F-35, il futuro in un aereo

L'F-35 può volare a velocità fino a Mach 1.6 e può trasportare un carico utile interno di quattro armi senza comprometterne la furtività. Ma non è la potenza di fuoco dell'F-35 che fa davvero la differenza, è la potenza di calcolo

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L’F-35 può volare a velocità fino a Mach 1.6 e può trasportare un carico utile interno di quattro armi senza comprometterne la furtività. Ma non è la potenza di fuoco dell’F-35 che fa davvero la differenza, è la potenza di calcolo.

Non c’è mai stato un aereo in grado di fornire la stessa consapevolezza della situazione come l’F-35“, dice il maggiore Justin “Hasard” Lee, un istruttore pilota dell’F-35 dell’Air Force. “In combattimento, la consapevolezza della situazione vale oro“.

Ma per quasi tutta la sua vita, molti hanno discusso se l’F-35 sia una piattaforma rivoluzionaria o un caso di studio sugli eccessi del processo di acquisizione di armi del Pentagono.

Beh, entrambe le cose.

UN JET DA COMBATTIMENTO DEL 21° SECOLO

i computer rivoluzionano l'industria aeronautica

Il Boeing X-32, a sinistra, e l’X-35 della Lockheed Martin.- JOE MCNALLY GETTY IMAGES

Questo nuovo “Joint Strike Fighter“, ritenevano i funzionari del Pentagono, avrebbe consentito linee di approvvigionamento logistico, manutenzione e addestramento semplificati. Inoltre, questo nuovo caccia sfrutta le stesse tecnologie stealth utilizzate sull’F-22.



Con una lunga lista di requisiti da parte della Marina degli Stati Uniti, dell’Air Force, della DARPA e, presto, del Regno Unito e del Canada, il programma Joint Strike Fighter è passato rapidamente dalla sua proposta ufficiale nel 1995 a due prototipi competitivi nel 1997: l’X-35 di Lockheed Martin e L’X-32 di Boeing. E il nuovo caccia aveva il suo lavoro da fare: il Joint Strike Fighter doveva sostituire almeno cinque diversi velivoli in tutti i diversi servizi, incluso l’intercettore ad alta velocità F-14 Tomcat e l’aereo anti carri armati A- 10 warthog II.

Sebbene la sostituzione di tutti questi velivoli con un unico tipo di aereo possa (teoricamente) far risparmiare denaro, la lunga lista di requisiti ha portato a una valanga di costose complicazioni. Infatti, mentre l’X-35 era ancora in competizione per il contratto, molti non erano sicuri che un velivolo del genere potesse essere costruito in numero significativo.


L’F-35 della Lockheed Martin: le specifiche

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Uno spaccato dell’F-35  di maggio 2002 di Popular Mechanics. Le necessarie modifiche al design nel corso degli anni hanno probabilmente alterato i piani di progettazione originali. – Popular Mechanics / JOHN BATCHELOR

Progettato da zero per dare priorità alla bassa osservabilità, l’F-35 potrebbe essere il caccia più furtivo in funzione oggi. Utilizza un unico motore F135 che produce 18.143 chili di spinta con il postbruciatore innestato, in grado di spingere l’elegante ma robusto caccia a velocità fino a Mach 1,6. L’aereo può trasportare quattro armi internamente durante il volo in uno spazio aereo conteso, oppure può essere dotato di sei armi aggiuntive montate su hardpoint esterni quando si vola in ambienti a basso rischio. L’F-35A è inoltre dotato di un cannone rotante interno a 4 canne da 25 mm nascosto dietro una piccola porta per ridurre al minimo i ritorni radar.

Il carico utile standard delle armi di tutte e tre le varianti dell’F-35 include due missili aria-aria AIM-120C/D e due bombe guidate GBU-32 JDAM da 453 chili, consentendo all’F-35 di ingaggiare bersagli sia aerei che terrestri. Lockheed Martin ha sviluppato un nuovo sistema di trasporto armi interno che alla fine gli consentirà di trasportare altri due missili internamente.

L’abitacolo dell’F-35 rinuncia alla litania di indicatori e schermi trovati nelle precedenti generazioni di caccia a favore di grandi touchscreen e un sistema di visualizzazione montato sul casco che consente al pilota di vedere le informazioni in tempo reale. Questo casco consente al pilota anche di guardare direttamente attraverso l’aereo, grazie al Distributed Aperture System (DAS) dell’F-35 e alla suite di sei telecamere a infrarossi montate strategicamente attorno all’aereo.

Nel 2000 se qualcuno avesse detto: ‘Posso costruire un aeroplano che è furtivo e ha capacità di decollo e atterraggio verticale e può diventare supersonico’, la maggior parte delle persone del settore avrebbe detto che è impossibile“, ha dichiarato al New York Times Tom Burbage, direttore generale della Lockheed per il programma dal 2000 al 2013. “La tecnologia per riunire tutto ciò in un’unica piattaforma era fuori dalla portata dell’industria in quel momento“.

Mentre entrambi i prototipi X-32 e X-35 hanno funzionato bene, il fattore decisivo nella competizione potrebbe essere stato il complicato volo Short Take Off e Vertical Landing (STOVL) dell’F-35. Poiché il Corpo dei Marines degli Stati Uniti intendeva utilizzare questo nuovo aereo in sostituzione degli AV-8B Harrier Jump Jets, il nuovo caccia stealth americano doveva essere in grado di ricoprire lo stesso ruolo di atterraggio verticale o decollo corto.

I prototipi del Boeing X-32 avevano un aspetto più insolito rispetto alla concorrenza dell’X-35 e, per molti versi, erano meno avanzati. Boeing ha visto questo come un punto di forza perché i sistemi legacy sfruttati nel suo design erano più economici da mantenere. L’aereo utilizzava un sistema di vettore di spinta a sollevamento diretto per gli atterraggi verticali simile a quello dell’Harrier. In effetti, ha semplicemente riorientato il motore dell’aereo verso il basso per sollevare la cellula, rendendolo meno stabile dell’X-35 durante i test. Ma l’errore più grande della Boeing potrebbe essere stata la decisione di schierare due prototipi: uno capace di volo supersonico e un altro capace di atterraggi verticali. Questa decisione ha lasciato i funzionari del Pentagono preoccupati per la capacità della Boeing di schierare un singolo aereo con tutte quelle capacità stipate all’interno di un’unica fusoliera.

Il design della ventola di sollevamento utilizzato nell’X-35 collegava il motore sul retro dell’aereo a un albero di trasmissione in grado di alimentare una grande ventola installata nella fusoliera dell’aereo dietro il pilota. Quando era in bilico, l’F-35 orientava il suo motore verso il basso, non diversamente dall’X-32, ma aspirava anche l’aria da sopra l’aereo e la spingeva verso il basso attraverso la ventola e fuori dal fondo, creando due fonti di spinta bilanciate che rendevano l’aereo è molto più stabile.
Questo ha anche aiutato l’F-35 a vincere nella categoria look.

Puoi guardare l’aereo Lockheed Martin e dire che sembra quello che mi aspetterei da un caccia a reazione moderno, ad alte prestazioni e ad alte capacità“, afferma l’ingegnere della Lockheed Martin Rick Rezebek. “Guardi l’aereo Boeing e la reazione generale è: ‘Non capisco’“.

Alla fine, Lockheed Martin ha vinto sull’insolito prototipo X-32 di Boeing nell’ottobre del 2001. Il futuro sembrava roseo per il nuovo F-35.

COMPLICAZIONI E MAL DI TESTA

lockheed martin fortworth texas foto di randy a crites cliente karen hagar nuova tecnologia immagini per joe pappalardo con popolare rivista di meccanica

L’F-35 riceve un rivestimento anti-radar lungo il bordo d’attacco della sua ala e la presa d’aria.

Una volta completato l’F-35A, il team di ingegneri sarebbe poi passato al più complesso STOVL F-35B per l’uso da parte del Corpo dei Marines degli Stati Uniti e, infine, all’F-35C, destinato al servizio di trasporto. C’era solo un problema: incastrare tutto l’hardware necessario per le diverse varianti in un’unica fusoliera si è rivelato estremamente difficile.
Quando i tecnici della Lockheed Martin terminarono il lavoro di progettazione sull’F-35A e iniziò a lavorare sul B, si resero conto che le stime di peso che avevano stabilito durante la progettazione della variante dell’Air Force avrebbero portato a un aereo che aveva 1360 chili di peso in più. Questo errore di calcolo ha creato una battuta d’arresto significativa, la prima di molte.

Per l’osservatore esterno, le differenze tra ciascuna variante dell’F-35 possono essere difficili da rilevare. Le uniche differenze reali tra ogni iterazione del jet sono legate ai requisiti di base. In altre parole, le differenze più evidenti riguardano il modo in cui il caccia decolla e atterra.

Si scopre che quando si combinano i requisiti dei tre servizi, ciò che si ottiene è l’F-35, che è un aereo per molti versi non ottimale per ciò che ciascuno dei servizi desidera“, ha detto Todd Harrison, un ingegnero aerospaziale esperto del Center for Strategic and International Studies.

Il team di Lockheed Martin alla fine avrebbe elaborato i punti più fini di ogni diversa piattaforma, lasciando la maggior parte dell’aereo coerente tra i rami. Ma portare a termine questo trucco di ingegneria ha portato a una serie di ritardi e sforamenti dei costi.

La cattiva aritmetica di Lockheed Martin nella categoria del peso ha allungato lo sviluppo iniziale di 18 mesi e la correzione è costata ben 6,2 miliardi di dollari, ma è stato solo il primo di molti problemi che hanno afflitto il nuovo Joint Strike Fighter. Non sarebbe stato fino al febbraio del 2006, cinque anni dopo che la Lockheed aveva vinto il contratto, che il primo F-35A sarebbe uscito dalla catena di montaggio. Ma questi primi F-35 non erano nemmeno pronti per combattere perché il Pentagono aveva scelto di iniziare la produzione prima di aver completato i test.

jet da combattimento statunitense lockheed martin f 35

Lockheed Martin ha scelto Pratt & Whitney per alimentare il loro nuovo caccia stealth, utilizzando un motore F135 derivato dall’F119 utilizzato nell’F-22 Raptor. Il potente motore produce 40.000 libbre di spinta, appena meno di quanto l’F-15 estrae da due motori Pratt & Whitney F-100-PW-220. – DAVID MCNEW GETTY IMAGES

Nel 2010, nove anni dopo che la Lockheed Martin si era aggiudicata il contratto JSF, il costo per F-35 era aumentato di oltre l’89% rispetto alle stime iniziali. Sarebbero passati ancora altri otto anni prima che i primi F-35 operativi entrassero in combattimento. Ad oggi, l’aereo non è stato ancora approvato per la produzione a pieno regime, in gran parte a causa di problemi software.

CONOSCERE È METÀ DELLA BATTAGLIA

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Strumentazione della cabina di pilotaggio dell’F-35 Lightning II. – RICHARD BAKER GETTY IMAGES

I piloti di oggi devono gestire un’enorme quantità di informazioni durante il volo e farlo significa dividere il tempo tra viaggiare alla velocità del suono e un collage di schermi, indicatori e letture dei sensori che urlano per attirare la tua attenzione. A differenza dei precedenti jet da combattimento, l’F-35 utilizza una combinazione di display head-up e realtà aumentata basata sul casco per mantenere le informazioni vitali direttamente nel campo visivo del pilota.

Dentro il casco F-35

vedi tutto casco
NICK NACCA
  1. Ogni Gen III è personalizzato sulla testa del suo proprietario per evitare lo slittamento durante il volo e per garantire che i display appaiano nelle posizioni corrette. Per fare ciò, i tecnici scansionano la testa di ogni pilota, mappando ogni caratteristica e traducendola nella fodera interna del casco.
  2. I piloti dovevano passare a un visore notturno montato quando volavano al buio. Il Gen III proietta una lettura notturna dell’ambiente circostante direttamente sulla visiera quando il pilota accende il sistema.
  3. La calotta è realizzata in fibra di carbonio, che è ciò che gli conferisce un caratteristico motivo a scacchi.
  4. Una stretta bobina di cavi legati esce dalla parte posteriore del casco per collegarlo all’aereo, in stile Matrix . Quando chi lo indossa gira la testa in una direzione specifica, i fili alimentano il casco con le riprese corrette della telecamera.
  5. Il sistema di comunicazione ha la cancellazione attiva del rumore. Gli altoparlanti producono un suono che si oppone al rumore del vento e al ronzio a bassa frequenza dei motori a reazione in modo che i piloti possano sentire chiaramente.

Nell’F-16, ogni sensore era legato a uno schermo diverso… spesso i sensori mostravano informazioni contraddittorie mentre L’F-35 fonde tutto in un punto verde in caso di alleati o un punto rosso per gli ostili: è molto adatto ai piloti. Tutte le informazioni vengono mostrate su un display panoramico della cabina di pilotaggio che è essenzialmente costituito da due giganteschi iPad“.

 

Con una visuale perfetta dell’area, i piloti dell’F-35 possono coordinare gli sforzi con gli aerei di quarta generazione, rendendoli più letali nel processo.

Nell’F-35, siamo il regista del campo di battaglia: il nostro compito è rendere tutti quelli che ci circondano migliori“, afferma Lee. “I caccia di quarta generazione come l’F-16 e l’F-15 saranno con noi almeno fino alla fine degli anni ’40. Poiché ce ne sono molti più di noi, il nostro compito è usare le nostre risorse uniche per modellare il campo di battaglia e renderlo più agevole per loro“.

Tutte queste informazioni possono sembrare scoraggianti, ma per i piloti di caccia che hanno sperimentato l’arduo compito di raccogliere informazioni da una dozzina di schermi e indicatori diversi, l’interfaccia utente dell’F-35 è a dir poco miracolosa.

Quando siamo passati ai caccia di quarta generazione come l’F-16, siamo passati dall’essere piloti ad essere gestori di sensori“, afferma Wilson. “Ora, con l’F-35, la fusione dei sensori ci consente di togliere parte di quella responsabilità di gestione dei sensori dalle mani del pilota, permettendoci di essere dei veri strateghi“.

IL COMBATTENTE DEL FUTURO

f 35 fulmine ii prendere il volo
MATT CARDY GETTY IMAGES

Oggi, oltre 500 F-35 Lighting II sono stati consegnati a nove nazioni e operano su 23 basi aeree in tutto il mondo. È più della flotta russa di Su-57 di quinta generazione e della flotta cinese di J-20 messe insieme. Con letteralmente altre migliaia di esemplari ordinati, l’F-35 promette di essere la spina dorsale della potenza aerea statunitense e, a differenza delle precedenti generazioni di caccia, le capacità dell’F-35 dovrebbero tenere il passo con i tempi. Grazie all’architettura software progettata per consentire all’F-35 di ricevere aggiornamenti frequenti, la forma del velivolo può rimanere la stessa ma la sua funzione cambiare radicalmente.

L’F-35 servirà anche come banco di prova per le tecnologie che diventeranno comuni nella prossima generazione di jet. Volare in coordinamento con droni abilitati all’intelligenza artificiale diventerà un punto fermo di qualsiasi caccia di sesta generazione e quei nuovi trucchi da combattimento probabilmente arriveranno prima sotto forma di F-35.

Guardo all’aereo più capace, più connesso e più in grado di sopravvivere sulla faccia del pianeta e a cosa siamo in grado di ottenere con esso oggi“, dice Wilson. “Posso solo immaginare cosa sarà capace di fare l’F-35 di domani“.

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