Η EUROJET παρουσίασε το Aκροφύσιο Κατευθυνόμενης Ώσης για το Eurofighter

Στιγμιότυπο από τις δοκιμές του TVN, με εμφανή την εκτροπή της ώσης του κινητήρα EJ200. (EUROJET)

Η βιομηχανική κοινοπραξία EUROJET Turbo GmbH κατασκευής του κινητήρα EJ200 για το Eurofighter Typhoon, παρουσίασε χθες 9 Δεκεμβρίου στο Μόναχο το Ακροφύσιο Κατευθυνόμενης Ώσης (Thrust Vectoring Nozzle: TVN) για το ευρωπαϊκό μαχητικό. Το πρωτότυπο πλήρους κλίμακας του TVN ολοκλήρωσε τις δοκιμές επικύρωσης αντίληψης στο έδαφος, με αποτέλεσμα να είναι τεχνικά εφικτή η έναρξη πτητικών δοκιμών εντός 24 μηνών. Κατά την παρουσίαση των στελεχών της EUROJET, την οποία παρακολούθησε το περιοδικό «Ελληνική Άμυνα & Ασφάλεια», το TVN εξασφαλίζει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Βελτιστοποιημένο αποκλίνον τμήμα για μεγάλες γωνίες εκτροπής, από 23° στο πρωτότυπο -έναντι 17°-20° του ανταγωνισμού - μέχρι 30°-35° τελικά.

• Μερική σχεδίαση Ισορροπίας-Ζυγού (Balance-Beam) με την οποία χρησιμοποιείται μέρος της ενέργειας του ρεύματος αερίων για τον χειρισμό του ακροφυσίου, με αποτέλεσμα να περιορίζονται τα φορτία για τους μηχανισμούς ενεργοποίησης.

• Ελαχιστοποίηση του αριθμού ενεργοποιητών, για χαμηλότερο βάρος και μεγαλύτερη συνολική αποδοτικότητα του κινητήρα. Τα υπάρχοντα συστήματα χρησιμοποιούν δύο σύνολα με 6-9 ενεργοποιητές, έναντι ενός και τριών ή τεσσάρων στο TVN.

• Διαμόρφωση Ασφαλούς Αστοχίας. Σε περίπτωση ολικής απώλειας υδραυλικών, το TVN αυτόματα τίθεται σε ασφαλή θέση, κλειστό και στο κέντρο, για να διατηρείται η ξηρή ώση και ο πλήρης έλεγχος του αεροσκάφους με σκοπό την απρόσκοπτη επιστροφή.

Οι βαθμοί ελευθερίας του TVN περιλαμβάνουν κατακόρυφη και οριζόντια κίνηση για έλεγχο πρόνευσης και εκτροπής του αεροσκάφους αντίστοιχα, καθώς και ανεξάρτητο έλεγχο των επιφανειών σύγκλισης (Α8) και απόκλισης (Α9) του ακροφυσίου.

Οι δοκιμές επικύρωσης εδάφους περιέλαβαν:

• Διατηρούμενη εκτροπή 20° με μετάκαυση για 5 λεπτά.

• Ρυθμό περιστροφής εκτροπής 110°/s.

• Ταχείς παροδικές κινήσεις του μοχλού ώσης μεταξύ Μετάκαυσης-Ξηρής-Αδρανούς ενώ το ακροφύσιο εκτρέπεται.

• Κάλυψη περισσότερων από 100 σημείων επιδόσεων στην επιφάνεια της θάλασσας (SLS) και σε Εγκατάσταση Δοκιμών Υψόμετρου (ATF).

• Περισσότερους από 6.700 κύκλους κατεύθυνσης ώσης σε μετάκαυση.

• Περισσότερους από 600 κύκλους μοχλού ώσης σε συνδυασμό με εκτροπή 20°.

• Μηδενικές μηχανικές βλάβες.

Ο φάκελος σχεδίασης του TVN είναι περιορισμένος στο υποηχητικό και διηχητικό φάσμα, παρέχοντας αυξημένη ισχύ ελέγχου του αεροσκάφους. Η επιλογή αυτή ελαχιστοποιεί τις επιπτώσεις στο αεροσκάφος και στον κινητήρα, καθιστώντας έτσι συμφέρουσα την αναδρομική εγκατάσταση. Ωστόσο η επέκταση στο σύνολο του φακέλου πτήσης είναι απόλυτα εφικτή. Στο υπερηχητικό τμήμα του φακέλου εξασφαλίζεται χαμηλότερη οπισθέλκουσα ισοστάθμισης (trim) και αύξηση ώσης.

Σχετικά με τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας TVN, σημαντική είναι η παρενέργεια του ανεξάρτητου ελέγχου των Α9 και Α8. Ο λόγος Α9/Α8 επηρεάζει την απόδοση του ακροφυσίου -μικτή ώση- και την οπισθέλκουσα του οπίσθιου τμήματος. Ο ανεξάρτητος έλεγχος και η βελτιστοποίηση του λόγου Α9/Α8 παρέχει σημαντικές βελτιώσεις ώσης και Ειδικής Κατανάλωσης Καυσίμου (SFC) σε υπερηχητικές ταχύτητες, καθώς και της SFC σε υποηχητικές. Σε υπερηχητική πτήση χωρίς μετάκαυση (supercruise) παρέχεται 7% περισσότερη ώση, ενώ με μετάκαυση μειώνεται η Πρότυπη Θερμοκρασία Λειτουργίας (SOT) κατά 10°Κ. Σε περιπολία υποηχητικής ταχύτητας παρέχεται 3,5% χαμηλότερη SFC, ενώ στην απογείωση 2% πρόσθετη ώση ή 20°Κ χαμηλότερη SOT, με αποτέλεσμα μεγαλύτερες περιόδους μεταξύ συντηρήσεων. Συνολικά αναμένεται εξοικονόμηση καυσίμου μεγαλύτερη του 3% σε τυπικές αποστολές.

Η τεχνολογία TVN βελτιώνει επίσης την ασφάλεια και την αντοχή σε βλάβες με την προσθήκη ενός ακόμη εξαρτήματος ελέγχου πτήσης. Βελτιώνεται επίσης η αντίσταση στην έξοδο από ελεγχόμενη πτήση και η ανάκτηση, με αποτέλεσμα χαμηλότερο ρυθμό απωλειών σε περίοδο ειρήνης και πολέμου. Πρόσθετα πλεονεκτήματα είναι:

• Επέκταση του φακέλου πτήσης, με αυξημένη ικανότητα Γωνίας Προσβολής (ΑοΑ) για βελτίωση του Ακαριαίου Ρυθμού Στροφής (ITR) και της διεύθυνσης του ρύγχους, ακόμη και μετά την απώλεια στήριξης.

• Βελτιωμένη ικανότητα ελιγμών σε χαμηλή ταχύτητα και επομένως με χαμηλή δυναμική πίεση στις επιφάνειες ελέγχου.

• Βελτιωμένοι ρυθμοί κύλισης σε διαμορφώσεις Αέρος-Αέρος και Αέρος-Εδάφους. Ειδικότερα η ισχύς ελέγχου βελτιώνεται για βαρείς ασύμμετρες διαμορφώσεις Αέρος-Εδάφους. Επίσης η διαμόρφωση φορτίου είναι ανεξάρτητη από ΑοΑ και αρμοδιότητα Ρυθμού Κύλισης.

• Μείωση της υπερηχητικής οπισθέλκουσας ισοστάθμισης και βελτιωμένη απόδοση αεροσκάφους σε μέγιστη ξηρή ώση.

• Βελτιωμένες επιδόσεις απογείωσης, περιλαμβανόμενων συνθηκών υψηλής θερμοκρασίας/ μεγάλου υψόμετρου. Μεγαλύτερη μάζα απογείωσης με δεδομένο μήκος διαδρόμου, ή μειωμένη απόσταση απογείωσης με συντομότερη περιστροφή του αεροσκάφους και αυξημένη μέγιστη ώση μετάκαυσης.

Για την πιστοποίηση του TVN στο Eurofighter, προτείνεται προσέγγιση δύο κύριων φάσεων για περιορισμό του κόστους και του ρίσκου. Αρχικά προβλέπεται η εγκατάσταση TVN στον έναν από τους δύο EJ200 και χωρίς ολοκλήρωση στο Σύστημα Ελέγχου Πτήσης (FCS). Στην περίπτωση αυτή το TVN θα εκτελεί προκαθορισμένη κίνηση όταν ενεργοποιείται από υπάρχον σήμα του FCS προς τον κινητήρα, όπως εκείνο για την εξαπόλυση όπλων. Η δεύτερη φάση θα προβλέπει πλήρη ολοκλήρωση του TVN στο FCS.

H EUROJET σε συνεργασία με την κοινοπραξία Eurofighter GmbH κατασκευής του αεροσκάφους, μελετά την εξοικονόμηση Κόστους Κύκλου Ζωής (LCC) του μαχητικού από την εισαγωγή TVN, για να ακολουθήσουν συνομιλίες με τους υφιστάμενους και μελλοντικούς χρήστες.
hellenicdefense