Јурофајтер тајфун (2. део)

Структура

Materijali3.svg
Примењени материјали за израду структуре Тајфуна.

Тајфун има лагану структуру, што је постигнуто са оптимизацијом димензионисања њених делова и избором материјала из домена високе технологије: (82% композита, од тога 70% композит од угљеничних влакана, а 12% од стаклених). У градњи авиона велика је корист од композитних материјала који су издржљивији, повећавају крутост, смањују масу и радарски попречни пресек авиону, пошто упијају радарске зраке. Оквашена површина структуре Тајфуна је само 15% од метала, лаких легура и титана. Крило и труп су од угљеничних влакана. Само су неки делови од метала, као што су окови за међусобну везу већих склопова. Општа спецификација примене материјала, шематски је приказана на слици десно.

Крило је вишерамењачне конструкције са интегралним резервоарима за гориво. Изведени су ефикасни унутрашњи и спољни флаперони и преткрилца на нападној ивици. На крајевима крила и испод њих уграђене су везне тачке за линије наоружања и друге терете. Оплата крила и рамењаче су од угљеничних влакана. Ребра су од угљеничних влакана са металном арматуром. Титанијум је коришћен за крила, у делу окова (крило/труп) и за израду спољних флаперона.

Тајфун је предвиђен за груба слетања на кратке стазе, то му омогућује конструкција стајних органа, који су стандардни, типа трицикл са једним точком на свакој нози. Главне ноге су ослоњене на структуру крила и увлаче се унутра према равни симетрије, а носна уназад у предњи део трупа. Управљање са носним точком је једна од секундарних функција команди лета. Поред тога, за хитна кратка слетања, Тајфун је опремљен куком за захват кочионог ужета, на задњем дела трупа.

Јурофајтер тајфун пројектован је по захтевима да његова структура издржи замор са веком употребе од 6.000 сати лета, односно у еквиваленту од 30 година временског трајања. У септембру 1998. године, завршена су статичка и динамичка испитивања структуре авиона. На основу добијених резултата из испитивања, користећи симулацијоне методе, закључено је да је структура способна да издржи 18.000 сати, односно три пута више од пројектованог века.

Технологија смањене уочљивости

Мерење Површине радарског пресека
Јурофајтера тајфуна, помоћу
класичног избаждареног радара.

Јурофајтер тајфун није неприметан (невидљив — енг. stealth) борбени авион, али је умањене уочљивости (дискретан) са делимичном применом пројектних решења у тој функцији, која не нарушавају летне карактеристике. У томе циљу су предњи делови оба уводника ваздуха међусобно састављени, а размакнути су даље дуж трупа. На тај начин су обезбеђени услови за утапање свих пет подтрупних подвесних средстава у контуру авиона (4 ракете ваздух-ваздух + подвесни резервоар). Са тиме је постигнуто њихово скривање и смањење укупног чеоног радарског попречног пресека Тајфуна, односно смањење његовог радарског одраза. Изостављене су мере за смањење уочљивости, које би угрозиле перформансе и агилност авиона. Постављен је захтев да чеона површина радарског пресека не пређе 1/4 од претходног авиона Панавија торнадо. Све видљиве предње површине обложене су са материјалом који упија радарске зраке. Обложене су нападне ивице канарда, крила, крмила и усни уводника ваздуха. Улази у уводнике ваздуха изведени су у облику латиничног слова „S“, са циљем да би се спречило директно виђење лопатица компресора мотора, а тиме је спречено и топлотно зрачење од мотора кроз усисник, унапред према противничким IC сензорима.

Облога радара — радом је израђен од посебног композита са премазом, који упија радарске зраке.

На основу свих ових предузетих мера, постигнуто је смањење чеоног радарског попречног пресека Тајфуна на вредност између 0,05 и 0,1 m².

Све оштре ивице канарда, усисника, крила и вертикалног репа, премазане су специјалним пемазом за апсорбовање радарског зрачења.

Опрема, интеграција и фузија сензора

Јурофајтер тајфун је опремљен софистицираном опремом високе технологије за успешно извршавање задатака вишенаменског борбеног авиона. Поред описаног система команди лета и наведеног хидрауличког система преко инерцијалног навигационог система, са интегрисаним глобалног позиционог, GPS. Тајфун може и у лошим временским условима да слети без визуелног контакта са спољним окружењем, на основу пилотовог читања параметара на показивачима у кабини, пренетих са система „храњених” сензорима (инструментално слетање). Поседује и систем за упозоравање на близину препрека на терену који надлеће (праћење терена), заснован на мултифункционалним информацијама пренетим дистрибутивним системом слој везе. Овај систем је исти као што користи и авион Панавија торнадо.

Извршена је интеграција система магистралом података стандарда MIL-1553, што обезбеђује Тајфуну оперативну ефикасност и велику поузданост. Интеграција обухвата седам функционалних система, које подржавају преко 80 рачунара:

  • Приказивачи и елементи за управљање у кабини, повезани су преко магистрале података MIL-1553, преносом подадака од 100 Mbit/s.
  • Управљање ватром, идентификација, навигација, повезани су са оптичким преносом са 1.000 Mbit/s преко магистрале података стандарда STANAG-3910.
  • Електронска самозаштита, повезивана је преко магистрале података MIL-1553, са 100 Mbit/s.
  • Систем управљања са оружјем, повезиван је преко магистрале података MIL-1553, са 100 Mbit/s.
  • Легитимисање, типа шифрованог питања и одговора пријатељ / непријатељ, повезано је преко магистрале података MIL-1553, са 100 Mbit/s.
  • Управљање са системима, интегрисани надзор и снимање података, повезиван је преко магистрале података MIL-1553, са 100 Mbit/s.
  • Опрема за комуникације, повезана је са оптичким преносом са 1.000 Mbit/s преко магистрале података стандарда STANAG-3910.

Висок ниво интегрисаности и брза размена бројних података између подсистема обезбеђује пилоту услове да брзо схвати тактичку ситуацију и самостално брзо и ефикасно реагује на опасност од идентификованих циљева. Аутоматизовани информациони систем има за циљ да смањи обим посла пилоту у кабини, те да се исти може првенствено фокусирати на свој основни задатак — вођење борбе. Редундантност управљања са подсистемима опреме повећава поузданост, смањује могућност појаве грешака и неуспех функција. Уграђени системи за испитивање на земљи и самоиспитивање у лету, доприносе тој карактеристици.

Интеграција система опреме на Тајфуну има 100% већи хардверски и софтверски потенцијал за пријем нових подсистема, у односу на тренутне потребе. У изради софтвера примењен је високи програмски језик Ада за кључне системске апликације.

 

Преторијанац

EuroDASS преторијанац је систем само-заштите. На Тајфуну је интегрисан тај софистицирани систем, као веома ефикасно одбрамбено средство, авионски подсистем. Пројектним захтевима је уважено позитивно искуство, да је ефикасан електронски систем само-зашете суштинска компонента савременог ловачког авиона, јер без пуног уважавања сценарија савремене претње од противника може бити само-заштите. У потпуности је одбрамбени подсистем интегрисан у систем наоружања и ако је одвојено физички уграђен. Састоји се од укупно двадесет и две, лако и брзо заменљиве компоненте. Даје подршку пилоту за информације о потенцијалним опасностима за њега и његов авион, тако да може аутоматски да предузима корективне мере за само-зашету. Све компоненте система само-заштите, под контролом су рачунара. Аутоматски се анализирају све претње из ваздушног простора и са тла (земља/море), у пуном сектору од 360°. У суштини систем ради, у две фазе:

  • открива, анализира и упозорава на опасност и
  • аутоматски усмерава одбрамбене акције.

Позиција подсистема „преторијанац“, на Тајфуну:
  • 1 — Ласерски детектор
  • 2 — Лансер бакљи, за пасивно ометање (обмањивање) IC детекције
  • 3 — Лансер станиолских листића, пасивно ометање (засенчење) радара
  • 4 — Пријемник (детектор) за упозорење од противничких ракета
  • 5ESM/ECM (системи за електронско ратовање), контејнери на носачима
  • 6 — Вучени ометачи

Одбрамбени подсистем „преторијанац“, састоји се од горе наведених компонети, са усаглашеним функцијама, где су посебно кључне оне везане за детекцију.

Електронске против мере (ESM) и електронски регистратор мера (ECM) налазе се у контејнерима на крају крила. У питању је широкопојасни радарски пријемник радарских сигнала, емитованих од радара противника. Поред те опасности, упозорава и на друге електронске емисије, као што је пренос радио података. Систем обавља непрекидну пасивну претрагу у фреквентном опсегу од 100 mHz до 10 gHz (позиција 5).

Сензори за упозорење о лансирању непријатељских ракета, опционо се могу поставити на три могућа начина. Два сензора у нападној ивици корена крила, један у задњем делу корена вертикалног репа (позиција 4) и повезана четири пријемника ласерска упозоривача (позиција 1).

Сигнали који се примају од сензора одбрамбеног система, анализирају се, класификују, идентификују, одређује се приоритет онима који су удаљени до 100 km. Угаона тачност одређивања њиховог положаја је испод 1°. То су информације које се скупљају у бази података централног рачунара (више од 10.000 података). На основу њих систем идентификује тип предајника непријатеља, утврђује у ком је тренутном режиму оружје с којим он жели да дејствује и у складу с тим резултатима, рангирају се опасности по приоритету. На основу података у овој бази података, за „тајфун“, могу се слободно програмирати и подесити потребне мере, у било које време у складу са тренутном претњом, за коју је систем мисије подешен. Уз широк спектар могућности начина спречавања свога откривања, радарским снопом осветли („опомене“) непријатеља, носача одашиљача ухваћеног електронског емитовања.

У контејнерима на крајевима крила (локација 5), смештени су моћни ометачи за ометање непријатељских радара.

Јурофајтер користи један или два електронска ометача — мамца, које вуче иза десног контејнера на крају крила. Мамац-ометач емитује електронске сигнале на основу обрађених и обликованих података из пријемника радара упозорења, у централном рачунару, са функцијом ефикасног обмањивања непријатељског радара. Мамци се вуку са каблом од кевлара дужине 100 m (локација 6), а преко оптичког кабла преносе се сигнали из централног рачунара до њега. На овај начин се може обманути непријатељски радар да не осветли авион већ мамац, па се ракете са полу-активним радарским вођењем скрећу на мамце, са линије погађања Тајфуна.

Јурофајтер тајфун је опремљен и са системом за пасивно ометање топлотног и радарског свога откривања, од стране сензора непријатеља. За топлотну обману, користе се бакље као вештачки извори (мамци). Они су смештени у конејнерима испод унутрашњег дела сваког полукрила (позиција 2). У контејнерима испод спољашњег дела крила (позиција 3), смештене су ракетице, испуњене станиолским листићима (диполи). При регистрацији радарске озрачености Тајфуна аутоматски се по утврђеној динамици лансирају те ракетице (диполи), из којих станиолски листићи праве облак радарског замрачења целог окружења Тајфуна и деградирају радарски одраз са хаотичном дисперзијом непријатељских радарских зрака. При утвђеној опасности од детекције топлотних сензора и лансирања IC ракета непријатеља, аутоматски се лансирају бакље (патрони) по одређеној динамици у окружењу авиона Тајфун. Бакље као топлотни извори збуњују и обмањују самонавођење ракета и привлаче их на себе. Овај аутоматски рад система, пилот може пребацити на своје ручно управљање.

Пилот је информисан о откривености непријатељских сензора од својих система и споља преко слој везе, а подаци о томе се обрађују и интегрисано приказују на вишенаменском приказивачу. Такође, постоји и звучно упозорење пилота о опасности да му је авион откривен са непријатељским сензорима.

Постоје разлике у финесама решења овог система код корисника авиона по опцијама.

Радар

Нова генерација вишенаменског, пулсирајућег доплер радара CAPTOR је са механичким принципом скенирања. Производи га конзорцијум Јурорадар, а развио га је BAE систем, са првобитном наменом за британски авион Си хариер. Модификовани радар CAPTOR-М, прихваћен је за производњу по новом уговору, с њим се опремају и авиони Tајфун из партије 2.

Пројектован је за превласт у борби ваздух-ваздух, као примарну намену. Посебно му је велики домет, који може да варира у зависности од величине циљева и до 185 km за типичне величине суперсоничних борбених авиона, а за величине комерцијалних авиона око 370 km. Може да детектује истовремено и до 20 циљева уз праћење чак и ако су на већим удаљеностима надгледа ситуација са њиховим већим бројем. Супер је модуларан, састоји се од око 61 заменљивог модула и око 6 заменљивих линија везе. Маса му је 193 kg. Модуларност му омогућује брзу поправку, лаком заменом модула, што појефтињује одржавање и повећава оперативност авиона. Аутоматски идентификује и прати свих 20 циљева у ваздуху и одређује међу њима приоритет по критеријуму опасности.

То је био први радар у оквиру НАТО-а који има три канала за обраду (уместо уобичајених два). Два користи за праћења, а додатни трећи канал је за заштиту, за мере ублажавања „буке“ и за откривање и класификацију ометања.

Аквизиција радара
авиона тајфун.
Тајфун мод3.PNG
Тајфун мод5.svg
Тајфун мод9.PNG
  • Мод ваздух-ваздух аутоматски креира идентификацију, постављање приоритета и проналажење претећег циља, анализира опасност, као и процењује своје оптимално оружје одбране, на основу базе података. Такође, за некооперативне циљеве у ваздуху, има систем идентификације, режим препознавања радарске слике и бројање лопатица предњег кола компресора, на основу чега се идентификује тип противничког авиона.
  • Мод ваздух-тло, мери растојање, мапира резолуцијом од 1 m (0,3 m. После партије 2), поседује способност избегавања препрека (праћење терена), као и израчунавања „бодова“ за ефекат дејства оружја.

Јурорадар конзорцијум је доставио понуду, државама кооперантима, за развој и производњу савременијег радара са активним електронским скенирањем, самим тим и са повећањем активне површине антене, па са тиме и са побољшаним перформансама. Предложено је задржавање остале електронске опреме, из постојеће варијанте CAPTOR-М, са чиме би се смањио ризик, време и трошкови развоја. Тај нови радар је верзије CAPTOR-E, са модовима рада:

  • Симултано преклапање режима рада.
  • Ваздух-ваздух за претрагу и праћење / претрагу у току праћења.
  • Ваздух-земља, емитује радарске зраке и осветљава циљеве на земљи. Снима, мапира терен у високој резолуцији, надзире простор и извиђа.
  • Детектује, открива и прати покретне циљеве на земљи и претражује простор.
  • Детектује, претражује и прати покретне циљеве на површини мора.

Обезбеђена је његова једноставна интеграција у Tајфун:

  • Низак ризик за надоградњу постојећих радара CAPTOR-М.
  • Уклапа се у постојеће услове обезбеђене у Tајфуну, запреминске, масу и у систем хлађења.
  • Високо је поуздана антена са електронским скенирањем са складним уклапањем у целину предњег дела трупа.
  • Традиционалан је и робустан пројекат, са ниским трошковима одржавања у току животног века.

Потенцијал за будући развој:

  • Може се модификовати за прихват нових радарских модова, као што је прихват слој веза и електронско ратовање.
  • Формирање вишеканалног адаптивног зрачења, укључујући и свемирски простор.

Адаптивни процес:

  • Велико поље надгледања
  • Стабилан рад

Радар CAPTOR-E, почео се испитивати у лету 2007. године, а предвиђа се његова уградња и увођење у оперативну употребу 2015. Та чињеница је велики минус за програм, пошто већина конкурената авиону Tајфун већ лете са радарима са електронским скенирањем. Закључење уговора, о интеграцији радара са електронским скенирањем CAPTOR-E, на авион Јурофајтер. Уговор је објављен 19. новембра 2014. године.

Пират

Изглед уграђеног система пират.
 
Изглед самосталног система пират.
Опсег захвата пирата:
1 Показатељ учинка
2 Висина обухваћеног поља

Пират (FLIR) је инфрацрвени (топлотни) сензор, који даје слику високе резолуције. Расположив је од 2007. године. Због цене је опциони систем, само за поједине ловце Тајфун. Сензор ради на таласним дужинама од 3 до 5 и од 8 до 11 микрона и уграђен је фиксно у предњи део струкуре трупа, на левој страни испред ветробрана кабине (види слику десно). Интегрисан је са осталима системима на авиону, а по намени, припада нападним системима. Први пут је на борбеном авиону примењен овакав инфрацрвени фотодетектор, што је значајно увећало опсег детекције у поређењу са старијим сличним сензорима. Док ОЛС-35 на авиону Су-35БМ има домет око 50 km, пират у истим условима постиже домет од 93 km. Опсег детекције у потери непријатеља је у сличном односу, наспрам 93 km за ОЛС-35, са пиратом је 150 km. Међутим, у оквиру перформанси инфрацрвених сензора у претрагама и праћењу циља, пират поседује значајну предност у временским условима, пошто на његове резултате они немају деградирајући утицај. Пират ово исто ради као и радар у скенирању са погледом на доле, али без компромитовања (откривања) својим зрачењем. То ради као пасивни сензор, идентификује циљ и одређује његову удаљеност. Ово је велики напредак у односу на старе сензоре инфрацрвеног зрачења, који су могли у скенирању дати само дводимензионалне слике. Да би се одредила удаљеност до циља, исти мора бити осветљен са ласерским даљиномером. Десно у трећој слици, на приказивачу у кабини, у поларним координатама, приказана је слика са система пират. У горњем левом углу екрана, дате су перформансе индикације, већи пун сноп, радни је спектар откривања. Види се да је непријатељски авион удаљен 64,82 km (35 наутичких миља), на висини 914,40 m (3.000 стопа), и откривена група непознатих објеката на око 92,6 km (50 наутичких миља) у окружењу и на висини од 304,80 m (1.000 стопа). Сиво обојени циљ долази из података слоја везе.

Пират представља велики напредак у опремању авиона Тајфун и даје му значајне тактичке предности у пресретању непријатеља за борбу ваздух-ваздух и у борби ваздух-земља, са карактеристикама:

  • Веома дуг временски период рада у режиму ваздух-ваздух, пасивно (без зрачења).
  • Аутоматска детекција и истовремено праћење више циљева, а уједно и скенирање.
  • Висок угаони захват, велика резолуција и тачност праћења.
  • Велико видно поље у великом простору.
  • Идентификација пресретнутих циљева у ваздуху.
  • Детектекција топлотних сигнала, првенствено од копнених циљева.
  • Пренос и приказивање слике на визиру пилотове кациге.
  • Допринос навигацији авиона при слетању.

У оквиру набројаних карактеристика, на располагању су више модова (облика) рада:

  • Истовремено праћење више циљева (MTT), тада у простору испред авиона тражи могуће циљеве у великом угаоном опсегу и може да их истовремено прати бројчано и до 200. Прати док скенира, као и радар у моду под називом IRST.
  • Праћење појединачног, изабраног циља (STT) је режим који се спроводи само у потребама високе прецизности праћења циља.
  • Праћење и идентификација појединачног, изабраног циља(STTI), режим рада је када циљ може бити визуелно идентификован од пилота на приказивачу, пошто је резолуција боља него код радарске слике.
  • Аквизиција, када пират и радар заједнички проналазе циљеве у сектору осматрања.
  • Аквизиција у оквиру угаоног ограничења, када пират захвата циљ, на чији положај је Тајфун послат и оријентисан. Када је циљ пронађен, пират се аутоматски пребацује у режим STT или STTI.

Рад пирата се може ускладити са кретањем главе пилота. Сензор тада гледа тамо где пилот окрене главу. Слика FLIR-а се пројектује на визиру пилотове кациге. Ово може бити у функцији откривања и праћења циља, или његовог захвата и навођења ракете на циљ у току борбе.

Фузија сигнала са сензора

Исход борбе супростављених ловачких авиона, у ваздушном простору, зависи од више фактора. Један од битних је имати први праве препознатљиве информације о противнику, његовом оружју и намерама. Са тиме се добија предност у времену, што је једна од најприоритетнијих информација. Сензори авиона то обезбеђују у интеграцији са другим системима. Они су допунска чула вида и слуха пилота. Обрада сигнала примљених од сензора и лако схватљив њихов начин презентације пилоту, представља проширење његовог нервног система, са повећаним капацитетом одлучивања и деловања. То је врло важан фактор у ситуацији када пилот има мало времена на располагању, када су већ лансиране ракете кратког домета на његов авион. Оне могу бити лансиране на растојањима на којима се у најбољем случају могу визуелно открити као тамне тачке, а могу се системом идентификације препознати да су ракете ваздух-ваздух, у теоретском опсегу више од 100 km. Тај фактор „идентификације“ је још један од пресудних. Ко први идентификује непријатеља може и први да употреби своје оружје и да стекне почетну предност у борби, што је најчешће и одлучујуће.

Технолошки ниво, многобројно умрежавање, интеграција и дигитализација на Тајфуну, отвара потпуно нови начин и могућности идентификације и евидентирања примљених сигнала у широком опсегу. Затим, на Тајфуну је извршена фузија сигнала са великог броја сензора, комбиновањем тих добијених информација, обезбеђен је оптимални избор тренутно најповољнијег система за праћење циља.

    • Контакт, иако је снимљен са неколико сензора, приказан је само на једном месту. Пилоту се подаци приказују сажето у најмањем потребном броју, независно један од другог, што доводи до смањења његовог оптерећења и смањује му се потребно време за његову реакцију (одзив).
    • Међусобно комплементарни сензори, допуњавају се усклађено временски, просторно и спектрално. Са тиме се постиже већа резолуција и гушће скенирање у надзору.
    • Фузија рачунарски обрађених сигнала сензора, омогућава заједничко аутоматско рангирање приоритета свих откривених циљева.
    • Ако је дестинација циља изван опсега детекције неког од сензора, циљ може бити „пребачен“ на други боље позиционирани и тако ће бити „покривен“ са откривањем, идентификацијом и праћењем.
    • Пренос података у пакету, штеди ресурсе рачунара, за различите паралелне податке.
    • Сазнање о циљу, продубљено је и увећано. Зна се поред количине, смер кретања, удаљеност, брзина, радарски и инфрацрвени одраз и инфрацрвена слика као и радио сигнали, пренос података и радарска учестаност. На тај начин се добија и потпуна идентификација циља. То олакшава класификацију релевантних инфомација у бази података.
    • Контакт са пасивним праћењем циља може да се реализује са снимањем без емисије својих сензора, треба да се прикупљају подаци о зрачењу, што није нужно са својим активним сензорима. Може да се без укључења радара активирати оружје и без свога откривања напасти циљ. Такво маскирање се спроводи као елемент максималног изненађења противника. Такав опит је направљен, а описан у поглављу „оперативна употреба“.
Изглед кабине, у видном пољу пилота
Видљива табла, команде,
приказивачи и пилотска палица.
 
Унутрашњи укупни изглед кабине.

Кабина

Опште карактеристике

У кабини Јурофајтера користе се екрани за приказ података, без конвенционалних инструмената. Приказивање је преко три доња вишенаменска приказивача у боји и широкоугаоног горњег (нишанског), са којима се управља преко тастатуре, курсора и гласа. Поред кабинских приказивача, интегрисана је и пилотска кацига са приказивањем на визиру. У кабини се приказују подаци и са сензора великог домета за детекцију слике, заснованој на разлици у топлотном зрачењу (FLIR), пилот управља системима и авионом, гласом и командама лета. Улазне сигнале за команде лета пилот изражава померањем палица (ручица) и педала. Руке пилота су стално на ручици гаса мотора и на командној палици (HOTAS, скраћеница од енглеске синтагме hands on throtle and stick. На визиру пилотове кациге приказују се подаци, углавном исти као што су и на горњем (нишанском) приказивачу, са препознатљивим симболима. На располагању му је вишефункционални информациони дистрибутивни систем, интегрисани систем за упозоравање и систем за унос података о циљевима на левом пулту. Коришћени приказивачи и командни панели лета у кабини, осветљени су и постављени на подешљиве шарке за пилотов избор одговарајућег поставног угла.

Кабина је развијена на бази искуства пилота и њихових захтева и сугестија. Изглед и функционалност је настала методом приближавања кроз повратне информације и процене од војних пробних пилота. У Тајфуну је пилот смештен у седиште типа Мартин Бејкер Mk.16A (енг. Martin-Baker Mk.16A), са надстрешницом за заштиту лица, а лансира се при спасавању, са два ракетна мотора.

Авион је предвиђен да лети са великим оптерећењем. Услед убрзања n Х g (n је фактор аеродинамичког оптерећења), опремљен је са прикључком са системом за напајање заштитног одела (анти-g одела) за пилота, за заштиту од последица оптерећења. Ово специјално развијено одело обезбеђује заштиту пилота, те он издржава убрзања и до 9 Х g. Немачки и аустријски пилоти на Тајфуну носе хидростатичка анти-g одела, која пружају заштиту и у рукама, те омогућују потпунију толеранцију на велика убрзања.

Управљање гласом

Тајфун користи систем, са модулом за препознавање говора (SRM), са којим се генеришу извршне радње од наредби гласом, уз помоћ неопходних рачунарских уређаја. То је била прва производња и оперативна примена оваквог система у кабини војног авиона. Систем даје пилоту додатни природни начин управљања са 26 некритичних (секундарних) функција у кабини, са чиме се значајно смањује његово оптерећење, побољшава безбедност ваздухоплова и шири простор за нове мисије. Важан корак у развоју система управљања гласом догодио се 1987, године, када је завршен дигитални процесор сигнала TMS-320-C30, што је смањило величину и сложеност потребног система.

Систем управљања гласом захтева да сваки пилот има снимљен свој шаблон гласа који се користи у процесору за препознавање и тако препознат генерише изговорене типичне речи у наредбе, које се реализују у извршне радње. Тај шаблон гласа пилота је снимљен на касету која се меморише у систему у кабини, пре почетка лета. Овај систем се не користи за радње које захтевају већу безбедност и критичне задатке, као што су оружје, извлачење стајног трапа и за друге сличне системе. Користи се за широк спектар других функција у кабини, као што је позив приказа неких информација на приказивачима, као што је стање количине горива, стање система и тако даље.

Погон

Мотор Јуроџет EJ 2000.
 
Јуроџет EJ2000, са управљањем
вектора потиска.
 
Чеони приказ статорских лопатица
компресора Јуроџет EJ2000.

Јурофајтер тајфун поседује два двопроточна турбомлазна мотора ЕЈ200. Тај тип мотора има однос двопроточности 0,4 и два вратила. Умерен однос двопроточности је изабран због захтева за велики потисак на режиму без допунског сагоревања, који задовољава потребе временски дужих суперсоничних брзина авиона (суперкрстарење). У поређењу са мотором RB199, поседује 37% мањи број делова (1.800 уместо 2.845), а развија више зза 50% потиска, са истом запремином заузетог простора у трупу авиона. Ваздух се компримује у компресору ниског притиска, у три фазе (степена). Укупни однос повећања притиска у њему је 4,2:1. Компресор високог притиска поседује тродимензионалне профилисане лопатице постављене на пет сетова статорских и роторских кола. Тих пет степени сабијања стварају укупно повећање притиска у односу 6,2:1. Компресори високог и ниског притиска су произведени у такозваној блиској технологији. Дискови компресора и лопатице, направљени су из једне целине од легуре титанијума, са чиме је учињена уштеда у тежини. Лопатице су двоструко веће дужине у односу на RB199 и шупље су. Ове две компресорске целине, обрћу се у супротним смеровима, са укупним ефектом повећања притиска (степеном сабијања) ваздуха од 26:1 спроведеног у прстенасту комору сагоревања, где се исти меша са горивом, у смешу за сагоревање. Температура врелих гасова је око 1.800° Келвина, на улазу у прву погонску турбину мотора. Постоје две једностепене турбине (високог и ниског притиска), свака од њих погони по једно вратило. Турбина високог притиска погони краће вратило прстенастог пресека, које покреће компресор високог притиска, а турбина ниског притиска погони дуже, унутрашње вратило, на коме је компресор ниског притиска. Лопатице турбине монокристалне су структуре од легура никла, пресвучене су пресвлакама од керамике, никла, хрома и итријума, а хладе се са ваздушном струјом. Горњи слој лопатица турбине се мора редовно проверавати, да ли на њему постоје механичка оштећења. Са применом ових високих и захтевних технологија, мотор ЕЈ200 се уврстио у светски врх, у домену погона.

После подешеног сагоревања, гасови протичу кроз конвергентно-дивергентну млазницу, са системом за допунско сагоревање, али без векторског управљања потиском. Однос потиска и тежине мотора је 9,5:1, а маса мотора је 1.035 kg. Мотор је једноставан за постављање и за скидање са авиона. Четири особе га замењују за краће време од 45 минута. Предвиђена је надоградња мотора системом за тродимензионално управљање вектором потиска, са углом закретања млазнице од око 23°. Припремљени су мотори прототипови и тражи се начин финансирања програма њихових детаљних испитивања и увођења у оперативну употребу. Истражује се могућност адаптивног управљања променом расподеле пресека конвергентно-дивергентне млазнице дуж њене осе за оптимизацију потиска и његовим повећањем за око 7%. Мотор је оптимизиран за рационални режим рада помоћу дигиталног система управљања (енг. Digital Engine Control Unit-DECU) за минимално одржавање и максималну издржљивост. У таквим условима мотор обезбеђује потисак без допунског сагоревања од 60 kN, а са њиме 90 kN. У ванредним ситуацијама, мотор ЕЈ200 може краткотрајно обезбедити потисак и од 102 kN.

На базном потиску од 2 x 60 kN Тајфун постиже брзину еквивалента M = 1,5, што га сврстава међу авионе суперкрсташе. Са допунским сагоревањем постиже M = 2,44, са чистом конфигурацијом без спољњег подвешавања. Ове перформансе су упоредиве са претпостављеним будућим противником, руским ловцем пете генерације за који се сматрало да ће уследити после прототипа МиГ 1.44, што се није догодило јер је уместо њега усвојен Сухој ПАК ФА.[g]

Види још

  • Јурофајтер тајфун (1. део)
  • Јурофајтер тајфун (3. део)
  • Јурофајтер тајфун (4. део)

Напомене

[g] – У апроксимативном прорачуну утицаја Маховог броја на ефикасност усисавања па и на промену потиска мотора, усваја се упрошћење да коефицијент отпора остаје константан са променом Маховог броја, што може бити прихватљиво за мање сегменте промене. На слици је приказана промена у функцији Маховог броја, тако да је очигледно да су добијене прорачунске вредности конзервативне. Пад притиска на улазу у усисник је интерполиран са полиномом, другог степена. Укупан пад притиска на режиму лета на Маховом броју од 1,5 је око 0,96, а на 2,25 је око о,87. Тако да за тај губитак притиска, квадратне једначине добијају вредност:

\Delta p = c_1 \cdot M^2 + k_1

Qualitive variation of cd with mach number5.svg

Систем једначина је:0,96 = c_1 \cdot 1,5^2 + k_1 и 0,87 = c_1 \cdot 2,25^2 + k_1

Произилази да је решење: \ c_1 = -0,032 и 

\Delta p  = -0,032 \cdot M^2 + 1,032

Губитак притиска може да се одреди и за већи сегмент разлике Махових бројева од 1,5 до 2,25, са прихватљивом прецизношћу коришћења формуле, када се узме повећање отпора у обзир за тај сегмент. Пошто се претпоставља константан коефицијент отпора у функцији Маховог броја, онда сила отпора само зависи од квадрата брзине авиона. Под претпоставком да је стално позната брзина авиона, Махов број 1,5 се постиже при статичком потиску по мотору од 60 kN,
а Махов број 2,35 при 90 kN, што доводи до губитка притиска у усиснику на вредност 0,96 и 0,87, сагласно томе једначине система изгледају:

60 \cdot 0,96 = c_2 \cdot 1,5^2 + k_2\quad \longmapsto \quad\ 90 \cdot 0,87 = c_2 \cdot 2,35^2 + k_2
90 \cdot 0,87 = c_2 \cdot 2,35^2 + k_2

У овом случају, губитак притиска користи се у два режима лета, за Махов број 2,25 и за Махов број 2,35, што даје одређена одступања у резултатима, али приближно задовољава потребу за грубу процену. Затим се одређује  и . Повећање отпора ваздуха у функцији брзине лета, у зависности од потиска може се израчунати користећи исту формулу ако се користи она изнад за пад притиска. Конкретно:

\ T \cdot\Delta p = c_2 \cdot M^2 + k_2 \longrightarrow M = \sqrt{ \frac{T \cdot\Delta p - k_2}{c_2}}

У једначинама је:

 — коефицијент адијабате, Поасонов број, а
 — моларни топлотни капацитет при сталном притиску,  моларни топлотни капацитет при сталној запремини.

Једначина у овом облику се користи и за прорачун приближне вредности Маховог броја:

\ M = \sqrt{ \frac{T\cdot (-0,032 \cdot M^2 + 1,032) -43,29}{6,36}}

Као што је горе наведено, резултати више одступају на великим потисцима. Сасвим су задовољавајући око брзине, која одговара Маховом броју 2.

Потисак kN 60 69 46 72 75,5 90 103
Махов број 1,5 1,8 1,89 1,99 2,31 2,4 2,8

 

Извори