nových typov pozemných radarov pre detekciu takéhoto stroja. Predpokladá sa, že získané technológie budú tvoriť základ budúcich moderných bezpilotných bojových lietadiel. Úvodné štúdie uskutočniteľnosti začali v priebehu roka 2001, pričom do projektu sa zapojili aj firma Volvo Aero a Swedish Defence Research Agency.

Prostriedok dostal celokompozitový trup trojuholníkového pôdorysu z najnovších materiálov s dĺžkou 2,2 metra a rozpätím 2,5 metra, optimalizovaný pre dosiahnutie čo najmenšej radarovej odrazivej plochy. Statické merania radarového odrazu pritom prebehli už v roku 2004. Maximálna vzletová hmotnosť sa aj napriek väčším rozmerom v porovnaní s prostriedkom SHARC TD zachovala na úrovni 55 kg. Pohon obstaráva jeden motor AMT HP Olympus s ťahom 0,2 kN, umožňujúci dosiahnuť rýchlosť okolo 300 km/h. Okrem pohonnej sústavy bola z prostriedku SHARC TD prevzatá aj avionika a pozemná riadiaca jednotka. Podľa zverejnených informácii je v trupe aj miesto pre užitočné zaťaženie, no nebolo konkretizované, či sa jedná o odhadzovateľné alebo pevne nainštalované elektronické vybavenie.

Prostriedok FILUR uskutočnil svoj prvý desaťminútový let 10. októbra 2005 z oblasti NEAT/Vidsel, no prvú stručnú informáciu o tom verejnosť dostala až o mesiac neskôr. Údaje z neho boli použité pri úpravách návrhu letového plánu pre rok 2006. Letové testy boli úspešne ukončené v decembri 2006. Celý projekt, z veľkej časti financovaný švédskym národným úradom pre vyzbrojovanie FMV, stál daňových poplatníkov 80 miliónov švédskych korún (cca 8 miliónov Euro).

SAAB UCAV demonstrator and program nEUROn

Už počas vývoja prostriedku SAAB TD bolo jasné, že zmenšený demonštrátor nebude ani zďaleka schopný letovo otestovať všetky technológie, ktoré sú potrebné pre stavbu bezpilotného bojového lietadla typu UCAV, určeného pre operačnú prevádzku vo vojenskom letectve. Preto sa už v roku 2002 začali formovať prvé predstavy o prototype takéhoto stroja v skutočnej veľkosti, ktorý by sa mohol stať vzorom aj pre prípadnú sériovú produkciu. Bol by určený primárne na ničenie vysoko rizikových pozemných cieľov a v poloautomatickom režime mohol byť ovládaný zo zadného sedadla stíhačky Gripen. Na rozdiel od malých účelových demonštrátorov SHARC TD či FILUR by však šlo o nemalú investíciu, s veľkou pravdepodobnosťou presahujúcu možnosti švédskeho rozpočtu. Kvôli tomu sa začali hľadať cesty pre medzinárodnú spoluprácu.

V roku 2003 preto prišlo veľmi vhod predstavenie Francúzmi riadeného medzinárodného programu nEUROn. No hoci rokovania so švédskou stranou prebiehali prakticky už od oficiálneho predstavenia programu na aerosalóne Le Bourget, k podpisu dohody došlo až v závere roka 2005. Hlavným dôvodom bolo, že Švédi nechceli „financovať vývoj francúzskeho bezpilotného nukleárneho bombardéra“. Pod vplyvom spoločnosti SAAB sa teda celý program demonštrátora nEUROn značne zmenil, čo poznačilo aj vonkajší vzhľad prostriedku. Zrejme najvýznamnejšou zmenou bol prechod z lomenej na priamu nábežnú hranu krídla. Podľa dohody má investícia zo švédskeho štátneho rozpočtu dosiahnuť sumu 64 miliónov Euro, pričom súkromný priemysel má z vlastných zdrojov investovať ďalších 14 miliónov. Spoločnosť SAAB má na starosti trup, avioniku, subsystémy a bude sa tiež vo veľkej miere podieľať na letových testoch.

SAAB perspective UCAS

Spoločnosť SAAB urobila v poslednom desaťročí veľký kus práce na vývoji pokročilých bezpilotných prostriedkov, no na druhej strane je nutné skonštatovať, že praktický a použiteľný výsledok je menej lichotivý. Ako SHARC, tak aj FILUR a medzinárodný projekt nEUROn sú totiž len vývojové programy a pokiaľ sa majú vynaložené investície zúročiť, je potrebné urobiť ďalší krok vpred a sústrediť úsilie i zdroje na vývoj lietadiel pre operačnú prevádzku. Doteraz sa do tohto stavu podarilo dotiahnuť len projekt malého bezpilotného vrtuľníka Skeldar. Situácii nepridáva k dobru ani fakt, že nielen vo Švédsku, ale prakticky v celej Európe ešte nie sú jasne zadefinované požiadavky na budúce autonómne bezpilotné bojové prostriedky a tým môže Európa stratiť drahocenný čas v porovnaní s USA. Ich špecifikácia sa očakáva až niekedy pred rokom 2015, teda v čase, keď už bude mať demonštrátor nEUROn za sebou úvodnú fázu letových testov. Podľa výsledkov tohto programu zrejme tiež vyjde najavo, či sa vývoj lietadiel typu UCAV rozdrobí tak ako v prípade pilotovaných stíhačiek (Eurofighter, Rafale, Gripen), alebo či sa jednotlivé krajiny spoja a vyvinú bezpilotný útočný systém spoločným úsilím.

Jeden z veľmi mála verejne prezentovaných konceptov operačného bezpilotného bojového stroja sa objavil v prezentácii na Aerospace Forum Sweden v júni 2010. Šlo o rozmerný prostriedok typu UCAV, optimalizovaný pre protilietadlový boj. Mal tvoriť predsunutú vlnu pred pilotovanými lietadlami a pri nadzvukovej rýchlosti napádať nebezpečné vzdušné ciele prostredníctvom štyroch nesených rakiet kategórie BWR, pravdepodobne typu Meteor. Takáto schéma nasadenia plne zodpovedá uvažovanému európskemu spôsobu použitia strojov typu UCAV. Zaujímavosťou v tejto kategórii lietadiel je použitie krídla s variabilnou geometriou, ktorého šípovitosť presahuje 90 stupňov.

Vývojový diagram európskych lietadiel typu UCAV.

Last update: 03. December 2010

   Share:     Print:     Stats: