F-35 Lightning II

Koko homman jujuhan on siinä, että F-35:sta oltaisiin kyllä hyvin voitu tehdä liikehtimiskyvyltään F-22 Raptorin veroinen. Ongelmana on vain se, että tällöin koneen hintakin olisi mitä todennäköisimmin ollut Raptorin luokkaa. Päätettiin sitten tehdä JSF-koneesta liikehtimiskyvyltään hyvää keskitasoa tai jopa hieman parempi verrattaessa muihin palveluskäytössä JSF-projektin käynnistyessä 2000-luvun alussa olleisiin koneisiin ja saada näin koneen yksikköhintaa alemmas Raptoriin verrattuna. Tuolloinhan USAF:ille piti tulla vielä ainakin 381 Raptoria, jotka olisivat osaltaan paikanneet mahdollisia puutteita F-35:en liikehtimiskyvyssä. Elettiin terrorisminvastaisen sodan kulta-aikaa, kylmä sota oli voitettu ja "historia loppunut", eikä Yhdysvaltojen pitänyt enää koskaan joutua taistelemaan muita supervaltavihollisia vastaan.

Tätä taustaa vasten on luonnollista, että F-35:en suunnittelussa painotettiin varsinkin projektin alkuaikoina nimenomaan koneen ilmasta maahan ominaisuuksia. Alusta asti sen tuli kyetä ilmataisteluun ennen kaikkea omasuojatarkoituksessa, mutta vuonna 2008 Raptorin tuotantomäärien leikkaamista vastustanut USAF:in komentaja Michael Moseley ja silloinen ilmavoimaministeri Michael Wynne saivat tuolloisen puolustusministeri Robert Gatesin toimesta kenkää, ja Raptorin tuotantomääriä leikattiin rajusti.

Me kaikki tiedämme miten tämä saaga loppui, 2010-luvulla Kiina ja Venäjä nousivat tosissaan haastamaan Yhdysvaltojen sotilaallista ylivoimaa, ja Raptoreille, joiden tuotanto oli loppunut muutamaa vuotta aikaisemmin, olisi taas ollut kovasti kysyntää. Kaiken tämän seurauksena, ja JSF-projektin pitkittyessä huomattavasti erinäisten teknisten ongelmien vuoksi, joutui USAF käytännössä olosuhteiden pakosta lyömään kaikki munat samaan F-35 koriin ja koneelle kaavailtu tehtäväkenttä laajeni entisestään.

Tämä on niin sanottu iso kuva, sitten voidaan rauhassa kiistellä täällä, että pystyykö F-35 ottamaan 50 vai 49,5 astetta alfaa tai muista teknisistä detaljeista. Se miksi nostan USAF:in roolin keskeisimmäksi JSF-ohjelmassa johtuu siitä, että se on koneiden ylivoimaisesti suurin tilaaja ja ilman sen tilausta koko konetyyppiä ei käytännössä olisi olemassa minään varianttina.
 
Maailma olisi helpompi, jos lentokoneet ja niiden operaattorit olisivat noin yksinkertaisia.

Kantsii vaikka lukea tuo Waybackista kaivettu juttu. Hyvää tekstiä asioiden monimutkaisuudesta.
Asiat on joskus yksinkertaisia:

http://ac.els-cdn.com/S147466701533...t=1490097008_51fbf9877310cf232edbaa31709b3d97

The angle of attack limiter is active below corner speed (corner speed is approximately 600 km/h). It will keep the aircraft from going out of control to a high angle of attack situation. For full pitch stick aft to the soft stop the pilot commands angle of attack to the angle of attack limit and for full pitch stick forward, the pilot commands angle of attack to the negative angle of attack limit. The control laws for the angle of attack limiter is similar to the control laws for the load factor limit (see figure 1.4.2).
The JAS 39 Gripen is a 26 degree angle of attack aircraft for the light external store configurations and 20 degrees for the most heavy external store configurations. The variation of angle of attack with roll stick position is used to give roll command priority
 
Suomen kaltaiselle maalle lähitaistelu ei ole toivottavaa, koska siinä tulee tappioita enemmän kuin kaukotaistelussa.

Siksi hyvät lähitaisteluohjukset, niiden suuntaamiseen tarkoitettu kypärätähtäin, tai niiden laukaisemiseen tarkoitettu korkea kohtauskulma tuplavakaajineen, ei ole ollenkaan hyödyllinen. Tosin ei siitä haittaakaan ole. Vai onko? Hyvä lähitaistelumahdollisuus mahdollistaa taktiikan, jossa taistellaan lähellä, ja saadaan tappioita. Eli parempi ehkä jos ei edes kyetä semmoiseen. Koneen lisäksi voi mennä lentäjä.
 

Jep, tuttu teksti. Koetin lukea uudestaan enkä löytänyt kohtaa, jossa sanottaisiin ettei raja voisi olla korkeammalla. Jos vilkaiset vaikkapa saman dokkarin kuvaa 1.6.2, se valaisee miten paljon kapeammaksi optiot rupeavat käymään tietyn rajan jälkeen. Oletko nähnyt vastaavaa kuvaa F-35:stä? En minäkään; luultavasti aika samanlaiset. F-35:n tietokoneen pilotille antamat toimintavapaudet kovilla alfoilla ovat luultavasti hyvin pienet. Niin ja samainen kuva näyttänee minne kohtauskulmille asti Gripen on koelennetty. Kun F-35:n koelentovideoita Edwardsista katsoo, eipä ole F-35:nkään toimivuus siellä isoimmilla koelentoalfoilla kummallinen.

Ei tässä ole mitään kummallista eikä kilpailua; erilaista suunnittelu- ja operointifilosofiaa. Eikä se valmistajan asettama raja välttämättä ole sellainen osoitus kuin ilmeisesti ajattelet.

Jokaisella koneella on omat miinansa, jotka löydetään koelennoilla ja joita sitten varotaan. Hornetilla roll departure, F-16:lla yaw departure, ja niin edelleen. Kaikilla koneilla asymmetriset lentotilat. F-35:lla myös on omansa, niitähän siellä Edwardsissa on tahkottu koko edellinen vuosikymmenen. Aivan kuten kaikilla muillakin koneilla. Me emme tiedä, etkä sinäkään tiedä, mitkä ovat ne miinat, joita F-35:n ohjelmisto estää pilottia saavuttamasta missäkin lentotilassa, ja kuinka kapeita marginaalit ovat. Ajan mittaan pilotteja alkaa olla eläkeläis- ja reservimarkkinoilla sen verran, että tietoa ja manuaaleja alkaa tihkua jossain myöhempien aikojen F-35.net-sivustossa.

Saabin väki on päättänyt laittaa omaan koneeseensa rajan 26° kohdalle omista syistään; minun käsittääkseni siksi että he eivät näe operatiivisessa käytössä mitään syytä kovemmalle alfalle. Varsinkin kun muistamme ettei canard-koneella tarvita kovia alfoja välttämättä yhtä paljon kuin toisenmuotoisilla koneilla liikesuunnan vaihtamiseen taikka hidaslentoon.
 
Australian hinta yhdelle kaikilla herkuilla (support systems, training, weapons, and infrastructure) F-35A:lle oli $135 miljoonaa usd. http://www.aph.gov.au/~/media/Committees/fadt_ctte/JointStrikeFighter/report.pdf

PW Forges Ahead With F-35 Engine Upgrade Plans, Eyes Next Gen

Jun 5, 2017
Lara Seligman and Guy Norris

Pratt & Whitney reached a new milestone in its road map for upgrading the F135 turbofan that powers the Joint Strike Fighter, and is looking to leverage that success to help secure the next generation of fighter propulsion. The engine maker recently completed key tests of a proposed core upgrade package for the F135, confirming the potential for substantial fuel savings and higher thrust as soon as 2020. Crucially, the improved performance would come at a reasonable price to the U.S. government; the upgraded power plant is “cost-neutral” from a procurement perspective, says Matthew Bromberg, president of Pratt & Whitney Military Engines. But the F-35 is planned to fly far beyond 2020—until 2070, if recent Pentagon estimates prove correct. The fighter will need an engine that can keep pace with technological advancements for the next five decades. For now, as prime contractor on the F-35 power plant, Pratt has a foothold in current and near-term U.S. fighter propulsion. But as threats and technologies evolve, that may change. Path Ahead for F-35 Engine Pratt and Whitney’s GO 1.0 upgrade promises 6-10% more thrust and 4-6% fuel-burn reduction Upgrade package would be “cost neutral” GO 2.0 would incorporate additional adaptive engine technology in development through AETD/AETP Adaptive architecture seen as “umbrella” for future fighter propulsion

Both Pratt and General Electric are working under the U.S. Air Force-led Adaptive Engine Technology Demonstration (AETD), as well as the follow-on Adaptive Engine Transition Program (AETP), to test technology for a new generation of fighter engines. Under AETP, Pratt and GE are developing demonstrators—Pratt’s XA101 and GE’s competing XA100—to pave the way for an adaptive, 45,000-lb.-thrust-class combat power plant, as well as the possible re-engining of the JSF.
Hoping to stave off competition from GE and other engine makers, Pratt has framed its F135 upgrade effort as the first step in a long-term plan for fighter propulsion based on adaptive engine technology. That not only refers to the three-stream adaptive cycle that industry is developing, but also adaptive controls, an adaptive sustainment system and eventually perhaps an adaptive core that can handle unique operating pressure ratios, Bromberg says. Pratt’s F135 modernization plan is envisioned as a seamless bridge to a next-generation fighter engine—the initial core upgrade package, or Growth Option (GO) 1.0, is just the first step. “As each upgrade becomes available, we will look at taking the elements of that architecture suite and inserting that into the motors as available,” says Bromberg. “Adaptive architecture is the umbrella for the future of fighter engine propulsion, and Growth Option 1.0 will be the first incarnation of upgrading the JSF.” GO 1.0 represents the first phase in a two-stage improvement road map scenario for the F-35 engine first unveiled in 2015 and promising 6-10% more thrust and a 4-6% fuel-burn reduction (AW&ST April 13-26, 2015, p. 26). It builds on a suite of core technologies evaluated since 2013 under the U.S. Navy-sponsored Fuel Burn Reduction (FBR) program. It also incorporates design improvements developed by Pratt under earlier technology programs including the Air Force-supported component and engine structural assessment research, known as Caesar, which focused on the F135’s predecessor, the F-22’s F119 engine.

Evaluation of the package, which is focused on the high-pressure compressor, turbine and combustor stages, was done using testbed engine FX701-01 at Test Site A3 at Pratt’s West Palm Beach, Florida, facility. Although not a program of record for the F-35, Pratt says risk-reduction work performed on the test rig has proved GO 1.0 can be executed as a low-cost means of improving the aircraft’s range and acceleration. “We feel very confident that we could launch a program, complete the testing and EMD [engineering, manufacturing and design], and have a production change or retrofit available by 2020,” explains Bromberg. If given “the green light” to begin work on a formal improvement package this year, Bromberg says the development would align with the JSF’s planned Block 4.2 upgrade. Pratt believes GO 1.0 is attractive to the F-35 community, primarily due to affordability. After the “relatively short” EMD program, the U.S. government would have to swap out the old engine for the new, upgraded system across the fleet, but that could be accomplished on an attrition basis during scheduled depot maintenance. “We could cut it into production and we could cut it into depot retrofits . . . if you did it on an attrition basis when you are replacing hardware anyway, the cost of the hardware is roughly the same,” Bromberg points out. If the government decides to force a retrofit, it must pay for the core module, but that would be “the incremental cost.” A key advantage of GO 1.0 is that it fits into the existing sustainment structure for the F-35, including the troubled Autonomic Logistics Information System (ALIS) that provides the maintenance backbone of the fleet. Lockheed Martin has encountered challenges integrating the Pratt engine into the latest ALIS iteration, 2.0.2, and just started delivering the new system to the fleet in April. “It’s just a drop in part number change and suite of health management tools that will go right into ALIS, so [there are] no changes to ALIS” aside from updating part changes and the new health-monitoring algorithms, says Bromberg. “If you go to a new core it’s an entirely new engine. It requires an entirely new instance of ALIS or a complete upgrade.” In addition, GO 1.0 is “variant common,” so it can be dropped into any of the three U.S. JSF variants or partner aircraft, Bromberg says. The second phase of Pratt’s F135 road map, GO 2.0, would incorporate additional adaptive engine technology features in development through Air Force and Navy-supported initiatives, primarily including AETD and AETP. Both Pratt’s XA101 and GE’s XA100 are initially sized for potential application on the F-35. GO 2.0, which also could include elements of the Navy’s variable cycle advanced technology program, would introduce more radical changes including adaptive features in the low-pressure compressor and turbine.

Pratt has said the second upgrade phase has the potential to generate a thrust improvement of up to 15% and as much as a 20% reduction in fuel burn. It could be developed in the next “4-8 years” depending on the timing of the first upgrade and the continuing development of the AETP, Bromberg says. Similarly Pratt also sees potential for elements of GO 1.0 to pave the way for elements of XA101. “The primary purpose of the FBR is to test the core, the geometry and the coatings. We feel good about it and it reduces the risk of Growth Option 1.0. But definitely some of the technologies in that core are directly applicable in terms of growth materials and aerodynamic geometry, and that will go into XA101,” Bromberg explains. Meanwhile, Pratt has started tests of a three-stream fan mounted on an F135 under AETD and is poised to begin evaluation of an all-new core to prove the technology at the heart of its future adaptive engine. The core run is “in front of us, and is further risk reduction for the XA101 program,” says Bromberg. The three-stream fan test engine also is configured with a specially modified augmenter and exhaust system to handle the adaptive-cycle flow demands. At its core, Pratt’s overall strategy is to provide options for whatever path the Air Force chooses. “We have this umbrella strategy of adaptive architecture and we will start proving out the technologies one by one,” Bromberg says. “We are trying to provide options to spiral them in at relatively low-risk, low-cost programs.”
http://aviationweek.com/defense/pratt-forges-ahead-f-35-engine-upgrade-plans-eyes-next-gen
 
Viimeksi muokattu:
Me emme tiedä, etkä sinäkään tiedä, mitkä ovat ne miinat, joita F-35:n ohjelmisto estää pilottia saavuttamasta missäkin lentotilassa, ja kuinka kapeita marginaalit ovat. Ajan mittaan pilotteja alkaa olla eläkeläis- ja reservimarkkinoilla sen verran, että tietoa ja manuaaleja alkaa tihkua jossain myöhempien aikojen F-35.net-sivustossa.

Tähän vielä lisäyksenä; F-35:ttä mainostetaan koneena, jossa pilotti voi tehdä lähes mitä vain, "care free". Tämä onnistuu, koska ohjelmisto sallii ja estää asioita hyvin tarkasti. Gripenissä ja kaikissa koneissa aivan sama juttu. Pääasiallisena tavoitteena on estää lentäjää onnistumasta virheissä, jotka johtavat hallinnan menettämiseen. Mitä vähemmän virhevaltaa pilotilla on, sen yksinkertaisempaa on lentäjän koulutus ja sitä enemmän voidaan jättää koulutus simulaattorissa hoidettavaksi.

Se lienee molempien tässä hahmotettavien koneiden filosofian päätavoite. Ruotsin ilmavoimat sanoo, ettei D-mallia käytetä lentokoulutukseen vaan taktiseen koulutukseen. F-35:stä ei ole kaksipaikkaista versiota. Nämä valinnat ovat mahdollisia, koska ohjelmisto pitää vallan lentotiloista itsellään siten kuin insinöörit ovat päättäneet koelentojen ja simulaatioiden perusteella.
 
Tähän vielä lisäyksenä; F-35:ttä mainostetaan koneena, jossa pilotti voi tehdä lähes mitä vain, "care free". Tämä onnistuu, koska ohjelmisto sallii ja estää asioita hyvin tarkasti. Gripenissä ja kaikissa koneissa aivan sama juttu. Pääasiallisena tavoitteena on estää lentäjää onnistumasta virheissä, jotka johtavat hallinnan menettämiseen
Jep, ja Gripenin "care free" -raja on AOA:n suhteen matalampi kuin F-35:n josta tässä nyt on väännetty. Mikä siinä nyt on niin vaikeaa myöntää? Ruotsin ilmavoimat/Saab voi toki kohtauskulmarajoittimen rajaa korottaa, mutta silloin mennään sitten taas isommalla riskillä sen suhteen pysyykö kone välttämättä enää lentäjän näpeissä.
 
Jep, ja Gripenin "care free" -raja on AOA:n suhteen matalampi kuin F-35:n josta tässä nyt on väännetty. Mikä siinä nyt on niin vaikeaa myöntää?

Minä en puhu siitä, vaan minä koetan vihjata, ettet sinäkään tiedä miten tomiva F-35 on yli 26° kohtauskulmalla. Raja on korkeammalla, mutta mitä se tarkoittaa?

Pilotille se toki on "care free", jos (kun) ohjelmisto toimii hyvin, mutta voi olla ettei pilotti pysty siellä 40° kieppeillä tekemään mitään muuta kuin lentonäytöksen hidaslennon taikka kaartamisen jälkeisen oikaisun. Et vaan voi tietää.
 
Minä en puhu siitä, vaan minä koetan vihjata, ettet sinäkään tiedä miten tomiva F-35 on yli 26° kohtauskulmalla. Raja on korkeammalla, mutta mitä se tarkoittaa?

Pilotille se toki on "care free", jos (kun) ohjelmisto toimii hyvin, mutta voi olla ettei pilotti pysty siellä 40° kieppeillä tekemään mitään muuta kuin lentonäytöksen hidaslennon taikka kaartamisen jälkeisen oikaisun. Et vaan voi tietää.
Juu en tietenkään voi, mutta sen tiedän että Gripenin lentosofta on tuossa vaiheessa viheltänyt jo pelin poikki, ja jää se hidaslentokin suorittamatta. Minä taas puhun siitä.
 
Ruotsin ilmavoimat/Saab voi toki kohtauskulmarajoittimen rajaa korottaa, mutta silloin mennään sitten taas isommalla riskillä sen suhteen pysyykö kone välttämättä enää lentäjän näpeissä.

On hyvin mahdollista, että se raja on siinä siksi, että korkeampi raja olisi huonompi. Se johtaisi vain energian menetykseen. Nyt lentäjä voi kiskoa rauhassa sauvasta ilman että vahingossa vetäisee koneen pysähdyksiin taivaalla.
 
On hyvin mahdollista, että se raja on siinä siksi, että korkeampi raja olisi huonompi. Se johtaisi vain energian menetykseen. Nyt lentäjä voi kiskoa rauhassa sauvasta ilman että vahingossa vetäisee koneen pysähdyksiin taivaalla.
Tämä on hyvin mahdollista.

@tutka
Rehellisesti sanoen en nyt enää ymmärrä mikä sinun pointtisi on?
Sanoin F-35:n lentävän omassa demoharjoituksessaan korkeammilla kohtauskulmilla kuin Gripen pystyy lentämään omassa demossaan. Tuohon sitten rupesit sönkkäämään että Gripenkin pystyisi jos raja olisi korkeammalla. Tottahan tätikin olisi setä jos ja niin edelleen
 
Lentäjien hypoksiaoireet keskeyttivät lennot F-35A -laivueessa Yhdysvaltain Arizonassa
http://www.lentoposti.fi/uutiset/le...nnot_f_35a_laivueessa_yhdysvaltain_arizonassa
Lentäjien kokemat hypoksian oireet eli hapensaannin vaikeudet ovat keskeyttäneet lennot Arizonassa Luke Air Force Basessa. Tukikohdassa toimii Lockheed Martin F-35A Lightning II -koneilla operoiva 56th Fighter Wing. Vastaavia ongelmia on ollut myös muissa hävittäjäkonetyypeissä.

Lennot Luken tukikohdassa päätettiin keskeyttää 9. kesäkuuta, kun F-35A -koneiden ohjaajat raportoivat hapenpuutteen kaltaisista oireista. Yhdysvaltain ilmavoimien lausunnon mukaan viisi F-35A -koneen ohjaajaa ovat saaneet lennonaikaisia fysiologisia oireita. Ensimmäiset tapaukset on raportoitu jo 2. toukokuuta 2017.

Hypoksia tarkoittaa vähentynyttä hapensaantia, joka johtaa keskushermoston hapenpuutteeseen. Oireet ilmaantuvat vähitellen ja lähes huomaamatta. Niitä ovat mm. pääsärky, näkökentän hiipivä kaventuminen ja hyvänolon tuntu.

Jos oireita ei ajoissa havaita, hypoksia voi johtaa ohjaajan tajuttomuuteen ja mahdollisesti jopa onnettomuuteen. Ihmisten hapenpuutteen sietokyky kuitenkin vaihtelee.

Kaikissa nyt raportoiduissa tapauksissa varahappijärjestelmä on toiminut suunnitellusti ja lentäjät ovat noudattaneet oikeita menetelmiä. Kaikki koneet on tuotu turvallisesti laskuun ongelmien havaitsemisen jälkeen.

"Varmistaaksemme turvalliset lento-operaatiot olemme keskeyttäneet F-35A -lennot tukikohdassa", kertoo 56th Fighter Wingin komentaja Brook J. Leonard.

"Ilmavoimat ottaa fysiologiset vaaratilanteet vakavasti ja keskitymme ohjaajiemme turvallisuuteen sekä hyvinvointiin. Olemme aloittaneet tarvittavat toimet juurisyyn selvittämiseksi", jatkoi komentaja Leonard.

56th Fighter Wingin Yhdysvaltalaisia ja kansainvälisten F-35 -asiakkaiden lentäjiä on informoitu tilanteesta ja heidän tilannetietoisuutta hypoksian oireiden tunnistamisesta on parannettu. Ohjaajia on myös informoitu kaikista tapauksista ja oikeanlaisesta toiminnasta turvalliseen operaation takaamiseksi.

Yhdysvaltain Ilmavoimien mukaan eri tapausten tiedot analysoidaan tarkasti ja laivueessa järjestetään avoin foorumi, jossa käsitellään asioita, joita lentäjät ovat kokeneet.

Ilmavoimat on tietoinen ongelmasta ja tarjoaa tarvittavaa tukea suojellakseen ohjaajiaan. F-35 Joint Program Office on perustanut työryhmän selvittämään tapauksen syitä. Tähän työryhmään kuuluu insinöörejä, mekaanikkoja sekä ilmailulääketieteen asiantuntijoita. Löydökset raportoidaan kaikille F-35 -ohjelmaan osallistujille.

Lennot on toistaiseksi keskeytetty ainoastaan Luken tukikohdassa. 56th Fighter Wing kouluttaa ulkomaalaisten Lockheed Marting F35 -asiakkaiden ohjaajat.

Boeing kertoi Lentoposti.fi:lle maaliskuussa 2017, että yhtiötä kohdanneet vastaavat ongelmat ovat väistyneet. Itse juurisyytä ei kuitenkaan löydetty. MH
 
Näytökset ovat näytöksiä. Toinen lentää hitaampaa nokka pystymmässä ja toinen kiepsauttelee mutkia tiukemmin niin, että vauhti ei hiivu kovin paljon. Appelsiineja ja omenoita.

Merkityksellistä on mielestäni se, mitä koneet kykenevät tekemään erilaisilla asekuormilla erilaisissa ilmataistelutilanteissa kaukaa ja lähietäisyydellä kun vastapelurina ovat nykyiset ja tulevat Sukhoit, Migit jne.

Jep, yllä oleva kuuluu ehkä toiseen ketjuun, joten laitetaan kuva:
IMG_1850.webp

Tuo happiongelma tuntuu olevan erityisesti Luken AFB:n vaivana. Miksihän? Siellä koulutetaan myös F-35:n ulkomaalaisa ohjaajia.
 

Liitteet

  • IMG_1850.webp
    IMG_1850.webp
    11.5 KB · Luettu: 0
@tutka
Rehellisesti sanoen en nyt enää ymmärrä mikä sinun pointtisi on?
Sanoin F-35:n lentävän omassa demoharjoituksessaan korkeammilla kohtauskulmilla kuin Gripen pystyy lentämään omassa demossaan. Tuohon sitten rupesit sönkkäämään että Gripenkin pystyisi jos raja olisi korkeammalla. Tottahan tätikin olisi setä jos ja niin edelleen

Ei jaksa heittää tikkaa liikkuvaan maaliin.
 
Selvennetään vielä foorumin muille lukijoille, mihin asia liittyy. Kun ihmettelyä saattaa esiintyä.

Lentokoneet voivat eri syistä tippua taivaalta. Erityisesti nykyaikaiset hävittäjät, jotka on rakennettu tarkoituksella aerodynaamisesti epävakaiksi (hallitsemattomiksi), (ohjainpintojen, massakeskipisteen ja aerodynaamisen nostovoiman momentit). Perinteinen lentokone on hyvin vakaa, ja ohjaimilla sitä poikkeutetaan siitä vakaudesta. Hävittäjä on epävakaa, pyrkii karkaamaan koko ajan käsistä, mutta tietokoneen avustamilla ohjaimilla se pidetään kurissa. Hävittäjät ovat tämän ansiosta paljon liikehtimiskykyisempiä.

Lainaan ensin mm. yhtä vanhaa viestiäni, joka sivuaa aihetta. (Alla). Kannattaa klikata nuolesta ylös, niin pääsee näkemään koko sisällön paremmin.

En ota kantaa Gripeniin, mutta korjataan muutamia muita asioita.

Aerodynamiikka on nimittäin vaikeaa :) Ja melkein kaikki muukin hävittäjiin ja ilmailuun liittyvä asia.

1. Lähes kaikki hävittäjät ovat nykään deltasiipisiä

2. Syy siihen on, että deltasiivellä on monia etuja. Yksi niistä on, ettei se tahdo sakata, jos tehoa riittää. Tämä johtuu ns. Vortexeista.

https://en.wikipedia.org/wiki/Delta_wing



Tässä kuva eri tyyppisistä lift / stall käyristä.

wing_sweep_effect_on_lift_curves.png


http://code7700.com/aero_stall.htm

3. Deltasiipisiä koneita on valtavan paljon erilaisia. Siiven muoto ja ohjauspintakonfiguraatio tekevät niistä varsin eri tavoin käyttäytyviä. On siis harhaanjohtavaa puhua "deltasiipisistä koneista" ja luokitella ne yhteen karsinaan. Katso myös kohta 1.

Erityisesti kannattaa wikipedia-artikkelista lukea tämä.



4. Kuten jo mainittua aikaisemmin, kohtauskulmarajoitus hävittäjillä ei johdu niinkään sakkauksesta, vaan siitä, että niiden lentämistä ei enää pystytä hallitsemaan, jos ohjainpinnat menettävät tehonsa, jolloin ne saattavat eri tavoin karata käsistä.

Case-in-point on esimerkiksi Drakenin supersakkaus, joka johtuu siitä, että korkeammilla ohjauskulmilla siiven takareunassa olevat ohjauspinnat sakkaavat ja menettävät tehonsa, kun ne häiriintyvät ilmavirrasta ja pyrkivät säilyttämään koneen asennon hallittuna, jolloin niiden kohtauskulma on suurempi kuin itse koneen siiven.

http://saab.com/region/saab-austral...stralia/2015/cold-war-warrior-and-test-pilot/

The 'double-delta' configuration of the Draken was prone to a phenomenon known as the 'super-stall' where the elevons are blanked at high angles of attack and become ineffective.

http://www.seepia.org/html/seepia5/siipi/siipi.shtml

Draken-suihkuhävittäjällä, esiintyy myös ilmiö nimeltä supersakkaus. Tällöin koneen ohjainpinnat, jotka sijaitsevat siiven takaosassa, sakkaavat, eikä korjaaminen enää onnistu.

Epästabiilin hävittäjän pitämiseksi hallinnassa on siis oleellista, että ohjainpinnat toimivat.

Haaste on se, että kun kone liikehtii ja ottaa ohjauskulmaa, saattavat ohjainpinnat häiriintyä, kun ne jäävät rungon ja siipien "varjoon".

Case in point on F-16. Kun se nostaa nokkaa, sen korkeusvakaajat eivät enää pysty hallitsemaan ylösnousua, vaan kone on vaarassa nousta pystyyn. Vastaavasti sivuvakain menettää tehonsa, ja kone alkaa vaeltelemaan sivusuunnassa. Ja myös muut ohjainpinnat menettävät tehoaan.

https://en.wikipedia.org/wiki/General_Dynamics_F-16_Fighting_Falcon

Negative stability and fly-by-wire

The F-16 was the first production fighter aircraft intentionally designed to be slightly aerodynamically unstable, also known as "relaxed static stability" (RSS), to improve maneuverability.[72] Most aircraft are designed with positive static stability, which induces aircraft to return to straight and level flight attitude if the pilot releases the controls; this reduces maneuverability as the inherent stability has to be overcome. Aircraft with negative stability are designed to deviate from controlled flight and thus be more maneuverable. At supersonic speeds the F-16 gains stability (eventually positive) due to aerodynamic changes.[73][74]

To counter the tendency to depart from controlled flight—and avoid the need for constant trim inputs by the pilot, the F-16 has a quadruplex (four-channel) fly-by-wire (FBW) flight control system (FLCS). The flight control computer (FLCC) accepts pilot input from the stick and rudder controls, and manipulates the control surfaces in such a way as to produce the desired result without inducing control loss. The FLCC conducts thousands of measurements per second on the aircraft's flight attitude to automatically counter deviations from the pilot-set flight path; leading to a common aphorism among pilots: "You don't fly an F-16; it flies you."[75]

The FLCC further incorporates limiters governing movement in the three main axes based on attitude, airspeed and angle of attack (AOA); these prevent control surfaces from inducing instability such as slips or skids, or a high AOA inducing a stall. The limiters also prevent maneuvers that would exert more than a 9 g load.[76] Flight testing has revealed that "assaulting" multiple limiters at high AOA and low speed can result in an AOA far exceeding the 25° limit, colloquially referred to as "departing"; this causes a deep stall; a near-freefall at 50° to 60° AOA, either upright or inverted. While at a very high AOA, the aircraft's attitude is stable but control surfaces are ineffective; the pitch limiter locks the stabilators at an extreme pitch-up or pitch-down attempting to recover, this can be overridden so the pilot can "rock" the nose via pitch control to recover.[77]


f16-belg-15.jpg


Noiden erilaisten rajoitusten lisäksi F-16 on mm. isot evät koneen alla auttamassa pituusvakavuuden säilyttämisessä. Tuossa värjättynä pienoismallissa Belgian lipun väreillä.

Miten F-35 ja Eurocanardit sitten pärjäävät? Hyvin. Mutta niillä on vain kaksi eri ratkaisumallia siihen.

F-35 on suuret korkeusvakaajat ja V-muotoisesti sivuille kurottavat sivuvakaajat, jotka pääsevät kiinni puhtaaseen tai jopa energisoituun ilmaan.

Eurocanardeissa on canardit koneen etuosassa, jotka luonnollisesti toimivat kaikissa lentotiloissa, kun ovat koneen keulalla. Ja lisäksi erityisesti Rafalessa ja Gripenissä parantavat koneen aerodynamiikkaa ja siiven ja muiden ohjauspintojen toimintaa.
 
Viimeksi muokattu:
Tässä vielä esim. käytynä aika perusteellisesti läpi F-16 eri suunnittelunäkökulmia, joissa sivutaan myös yllämainittuja asioita.

http://www.joebaugher.com/usaf_fighters/f16_5.html

Structure of F-16 Fighting Falcon
Last revised March 19, 2000

80 percent of the airframe structure of the F-16 is of conventional aluminum alloy, and about 60 percent of the structural parts are made from sheet metal. An attempt was made to minimize the amount of exotic material used in the construction of the F-16 in the interest of saving cost. About 8 percent is steel, composites are 3 percent and titanium is 1.5 percent.

The F-16 is built in 3 major subsections, nose, center and aft. In order to save money, the fuselage structure is fairly conventional in overall configuration, being based on conventional frames and longerons. The forward manufacturing breakpoint is just aft of the cockpit, while the second is forward of the vertical fin.

The wing planform of the F-16 is effectively that of a cropped delta with a 40-degree leading edge sweep. The wing has 4 percent thickness/chord ratio, and the aerofoil section is 64A204. The wing structure incorporates five spars and 11 ribs. Upper and lower wing skins are one-piece machined components. From left to right, the wing gradually blends with the fuselage, making it impossible to tell where the wing begins and the fuselage ends. This wing/body blending made it possible to increase the internal volume, enabling more fuel could be carried. In fact, 31 percent of the loaded weight of an F-16 is fuel, accounting for the long range of the Fighting Falcon. Gradually increasing the thickness of the wing in the region of the root resulted in a stiffer wing than would have been possible with a conventional design. In forward-to-aft planform, the wing leading edge blends smoothly with the fuselage by means of leading edge strakes. At high angles of attack, these strakes create vortices which maintain the energy of the boundary air layer flowing over the inner section of the wing. This delays wing root stalling and maintains directional stability at low speeds and high angles of attack. Vortex energy also provides a measure of forebody lift, reducing the need for drag-inducing tail trim. By keeping the inner-wing boundary layer energized, the strakes allowed the wing area to be kept smaller, saving about 500 pounds in weight.

The wing trailing edges have a set of inboard "flaperons", which combine the duties of flaps and ailerons. The flaperons operate as conventional ailerons for controlling the aircraft during conventional flight. During takeoffs and landings, they can be drooped by as much as 20 degrees, operating as flaps. The outboard trailing edge wing surfaces are fixed.

Wind tunnel tests demonstrated the need for leading edge flaps to improve lift and directional stability at high angles of attack. Leading edge maneuvering flaps and trailing edge flaperon can be moved at up to 35 degrees per second to shape the wing aerofoil to match aerodynamic conditions. The moving flaps reduce the drag, maintain lift at high angles of attack, improve directional stability and minimize buffeting. The use of lift-increasing maneuvering flaps allowed a smaller wing of reduced span to be used.

The wing is only 1.5 inches deep at the point where the leading edge flap actuator is installed, so the design of this component was a significant challenge. In the spring of 1982, actuator failures caused the USAF to ground all F-16s that had exceed 200 hours flight time for an inspection of the wing leading edge flap. A routine inspection had turned up excessive wear in the actuation mechanism which controls the position of the leading-edge maneuvering flap. More than 40 aircraft required repair.

During the early development of the F-16, both single- and twin-vertical tail formats had been studied. Wind tunnel tests showed that vortices produced by the forebody strake or LEX generally improved directional stability but that certain strake shapes actually reduced stability at high angles of attack when twin tails were fitted. Consequently, it was felt that the use of the twin-tail format involved significantly greater development risks, and a single vertical tail was adopted. The disadvantage is that the single vertical tail now has to be sufficiently tall.

The single vertical stabilizer has a multi-spar and multi-rib structure made from aluminum, but the skins are made of graphite epoxy. The two ventral fins underneath the fuselage are made of glass fibre. There is a runway arrester hook underneath the rear fuselage.

Aft of the wing, the fuselage blends smoothly in cross-section into a side-body fairing that extends all the way to the rear of the aircraft. The all-flying horizontal tailplane is attached to the rear of this side body fairing. The air brakes are mounted inboard of each horizontal stabilizer at the end of the side body fairing, one set on each side of the rear fuselage. The air brakes are of the split type, the upper and lower sections opening through a maximum angle of 60 degrees.

The wings are far too thin to accommodate the main undercarriage units, so they are attached to the main fuselage and retract forward into wells in the lower fuselage. The nose gear is located just aft of the intake, so that debris thrown up by the nosewheel will not be ingested into the intake. The steerable nose landing gear retracts aft and rotates through 90 degrees to lie flat underneath the intake duct.

The air intake is located underneath the fuselage, at a point just below the cockpit. The ventral location of the air intake subjects it to minimal airflow disturbance over a wide range of flight conditions and aircraft maneuvers, since the forward fuselage tends to shield the intake from the full effects of aircraft maneuvers, minimizing the effects of sudden changes in the angle of attack on airflow into the engine. At an angle of attack of 25 degrees, for example, the air flows into the intake at an angle of only ten degrees with respect to the aircraft's longitudinal axis. The lower edge of the intake lip is only 38 inches above the ground, but, surprisingly, FOD problems caused by the ingestion of runway debris into the engine have been relatively minor.

The intake is of fixed geometry type, which saves on complexity, weight, and cost. A fixed-geometry boundary-layer splitter plate separates the upper lip of the intake from the lower fuselage. There is a separation strut mounted inside the intake for additional tunnel rigidity.

In the interest of saving in cost, a number of parts are interchangeable between port and starboard. These include the horizontal tail surfaces, wing flaperons, 80 percent of the main landing gear components, and many of the actuator units.

The pilot's view from the cockpit of the F-16 is superlative, and is unmatched by just about any other fighter aircraft. The pilot sits underneath a clamshell-type canopy whose forward and center sections are made of a single piece of polycarbonate. The windshield arch normally fitted to the cockpit canopies of most jet fighters is absent on the F-16, offering the pilot an excellent forward view. Visibility covers a full 360 degrees in the horizontal and from 15 degrees down over the nose through the vertical and back to directly behind. The sideways view extends down to a depression angle of 40 degrees. The optical quality is high, and the curved surfaces offer minimal optical distortion.

The transparent part of the canopy is 0.5-inches thick, and was designed to resist the impact of a 4-pound bird at 350 knots. However, even if the canopy happens to fail under the impact of an especially large bird, the heads-up display is sufficiently robust to provide additional back-up protection for the pilot.

The elimination of the normal windshield arch improves the forward view, but this means that the entire transparency has to be as thick as the front portion, which is designed to survive birdstrikes. This imposes a substantial weight penalty. Another disadvantage is that the canopy must be jettisoned before the pilot can escape, since the polycarbonate transparency is too thick for him or her to eject through it.

The inside of the canopy is covered with a thin gold film which dissipates radar energy to reduce the radar cross section, especially from the front. A redundant safety lock ensures that the canopy cannot be inadvertently opened. The canopy is normally operated by electrical motors, but there is a manual crank as a backup.

The pilot sits on a McDonnell Douglas ACES II (Advanced Concept Ejection Seat) rocket-powered ejection seat equipped with a vectored-thrust pitch control system. It is capable of zero-zero performance, and is cleared for use up to a height of 50,000 feet and a speed of 600 knots. The seat is tilted backwards at an angle of 30 degrees, and the pilot's knees and legs are raised in order to provide some extra physiological tolerance to high-g maneuvers. However, it is debatable whether a 30-degree seat inclination really does increase the g-tolerance of the pilot. It certainly does make it more difficult for the pilot to turn his/her head to check the six.

The conventional joystick control column is replaced by a sidestick controller located on a cockpit console at the pilot's right hand. Left-handed pilots, however, appear to be able to use the sidestick without difficulty. The sidestick fitted to the first YF-16s did not move at all, operating strictly on the amount of force applied by the pilot to determine the desired pitch or roll rate. On production aircraft, it was found suitable to introduce some artificial "feel" into the system, and the sidestick now moves up to 3/16 of an inch aft, 3/32 of an inch left and right, and less than a hundredth of an inch forward (since pilots under negative g tend to give more forward stick than needed).

Under the Multinational Staged Improvement Plan (MSIP) approved in February 1981, a series of improvements were developed for the F-16. The intention was to evolve the F-16s capabilities in such a way as to minimize risks during technology developement while ensuring the aircraft's continued value and worth. Among these were modifications of the structure and wiring of the wings to carry the AMRAAM and the provision of hardpoints on the intake sides to carry the LANTIRN electro-optical system.

A new horizontal tailplane of increased area was introduced under Engineering Change Proposal 426. It provides greater control forces needed to cope with heavier munitions loads. The revised tail was easier and less expensive to produce.

The vertical fin can be modified to allow the fitting of a braking parachute if the customer so desires. Norwegian F-16s were all fitted with this feature, since Norway has many short airfields which are often covered with ice and snow, making the use of wheel brakes impractical.

The F-16A/B employed an all-electronic fly-by-wire (FBW) flight control system instead of the traditional hydromechanical systems with linkages and cables. The system is a four-channel analog system, the F-16A/B having been designed too early to accommodate the quadruplexed digital system that was provided on the Space Shuttle and on the F/A-18 Hornet. The FBW system makes it possible for the F-16 to fly safely with its center of gravity behind the center of pressure, thus providing the aircraft with an inherent instability that makes it highly responsive to the controls and to use relatively modest amounts of tail deflection during high-g maneuvers. The use of relaxed stability enabled a smaller tail to be used, since less force was needed to alter aircraft attitude. The General Dynamics team was the first to take the bold step of eliminating mechanical backups to the FBW system, trusting the aircraft completely to electronics.

Experience with a triplex digital system on the AFTI/F-16 gave GD the confidence to abandon the proven analog FBW system of the earlier Fighting Falcon and adopt the quadruplex digital FBW system for the Block 25 and beyond F-16C/D.

An inflight refuelling socket is mounted on the top of the fuselage just ahead of the fin leading edge. It is normally covered by an inward-hinged door when not in use. The receptacle can accommodate the rigid boom used by USAF aerial tankers, or it can have a probe fixed into it for use with drogues.



Sources:

  1. Combat Aircraft F-16, Doug Richardson, Crescent, 1992.

  2. General Dynamics Aircraft and their Predecessors, John Wegg, Naval Institute Press, 1990.

  3. The American Fighter, Enzo Angelucci and Peter Bowers, Orion, 1987.

  4. United States Military Aircraft Since 1909, Gordon Swanborough and Peter M. Bowers, Smithsonian, 1989.

  5. F-16 Fighting Falcon--A Major Review of the West's Universal Warplane, Robert F. Dorr, World Airpower Journal, Spring 1991.

  6. The World's Great Interceptor Aircraft, Gallery, 1989.

  7. Modern Military Aircraft--F-16 Viper, Lou Drendel, Squadron/Signal Publications, 1992.

  8. Lockheed F-16 Variants, Part 1, World Airpower Journal, Volume 21, Summer 1995.

  9. E-mail from Ben Marselis
 
Jos nyt vielä loppukaneetti tähän AOA aiheeseen.

Kyllä, F-35:ssä FCS:ään on laitettu AOA-raja korkeammalle kuin Gripenissä. Se on kyseisellä konemuotoilulla tarpeen samalla tavalla kuin Hornetissa, mikäli halutaan koneen pystyvän nopeisiin suunnanmuutoksiin, koviin sustained G -liikkeisiin matalissa nopeuksissa, ja toisaalta hyvin hitaaseen lentonopeuteen. Ennenkaikkea AOA-limitissä on kyse hetkestä, josta eteenpäin koneen FCS ottaa koneen hallinnan pilotilta pois epätavallisissa lentotiloissa ja alkaa palauttaa konetta turvallisempaan lentotilaan. F-35:ssä täksi rajaksi ilmoitetaan 50°. Kuten kuuluisasta "F-35vsF-16"-raportista huomasimme, FCS antoi siihen aikaan (AOA limit taisi olla 20°) pilotille hyvän vähän liikkumavaraa ja löysän vasteen. Sitten kun FCS ryhtyi palautustoimiin, liike oli voimakas ja päättäväinen. Tämä kertoo, että F-35:ssä on hyvät ja nopeat ohjainpinnat, ja nopeasti laskutoimituksia tekevä FCS.

Koska F-35 on muodoltaan efektiivisesti epästabiili deltasiipi, se lentää kovalla AOA:lla hidaslentonsa, aivan kuten muutkin deltasiivet. Jotta se pääsee vaikkapa näytösohjelman hidaslento-osuuden kunnialla läpi, sen täytyy 14t painollansa lentää hyvin pystyssä ja kohtuullisen suurella moottoriteholla (vrt. Concorde), koska ilmanvastus on suuri. Hienosti onnistuu ja alfan voi vetää vaikka sinne 40 asteeseen. Lisää moottoritehoa vain tarpeen mukaan, mikä onkin F-35:n yksi vahvuuksista lentolaitteena. Siltä osin se peittoaa vaikkapa sekä nykyisen että tulevan Gripenin, mikä ei ole vaikeaa.

Gripen taasen on muotoilultaan ja aerodynaamisilta ratkaisuiltaan täysin erilainen kone. Se kykenee ilmeisesti öbaut 100 solmun lentonopeuteen ylittämättä 26° alfaa. Yritin pikaisesti etsiä kerrotaanko jossain eri koneiden hidaslentonopeuksia näytöksissä. Tekstinä en löytänyt, toisinaan selostaja saattaa sen sanoa mutta nyt ei ollut aikaa kuunnella miljoonaa youtube-videota. Mikäli F-35 haluaisi näyttää 100 solmun nopeuden, veikkan että alfan todellakin pitäisi olla jossain 40° yläpuolella. Laskunopeus tyhjällä F-35A:lla on 150 solmua, Gripenillä 120 kieppeillä, F-35C:llä kait 130. Rungon muoto, siipien ja ohjainpintojen muotoilu, tehopainosuhde sekä nostovoiman suhde massaan vain sanelevat tämän.

Olen tässä nyt monta päivää koettanut muun ohessa etsiä sitä noin 30min videota, jossa Wandt tai joku muu testipiloteista piti briiffiä ja Q&A:ta FCS:stä ja sanoi, ettei operatiivisessa käytössä kertakaikkiaan tule tilannetta, jossa pilotti voisi Gripenillä tarvita yli 26° alfaa, ja siksi normikäyttiksessä ei ole overridea asetettu. Koneen hidaslento- ja kaarreominaisuuksista voi päätellä, että lausunnossa voi olla perää. En nyt vaan löydä sitä mistään. Pahoittelut.

F-35:n ja JAS-39:n AOA-rajat eivät kerro lainkaan samasta asiasta. Koneet saavuttavat operatiiviset tavoitteensa (kuten vaikka näytöksen hidaslennon) eri mekaniikalla. Lopputulos on sama; standardin näytösohjelman mukainen hidas ohilento suoritetaan tuomaristolle ilmoitetulla nopeudella. Tavoite ei ole esitellä AOA:ta, vaan lentää hitaasti. (Tiesittehän, että näytöohjelmissa on sotilaskoneillakin standardit ja vakioliikkeet, joita arvostellaan? Varsinkin RIATissa tämä on vakio-ominaisuus ja Suomen F-18 on voittanut pari kertaa.)


Kävin vilkaisemassa Aviation Forumin puolelta, samaa AOA-juttua on pohdiskeltu alkuvuodesta Gripenin osalta (#1418->).

Ulkomaankielisissä foorumeissa on silmiinpistävän erilainen kulttuuri, siellä ei yleensä vajota käyttämään "sönkkäämisen" tyyppisiä termejä eikä esiinnytä ylimielisesti tai aggressiivisesti, jos joku sattuu puhumaan asioista eri tasolla kuin millä itse oli liikkeellä. Paneudutaan asiaan ja etsitään viisuatta tai uusia näkökulmia yhdessä. Jos vaikka syntyisi jotain parempaa. Sellaisesta minä pidän. En kilpailusta siitä, kuka on eniten oikeassa oman suosikkinsa kanssa, jos sellainen jollakulla on, tai millaisia henkilöt ovat nimimerkkiensä takana. Henkilöitä ja asenteita vähemmän, ilmailua ja hyväntahtoisen taidokasta kielenkäyttöä enemmän. Kiitos.
 
Ulkomaankielisissä foorumeissa on silmiinpistävän erilainen kulttuuri
Mitä mahtanet tarkoittaa? Tulee mieleen päinvastaisia esimerkkejä (Snafu-Solomon, erinäisten julkaisujen kuten Defensenewsin kommenttikentät). On myös sellaisia, joista ammattitaitoisempi väki on suurelta osin kaikonnut, kuten juuri Keypub. Koska on vaihtoehtoja, toisin kuin meillä. Esimerkiksi Keypubin Gripukka-keskustelun aktiivinen nimimerkki Loke kävi äsken rölläämässä(?) F-16.netissä ja ei ole suoraan sanoen vakuuttanut. Hushkittien yms. spämmäyksellä ei siellä pärjääkään.

Jos jossain ei nahistella, se on ennemminkin merkki siitä, että jäljellä ovat vain samanmieliset.

Täällä hinkataan pilkkua toisinaan liikaa. AOA-kulmakeskstelua väittäisin esimerkiksi tästä. Mitä merkitystä kokonaisuuteen?
 
Viimeksi muokattu:
Back
Top