Ilmavoimien tulevaisuus

[Elmo]

En ole insinööri joten en voi asiaa seikkaperäisesti selittää, mutta dopplervaikutuksella tutkassa lähetetyn pidennetyn pulssin ja vastauksen välille syntyvien erojen kautta pystytään laskemaan kohteen nopeus tutka-aseman akselilla, ja näin ylläpitämään kohteen näkymistä tutkassa taustakohinaa vasten, mikä loi hävittäjille kyvyn löytää ja seurata luotettavasti maasta syntyvän kohinan taustalla olevaa kohdetta.

Kuitenkaan tämä ominaisuus ei poista taustalla olevia häiriöitä, ja luo sarjan omia ongelmiaan. MM. tutkaseurantaa voidaan pyrkiä välttämään kääntymällä sivuttain tutkaan nähden (3/9 line), tällöin kohteen nopeus tutkaa päin tippuu lähes nollaa ja menee nopeutensa puolesta samaan sarjaan kuin tiputettu silppu tai maasta aiheutuvat häiriöt. Tällä toimintaperiaatteella on jenkkilässä termi "Notching" jonka onnistunut toiminta edellyttää tiedonsaantia kohteen suuntimasta esim. tutkavaroittimella ja lopputuloksena tavoitellaan hetkellistä katoamista tutkasta tai maalinosoittimen keilasta jolloin kohtituleva ohjus voidaan tehdä vaarattomaksi. Ilman silppua, kohde voi kuitenkin näkyä horisonttia vasten koska tutkan saama vaste tulee puhdasta horisonttia vasten.

Kuinka kaukana koneen täytyy lentää, jotta se pysyy tutkakatveessa? Käsittääkseni on aivan sama kuinka tehokas tutka onkaan kyseessä, niin alle kilometrin korkeudella lentävä kone pysyy piilossa lähes kohteeseen asti, eikä kohde kerkeä reagoida ajoissa, koska tutka-aallot kulkevat suoraan ylöspäin ja kohde lähestyy maapallon suuntaisesti alapuolelta. Siihenhän niiden b1 ja b2-pommikoneiden toimintaperiaatekin perustuu.

 

[kunnas]

Kuinka kaukana koneen täytyy lentää, jotta se pysyy tutkakatveessa? Käsittääkseni on aivan sama kuinka tehokas tutka onkaan kyseessä, niin alle kilometrin korkeudella lentävä kone pysyy piilossa lähes kohteeseen asti, eikä kohde kerkeä reagoida ajoissa, koska tutka-aallot kulkevat suoraan ylöspäin ja kohde lähestyy maapallon suuntaisesti alapuolelta. Siihenhän niiden b1 ja b2-pommikoneiden toimintaperiaatekin perustuu.

Tuon pystyy laskemaan pythagoran
lausekkeella. Eli katentti^2+katentti^2=hypotenuusa^2. Eli vastaus kysymykseen on ((6378+1)^2-6378^2)^0.5=113 km

 

[Einomies1]

Suomelle puolustavana osapuolena on aivan sama missä se taistelunjohto toimii. Kallioluola tai kontti keskellä metsää on huomattavasti taistelunkestävämpi ja erityisesti taloudellisempi. Tärkeintä on kuitenkin viestiyhteyksien toimivuus. Suomessa Ilmavoimien radiotukiasemaverkko ei koostu muutamista asemista vaan suuresta määrästä asemia. Jenkit taas toimivat enemmän hyökkäävästi ja vieraassa ilmatilassa joten niin valvonnan kuin tstjohdonkin tulee olla etupainotteista ja tässä alakatveiden minimointi on tärkeää.

Ok, voit olla oikeassa tuossa, en rupeä kiistämään. Tärkeimmät on tietty nuo maahan sijoitetut tutkat (ajanmukaisuus, selviytymiskyky, verkko ym.) ja toimiva tst-johto. Silti pitäisin AEW-C koneen hankintaa suorituskykyä parantavana toimena jolle olisi kyllä tarvetta. Toinen, edullisempi vaihtoehto olisi tuot J-LENS mutta sen taistelunkestävyys on staattisena heikompi vaikka hinta ja huollontarve on alhaisempia kuin lentokoneella.

SAABilla tai CASAlla voi olla pienempi RCS verrattuna Boeing 707, mutta mitä merkitystä tällä on kun kaikki havaitaan kuitenkin max kantamalta tai ainakin melkein. Tästä samasta syystä on aivan sama pitääkö AEW-kone tutkaansa päällä vai ei.

No ei se nyt ihan noin ole. Tottakai tutkakone on hyödyllisin silloin kun se käyttää tuota tutkaansa ja jakaa tietoa muille järjestelmille. Nykyaikaiset tutkakoneet kykenevät mittaamaan yli 300 km etäisyydelle 360 asteen sektorissa joten ei niitä nyt noin vaan yllätetä. En usko että miltään 300-400km kantamalta suhteellisen ketterää, pientä tutkakonetta saataisiin helpolla alas tai sen kykyä merkittävästi heikennettyä. On noilla tutkakoneillakin omat omasuojajärjestelmänsä jos nyt vihollinen pääsisi jotenkin konetta ampumaan tai yllättämään.

Nyt on kyllä perustavaa laatua olevat konseptit kuin historia niin hukassa etten tiedä miten tätä keskustelua voisi kääntää järkevään suuntaan ilman että defenssit vain vahventuvat tästä eteenpäin.

Lähinnä rakentavaan keskusteluun nähden voin vaan sanoa etteivät ne signaalitiedustelu- järjestelmät ja vaiheistetut tutkat muutu sen maagisemmaksi vaikka ne ilmassa lentävätkin. Myös tutkan havainnointikyky ei muutu miksikään vakioksi harpilla piirretyn ympyrän alueella, vaan matalalla lentävät kohteet ovat yhä ongelma mutta eri syystä, Matalalla ongelma on erinäisten asioiden muodostamat katvealueet, korkealla kohteen erottelu taustakohinasta.

Myöskään se erieye (ja muut tutkakoneet) ei ole immuuni häirinnälle vaan päinvastoin huomattavan altis sille. Korkealla liikkuvaan ja säteilevään kohteeseen voidaan vaikuttaa esim pelkällä silpulla jota on massakäytetty jo Unkarin kansannousun kukistamisesta Vietnamin massapommituksiin ja muihin suurvaltojen sotiin. mm Prahan valtaukseen käytettyjen vdv:n maahanlaskua suojattiin pudottamalla silppua yli 300km pitkän ilmakaistaleen luomiseksi kokonaisen päivän ajan, minkä lisäksi Neuvostoliitto käytti monia häirintään erikoistuneita koneitaan häiritäkseen sekä viestiverkostoa että tutka-asemia. Toisaalta Venäjän kapasiteetti vastaavaan toimintaan on kyllä vähentynyt neukkulan katoamisesta johtuen, muttei kuitenkaan poistunut. Venäjän kapasiteetti havaita ja häiritä awacs-koneita on konkreettinen eikä pelkästään ohjuksista riippuvainen.

Joo, anteeksi vaan jos tarkoitat "Operation Northern Watch" aikaa niin se meni ulkomuistista väärin. Operaatio "Provide Comfort" kesti 1991-1996 joulukuuhun ja 1997 tammikuusta- 2003 toimi tuo "Northern Watch". http://www.afhso.af.mil/topics/factsheets/factsheet.asp?id=19873
Olisit voinut kyllä oikaista tiedon itsekkin mutta eipä mitään, myönnän virheeni.

Nyt sitten liikutaan tuon tutkateknologian väitteiden suhteen sellaisella alueella jossa pitää löytyä relevanttia lähdettä noiden väitteiden tueksi. Muuten jutut on "musta tuntuu" alueelta.
Jos viitsii vähänkään liikkua sivustoilla jossa noita AWACS/AEW -järjestelmiä esitellään niin kyllä valmistajat ja muut lähteet esittävät lentokoneeseen sijoitettua tutkajärjestelmää kykeneväksi havaitsemaan matalalla lentäviä UAV:a ja risteilyohjuksia hävittäjistä puhumattakaan.
Tuossa Northrop Grummanin esittely E-3 Sentry AWACS tutkajärjestelmästä (AN/APY-1 ja AN/APY-2): http://www.northropgrumman.com/capabilities/awacsapy2/documents/awacs.pdf

AN/APY tutka käyttää kehittyneitä Doppler-aaltomuotoja erottaakseen kohteet taustavälkkeestä. E-3 Tutka toimii S-aaltoalueella kuten meidän Groundmaster 403 tutkammekin. RSIP-ohjelma pitää tutkat jatkuvasti päivitettynä kaikkein kehittyneintäkin uhkaa vastaan ja mm. ELSO/ECCM kykyä päivitetään jatkuvasti. Ei tuo tutkan toimintakyky nyt ihan silppupilveen pysähdy kuten väität. Toki kaikkea voi häiritä mutta kilpajuoksua nuo kyvyt ovat.

ELTAn ja SAAB:n tutkat ovat myös nykyaikaisia joissa on kykyä kyllä toimia myös kovassa elektronisessa sodankäynnissä. Turha kuvitella että länsi olisi jotenkin pysähtynyt tai tietämätön venäjän kyvyistä ja luottaisi siihen että systeemiä ei häiritä tai yritetä tuhota sodassa tai että se toimisi vain rauhan aikana kun silppupilviä on sodanaikana niin paljon ilmassa. Miten hukassa tuollainen ajattelu onkaan?

Mielenkiintoinen tarina Prahasta, lähes puolen vuosisadan takaa mutta miten se liittyy tutkakoneisiin kun ensimmäinen E-3 näki päivänvalon 1977 USAF:ssa? Prahassa tai Saksan puolella ei taidettu kovin paljon ilmataistella vai?
Valaise toki hieman mitä tarkoitat tuolla historialla kun sinulla se puoli on hallussa näköjään?

Kyllähän silppu on käyttökelpoista varmasti, sitä en kiistä koska sitä edelleen käytetään laajasti omasuojajärjestelmissä mutta kyllä pitää olla aika mielikuvitus jos ajattelisi venäjän kykenevän levittämään 300 km:n matkalla silppua 8-12 tuntia jatkuvalla syötöllä! Paljonko lentokoneita siihen tarvittaisiin ja paljonko ammuttaisiin alas? Ei silppu nyt mikään ihmeitä tekevä voima ole ja ajattele nyt paljonko eforttia ja kalustoa tuollaiseen menisi nykyään. Toisekseen miten ja missä laajudessa tuonkaltaisesta toiminnasta olisi edes hyötyä nykyään? Nyt ei olla Unkarissa vuonna 1968.

Silpun teho harhautuksessa riippunee paljolti siitä että sitä käytetään oikein ja oikeaan aikaan suhteessa kohteeseen kun silppu leijailee hitaasti alaspäin ja tullikin vaikuttaa siihen. Samassa tarvitaan lentokoneen oikeata lentorataa/väistöliikettä ja tietoa mistä ja kuinka kaukaa uhka tulee.

 

[Mustaruuti]

Kuinka kaukana koneen täytyy lentää, jotta se pysyy tutkakatveessa?

Tuon pystyy laskemaan pythagoran
lausekkeella. Eli katentti^2+katentti^2=hypotenuusa^2. Eli vastaus kysymykseen on ((6378+1)^2-6378^2)^0.5=113 km

Jep, melkein näin.

http://en.wikipedia.org/wiki/Radar_horizon

However, since the pressure and content in water vapor of the atmosphere varies with height, the path used by the radar beam is refracted by the change in density. With a standard atmosphere, electromagnetic waves are generally bent or refracted downward. This reduces the shadow zone but causes fault in the distance and height measuring. In practice, to find

one must be using a value of 8.5·

km for the effective Earth's radius

(4/3 of it), instead of the real one.

Laskin: http://members.home.nl/7seas/radcalc.htm

 

[peelo]

SAABilla tai CASAlla voi olla pienempi RCS verrattuna Boeing 707, mutta mitä merkitystä tällä on kun kaikki havaitaan kuitenkin max kantamalta tai ainakin melkein. Tästä samasta syystä on aivan sama pitääkö AEW-kone tutkaansa päällä vai ei.

No ei se nyt ihan noin ole. Tottakai tutkakone on hyödyllisin silloin kun se käyttää tuota tutkaansa ja jakaa tietoa muille järjestelmille. Nykyaikaiset tutkakoneet kykenevät mittaamaan yli 300 km etäisyydelle 360 asteen sektorissa joten ei niitä nyt noin vaan yllätetä. En usko että miltään 300-400km kantamalta suhteellisen ketterää, pientä tutkakonetta saataisiin helpolla alas tai sen kykyä merkittävästi heikennettyä. On noilla tutkakoneillakin omat omasuojajärjestelmänsä jos nyt vihollinen pääsisi jotenkin konetta ampumaan tai yllättämään.

Kommentoin sinun lausettasi että AEW-kone voi sammuttaa tutkansa jos sitä jokin uhkaa. Eli tutkan sammuttamisesta ei ole hyötyä koska kyseessä iso maali ja jotta koneesta on hyötyä se lentää alueella jossa se on koko ajan vihollisen seurannassa.

 

[min3mat]

Kuinka kaukana koneen täytyy lentää, jotta se pysyy tutkakatveessa? Käsittääkseni on aivan sama kuinka tehokas tutka onkaan kyseessä, niin alle kilometrin korkeudella lentävä kone pysyy piilossa lähes kohteeseen asti, eikä kohde kerkeä reagoida ajoissa, koska tutka-aallot kulkevat suoraan ylöspäin ja kohde lähestyy maapallon suuntaisesti alapuolelta. Siihenhän niiden b1 ja b2-pommikoneiden toimintaperiaatekin perustuu.

Asia menee jotakuinkin kuten Kunnas sanoi, sillä huomiolla että sekä havaitsevan että havaittavan laskettu korkeus nostaa tutkahorisonttia (kilometrin lentokorkeus nostaa tutkahorisonttia noin parillakymmenellä kilometrillä jos tutka on metrin korkeudella, 100m korkeudella oleva kohde näkyy noin 170km asti. B-1 koneen suhteen olet myös oikeassa mutta B-2 kone puolestaan ei ole suunniteltu matalalentoa varten, vaan häiveominaisuuksiinsa luottaen mahdollisimman korkean lentoprofiilin pommittajaksi josta kertoo mm. koneen ~800km/h maksiminopeus

Kuitenkin ns. oikeassa elämässä lentoprofiilit k. koneille ovat yleensä laskettu korkeaan, taloudelliseen lentoon ja matalalla tapahtuvaan ilmapuolustuksen läpäisyyn jossa saatua korkeutta käytettiin myös kiihdyttämään konetta jonka jälkeen kone palaa korkealla taas polttoainetta säästäen (hi-lo-hi profiili). Ongelmaksi jatkuvaan matalalentoon muodostuu huomattava polttoainekulutus, miehistön (lentäjän) rasitus ja koneen hidas nopeus matalalla joka voi tiputtaa toimintasädettä huomattavasti. Erinäisiä tapoja torjua matalalentäviä kohteita kyllä on olemassa (, muut havainnointijärjestelmät, aistivalvonta ja ilmatorjunnan hajauttaminen)

Nyt sitten liikutaan tuon tutkateknologian väitteiden suhteen sellaisella alueella jossa pitää löytyä relevanttia lähdettä noiden väitteiden tueksi. Muuten jutut on "musta tuntuu" alueelta.
Jos viitsii vähänkään liikkua sivustoilla jossa noita AWACS/AEW -järjestelmiä esitellään niin kyllä valmistajat ja muut lähteet esittävät lentokoneeseen sijoitettua tutkajärjestelmää kykeneväksi havaitsemaan matalalla lentäviä UAV:a ja risteilyohjuksia hävittäjistä puhumattakaan.
Tuossa Northrop Grummanin esittely E-3 Sentry AWACS tutkajärjestelmästä (AN/APY-1 ja AN/APY-2): http://www.northropgrumman.com/capabilities/awacsapy2/documents/awacs.pdf

Kyse ei ole siitä etteikö kohdetta pystytä havaitsemaan, vaan kyse on millä etäisyydellä havainnointi tapahtuu. Kuten olen jossain aikaisemmin sanonut, vanhalla 50- luvun tutkallakin voidaan kyllä havaita upouusimpia häivelaitteita, jos kohde lyödään metrin päähän tutkasta. Näinollen oleelliseksi kysymykseksi tulee, näkyykö se 10m korkeudella lentävä UAV todellakin tutkassa 400km, vai 40km vai 400m päästä?

Taustakohina ja etäisyys kohteesta vaikuttaa myös oleellisesti siihen millä etäisyydellä havainnointi tehdään. Kyse on siis samasta asiasta kuin maalla omakotitalossa asuvan henkilön telkkarilähetyksen pätkintä tai ettei x- kanavaa näy telkkarissa ollenkaan. Kyseessä on yksinkertaisesti signaalin heikkeneminen esim. etäisyydestä ja tuulen aiheuttamien Puuston liikkeiden häirinnästä. Tietoa kohinan vaikutuksesta tutkiin löytyy mm. Tutkajärjestelmiä valmistavilta yrityksiltä ja puolustusteollisuudelta sekä viranomaisilta Nopeana esimerkkinä:

Easat, Vladimir Stoiljković, effects of rain on performance of maritime radars

http://www.easat.com/downloads/industry-white-papers/maritime-radar-performance.pdf

The Defense Technical Information Center. Radar clutter in air defence systems.

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/834960.pdf

AN/APY tutka käyttää kehittyneitä Doppler-aaltomuotoja erottaakseen kohteet taustavälkkeestä. E-3 Tutka toimii S-aaltoalueella kuten meidän Groundmaster 403 tutkammekin. RSIP-ohjelma pitää tutkat jatkuvasti päivitettynä kaikkein kehittyneintäkin uhkaa vastaan ja mm. ELSO/ECCM kykyä päivitetään jatkuvasti. Ei tuo tutkan toimintakyky nyt ihan silppupilveen pysähdy kuten väität. Toki kaikkea voi häiritä mutta kilpajuoksua nuo kyvyt ovat.

Voin uskoa tämän väitteen jos pystyt selittämään mitä eroa on kehittyneellä doppler- aaltomuodolla ja tavallisella doppler-aaltomuodolla, (vai onko argumentti yleisesti että doppler on se kehittynyt aaltomuoto, jolloin argumentti on ns. markkinapuhetta kuten lineaarinen etäisyysmittari ja viivoitin).

Silpun vaikutuksesta tutkiin puolestaan on tehty lähes viimeiset 70 vuotta kehitystyötä eikä sen vaikutuksia ole vieläkään pystytty kokonaan poistamaan, vaan lähinnä lieventämään. Puhe siitä että tutkajärjestelmä pystyy maagisesti näkemään silpun läpi kertoo että perusasioita tulisi hieman miettiä ennen näiden mainospuheissa olevien maagisten kirjainyhdistelmien ja sivistyssanojen viljelemistä.

HU Song,LU Jing-shuang,XU Tong(Department of Aviation Electronic Engineering,Aviation University of Air Force,Changchun 130022,China)

http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-CCYD200803006.htm

Pouliguen, P. ; CELAR, Bruz, France ; Bechu, O. ; Pinchot, J.L. , Effect Evaluation of Chaff Supress Jammin on Power Attenuation of Radar Signal

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=1552180&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D1552180

Asiasta on myös kirjoittanut Merrill Skolnik kirjassaan Radar Handbook, jossa selitetään perustasolla tutkajärjestelmien toimintaa, tutkakantaman laskentaa eri tilanteissa (sekä erityyppisten kohinan vaikutusta), rcs:ää, tutkakaikua ja eri tutkien toimintaperiaatteita. Suosittelen lämpimästi jos aihe todella kiinnostaa, vaikka hinta on todella kova (kuten muissakin tämän aihepiirin kirjoissa).

http://www.amazon.com/Radar-Handbook-Edition-Merrill-Skolnik/dp/0071485473

ELTAn ja SAAB:n tutkat ovat myös nykyaikaisia joissa on kykyä kyllä toimia myös kovassa elektronisessa sodankäynnissä. Turha kuvitella että länsi olisi jotenkin pysähtynyt tai tietämätön venäjän kyvyistä ja luottaisi siihen että systeemiä ei häiritä tai yritetä tuhota sodassa tai että se toimisi vain rauhan aikana kun silppupilviä on sodanaikana niin paljon ilmassa. Miten hukassa tuollainen ajattelu onkaan?

Tähän argumenttiin en haluaisi edes koskea. Kuitenkin sen verran korjaan ettei häirintäsignaalissa ole kysymys silpusta vaan yksinkertaisesti häirintäsignaalia lähettävän kohteen tehosta verrattuna häirittävän kohteen signaalin voimakkuuteen. Venäjällä fysiikan ja elsotoiminnan ymmärrys on aina ollut korkealla tasolla. Yksi käänteinen elävän elämän esimerkki on MiG-25 koneen tutka jonka lähetysteho oli suunniteltu massiviseksi jotta pommikoneiden häirintäjärjestelmät eivät kykenisi vaikuttamaan tutkan toimintaan.

Mielenkiintoinen tarina Prahasta, lähes puolen vuosisadan takaa mutta miten se liittyy tutkakoneisiin kun ensimmäinen E-3 näki päivänvalon 1977 USAF:ssa? Prahassa tai Saksan puolella ei taidettu kovin paljon ilmataistella vai?
Valaise toki hieman mitä tarkoitat tuolla historialla kun sinulla se puoli on hallussa näköjään?

Tutkakoneen toimintaperiaate ei eroa millään oleellisella tavalla maalla olevan tutkan toimintaperiaatteesta, vaan kumpikin toimii samoja fysiikan periaatteita noudattaen. Lähinnä esimerkki oli tarkoitettu näyttämään kuinka häirintää lähettäisiin toteuttamaan ja mihin tavoitteisiin sillä pyrittäisiin, sillä samalla periaatteella on hyökätty ilmasta niin Prahaa, Afganistania, Pohjois-Vietnamia ja Irakia vastaan.

Kyllähän silppu on käyttökelpoista varmasti, sitä en kiistä koska sitä edelleen käytetään laajasti omasuojajärjestelmissä mutta kyllä pitää olla aika mielikuvitus jos ajattelisi venäjän kykenevän levittämään 300 km:n matkalla silppua 8-12 tuntia jatkuvalla syötöllä! Paljonko lentokoneita siihen tarvittaisiin ja paljonko ammuttaisiin alas? Ei silppu nyt mikään ihmeitä tekevä voima ole ja ajattele nyt paljonko eforttia ja kalustoa tuollaiseen menisi nykyään. Toisekseen miten ja missä laajudessa tuonkaltaisesta toiminnasta olisi edes hyötyä nykyään? Nyt ei olla Unkarissa vuonna 1968.

Peelon laittamassa youtube-videossa voidaan nähdä useita silputuksia Varsovan liiton sotaharjoituksista. Jo parilla hävittäjällä voidaan luoda keskipitkiä käytäviä, parilla kuljetus/pommikoneella puhutaan sadoista kilometreistä ja kestona parista tunnista, korkeudesta riippuen. Kuitenkin toiminta ei sinänsä edellytä massiivista logistiikkaa taustallaan vaan lähinnä silppua ja hävittäjien kohdalla pudottamiseen käytettyjä kanistereita. Toiminnan suora hyöty on esim. liikkuvan muodostelman kokoonpanon, määrän ja tarkoituksen havainnoinnin vaikeuttaminen sekä aiheutuneella kohinalla voidaan suojata maahanlaskuosastoa tai pommittajia suuremmilta ilmatorjuntajärjestelmiltä. tai estää kriittisen tutka-aseman toiminta tietystä suunnasta


Yleisesti olen siis sanomassa seuraavaa:

• Tutkakoneella voidaan nähdä kohteita, mutta havainnointietäisyys laskee huomattavasti kun kohde lentää matalalla tai toimii häirinnän tukemana jolloin mainostetut edut eivät juurikaan päde maalla sijaitsevaan tutkaan verrattuna
• Maalla olevien seurantatutkien katvealueita voidaan lieventää huomattavasti halvemmilla toimenpiteillä ja hankinnoilla (vaihtoehtoiset, kuten optiset/lämpökamera- havainnointijärjestelmät, hajauttaminen, aistihavainnointi)
• Oli tutkajärjestelmä ilmassa tai maassa, sitä vastaan tulee kohdistumaan häirintää kun kansainvälinen kovapanosammunta alkaa sillä Venäjä, ja sen edeltäjä Neuvostoliitto ovat historiassa moneen kertaan todentaneet osaamistaan, häirintäkaluston määrää ja käyttövalmiuttaan ja tutkakone ei ole immuuni tälle häirinnälle vaan toimii samoilla toimintaperiaatteilla, samojen fysiikan lakien alaisena kuin maalla olevat tutkat

 

[min3mat]

tuplaviesti

 

[Sugsilla]

Tämän päivän (11.5.15) Karjalaisessa oli kohtuullisenkokoinen juttu puolustusvoimien tulevista hankinnoista, joita täytyy lähteä vetämään tällä hallituskaudella. Jutussa käsiteltiin lähinnä ilma- ja merivoimia.

Valitettavasti jutun netti versio on täysin turha.

http://www.karjalainen.fi/uutiset/u...puolustushankinnat-odottavat-uutta-hallitusta

Paperiversiossa uutiseen paneudutaan syvällisemmin, ja mukana on ilmavoimien entisen komentajan kenraalimajuri Lauri Purasen julkilausumia.
Sen enempää en rupea tekstiä siteeraamaan, vaan tarvittaessa lehteä voi etsiä vaikka kirjastoista, mutta heitän kuitenkin paperiversiosta muutaman täkyn.

• raha. 5-10 miljardia
  
  
• Moderneja hävittäjiä tuottavia maita ainakin. Usa, Ruotsi, Kiina, ja Venäjä.
  
  
• On loogista että hävittäjät jatkavat länsimaiselta pohjalta
  
  
• Voidaan korvata kahdellakin konetyypillä
  
  
• Ilmavoimat ei halua rynnäkkökoneita. (pelkästään ilmasta maahan)

 

[Mustaruuti]

Ajattelin, että voisi olla mielenkiintoista tehdä pieni rinnakkaisvertailu entisten, nykyisten ja tulevien hävittäjien perus-prinsiippien osalta. Tiedot helpoiten saatavista lähteistä (wikipedia etc, saa korjata, jos huomaa puutteita)

Tyhjäpaino kg

Gripen C 6 800
Draken 7 400
Gripen NG 8 000
F-16C Block 50 8 570
---
Rafale 10 300
F-18 C 10 400
Typhoon 11 000
---
F-15 C 12 700
F-35 13 200
Superhornet 14 550
---
F-22 19 700

Nähdään, miten F-35 ja Superhornet ovat raskaampia kuin "raskas" F-15. F-22 on täysin omassa luokassaan. Mielenkiintoista on, että F-22 painaa enemmän, kuin lentävä linnoitus, B-17, joka painoi tyhjänä 16.000 kg.


Polttoaine (sisäinen) kg

Draken 2 240
Gripen C 2 400
---
F-16C Block 50 3 175
Gripen NG 3 360
---
Rafale 4 700
F-18 C 4 930
Typhoon 5 000
---
F-15 C 6 100
Superhornet 6 780
---
F-22 8 200
F-35 8 382

Nähdään, miten vähän Draken ja vanhempi Gripen vetivät polttoainetta. Vastaavasti F-35 vetää enemmän polttoainetta, kuin edes Superhornet tai F-22. Gripen NG polttoainetäyttö kasvanut merkittävästi.


Fuel fraction (polttoaineen suhde kokonaispainoon) - kuvaa polttoaineen riittävyyttä (isompi kone ja isompi vastus kuluttaa enemmän polttoainetta)

Draken 0,23
---
Gripen C 0,26
F-16C Block 50 0,27
---
F-22 0,29
Gripen NG 0,30
Typhoon 0,31
Rafale 0,31
Superhornet 0,32
F-18 C 0,32
F-15 C 0,32
---
F-35 0,39

Nähdään, miten Draken oli todellinen torjuntahävittäjä. Käskystä ilmaan, ohjukset matkaan ja takaisin. Muuhun kaarteluun ei paljon ollut reserviä. Samoin vanha Gripen ja F-16 ovat alhaisella polttoaineen riittävyydellä varustettuja. Niitä onkin käytetty laajasti lisäpolttoainesäiliöiden kanssa ja esim. F-16 viritelty CFT. Toisessa ääripäässä on F-35, joka on selkeästi suunniteltu pitkän kantaman operointiin ilman ulkoisia säiliöitä.

Ehkä suurin yllätys itselleni oli F-22. Sen polttoainemäärä on naurettava. Ilman tankkereita se ei kykene pitkän kantaman Air Dominance -tehtäviin. Asiasta on valitettukin yleisesti, mutta en silti arvannut että tilanne noin huono.


Työntövoima (kg)

Draken 7992
Gripen C 8206
---
Gripen NG 9990
F-16C Block 50 12946
--
Rafale 15291
F-18 C 16310
---
Typhoon 18349
F-35 19470
Superhornet 19980
F-15 C 21549
---
F-22 31804

On aika mielenkiintoista, että F-35 yhdellä moottorilla on tehokkaampi kuin kahden moottorin Rafale, F-18 ja Typhoon. F-22 on taas täysin omassa luokassaan.


Teho/painosuhde ilmataistelutilanteessa (2*IP-ohjukset ja 50% polttoaineesta).

Draken 0,9
Gripen C 1,0
Gripen NG 1,0
Superhornet 1,1
F-35 1,1
Rafale 1,2
F-18 C 1,3
F-16C Block 50 1,3
F-22 1,3
Typhoon 1,3
F-15 C 1,4

Tämä on yksi asia, mitä olen harmitellut. Gripen NG, Superhornet ja F-35 ovat kaikki selkeästi heikompia kuin nykyinen Hornet. On siinä meillä edistystä?


Siipipinta-ala (m2)

F-16C Block 50 27,9
Gripen C 30
Gripen NG 32 (arvaus)
---
F-18 C 38
F-35 42,7
Rafale 45,7
Superhornet 46,5
---
Draken 49,22
Typhoon 51,2
F-15 C 56,5
---
F-22 78

Siiven nostovoimalla liikehditään. On mielenkiintoista että F-16, jota pidetään erinomaisena dog-fighterinä, niin sen siipipinta-ala on noinkin pieni. Se olikin enemmän energia-hävittäjä. F-15 ja F-22 siivet ovat aika massiiviset. Draken puolestaan oli käytännössä pelkkää siipeä.


Siipikuormitus ilmataistelutilanteessa (kg/m2)

Draken 177
---
Typhoon 267
Gripen C 272
Rafale 281
F-15 C 282
---
F-22 307
Gripen NG 308
---
F-18 C 343
---
F-16C Block 50 370
Superhornet 390
F-35 411

Siipikuormitus on tärkeimpiä tekijöitä, kun arvioidaan koneiden kinemaattista ilmataistelukykyä (& yhdessä teho-painosuhteen kanssa). Hornet on vielä kohtuullinen, siitä alemmat oikein hyviä, ja ylemmät heikompia.

En oikein diggaa superhornetista, koska se on sekä teho-painosuhteen että siipikuormituksen osalta paljon heikompi kuin nykyinen Hornet.

Se pitää vielä huomauttaa, että ilmataistelutilanteessa tärkeätä on lisäksi kyky lentää korkeammilla kohtauskulmilla ja siihen liittyvä ilmavirran käyttäytyminen siiven päällä. Esim. Hornettien lexit auttavat asiaa, samoin Rafalen ja Gripenin lähellä sijaitsevat canardit.

 

[Einomies1]

Tämän päivän (11.5.15) Karjalaisessa oli kohtuullisenkokoinen juttu puolustusvoimien tulevista hankinnoista, joita täytyy lähteä vetämään tällä hallituskaudella. Jutussa käsiteltiin lähinnä ilma- ja merivoimia.

Valitettavasti jutun netti versio on täysin turha.

http://www.karjalainen.fi/uutiset/u...puolustushankinnat-odottavat-uutta-hallitusta

Paperiversiossa uutiseen paneudutaan syvällisemmin, ja mukana on ilmavoimien entisen komentajan kenraalimajuri Lauri Purasen julkilausumia.
Sen enempää en rupea tekstiä siteeraamaan, vaan tarvittaessa lehteä voi etsiä vaikka kirjastoista, mutta heitän kuitenkin paperiversiosta muutaman täkyn.

• raha. 5-10 miljardia
  
  
• Moderneja hävittäjiä tuottavia maita ainakin. Usa, Ruotsi, Kiina, ja Venäjä.
  
  
• On loogista että hävittäjät jatkavat länsimaiselta pohjalta
  
  
• Voidaan korvata kahdellakin konetyypillä
  
  
• Ilmavoimat ei halua rynnäkkökoneita. (pelkästään ilmasta maahan)

Tismalleen sama juttu löytyy Hämeen Sanomista ja varmaan muistakin lehdistä muutaman päivän sisällä (en tarkoita arvostella vaan totean vain). Olen huomannut että monet uutiset kiertävät mm. Hämeen maakunnan ja Pirkanmaan välillä
vuorotellen eli samoja juttuja käytetään kuvineen eri puolella suomea.

Modernit häivittäjät osiossa tuo Kiinan mukanaolo hankintoihin liittyen on lähinnä koomista mutta kun puolueeton pitää olla....

 

[min3mat]

Ajattelin, että voisi olla mielenkiintoista tehdä pieni rinnakkaisvertailu entisten, nykyisten ja tulevien hävittäjien perus-prinsiippien osalta. Tiedot helpoiten saatavista lähteistä (wikipedia etc, saa korjata, jos huomaa puutteita)

Tyhjäpaino kg

Gripen C 6 800
Draken 7 400
Gripen NG 8 000
F-16C Block 50 8 570
---
Rafale 10 300
F-18 C 10 400
Typhoon 11 000
---
F-15 C 12 700
F-35 13 200
Superhornet 14 550
---
F-22 19 700

Nähdään, miten F-35 ja Superhornet ovat raskaampia kuin "raskas" F-15. F-22 on täysin omassa luokassaan. Mielenkiintoista on, että F-22 painaa enemmän, kuin lentävä linnoitus, B-17, joka painoi tyhjänä 16.000 kg.


Polttoaine (sisäinen) kg

Draken 2 240
Gripen C 2 400
---
F-16C Block 50 3 175
Gripen NG 3 360
---
Rafale 4 700
F-18 C 4 930
Typhoon 5 000
---
F-15 C 6 100
Superhornet 6 780
---
F-22 8 200
F-35 8 382

Nähdään, miten vähän Draken ja vanhempi Gripen vetivät polttoainetta. Vastaavasti F-35 vetää enemmän polttoainetta, kuin edes Superhornet tai F-22. Gripen NG polttoainetäyttö kasvanut merkittävästi.


Fuel fraction (polttoaineen suhde kokonaispainoon) - kuvaa polttoaineen riittävyyttä (isompi kone ja isompi vastus kuluttaa enemmän polttoainetta)

Draken 0,23
---
Gripen C 0,26
F-16C Block 50 0,27
---
F-22 0,29
Gripen NG 0,30
Typhoon 0,31
Rafale 0,31
Superhornet 0,32
F-18 C 0,32
F-15 C 0,32
---
F-35 0,39

Nähdään, miten Draken oli todellinen torjuntahävittäjä. Käskystä ilmaan, ohjukset matkaan ja takaisin. Muuhun kaarteluun ei paljon ollut reserviä. Samoin vanha Gripen ja F-16 ovat alhaisella polttoaineen riittävyydellä varustettuja. Niitä onkin käytetty laajasti lisäpolttoainesäiliöiden kanssa ja esim. F-16 viritelty CFT. Toisessa ääripäässä on F-35, joka on selkeästi suunniteltu pitkän kantaman operointiin ilman ulkoisia säiliöitä.

Ehkä suurin yllätys itselleni oli F-22. Sen polttoainemäärä on naurettava. Ilman tankkereita se ei kykene pitkän kantaman Air Dominance -tehtäviin. Asiasta on valitettukin yleisesti, mutta en silti arvannut että tilanne noin huono.


Työntövoima (kg)

Draken 7992
Gripen C 8206
---
Gripen NG 9990
F-16C Block 50 12946
--
Rafale 15291
F-18 C 16310
---
Typhoon 18349
F-35 19470
Superhornet 19980
F-15 C 21549
---
F-22 31804

On aika mielenkiintoista, että F-35 yhdellä moottorilla on tehokkaampi kuin kahden moottorin Rafale, F-18 ja Typhoon. F-22 on taas täysin omassa luokassaan.


Teho/painosuhde ilmataistelutilanteessa (2*IP-ohjukset ja 50% polttoaineesta).

Draken 0,9
Gripen C 1,0
Gripen NG 1,0
Superhornet 1,1
F-35 1,1
Rafale 1,2
F-18 C 1,3
F-16C Block 50 1,3
F-22 1,3
Typhoon 1,3
F-15 C 1,4

Tämä on yksi asia, mitä olen harmitellut. Gripen NG, Superhornet ja F-35 ovat kaikki selkeästi heikompia kuin nykyinen Hornet. On siinä meillä edistystä?


Siipipinta-ala (m2)

F-16C Block 50 27,9
Gripen C 30
Gripen NG 32 (arvaus)
---
F-18 C 38
F-35 42,7
Rafale 45,7
Superhornet 46,5
---
Draken 49,22
Typhoon 51,2
F-15 C 56,5
---
F-22 78

Siiven nostovoimalla liikehditään. On mielenkiintoista että F-16, jota pidetään erinomaisena dog-fighterinä, niin sen siipipinta-ala on noinkin pieni. Se olikin enemmän energia-hävittäjä. F-15 ja F-22 siivet ovat aika massiiviset. Draken puolestaan oli käytännössä pelkkää siipeä.


Siipikuormitus ilmataistelutilanteessa (kg/m2)

Draken 177
---
Typhoon 267
Gripen C 272
Rafale 281
F-15 C 282
---
F-22 307
Gripen NG 308
---
F-18 C 343
---
F-16C Block 50 370
Superhornet 390
F-35 411

Siipikuormitus on tärkeimpiä tekijöitä, kun arvioidaan koneiden kinemaattista ilmataistelukykyä (& yhdessä teho-painosuhteen kanssa). Hornet on vielä kohtuullinen, siitä alemmat oikein hyviä, ja ylemmät heikompia.

En oikein diggaa superhornetista, koska se on sekä teho-painosuhteen että siipikuormituksen osalta paljon heikompi kuin nykyinen Hornet.

Se pitää vielä huomauttaa, että ilmataistelutilanteessa tärkeätä on lisäksi kyky lentää korkeammilla kohtauskulmilla ja siihen liittyvä ilmavirran käyttäytyminen siiven päällä. Esim. Hornettien lexit auttavat asiaa, samoin Rafalen ja Gripenin lähellä sijaitsevat canardit.

Yksittäisten asioiden vertailu keskenään antaa ehkä vähän hämärän kuvan, ellei puhuta aivan perustavaa laatua olevista teknisistä asioista kuten painosta, pituudesta jne.

Esim, vaikka F-15:n polttoainesuhde on huomattavasti pienempi kuin F-35:n, on F-35:n toimintasäde julkisissa lähteissä noin tuhannen kilometrin luokkaa, kun puolestaan F-15 toimintasäde on verrattuna noin kaksinkertainen.

Kaartotaistelun kannalta toivottavia ominaisuuksia on puolestaan myös hyvin suuri määrä, eikä yksi suuri ominaisuus kuten siipien pinta-ala ratkaise kuka vie ja kuka vikisee. Esim MiG-21 jota ei yleisesti pidetty/pidetä kovin tehokkaana kaaritaistelukoneena, oli yllättävän ketterä ja pystyi mm. pyörähtämään 360 astetta ympäri sekunnissa mikä helpotti kohteen perässä pysymistä ja liikkeiden ennakointia, minkä lisäksi kone omasi hätä-jälkipolton kanssa yli yhden Teho-painosuhteen jolloin kone pysyi ohjattavana huomattavan alhaisissa nopeuksissa, sekä pystyi ylläpitämään nopeuttansa vaikka koneella tehtäisiin kuinka järkkyjä peliliikkeitä.

 

[Mustaruuti]

1. Yksittäisten asioiden vertailu keskenään antaa ehkä vähän hämärän kuvan, ellei puhuta aivan perustavaa laatua olevista teknisistä asioista kuten painosta, pituudesta jne.

2. Esim, vaikka F-15:n polttoainesuhde on huomattavasti pienempi kuin F-35:n, on F-35:n toimintasäde julkisissa lähteissä noin tuhannen kilometrin luokkaa, kun puolestaan F-15 toimintasäde on verrattuna noin kaksinkertainen.

3. Kaartotaistelun kannalta toivottavia ominaisuuksia on puolestaan myös hyvin suuri määrä, eikä yksi suuri ominaisuus kuten siipien pinta-ala ratkaise kuka vie ja kuka vikisee. Esim MiG-21 jota ei yleisesti pidetty/pidetä kovin tehokkaana kaaritaistelukoneena, oli yllättävän ketterä ja pystyi mm. pyörähtämään 360 astetta ympäri sekunnissa mikä helpotti kohteen perässä pysymistä ja liikkeiden ennakointia, minkä lisäksi kone omasi hätä-jälkipolton kanssa yli yhden Teho-painosuhteen jolloin kone pysyi ohjattavana huomattavan alhaisissa nopeuksissa, sekä pystyi ylläpitämään nopeuttansa vaikka koneella tehtäisiin kuinka järkkyjä peliliikkeitä.

1. Tuossa tarkasteltiin juurikin ihan perus-prinsiippejä: paino, teho, polttoainekuorma ja siipi-pinta-ala sekä niistä johdettuja suhde- ja vertailulukuja. Idea oli hahmottaa itselle ja foorumilaisille koneiden karkeita eroja. Suunnittelufilosofian erot löytyvät jo noista, kun sillä silmällä katselee. Erilaisia verrattavia suureita on toki sitten paljon lisää. Pointti oli kuitenkin kaivaa esiin perusasiat, jotka ovat suht. helposti löydettävissä. Esim. kaartamiskyky ja roll-rate riippuvat paljon kuormasta ja nopeudesta, joten niiden vertailussa pitäisi olla varma, että on omena-vs-omena.

2. Onko varmasti noin? Oletko varma, ettei F-15 ole silloin CFT:llä tai lisätankeilla varustettu? Se, sekä kuormakysymys on yksi haaste, kun noita lukuja vertailee.

F-35
Combat radius: 613 nmi[592] (1,135 km) on internal fuel http://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_Martin_F-35_Lightning_II

F-15
Combat Radius: 1000 km http://www.fighter-planes.com/info/f15.htm

Muita koneita

Declarations and Estimations of Combat Radius for Some Modern Fighters： http://forum.keypublishing.com/showthread.php?99342-Modern-fighters-combat-radius/page2

1. With internal fuel only：

F-35C：700 NM／1,300 km （AIM-120*2 + 2,000 Ib JDAM*2）.

F-35A：600 NM／1,100 km （AIM-120*2 + 2,000 Ib JDAM*2）.

F-35B：450 NM／830 km （AIM-120*2 + 1,000 Ib JDAM*2）.

EF-2000：350 NM／650 km （MRAAM*4 + SRAAM*2 + 7,000 Ib AG weapons, lo-lo-lo）.

F/A-18C/D：350 NM／650 km （2,000 Ib AG weapon*2）.

JAS-39C/D：350 NM／650 km （1,000 Ib AG weapon*3, lo-lo-lo）.

F-16C/D：260 NM／480 km （2,000 Ib AG weapon*2）.


3. Jep, ominaisuuksia on suuri määrä. Mutta, niiden kaivaminen luotettavasti esiin on vaikeaa. Teho-painosuhde ja siipikuormitus on mahdollista laskea aika luotettavasti. Muissa ominaisuuksissa tulevat sitten aerodynamiikka ja momentit mukaan.

Noin yleisesti jos karkeistaa:

1. Alhainen siipikuormitus mahdollistaa tiukan kaartamisen (hävittäjä kääntyy siiven nostovoimalla)
   
2. Hyvä teho-painosuhde kompensoi jossain määrin alhaista siipikuormitusta (voi käyttää suurempaa kohtauskulmaa), ja on tarpeen erityisesti jatkuvassa kaartamisessa riittävän vauhdin ylläpidossa. Samoin se on hyödyksi vertikaalissa liikehdinnässä ylöspäin. Tähän viittasitkin.
   
3. Roll-rate on tärkeä juuri, kuten mainitsit. Sillä määritellään siiven nostevektorin suunta = muutetaan lentokoneen kaartosuuntaa. Kone, joka on huonompi kaartamaan, mutta parempi kääntymään pituusakselin ympäri pystyy esim. takaa-ajettuna liikehtimään haastavasti. Esim. Me BF-109, joka oli huonompi kurvaamaan kuin Spitfire, pystyi paremman roll-raten ansiosta vapautumaan tiukasta tilanteesta yksinkertaisesti vetämällä ensin tiukkaa kaartoa yhteen suuntaan, saaden Spitin seuraamaan ja sitten vaihtamalla kaartosuunta vastakkaiseksi. Spitfiren reagointi oli niin paljon hitaampi, että käytännössä mersu pääsi irti tilanteesta.

Roll-rate riippuu jälleen monesta tekijästä. Yksi asia on hitausmomentit. Mig-21 oli yhden moottorin ympärille kasattu sylinteri, joka todellakin kovassa vauhdissa kääntyi kuin korkkiruuvi. Esim. SU-27, joka on kaksimoottorinen kone, ja koneet aika leveällä toisistaan, niin hitausmomentit ovat merkittävästi suuremmat (en tiedä Suhoin roll-ratea).

Roll-rate riippuu kuitenkin paljon vauhdista. Migillä se oli erinomainen kovassa vauhdissa, mutta miten hyvä se oli hitaassa vauhdissa, korkeammilla kohtauskulmilla? Monet koneet laiskistuvat huomattavasti tällaisessa tilanteessa.

Hornetin yksi vahvuus on hyvä liikehtimiskyky alhaisilla nopeuksilla ja suurilla kohtauskulmilla. Esim. F-16 kohtauskulma jouduttiin rajoittamaan paljon alemmaksi.

 

[RistoJ]

Aika hyvä kokoelma perustietoja Mustaruuti. Kuitenkin jotkut asiat kaipaavat mielestäni tarkennuksia.

Teho/painosuhde ilmataistelutilanteessa (2*IP-ohjukset ja 50% polttoaineesta).

Draken 0,9
Gripen C 1,0
Gripen NG 1,0
Superhornet 1,1
F-35 1,1
Rafale 1,2
F-18 C 1,3
F-16C Block 50 1,3
F-22 1,3
Typhoon 1,3
F-15 C 1,4

Tämä on yksi asia, mitä olen harmitellut. Gripen NG, Superhornet ja F-35 ovat kaikki selkeästi heikompia kuin nykyinen Hornet. On siinä meillä edistystä?

Tässä vaikuttaa kaikkien näiden mainitsemiesi osalta se, että niissä on avioniikkaa paljon. Erityisesti F-35:ssä avioniikkaa on hurjasti paljon enemmän kuin vaikkapa Hornetissa. Sen osalta vaikuttaa lisäksi myös hyvin suuri sisäinen polttoainemäärä. Tuossa tilanteessa F-35:n Fuel fraction on luokkaa 0,24 kun se Hornetissa on 0,19. Lisäksi jonkun verran vaikuttaa se, että F-35 vie aseet sisäisesti eli ne eivät aiheuta lisävastusta kun taas Hornetissa painon lisäksi tehoa syö lisääntynyt ilmanvastus. Parilla ohjuksella vaikutus ei vielä ole valtava mutta isommilla aselasteilla vaikutus tuntuu nopeasti.

Saan muuten F-18C:n teho-painosuhteeksi luvuillasi noin 1,24 ja yleisesti sille annetuilla työntövoimaluvuilla n. 1,22.

F-16C Block 50:n manuaali muuten antaa sille tyhjäpainoksi aivan karvan alle 9000 kg joten sen teho/painosuhde on tuossa tilanteessa alle 1,2.

F-15C:n tyhjäpaino on USAF:n lähteissä 31,700 lb eli n. 14,400 kg. Teho/painosuhde silloin n. 1,2. http://www.af.mil/AboutUs/FactSheets/Display/tabid/224/Article/104501/f-15-eagle.aspx

Käytännössä tehon lisäys ei enää tietyn rajan yli paranna käytännön suorituskykyä kovinkaan merkittävästi. Siksipä nuo teho/painosuhteet ovat jämähtäneet aika lailla tuonne 1,1 - 1,3 korville.

Siipipinta-ala (m2)

F-16C Block 50 27,9
Gripen C 30
Gripen NG 32 (arvaus)
---
F-18 C 38
F-35 42,7
Rafale 45,7
Superhornet 46,5
---
Draken 49,22
Typhoon 51,2
F-15 C 56,5
---
F-22 78

Siiven nostovoimalla liikehditään. On mielenkiintoista että F-16, jota pidetään erinomaisena dog-fighterinä, niin sen siipipinta-ala on noinkin pieni. Se olikin enemmän energia-hävittäjä. F-15 ja F-22 siivet ovat aika massiiviset. Draken puolestaan oli käytännössä pelkkää siipeä.


Siipikuormitus ilmataistelutilanteessa (kg/m2)

Draken 177
---
Typhoon 267
Gripen C 272
Rafale 281
F-15 C 282
---
F-22 307
Gripen NG 308
---
F-18 C 343
---
F-16C Block 50 370
Superhornet 390
F-35 411

Siipikuormitus on tärkeimpiä tekijöitä, kun arvioidaan koneiden kinemaattista ilmataistelukykyä (& yhdessä teho-painosuhteen kanssa). Hornet on vielä kohtuullinen, siitä alemmat oikein hyviä, ja ylemmät heikompia.

En oikein diggaa superhornetista, koska se on sekä teho-painosuhteen että siipikuormituksen osalta paljon heikompi kuin nykyinen Hornet.

Se pitää vielä huomauttaa, että ilmataistelutilanteessa tärkeätä on lisäksi kyky lentää korkeammilla kohtauskulmilla ja siihen liittyvä ilmavirran käyttäytyminen siiven päällä. Esim. Hornettien lexit auttavat asiaa, samoin Rafalen ja Gripenin lähellä sijaitsevat canardit.

Siipipinta-ala ja siitä seuraava siipikuormitus ei ole kovinkaan järkevä mittari nykypäivänä koska nykykoneiden aerodynamiikka on melko monimutkainen asia. Ihan jo perusmääritelmän mukaan deltasiipi olisi ideaali siipipinta-alan maksimoimiseksi johtuen siipipinta-alan yksinkertaisesta laskentakaavasta. Se ei ota huomioon esimerkiksi ei-deltasiipisten koneiden peräsimen nostovaikutusta eikä myöskään koneen rungon aiheuttamaa nostetta. Noilla kaikilla on merkittävä rooli muiden kuin deltasiipisten koneiden aerodynamiikassa. Esim. Hornetin ja Super Hornetin ketteryys ja erinomainen suurten kohtauskulmien lentokyky johtuu pitkälti suuresta kokonaisnostovoimasta (siivet, runko ja peräsin) sekä suurista ohjauspinnoista.

 

[RistoJ]

Yksittäisten asioiden vertailu keskenään antaa ehkä vähän hämärän kuvan, ellei puhuta aivan perustavaa laatua olevista teknisistä asioista kuten painosta, pituudesta jne.

Esim, vaikka F-15:n polttoainesuhde on huomattavasti pienempi kuin F-35:n, on F-35:n toimintasäde julkisissa lähteissä noin tuhannen kilometrin luokkaa, kun puolestaan F-15 toimintasäde on verrattuna noin kaksinkertainen.
.

F-35:n osalta tuo toimintasäde on laskettu keskikorkeuksissa lennetylle pommitustehtävälle ja joka sisältää ilmeisesti myös ilmataistelua. Tarkkaa tietoa laskennassa käytetystä lentoprofiilista ei ole julkisesti saatavilla mutta tyypillisesti tuollaisessa missiossa koneen lentomatka puolittuu.

F-15C:n toimintasäde on tuohon nähden kaksinkertainen silloin kun se ottaa maksimilisäpolttoainesäiliöt mukaan ja lentää korkealla optimilentonopeudella.

 

[BarrelNut]

Teho/painosuhde ilmataistelutilanteessa (2*IP-ohjukset ja 50% polttoaineesta).

Mikään vakio-osuus polttoainetankin maksimitäytöstä, kuten 50% esimerkissäsi, ei ole välttämättä paras mahdollinen valinta koska esimerkiksi vaikkapa F-35 saattaa lentää puolilla tankeilla pidemmälle kuin joku toinen kone täysillä tankeilla.

Jos olen noita laskenut niin olen yrittänyt tehdä noista vertailukelpoisia koneiden välillä. Eli vaikkapa niin että jos Gripen NG:n tyhjäpaino on 8000 kg ja max polttoaine määrä 3400 kg ja haluan tietää paljonko vastaava määrä (suhteessa tyhjäpainoon) polttoainetta olisi F-35A:n tapauksessa (tyhjäpaino 13200 kg) niin se laskettaisiin kaavalla 3400kg * (13200kg/8000kg) = 5610kg.

Eli näin polttoainemäärä suhteessa koneen painoon on sama, Gripen NG:ssä olisi tuossa tapauksessa 100% täysi tankki ja F-35A:ssa 67% täysi tankki. Tai jos Gripen NG:ssä olisi tankki puolillaan (50%) eli 1700kg niin F-35A:n vastaava polttoainekuorma olisi 2805kg, eli tankin täyttöaste olisi 33%.

 

[ajs178]

Tässä voisi muuten olla pikku saumaa Suomella. Kuwaitilaiset voivat nimittäin päättää hankkiutua eroon vanhoista Horneteistaan. Arabien koneet ovat usein aika vähätiimaisia joten sieltä voisi olla hyvää diiliä tarjolla jos näin käy. Etenkin kaksipaikkaisia vissiin haluaisimme lisää ja niitäkin Kuwaitilla on.

Mites jos laitettaisiin puolet Suomen Horneteista varastoon ja ostettaisiin toinen puoli Kuwaitista ja tehtäisiinkin kokonaan uusi tilaus vasta 2035.

 

[fulcrum]

Tässä vaikuttaa kaikkien näiden mainitsemiesi osalta se, että niissä on avioniikkaa paljon. Erityisesti F-35:ssä avioniikkaa on hurjasti paljon enemmän kuin vaikkapa Hornetissa. Sen osalta vaikuttaa lisäksi myös hyvin suuri sisäinen polttoainemäärä. Tuossa tilanteessa F-35:n Fuel fraction on luokkaa 0,24 kun se Hornetissa on 0,19. Lisäksi jonkun verran vaikuttaa se, että F-35 vie aseet sisäisesti eli ne eivät aiheuta lisävastusta kun taas Hornetissa painon lisäksi tehoa syö lisääntynyt ilmanvastus. Parilla ohjuksella vaikutus ei vielä ole valtava mutta isommilla aselasteilla vaikutus tuntuu nopeasti.

Fuel fractionin vertaaminen suurimpaan lentoonlähtöpainoon voi olla myös harhaanjohtavaa koska MTOW tarkoittaa yleensä maksimaalista rynnäkköaseistusta joka osin riippuu siitä onko koneelle vaivauduttu sertifioimaan raskaimpia ulkoisia kuormia...esimerkiksi F-16:n MTOW nousi Block 15:stä Block 50:een 2-3 tonnia. F-16:n 'fuel fraction' oli aikonaan erinomainen, lisäksi rungon alisooninen vastus oli alhainen ja moottori kohtuullisen polttoainetaloudellinen joten koneen toimintamatka oli hämmästyttävän hyvä. (Figher mafia on väittänyt jälkeenpäin että F-16:n lentomatka pidettiin aluksi salassa jottei F-15:n kehitysryhmä hermostuisi).

Käytännössä tehon lisäys ei enää tietyn rajan yli paranna käytännön suorituskykyä kovinkaan merkittävästi. Siksipä nuo teho/painosuhteet ovat jämähtäneet aika lailla tuonne 1,1 - 1,3 korville.

Kyllä siitä on hyötyä ja se on lineaarisesti pikkuhiljaa noussut, mutta koneilta vaadittavat ominaisuudet (=paino) on kasvanut samassa suhteessa kuin moottorit ovat parantuneet. Esimerkiksi jo nykyään vaadittavat omasuojajärjestelmät lisäävät helposti 200-500 kiloa painoa. Vielä 70-luvulla useimpien hävittäjien "omasuoja" oli simppeli tutkavaroitin joka painoi ehkä muutaman kilon kaikkinensa (kaikissa ei ollut edes sitä), jopa soihdun/silpunheittimet olivat harvinaisia. Jos nyt yritettäisiin suunnitella LWF-tyyppinen kevythävittäjä käyttäen hyväksi vaikka F135- tai EJ200-moottoreita niin 2:1 teho/painosuhde olisi varmasti helposti saavutettavissa. Eri asia sitten kannattaisiko se...

edit. useimmissa ellei kaikissa moottoreissa on muuten erikseen ns. sotatehot joita ei rauhan aikana käytetä. Moottorien polttokammioiden lämpötilaa nostetaan jolloin työntövoima lisääntyy. Samalla moottorit myös kuluvat nopeammin mutta sota-aikana tätä ei pidetä niin isona murheenkryyninä.

Siipipinta-ala ja siitä seuraava siipikuormitus ei ole kovinkaan järkevä mittari nykypäivänä koska nykykoneiden aerodynamiikka on melko monimutkainen asia. Ihan jo perusmääritelmän mukaan deltasiipi olisi ideaali siipipinta-alan maksimoimiseksi johtuen siipipinta-alan yksinkertaisesta laskentakaavasta. Se ei ota huomioon esimerkiksi ei-deltasiipisten koneiden peräsimen nostovaikutusta eikä myöskään koneen rungon aiheuttamaa nostetta. Noilla kaikilla on merkittävä rooli muiden kuin deltasiipisten koneiden aerodynamiikassa. Esim. Hornetin ja Super Hornetin ketteryys ja erinomainen suurten kohtauskulmien lentokyky johtuu pitkälti suuresta kokonaisnostovoimasta (siivet, runko ja peräsin) sekä suurista ohjauspinnoista.

Siipipinta-alalukemat ovat ongelmallisia koska joskus niissä on ilmoitettu efektiivinen pinta-ala (jossa on jollain kertoimella laskettu mukaan rungon jne. antama noste) ja joskus taas ei. On vaikea heittämällä sanoa kumpi on kyseessä jos ei ole luvulle annettu mitään referenssiä. Liikehtimiskykyyn vaikuttaa sitten myös esimerkiksi siiven sivusuhde. Canard-koneet saavat liikehtimiskykyetua siitä että ohjainpinnat ovat painopisteen etupuolella. Jne...

 

[fulcrum]

Mites jos laitettaisiin puolet Suomen Horneteista varastoon ja ostettaisiin toinen puoli Kuwaitista ja tehtäisiinkin kokonaan uusi tilaus vasta 2035.

Tämäkin on täysin mahdollinen idea jota olen myös tuonut joskus esille, ja voisi olla jopa kannatettava, sillä 2035 olisi luultavasti saatavilla jo F-35:ttä parempia koneita tai ainakin mielekkäämpiä kilpailijoita.

 

[Mustaruuti]

Mikään vakio-osuus polttoainetankin maksimitäytöstä, kuten 50% esimerkissäsi, ei ole välttämättä paras mahdollinen valinta koska esimerkiksi vaikkapa F-35 saattaa lentää puolilla tankeilla pidemmälle kuin joku toinen kone täysillä tankeilla.

Jos olen noita laskenut niin olen yrittänyt tehdä noista vertailukelpoisia koneiden välillä. Eli vaikkapa niin että jos Gripen NG:n tyhjäpaino on 8000 kg ja max polttoaine määrä 3400 kg ja haluan tietää paljonko vastaava määrä (suhteessa tyhjäpainoon) polttoainetta olisi F-35A:n tapauksessa (tyhjäpaino 13200 kg) niin se laskettaisiin kaavalla 3400kg * (13200kg/8000kg) = 5610kg.

Eli näin polttoainemäärä suhteessa koneen painoon on sama, Gripen NG:ssä olisi tuossa tapauksessa 100% täysi tankki ja F-35A:ssa 67% täysi tankki. Tai jos Gripen NG:ssä olisi tankki puolillaan (50%) eli 1700kg niin F-35A:n vastaava polttoainekuorma olisi 2805kg, eli tankin täyttöaste olisi 33%.

Jep, tuo listaukseni oli tarkoituksella "quick and dirty". Sitä tehdessäni, kävi kyllä mielessä pohdinta tuosta F-35:destä, kuten siitä on myös aikaisemmin keskusteltu. Haasteena vertailussa on tosiaan se, että siinä on tankit koneen sisällä, muissa koneissa on pienemmät sisäiset ja sitten tarpeen mukaan ulkoisia.

Pohdiskelin mm. tällaisia:

• Drakenia ajettiin käytännössä aina kahdella lisäpolttoainesäiliöllä
• Hornettia yleensä ilman, mutta myös säiliötä käytetään
• Mikä olisi täyttöaste F-35:delle Suomen oloissa?
• Jos F-35 ei täytetä piripintaan, suhdeluvut paranevat
• Toisaalta, hävittäjälentäjät mielellään maksimoivat polttoaineen määrän, koska se mahdollistaa jälkipolttimen vapaamman käytön (mikään ei vituta niin kuin se, kun sinut ammutaan taivaalta, koska et pysty laittamaan kunnolla hanaa)
  
• On mahdollista, että esim. F-35 olisi siksi tankattu täyteen, mutta esim. Gripen NG saattaisi olla lisäpolttoainetankilla?
• Tällöin F-35 olisi kuvatunlainen, Gripen olisi täydempi ja suhdeluku heikompi

Vähän asiaa liipaten, se jäi mainitsematta F-22:sesta, että se on nimenomaan heikko, koska se ei käytä lisäpolttoainesäiliöitä, kuten vaikka F-15. Siksi on erikoista, että sen sisäinen polttoainekuorma on heikompi kuin F-15.

 

[Mustaruuti]

1. Aika hyvä kokoelma perustietoja Mustaruuti. Kuitenkin jotkut asiat kaipaavat mielestäni tarkennuksia.

2. Tässä vaikuttaa kaikkien näiden mainitsemiesi osalta se, että niissä on avioniikkaa paljon. Erityisesti F-35:ssä avioniikkaa on hurjasti paljon enemmän kuin vaikkapa Hornetissa. Sen osalta vaikuttaa lisäksi myös hyvin suuri sisäinen polttoainemäärä. Tuossa tilanteessa F-35:n Fuel fraction on luokkaa 0,24 kun se Hornetissa on 0,19. Lisäksi jonkun verran vaikuttaa se, että F-35 vie aseet sisäisesti eli ne eivät aiheuta lisävastusta kun taas Hornetissa painon lisäksi tehoa syö lisääntynyt ilmanvastus. Parilla ohjuksella vaikutus ei vielä ole valtava mutta isommilla aselasteilla vaikutus tuntuu nopeasti.

Saan muuten F-18C:n teho-painosuhteeksi luvuillasi noin 1,24 ja yleisesti sille annetuilla työntövoimaluvuilla n. 1,22.

F-16C Block 50:n manuaali muuten antaa sille tyhjäpainoksi aivan karvan alle 9000 kg joten sen teho/painosuhde on tuossa tilanteessa alle 1,2.

F-15C:n tyhjäpaino on USAF:n lähteissä 31,700 lb eli n. 14,400 kg. Teho/painosuhde silloin n. 1,2. http://www.af.mil/AboutUs/FactSheets/Display/tabid/224/Article/104501/f-15-eagle.aspx

Käytännössä tehon lisäys ei enää tietyn rajan yli paranna käytännön suorituskykyä kovinkaan merkittävästi. Siksipä nuo teho/painosuhteet ovat jämähtäneet aika lailla tuonne 1,1 - 1,3 korville.



3. Siipipinta-ala ja siitä seuraava siipikuormitus ei ole kovinkaan järkevä mittari nykypäivänä koska nykykoneiden aerodynamiikka on melko monimutkainen asia. Ihan jo perusmääritelmän mukaan deltasiipi olisi ideaali siipipinta-alan maksimoimiseksi johtuen siipipinta-alan yksinkertaisesta laskentakaavasta. Se ei ota huomioon esimerkiksi ei-deltasiipisten koneiden peräsimen nostovaikutusta eikä myöskään koneen rungon aiheuttamaa nostetta. Noilla kaikilla on merkittävä rooli muiden kuin deltasiipisten koneiden aerodynamiikassa. Esim. Hornetin ja Super Hornetin ketteryys ja erinomainen suurten kohtauskulmien lentokyky johtuu pitkälti suuresta kokonaisnostovoimasta (siivet, runko ja peräsin) sekä suurista ohjauspinnoista.

1. Kiitosta vain. Hyvä, että tulee tarkennuksia.

2. Listasin tarkoituksella pyöristetyt luvut selkeyden vuoksi, mutta ne saattoivat kyllä johtaa myöskin hiukan harhaan. Pahoittelut. Alla tarkemmat. (Lukuja ei muokattu muuten, esim. F-16 voi tosiaan olla painavampikin.

Draken 0,92
---
Gripen C 1,00
Gripen NG 1,01
---
Superhornet 1,10
F-35 1,11
---
Rafale 1,19
F-18 C 1,25
F-16C Block 50 1,25
---
F-22 1,33
Typhoon 1,34
F-15 C 1,35

Osaako joku muuten sanoa, että mikä on rungon sisällä kannetun ohjuksen versus ulkoisen ero. Runkoon upotetut ja siivenkärkiohjuksethan kulkevat aika "ilmaiseksi"

Ilmanvastuksessa on kaksi tekijää. Pinta ala ja ilmanvastuskerroin.

• Ohjukset rungon sisällä: suurempi syrjäytettävä pinta-ala, mutta alhaisempi vastuskerroin
• Ohjukset siiven alla: pienempi pinta-ala, mutta suurempi vastuskerroin

Toki, jos koneessa on määrättömästi tilaa valmiiksi, ilman että pinta-ala lisääntyy yhtään, niin silloin sisäinen on parempi. Mutta, tiukasti pakatussa kompaktissa hävittäjässä näin ei ole. Asekuilut kasvattavat itse koneen kokoa.

3. Jep, samaa asiaa olen sivunnut. Iso kiilamainen deltasiipi on yläilmakehän nopeaan lentämiseen oikein hyvä, mutta aliäänisessä kurvataistelussa se vie enemmän energiaa hukkaan kuin enemmän matkustajakoneen siipeä muistuttava ratkaisu.

Käytännössä kaikki tämän päivän koneiden siivet taitavatkin olla jotain puolideltoja, joilla haetaan hyvää kompromissia eri osa-alueilla.

Mitä tulee korkeussiivekkeisiin, neutraalissa tilanteessa esim. F-35 ne tuottavat nostetta. Mutta, tiukemmin kaarrettaessa tilanne muuttuu, silloin vedetään sauvasta taakse, ja noste vaihtuu negatiiviseksi. "Eurocanardeilla" tilanne on päinvastoin.