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segunda-feira, 27 de dezembro de 2021

McDonnell Douglas F-15: Os outros

 

As variantes incomum do Eagle.

O F-15 Eagle entrou no início dos anos 1970 e, em 2019, a Força Aérea dos Estados Unidos solicitou uma versão radicalmente modernizada, o F-15EX. O motivo de sua longevidade? A Águia pode fazer quase tudo que lhe for pedido.

F-15N Sea Eagle

O esforço da Marinha dos EUA para substituir o F-4 Phantom II foi tortuoso. O F-111B com seu peso que não parava de aumentar e excessivamente complexo falhou, e no início dos anos 1970 seu sucessor, o nascente F-14, também estava enfrentando problemas.

A McDonnell Douglas entrou em cena oferecendo o F-15N, baseado em seu F-15A, que na época ainda nem tinha voado. Ele tinha muito a seu favor, sendo um design mais simples que o F-14, com motores melhores. No entanto, adicionar um pesado trem de pouso naval, asas dobráveis para ocupar menos espaço no convés e o sistema de armas AWG-9/AIM-54 mostrou-se extremamente complicado. O uso de um conjunto de radar/míssil de alcance extremamente longo teria adicionado muito peso e envolvido tanto trabalho que anularia quaisquer vantagens que o Sea Eagle pudesse ter desfrutado.

Os engenheiros da McDonnell Douglas então propuseram descartar o radar AN/AWG-9 em troca de uma versão modificada do radar AN/APG-63 do F-15A ajustado para funcionar com o Phoenix, mas a Marinha preferiu seguir em frente com o Tomcat.

Se o Sea Eagle tivesse tido sucesso, Top Gun seria um filme sobre Eagles. O fato de russos e chineses terem subsequentemente adaptado com sucesso o ‘Flanker’ à vida a bordo de um porta-aviões é uma evidência de que o conceito do Sea Eagle não era louco.

Streak Eagle

Em 1975 os EUA queriam mostrar o que o novo F-15 poderia fazer, então eles começaram a criar um Eagle especialmente rápido para quebrar recordes mundiais e conquistar admiração global. Os engenheiros da McDonnell não trapacearam, mas o Streak Eagle era consideravelmente mais leve do que uma aeronave operacional. Todos os atos possíveis de redução de peso ocorreram. Foram removidos todos os seguintes:

  • Os atuadores do flap e do freio aerodinâmico;
  • O canhão M61A1 Vulcan de 20 mm e seus sistemas associados;
  • Um gerador de força elétrica;
  • O radar e os sistemas de controle de fogo;
  • A maioria dos displays da cabine;
  • Rádios;
  • A tinta!

E, embora um equipamento especial de medição tenha sido adicionado, o Streak Eagle era 817 kg mais leve que um F-15A operacional, dando-lhe uma monstruosa relação empuxo-peso de 1,4 : 1. O Streak Eagle conseguiu quebrar uma série de recordes mundiais.

Satellite Killer

Em 1985 o F-15 se tornou o primeiro e único caça a derrubar um satélite. A arma para este teste foi o míssil ASM-135 ASAT projetado para destruir satélites soviéticos. Para lançar a arma, foi necessário um F-15 especialmente modificado para subir a 24.000 metros, uma altitude extrema inatingível na maioria das outras aeronaves.

A Força Aérea dos Estados Unidos queria 20 caças F-15A e 112 mísseis para a missão e começou a modificar a frota quando o ASAT foi cancelado.

No dia 13 de setembro de 1985 o F-15A pilotado pelo Major Wilbert “Doug” Pearson lançou com sucesso um míssil anti-satélite derrubando um satélite desativado que foi transformado em alvo e que orbitava a Terra a 540 km de altitude.

O programa foi desativado por vários motivos, incluindo custos crescentes, leis internacionais destinadas a limitar a guerra espacial e temores de que a destruição de vários satélites pudesse levar a um cinturão de destroços em órbita que poderia destruir tudo o mais em órbita.

Demonstrador de Tecnologia de Decolagem, Pouso e Manobra Curta

Em 1984 a McDonnell Douglas foi incumbido de criar uma aeronave experimental que pudesse “pousar e decolar em seções de pista danificada por bombas ou sob más condições climáticas e fortes ventos laterais sem ativos assistência à navegação baseada em terra”.

A NASA vinha estudando a ideia de encaixar bicos de vetorização de empuxo no F-15 desde os anos 1970, e essa nova máquina de teste (um F-15B adaptado) – equipado com superfícies canards dianteiras – foi batizado de F-15 STOL/MTD (Short Takeoff and Landing and Maneuver Technology Demonstrator – Demonstrador de Tecnologia de Decolagem, Pouso e Manobra Curta).

O avião voou pela primeira vez já com os bicos de vetor de empuxo em 1989 e os resultados foram notáveis. De acordo com a NASA, “os voos de teste demonstraram uma redução de 25 por cento na rolagem de decolagem, e o recurso de reversão de empuxo possibilitou que o F-15 pousasse em apenas 500 metros de pista. Além disso, a reversão de empuxo foi usada durante o voo para cima e para longe para produzir desacelerações rápidas – um recurso útil para combate ar-ar aproximado“.

Durante o programa de voo, o F-15 STOL/MTD fez decolagens vetorizadas com rotação demonstrada em velocidades tão baixas quanto 68 km/h.

O programa terminou em agosto de 1991, após cumprir todos os objetivos de voo. Raramente discutido, mas igualmente incrível, os resultados de pesquisa mais impressionantes em dinâmica de voo, no entanto, ocorreram quando os pesquisadores de Langley equiparam o modelo de voo livre com bicos 2-D especiais que forneciam vetorização de empuxo e controle superior. Durante um voo o piloto atingiu incríveis 85º de ângulo de ataque sem o uso das superfícies da cauda.

ACTIVE

Em 1993, o STOL/MTD deixou a USAF e foi adquirido pela NASA, que o rebatizou de F-15 ACTIVE (Advanced Control Technology for Integrated VEhicles – Tecnologia de controle avançada para veículos integrados). A NASA usou o ACTIVE para testar várias coisas, incluindo novos vetores de empuxo 3D redondos, capazes de suportar até 20 graus de vetorização de empuxo em qualquer direção. Esses bicos foram montados para os motores F100-229 e eram pouco mais pesados do que os bicos padrão.

O projeto tem uma comparação interessante com os ‘Flankers’ russos que entraram em serviço com bicos de empuxo vetorial 3D, alguns dos quais também têm canards frontais.

Mais tarde, o ACTIVE foi usado para testar a próxima geração de sistemas de controle de voo, com a capacidade de aprender e analisar as propriedades de voo da aeronave. Em teoria, isso permitiria a um piloto controlar a aeronave durante uma emergência, personalizando a vetorização de empuxo e as superfícies de controle para compensar danos específicos imprevistos ocasionados na batalha. A aeronave estaria voando de uma maneira que nunca havia voado antes, adaptando-se às condições à medida que acontecessem.

A aeronave foi finalmente aposentada em janeiro de 2009. Durante seu serviço, testou sistemas de propulsão e controle de voo, bem como sensores de alta altitude e equipamentos de comunicação. Ele fez uma grande contribuição para a pesquisa avançada de caças táticos.

Quiet Spike

O voo supersônico é amplamente proibido sobre terra, pois o ‘estrondo sônico’ produzido por uma aeronave quebrando a barreira do som é alto e potencialmente destrutivo. Isso – um tanto controverso – limitou severamente o sucesso do Concorde. Muitos desejam trazer de volta as viagens aéreas supersônicas, mas acredita-se que a única maneira de fazer isso é torná-las mais silenciosas.

A NASA e outras empresas do setor aéreo se uniram para trabalhar em uma maneira de moldar acusticamente as explosões sônicas para reduzir o ruído. A ideia era moldar as ondas de choque com uma grande lança retrátil no nariz de uma aeronave. Para testar a plausibilidade disso, um F-15B foi modificado com uma ‘lança’ semi-retrátil, realizando 50 voos de 2006 a 2007.

Não está claro como isso funciona bem: uma declaração de 2013 da Gulfstream observou que a viagem aérea supersônica era ainda improvável, a menos que o boom pudesse ser reduzido. Dois aviões da série ‘X’ ??continuam as pesquisas neste campo – o Gulfstream X-54 e o Lockheed Martin X-59 QueSST.

F-15 2040C

Os caças stealth que precisam carregar suas armas internamente, como o F-22, não têm mísseis suficientes para explorar totalmente seu potencial. Uma solução para isso é fazer as aeronaves stealth trabalharem em conjunto com caças convencionais com grande carga de armas.

O 2040C, proposto pela Boeing em 2017, demonstra essa ideia levada ao extremo, ostentando a capacidade de transportar dezesseis mísseis ar-ar. A aeronave se comunicaria com os Raptors por meio dos pods de comunicação Talon HATE.

Silent Eagle 

Quando a Boeing começou a divulgar o F-15 Silent Eagle em 2009, isso foi considerado por muitos como uma piada – uma versão “furtiva” do grande F-15 parecia difícil de levar a sério. Assim como a ideia de que adicionar uma tonelada de ações para diminuir os RCS, incluindo aletas verticais inclinadas, novos eletrônicos, um compartimento de armas interno e o uso extensivo de uma grande quantidade de material avançado capaz de absorver ondas de radar.

Essa versão não encantou a USAF, talvez porque o Silent Eagle acabaria sendo mais barato do que o F-35.



Apesar de algum interesse de Israel e da Coréia do Sul, nenhuma venda ocorreu.



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