Hävittäjä designin kehitys

Rakuska

Alikersantti
Osaako kukaan tiivistää, miksi nuo hävittäjäkoneet ovat muuttuneet niistä vanhoista deltasiipisistä massiivisista sikaareista nykyisenkaltaisiksi lentäviksi luteiksi?

Vanhoissa Migeissä ilmanottoaukko oli aivan keulassa ja lentäjä siis vähintään kahden pellin takana ja yksi liekinheitin takana.
Drageneissa ilmanotot olivat näköjään sivuilla ja yksi moottori takana. Komeus pitkä kuin kuuraketti.

Tuo aikaisempi muotoilu on jotenkin karun yksinkertainen ja voi hyvin kuvitella, että koneisiin mahtui polttoainettakin ja koko alusta oli vapaa aseistukselle. Lisäksi ilmanotot olivat kaikkien renkaiden etupuolella. Nämä ei vissiin tykkää imeä kiitoradan hiekkaa sisäänsä.

Nykyinen design on usein 2-moottoria ja ilmanotot koneen alla. Siroja ja hoikkia kuin hyttyset mutta ilmeisesti altiita imemään kiitotien roskat sisäänsä. Kaksi moottoria ehkä auttaa tekniseen vikaan mutta vain vähän IT-ohjuksiin, jotka eivät enää niinkään lämmön perusteella moottoriin hakeudu.
 
Veikkaisin, että modernimpien koneiden ns. sisäänrakennettu epävakaus vaikuttaa osaltaaan muotoiluun. Esimerkiksi Eurofighterin hyvä liikehtimiskyky perustuu käsittääkseni osaltaan tähän epävakaaseen rakenteeseen mitä kompensoidaan digitaalisella fly-by-wire -järjestelmällä. Lisäksi dedikoitujen konetyyppien sijaan aika moni uudempi kone on niin sanottu monitoimihävittäjä, jonka pitää pystyä täyttämään useampi lokero ja tämä täytyy ottaa huomioon suunnittelussa.

Toisekseen modernit koneet sisältävät kaikenlaisia sensoreita ja kehittyneitä elektronisia järjestelmiä mitkä saattavat vaikuttaa muotoiluun ja komponenttien sijoitteluun. Uudemman sukupolven vehkeissä on käytetty myös erilaisia materiaaleja sen perinteisen lentokonealumiinin ja muiden metallien sijaan, kuten vaikkapa komposiitteja.

Ja sitten viimeisenä tietysti tulee se häive. Vaikka kaikki modernit koneet eivät ole varsinaisesti ole häivehävittäjiä, on niissä kuitenkin kiinnitetty suunnittelun osalta huomiota vaikkapa tutkapoikkipinta-alaan esimerkiksi muotoilun ja moottoreiden sijoittelun osalta.
 
50- ja 60-luvuilla kehitettyjen ns. 2. ja 3. sukupolven hävittäjien tärkein tehtävä oli päästä torjumaan nopeat pommikoneet ennen niiden saapumista suurvaltojen omaan ilmatilaan. Vähintään 2 Machin nopeutta pidettiin kriittisenä suorituskykynä. Tuon ajan moottoriteknologialla noihin nopeuksiin pääsemiseen tarvittiin koneen vastuksen minimointia. Delta-siipi (tai ainakin ohut profiili tai suuri nuolikulma), pieni poikkileikkaus ja pitkulainen muoto olivat ajalle tyypillisiä keinoja pienentää vastusta. Kohteena olivat vain pommikoneet (2. sukupolvi) tai usko ohjuksiin oli vahvaa (3. sukupolvi) ja siksi suuren nopeuden vuoksi uhrattuja kaartotaisteluominaisuuksia ei pidetty merkittävinä.

Toisin kuin aloittaja arvelee, tuon ajan hävittäjien sisäinen polttoainekuorma oli pieni. Runko oli solakka ja useimmiten ontto edessä olevan ilmanottoaukon vuoksi. Moottori ei yleensä sijainnut takana, se sijaitsi koneen keskellä, koska tuon ajan moottorit vaativat pitkän suihkuputken opitmaaliseen toimintaan (ja painopisteen hallintaan ennen FBW-aikaa). Ohueen delta-siipeen mahtui vain vähän polttoainetta, jos sitä kannatti edes polttoainesäiliöksi tehdä. Esimerkiksi Drakenin kaikki sisäinen polttoaine sijaitsi paksussa sisäsiivessä rungon ja varsinaisen delta-siiven välissä.

Nykyisten koneiden muoto (ennen häiveen merkittävää vaikutusta muotoihin) tulee tarpeesta lisätä koneen toimintamatkaa, asekuormaa ja liikehtimiskykyä alisoonisilla nopeuksilla. Paksumpaan runkoon mahtuu enemmän polttoainetta, varsinkin kun ilmanotot sijoitetaan rungon ulkopuolelle. Hieman paksumpi siipiprofiili ja pienempi nuolikulma lisää kuormankantokykyä ja pienentää vastusta alisoonisilla nopeuksilla ja suurella kohtauskulmalla. Rungon ja siiven rajakohdan laajentaminen pyöristetyillä muodoilla lisää nostetta ja tilavuutta polttoaineelle.

Uudet ohivirtausmoottorit ovat halkaisijaltaan suurempia kuin aiemmat suorat suihkumoottorit, mikä edelleen pakottaa kasvattamaan rungon poikkileikkausta. Myös suihkuputkista on opittu tekemään huomattavasti lyhyempiä, mikä lyhentää moottoreita. Kaksimoottorisuus johtuu yleensä ennen kaikkea pyrkimyksestä saada käyttöön enemmän tehoa kuin saatavilla olevat moottorit yksinään tarjoavat.

Uudet koneet kykenevät FBW:n avulla toimimaan entistä suuremmilla kohtauskulmilla, joilla rungon alla olevat ilmanotot toimiva parhaiten. Moottoritekniikan ja aerodynamiikan ymmärryksen kehittyminen on mahdollistanut uusille koneille lähes yhtä suuret huippunopeudet kuin aiemmille solakoille koneille.

Näkemys 4. sukupolven koneiden samankaltaisuusesta on kuitenkin varsin pinnallinen. Lentokonesuunnitteluun perehtyneen näkökulmasta esim. F-14, F-15, F-16, F/A-18 ja JAS-39 on suunniteltu hyvin erilaisten ratkaisujen ympärille. Jopa samasta kehityksestä alkaneet ja äkkiseltään samakaltaisilta näyttävät Rafale ja Eurofighter ovat päätyneet monessa päällepäinkin näkyvässä kohdassa hyvin erilaisiin ratkaisuihin. Ehkä lähimpänä toisiaan perusratkaisujen osalta ovat F-15 ja SU-27.
 
Viimeksi muokattu:
Nokan ilmanotto kuoli sillä hetkellä kun hävittäjän tutkasta tuli kriittinen osa kokonaisuutta. Itänaapuri oli tässäkin myöhässä MiG-21:n kanssa, tila vain loppui.
Lightning ensilensi vain vuotta aiemmin. Laskin kuitenkin "nokkailmanottoihin" myös esim. vuoden Migin jälkeen ensilentäneen F-102:n, jonka rungon sivuilla olevan ilmanotot ulottuvat ohjaamon etureunaan ja nokkapyörän etupuolelle sulautuen runkoon ennen siipeä.
 
Viimeksi muokattu:
Aloittaja ei liene nähnyt kovin montaa 2. sukupolven hävittäjää asekuormassa, kun puhuu "koko alustan olleen vapaana aseille". Tyypillinen asekuorma 1960-luvun alun suihkuhävttäjälle oli 2-4 ilmataisteluohjusta, eikä mm. tykkiä ollut välttämättä lainkaan. Esim. Mirage III:n alkuvaiheessa asekuorma oli yksi ainoa R.510-ohjus, tosin jo ensimmäiseen tuotantosarjaan lisättiin Sidewinder-kiskot ja iippojen CJ-sarjaan toiset kaksi. Keveillä koneilla ei yksinkertaisesti ollut kuormankantokykyä, nykyinen Super Hornet 14+1 (ja paljonko F-15EX:ään oli nykyään ängetty?) ripustimellaan olisi siinä väritelevision saapuessa kauppihin ollut aivan scifiä, nykyajan suurempien hävittäjien asekuorma kolkuttelee 2. sukupolven hävittäjien lentoonlähtöpainoa. F-4 Phantom II oli tässä sarjassa poikkeus, se oli aikalaisekseen raskassarjalainen ja jo monitoimihävittäjä.

Myös jo vähän takertuva suhtautuminen vierasesinevahinkoihin on lopulta aika triviaali, ne harvoin ovat kynnyskysymys nykyaikaisellekaan hävittäjälle ja vastaavasti niistä aiheutui vahinkoja myös 50-luvulla, ja kalliita vaurioita on vahingoista viisastuneena pyritty välttämään. Ilmanotto sijoitettiin monissa 1. sukupolven konetyypeissä nokkaan, koska kylki-ilmanottojen kanssa ilmeni kaikenlaisia uudenlaisia ongelmia mm. turbulentin rajakerroksen imeytyessä niihin ja nokkaan ilmaputki oli helppo sijoittaa. Lisäksi (eikä kovinkaan triviaalisti) hävittäjien pääaseena toimivat 40-luvulla vielä tykit (ja usein yhä konekiväärit), ja ilmanoton sijaitessa keulassa ruutikaasut eivät syöksyneet sinne, mikä saattoi heittää kaasutasapainon alistökiömetriseksi eli tukahduttaa moottorin. Varhaiset suihkumoottorit olivat kovin kranttuja ilmavirralle ja Mirageen lisättiin jopa polttoaineenruiskutuksen automaattinen tykkitoiminto, joka hetkellisesti alensi polttoaineensyöttöä kun tykeillä ammuttiin, ja näin piti palamisen ylihapella ja vakaasti käynnissä, vaikka toki myös Miragen siivenjuuritykit sijaitsivat ilmanoton takapuolella. Lisäksi ilmanotosta nokassa ei ollut haittaakaan ennen 60-lukua, jolloin tutkasta ja jokasään toimintakyvystä (mulla on muuten nykyään kova mielihalu kirjoittaa tämä kokonaan yhteen, kuten jokamiehenoikeus. Alan kirjallisuudessa se kuitenkin esiintyy tässä muodossa) alkoi tulla välttämättömyys, ja ahdas nokkakartio rajoittaa tutka-antennin kokoa. Tästä on kritisoitu jopa nykyaikaisia MiG-29- ja Hornet-perheitä.

Draken muuten kirjoitetaan k:lla ja kaksi moottoria ilman väliviivaa, koska "kaksi moottoria" ei ole yhdyssana. Kaksimoottorinen on.
 
Viimeksi muokattu:
Tuosta kaksimoottorisuudesta vielä sen verran, että sehän alkaa olla nykyään enemmän nimenomaan poikkeus. 1980-luvun tai sitä modernimmeista konetyypeistä J-20, J-35, Raptor, Rafale ja Typhoon ovat kaksimoottorisia, ja tietysti Super Hornet mikäli sen uudeksi konetyypiksi laskee, sekä prototyyppiasteella oleva Su-57. Ne kaksimoottoristen isot nimet Hornet, F-15, Su-27 ja MiG-29 ovat 70-luvulta ja näistäkin yhtä vaille kaikki ovat kaksimoottorisia lähinnä siksi, että niiden suorituskykyvaatimuksiin ei yhdellä moottorilla ylletty. Kaksi moottoria tarkoittaa aina kaksia investointi- ja ylläpitokuluja, ja nykaikainen moottorisuunnittelu sekä -teknologia ovat parantaneet luotettavuutta siinä määrin, ettei se enää riitä syyksi vaatia näiden kustannusten hyväksymistä. Vastaavasti siviili-ilmailussa alati kasvaneet ETOPS-hyväksynnät ovat tappanet nelivedot liki sukupuuttoon.

JAS Greippi, FA-50, J-10 ja JF-17 ovat yksimoottorisia, samaten melkein ikuista elämää elävä 70-luvun F-16 ja tärkeimpänä F-35, jotka valmistusmäärällään dominoivat hävittäjämarkkinoita aika suvereenisti. Vastaavasti jo 70-luvulla kolmannen maailman vientimarkkinoiden kuninkaat olivat yksimoottoriset Mirage-perhe ja neukkulaiset MiG-21, MiG-23 ja hävittäjäpommittaja Su-22. Kaksimoottorisista vientimenestyksistä tuohon aikaan ei tule mieleen kuin F-5, kyllä se oli jo silloin nähtävissä (oli toki jo ennen toista maailmansotaa), että yksimoottorisilla alemmat kustannukset noin keskimäärin mahdollistavat suuret tuotantomäärät ja kaksivetoiset taas sitä suurvaltapossua, toki poikkeuksia on molempiin suuntiin.
 
Mirageen lisättiin jopa polttoaineenruiskutuksen automaattinen tykkitoiminto, joka hetkellisesti alensi polttoaineensyöttöä kun tykeillä ammuttiin, ja näin piti palamisen ylihapella ja vakaasti käynnissä
Pahasti off topicina kerron, että myös Hornetista löytyy diskreetti signaali tykin ampumisesta moottorinohjaukselle. Käsittääkseni moottorinohjaus ei kuitenkaan enää käytä tätä signaalia.
 
Pahasti off topicina kerron, että myös Hornetista löytyy diskreetti signaali tykin ampumisesta moottorinohjaukselle. Käsittääkseni moottorinohjaus ei kuitenkaan enää käytä tätä signaalia.
Voisin kuvitella sen olleen siellä ehkä enemmän varmuuden vuoksi, Hornetissahan tykki on tutkan yläpuolella ja mahtaa olla myös LEXien yläreunan yläpuolella, joten ruutikaasut eivät varmaankaan muodosta kovin merkittävää ongelmaa. Super Hornetin kanssahan sitten jopa ripustimia käännettiin ulospäin vähän varmuuden vuoksi, kun simuloinnissa käytettiin liikaa desimaaleja ja pelättiin irtoavien aseiden osuvan koneeseen. Ainakin olen antanut kertoa itselleni, ettei koko ongelmaa lopulta ollut olemassa, mutta tämä havaittiin liian myöhään, kun sarjatuotanto oli jo käynnissä ja asian korjaaminen olisi tullut liian työlääksi eli kalliiksi.
 
OT: Hävittäjädesign on muuten yhdyssana, voidaan kirjoittaa myös väliviivalla, mutta ei erikseen. Vähän nipotusta, sanon vaan kun on otsikossa. Yleensähän täällä ei ole niin tarkkaa, vaikka vähän voi laskea uskottavuutta. Esimerkkinä @Ravenia en muista kenenkään korjanneen, vaikka ei saa todennäköisyyksien vastaisesti yhtään yhdyssanaa oikein 🤭

Perussääntö on, että jos et ole varma, kirjoita yhteen. Tämä koska suurin osa virheistä on erikseen kirjoittamisia, ei päinvastoin
 
OT: Hävittäjädesign on muuten yhdyssana, voidaan kirjoittaa myös väliviivalla, mutta ei erikseen. Vähän nipotusta, sanon vaan kun on otsikossa. Yleensähän täällä ei ole niin tarkkaa, vaikka vähän voi laskea uskottavuutta. Esimerkkinä @Ravenia en muista kenenkään korjanneen, vaikka ei saa todennäköisyyksien vastaisesti yhtään yhdyssanaa oikein 🤭

Jostainhan meidän kaikkien on aloitettava. Itse en puuttunut tähän, koska sana design ei ole edes suomea. On tosin pakko myöntää, etten ole keksinyt sille yleispätevää käännöstäkään.

Perussääntö on, että jos et ole varma, kirjoita yhteen. Tämä koska suurin osa virheistä on erikseen kirjoittamisia, ei päinvastoin

Tämä opetettiin peruskoulussa jo 90-luvulla, yhteenkirjoittamisella on noin 98,3 % todennäköisyys mennä oikein.
 
OT: Hävittäjädesign on muuten yhdyssana, voidaan kirjoittaa myös väliviivalla, mutta ei erikseen. Vähän nipotusta, sanon vaan kun on otsikossa. Yleensähän täällä ei ole niin tarkkaa, vaikka vähän voi laskea uskottavuutta. Esimerkkinä @Ravenia en muista kenenkään korjanneen, vaikka ei saa todennäköisyyksien vastaisesti yhtään yhdyssanaa oikein 🤭

Perussääntö on, että jos et ole varma, kirjoita yhteen. Tämä koska suurin osa virheistä on erikseen kirjoittamisia, ei päinvastoin
Juu se on lukihäiriöisille vaikea tehtävä :D Sitten kun vielä monesti kirjoittaa kännykällä niin kirjoitusvirheet vain lisääntyvät. Oleellista taitaa kuitenkin olla tulla ymmärretyksi eli tekstistä selviää mitä on tarkoittanut. Tuossakaan kyllä varmaan läheskään aina onnistunut.
 
Tukialus koneet oli käsittääkseni yhdessä kehitysvaiheessa pitkälti kaksi moottorisia.Tätä nykyä taidetaan palata yksi moottorisiin silläkin sektorilla.Nykymoottorit on luotettavia ja tupla moottorisissa omat ongelmansa.
 
Lonkalta jos heittelee:

1 moottori:
Sea Venom
Harrier
Etendart
F9F Panther
F3H Demon
F1F Tiger
FJ-1/2/3/4 Fury
A-4 Skyhawk
A-7 Corsair II
F-8 Crusader
F-35 Lightning II

2 moottoria:
Sea Vixen
Scimitar
Buccaneer
Rafale
A-3 Skywarrior
F-4 Phantom II
A-6 Intruder
F-14 Tomcat
F/A-18 Hornet

Listan perusteella sanoisin, että tuplamoottorit ovat olleet ainoastaan US Navyllä vallitseva trendi 70-luvulta nykypäivään ennen F-35:n muuttumista päätyypiksi. Onko sitten kaksimoottorisuus ollut itseisarvo? F-4, F-14 tai A-6 -kokoluokan koneita tuskin olisi ollut edes mahdollista suunnitella yksimoottorisina. Hornet kehitettiin ilmavoimien tarpeisiin kehitetystä YF-17:stä, jossa kaksimoottorisuus oli sisäänrakennettu ominaisuus. 90-luvun alussa aloitettiin JSF-projekti, jonka molemmat ehdokkaat olivat yksimoottorisia. Lisäksi oli peruuntunut kaksimoottorinen A-12 Avenger, joka olisi korvannut A-6:n käyttäen Hornetin moottoriteknologiaa.

Väitän, että kaksimoottorisuus ei ole ikinä ollut kovin korkealla tukialuskoneisen vaatimuslistalla. Useissa anekdooteissa on kyllä kuultu lentäjien arvostavan "varamoottoria" kaukana meren päällä.
 
Viimeksi muokattu:
Väitän, että kaksimoottorisuus ei ole ikinä ollut kovin korkealla tukialuskoneisen vaatimuslistalla. Useissa anekdooteissa on kyllä kuultu lentäjien arvostavan "varamoottoria" kaukana meren päällä.

Dassault aikanaan argumentoi Aeronavalelle kaksimoottorista Jaguar M:ää vastaan, vedoten konetyypin hallittavuusongelmiin yksimoottoritilanteessa (mihin vastattiin kehittämällä Adour-moottoreille jälkipolton osateho, joka oli nopea syttymään). Muuten ihan validi argumentti - ainakin siihen saakka, kunnes Adour Mk. 102 oli vielä kehityksessä - mutta Dassaultin oma ehdokas Super Etendard oli yksimoottorinen...

Lopputuloksena Aeronavale luonnollisesti valitsi Super Etendardin. Dassault lobbasi voimalla itsensä asevoimien hovihankkijaksi, mutta asiaan varmaankin vaikutti myös Exocet-ohjuksen integraaatio ja Agave-tutka, mitä Jaguarissa saatiin odottaa vasta Intian vientimalleihin IM 1980-luvun puolivälissä.

(Patongit saisivat muuten vähän koota itseään tuon aksenttimerkkinsä kanssa. Sitä ryöstöviljellään kuin maataloustukia)

Kaksimoottoristen tukialuskoneiden listaan olisi voinut lisätä idän ihmeet Su-33 ja MiG-29K, mutta ne tietysti ovat luonnostaan kaksimoottorisia samasta syystä kuin Hornet. Se yksimoottorinen itäblokin tukialuskone Yak-38 olikin sitten ähäkutti kolmimoottorinen. Karkeasti ottaen voisi kai sanoa, että tukialuskoneiden historiassa kaksimoottorisia on ollut tiheämmässä kuin ilmavoimissa, erityisesti lukumääräpainotettuna, mutta erityinen suunnitteluvaatimus se on ollut harvoin. Vaikkapa kevyen Skyhawkin toteuttaminen kaksimoottorisena olisi ollut vaikeaa niin tilan, massan kuin kustannustenkin puolesta, enkä muista yhdenkään operaattorin tätä edullista mutta suorituskykyista konetyyppiä koskaan yksimoottorisuudesta moittineen. Aussit ja kiivit käyttivät sitä jopa tukialustensa torjuntahävittäjänä, missä menestymisen tutkattomalla ja alisoonisella rynnäkkökoneella jo saattoikin hyvällä omatunnolla kyseenalaistaa. Koneessa ei muistaakseni ollut edes tykkien ilmataistelutähtäintä eli ennakonlaskinta (tosin aussien A-4G:ssä oli räätälöity avioniikka, joten ehkä se lisättiin?), joten tapaus osoittanee lähinnä miten edulliset hankinta- ja käyttökustannukset olivat eri merivoimillekin redundanssia merkittävämpi kysymys.

Tukialus koneet oli käsittääkseni yhdessä kehitysvaiheessa pitkälti kaksi moottorisia.Tätä nykyä taidetaan palata yksi moottorisiin silläkin sektorilla.Nykymoottorit on luotettavia ja tupla moottorisissa omat ongelmansa.
Tällaiset hupiukot laitetaan suoraan ignoreen, kulkematta lähtöruudun kautta.
 
Dassault aikanaan argumentoi Aeronavalelle kaksimoottorista Jaguar M:ää vastaan, vedoten konetyypin hallittavuusongelmiin yksimoottoritilanteessa (mihin vastattiin kehittämällä Adour-moottoreille jälkipolton osateho, joka oli nopea syttymään). Muuten ihan validi argumentti - ainakin siihen saakka, kunnes Adour Mk. 102 oli vielä kehityksessä - mutta Dassaultin oma ehdokas Super Etendard oli yksimoottorinen...

Lopputuloksena Aeronavale luonnollisesti valitsi Super Etendardin. Dassault lobbasi voimalla itsensä asevoimien hovihankkijaksi, mutta asiaan varmaankin vaikutti myös Exocet-ohjuksen integraaatio ja Agave-tutka, mitä Jaguarissa saatiin odottaa vasta Intian vientimalleihin IM 1980-luvun puolivälissä.

(Patongit saisivat muuten vähän koota itseään tuon aksenttimerkkinsä kanssa. Sitä ryöstöviljellään kuin maataloustukia)

Kaksimoottoristen tukialuskoneiden listaan olisi voinut lisätä idän ihmeet Su-33 ja MiG-29K, mutta ne tietysti ovat luonnostaan kaksimoottorisia samasta syystä kuin Hornet. Se yksimoottorinen itäblokin tukialuskone Yak-38 olikin sitten ähäkutti kolmimoottorinen. Karkeasti ottaen voisi kai sanoa, että tukialuskoneiden historiassa kaksimoottorisia on ollut tiheämmässä kuin ilmavoimissa, erityisesti lukumääräpainotettuna, mutta erityinen suunnitteluvaatimus se on ollut harvoin. Vaikkapa kevyen Skyhawkin toteuttaminen kaksimoottorisena olisi ollut vaikeaa niin tilan, massan kuin kustannustenkin puolesta, enkä muista yhdenkään operaattorin tätä edullista mutta suorituskykyista konetyyppiä koskaan yksimoottorisuudesta moittineen. Aussit ja kiivit käyttivät sitä jopa tukialustensa torjuntahävittäjänä, missä menestymisen tutkattomalla ja alisoonisella rynnäkkökoneella jo saattoikin hyvällä omatunnolla kyseenalaistaa. Koneessa ei muistaakseni ollut edes tykkien ilmataistelutähtäintä eli ennakonlaskinta (tosin aussien A-4G:ssä oli räätälöity avioniikka, joten ehkä se lisättiin?), joten tapaus osoittanee lähinnä miten edulliset hankinta- ja käyttökustannukset olivat eri merivoimillekin redundanssia merkittävämpi kysymys.


Tällaiset hupiukot laitetaan suoraan ignoreen, kulkematta lähtöruudun kautta.
OK,heippa
 
Back
Top