General Dynamics F-111 - Polski Serwis Naukowy

General Dynamics F-111 – amerykański samolot dalekiego zasięgu o zmiennej geometrii skrzydeł używany jako bombowiec strategiczny, samolot rozpoznawczy i szturmowy, a także jako samolot walki radioelektronicznej. Początkowo postrzegano projekt F-111 jako kosztowny błąd, ale w rezultacie uzyskano bardzo dobry, chociaż drogi samolot. Nazwa kodowa Aardvark oznacza mrównika i początkowo była ona nieoficjalna, nadana ze względu na charakterystyczny kształt maszyny z wydłużonym dziobem. Pierwszy lot zbudowanego dla Sił Powietrznych samolotu F-111A odbył się 21 grudnia 1964 roku, a wprowadzenie do uzbrojenia USAF 18 lipca 1967 roku. Oficjalnie nazwę Aardvark przyjęto podczas ceremonii wycofania samolotu ze służby w USAF w dniu 27 lipca 1996 roku. Po wycofaniu samolotu ze służby w Stanach Zjednoczonych F-111 Aardvark służył w Królewskich Sił Powietrznych Australii do końca 2010.

Wielka Brytania (), Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej (ang. United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) – unitarne państwo wyspiarskie położone w Europie Zachodniej. W skład Wielkiej Brytanii wchodzą: Anglia, Walia i Szkocja położone na wyspie Wielka Brytania, Irlandia Północna leżąca w północnej części wyspy Irlandia. Guernsey, Jersey i Wyspa Man, posiadają odrębny status dependencji Korony brytyjskiej i nie wchodzą w skład Zjednoczonego Królestwa.
Radar dopplerowski - radar, w którym wykorzystywane jest zjawisko przesunięcia dopplerowskiego wywołanego ruchem obiektów, na których następuje odbicie.

Historia rozwoju

Początki F-111 sięgają ambitnego projektu TFX (Tactical Fighter Experimental – ang. Eksperymentalny Myśliwiec Taktyczny), z początku lat 60., którego celem było skonstruowanie samolotu spełniającego wymagania zarówno Sił Powietrznych (USAF) potrzebujących maszyny myśliwsko-bombowej jak i Marynarki Wojennej (US Navy) poszukującej stacjonującego na lotniskowcu myśliwca dalekiego zasięgu służącego do obrony powietrznej i mającego zastąpić przestarzałe F-4 Phantom II i F-8 Crusader. Zgodnie z ówczesnymi trendami konstrukcyjnymi, zbudowano samolot zdolny latać z bardzo dużymi prędkościami, o dużej mocy silników i wyposażony w pociski rakietowe do walki powietrznej.

AIM-7 Sparrow (z ang. wróbel) – amerykański kierowany pocisk rakietowy klasy powietrze-powietrze średniego zasięgu z półaktywnym, radiolokacyjnym układem naprowadzania. Używany przez siły zbrojne Stanów Zjednoczonych oraz innych państw. Pociski Sparrow były podstawową bronią powietrze-powietrze krajów zachodnich od lat 50. do 90. XX wieku. Obecnie pociski te wciąż pozostają w uzbrojeniu, chociaż są stopniowo zastępowane przez nowocześniejsze AIM-120 AMRAAM.
Northrop Grumman Corporation (NYSE: NOC) - amerykański koncern technologiczny i obronny o globalnym zasięgu działania, powstały w wyniku przejęcia w 1994 roku przez Northrop Corporation wytwórni lotniczej Grumman Aerospace Corporation. Northrop Grumman jest jednym z przedsiębiorstw wielkiej piątki amerykańskiego przemysłu obronnego, trzecim na świecie dostawcą produktów i usług obronnych oraz największym producentem okrętów.

Dowództwo Sił Powietrznych (Tactical Air Command) koncentrowało się głównie na roli samolotu jako myśliwsko-bombowego zdolnego wykonywać dalekie misje bombowe, włącznie z atakiem nuklearnym (zwłaszcza we wczesnych latach 60). W czerwcu 1960 roku USAF określił wymagania dla samolotu dalekiego zasięgu zdolnego do przełamania radzieckiej obrony powietrznej na bardzo niskim pułapie i z dużą prędkością, mogącego wykonać atak nuklearny na kluczowe obiekty wroga takie jak lotniska czy magazyny zaopatrzenia. Określono też prędkość na niskim pułapie na 1,2 Macha i 2,5 Macha na dużej wysokości. Wymagany promień działania określono na 1475 km, a maksymalny zasięg miał umożliwić przelot do Europy bez tankowania. Zdolność do powietrznej walki manewrowej i obecność uzbrojenia strzeleckiego uznano za mniej ważną, ale po kilku latach użytkowania zmieniono zdanie i wprowadzono je na wyposażenie samolotu, ale stało się to dopiero po zakończeniu prac konstrukcyjnych.

McDonnell Douglas – amerykańska wytwórnia lotnicza, zajmująca się produkcją samolotów zarówno cywilnych, jak i wojskowych. Siedziba mieści się w St. Louis w stanie Missouri. Od 1 sierpnia 1997 stała się częścią firmy Boeing.
Bombowiec strategiczny - samolot bombowy przeznaczony do niszczenia celów w ściśle określonym miejscu i czasie przy pomocy bomb, pocisków rakietowych czy nawet bomb jądrowych. Przykładami takich bombowców są B-2 Spirit, General Dynamics F-111, B-1 Lancer, Tu-160, B-52 Stratofortress.

W międzyczasie Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych poszukiwała samolotu myśliwskiego do obrony powietrznej grup lotniskowców, zdolnego przechwycić radzieckie bombowce odrzutowe nowej generacji, uzbrojone w potężne pociski przeciwokrętowe z głowicami atomowymi. Marynarka potrzebowała samolotu obrony powietrznej o lepszych charakterystykach i większej ładowności niż F-4 Phantom II, wyposażonego w mocny radar i zestaw pocisków rakietowych dalekiego zasięgu do eliminowania zarówno bombowców jak i wystrzelonych przez nie pocisków przeciwokrętowych. Od czasu zaniechania projektu samolotu F6D Missileer w grudniu 1960 roku, US Navy ponownie rozważyła możliwość zastosowania zmiennej geometrii skrzydeł w samolocie obrony powietrznej floty. Tendencje projektowania coraz większych, lepiej uzbrojonych myśliwców postawiły przed marynarką wojenną duży problem – już ówczesna generacja samolotów ledwie była zdolna do lądowania na pokładach lotniskowców, a dalszy rozwój i zwiększanie masy maszyn ten problem powiększał. Konstrukcja samolotu zoptymalizowana dla dużych prędkości, najczęściej ze skrzydłami o bardzo dużym skosie, była nieefektywna dla prędkości przelotowych i prowadziła do zmniejszenia zasięgu i udźwigu uzbrojenia, skutkując również bardzo dużą prędkością lądowania. Z drugiej strony konstrukcja samolotu ze skrzydłami o mniejszym skosie, umożliwiała przenoszenie większej masy uzbrojenia na dłuższe dystanse i jednoczesnym mniejszym zużyciu paliwa, ale osiągane prędkości były o wiele mniejsze. Zmienna geometria skrzydeł, wypróbowana w zarzuconym w 1953 roku projekcie samolotu XF10F Jaguar, umożliwiała uzyskanie wszystkich zalet obydwu rozwiązań w jednej konstrukcji. Początkowo budzący duże kontrowersje projekt został zaakceptowany. Postanowiono zbudować samolot, który w oparciu o te same rozwiązania mechaniczne, mógłby spełniać różne wymagania i byłby budowany w wielu wersjach.

Awionika – dział nauki i techniki zajmujący się zastosowaniem w lotnictwie i astronautyce oraz w lotniczych urządzeniach naziemnych urządzeń automatycznych i elektronicznych. Awionika używana jest także do określenie wyposażenia pokładowego takiego jak: systemy sterowania, urządzenia nawigacyjne, system zobrazowania informacji, itd.
BLU-107 Durandal – francuska przeciwbetonowa bomba lotnicza, przeznaczona do niszczenia pasów startowych, opracowana przez firmę MATRA, obecnie MBDA France będącą częścią europejskiego konsorcjum EADS. Nazwana na cześć mitycznego średniowiecznego miecza francuskiego Durandala.

Tactical Fighter Experimental (TFX)

Wymagania dotyczące projektu nowego samolotu nazwanego roboczo jako TFX przekazano wytwórniom Boeing, General Dynamics, Lockheed, Northrop, Grumman, McDonnell, Douglas Aircraft Company, North American Aviation i Republic Aviation. W grudniu 1961 roku przedstawiono 9 propozycji i chociaż żadne z rozwiązań nie spełniało wszystkich wymagań sił powietrznych i marynarki, to 19 stycznia 1962 roku wyłoniono dwa projekty, opracowane przez Boeinga i General Dynamics jako najbardziej obiecujące. Mimo lepszych opinii na temat projektu Boeinga ostatecznie wybrano projekt wytwórni General Dynamics, a jako głównego podwykonawcę firmę Grumman.

B-1B Lancer (ang. lansjer) – amerykański bombowiec strategiczny dalekiego zasięgu zbudowany przez wytwórnię Rockwell International (obecnie Boeing IDS). Wraz z samolotami B-52 Stratofortress i B-2 Spirit stanowi trzon strategicznego lotnictwa bombowego Stanów Zjednoczonych.
Moc bierna w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego jest wielkością konwencjonalną, w sposób umowny opisującą zjawisko pulsowania energii elektrycznej między elementem indukcyjnym lub pojemnościowym odbiornika, a źródłem energii elektrycznej lub między różnymi odbiornikami. Ta oscylująca energia nie jest zamieniana na użyteczną pracę, niemniej jest ona konieczna do funkcjonowania urządzeń elektrycznych (np. transformatorów, silników). Nieużyteczna energia jest pobierana ze źródła w części okresu przebiegu zmiennego, magazynowana przez odbiornik (w postaci energii pola elektrycznego lub magnetycznego), i oddawana do źródła w innej części okresu, kiedy pole elektryczne lub magnetyczne w odbiorniku zanika.

TFX był samolotem o masie własnej 20 ton i maksymalnej masie startowej sięgającej 50 ton. Jako materiału konstrukcyjnego kadłuba użyto tytanu co spowodowało zmniejszenie masy maszyny, ale jednocześnie doprowadziło do podniesienia jej ceny. Napęd stanowiły dwa silniki turbowentylatorowe TF30-P-100 z dopalaczem o ciągu 80 kN każdy. Skrzydła zamontowane na dwóch sworzniach umożliwiały ustawienie w konfiguracji do startu i lądowania, oraz lotu patrolowego pod skosem 16°, lotu z dużą prędkością poddźwiękową pod skosem 35° lub pod skosem 72,5° dla prędkości maksymalnych, większych niż 2 Ma.

Samolot rozpoznawczy - statek powietrzny przeznaczony do zwiadu na terytorium wroga, wyposażony w odpowiednią aparaturę, zazwyczaj były to aparaty fotograficzne do zdjęć obiektów naziemnych wroga, bądź radary do obserwacji powietrznych.
Grumman XF10F Jaguar – prototypowy myśliwiec pokładowy o zmiennej geometrii skrzydeł zaprojektowany w zakładach Grummana w latach 50. na zamówienie Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych. Samolot nie wszedł do produkcji seryjnej, ale zastosowane w nim rozwiązania wykorzystano w późniejszych i bardziej udanych samolotach ze zmienną geometrią skrzydeł, takich jak General Dynamics F-111 czy F-14 Tomcat.

Ze względu na nalegania US Navy załogę F-111 stanowiły dwie osoby siedzące w kabinie obok siebie. Modele produkcyjne nie posiadały foteli wyrzucanych, a zamiast tego zastosowano hermetyczną kabinę załogi oddzielającą się od maszyny w całości jako kapsuła ratunkowa. W sytuacji awaryjnej najpierw był odstrzeliwany cały dziób maszyny, a następnie kabina, która opadała na spadochronie. Zastosowanie takiego rozwiązania umożliwiało pracę załogi w zwykłym ubraniu, bez kombinezonów ciśnieniowych i masek tlenowych. Jedynym samolotem posiadającym podobne rozwiązanie był produkowany przez Rockwell bombowiec B-1A, ale modele produkcyjne B-1B posiadały klasyczny system foteli wyrzucanych.

Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang.: United States, United States of America, US, USA) – państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu, Oceanem Atlantyckim od wschodu.
F-16 Fighting Falcon (ang. Walczący Sokół, pol. Jastrząb) – samolot wielozadaniowy zbudowany przez amerykańską wytwórnię General Dynamics. Od 1993 produkowany przez Lockheed Corporation, obecnie Lockheed Martin. Od drugiej połowy lat 70. do około 2007 wyprodukowano 4459 egzemplarzy.

Projekt

Kokpit F-111 Aardvark podczas misji nocnej

Pierwszy lot zbudowanego dla Sił Powietrznych samolotu F-111A odbył się 21 grudnia 1964 roku, a wprowadzenie do uzbrojenia USAF 18 lipca 1967 roku. Wersja dla US Navy, F-111B różniła się od wersji A krótszym o 1,07 m dziobem ze względu na konieczność dostosowania wymiarów maszyny do wind przewożących samoloty z hangarów pod pokładem na pokład startowy. Nie została ona jednak przyjęta do uzbrojenia z powodu znacznego przekroczenia masy startowej i niewystarczającej widoczności z kabiny podczas lądowania na lotniskowcu. Dalszego rozwoju maszyny zaprzestano w lipcu 1968 roku, zaś nowym myśliwcem marynarki stał się Grumman F-14 Tomcat. Inne wersje F-111 weszły do uzbrojenia sił powietrznych jeszcze w pierwszej połowie lat 90. W 1965 roku zainteresowanie projektem wykazała Wielka Brytania, ale ze względu na prowadzone prace projektowe nad rodzimym BAC TSR-2, wstępne zamówienie anulowano. Jedynym użytkownikiem F-111 poza USA zostały Królewskie Siły Powietrzne Australii (RAAF).

AGM-65 Maverick - taktyczny, naprowadzany lub samonaprowadzający pocisk rakietowy klasy powietrze-ziemia lub powietrze-woda przeznaczony do niszczenia szerokiej gamy celów poczynając od broni ciężkiej, pojazdów, budynków, umocnień do okrętów nawodnych. Pocisk opracowano w kilku wersjach różniących się sposobem naprowadzania na cel oraz wielkością i rodzajem głowicy bojowej. Wszystkie odmiany pocisków Maverick są bronią typu wystrzel i zapomnij.
AIM-132 — (ang. Advanced Short Range Air-to-Air Missile - zaawansowany pocisk rakietowy klasy powietrze-powietrze krótkiego zasięgu) brytyjski kierowany pocisk rakietowy przeznaczony do zwalczania celów powietrznych, naprowadzany na podczerwień.

F-111 był pierwszym produkowanym seryjnie samolotem ze zmienną geometrią skrzydeł i pierwszą maszyną tego rodzaju zdolną latać z prędkościami naddźwiękowymi. Mimo wielu niepodważalnych zalet, miał również szereg wad, takich jak wysoka cena i duża masa mechanizmu zmiany geometrii skrzydeł. Pomimo to, w wielu późniejszych konstrukcjach wykorzystano zmienną geometrię skrzydeł poczynając od radzieckich Su-17 z 1966, MiG-23 z 1967 i bombowca Tu-160 z 1981 roku, poprzez amerykański myśliwiec marynarki F-14 Tomcat z 1970 i bombowiec B-1B Lancer z roku 1974, aż po europejski Panavia Tornado zaprojektowany w 1974. Podobnym rozwiązaniem był radziecki Su-24 zbudowany w 1970 roku i bardzo podobny konstrukcyjnie do F-111, ale o gorszych osiągach.

Harpoon (ang. harpun) - rodzina amerykańskich przeciwokrętowych pocisków rakietowych zbudowanych przez Boeing Integrated Defense Systems w wersjach do wystrzeliwania z okrętów nawodnych, podwodnych i samolotów. Jest jedynym przeciwokrętowym pociskiem do zwalczania nawodnych jednostek pływających opracowanym przez Stany Zjednoczone. Przyjęty do uzbrojenia w kilku krajach, znany również pod oznaczeniem AGM-84 Harpoon dla wersji lotniczej, RGM-84 Harpoon dla wersji wystrzeliwanej z pokładów okrętów nawodnych i UGM-84 Harpoon w odmianie przystosowanej do wystrzeliwania z okrętów podwodnych. Od wprowadzenia do uzbrojenia w 1977 jest ciągle rozwijany i unowocześniany. Chociaż został zaprojektowany do niszczenia celów nawodnych, przewiduje się jego użycie także do niszczenia celów znajdujących się na lądzie.
Grumman F-14 Tomcat (ang. Kocur) – amerykański naddźwiękowy, myśliwiec pokładowy Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych o zmiennej geometrii skrzydeł zaprojektowany przez wytwórnię Grumman. F-14 Tomcat był samolotem obrony floty, przewagi powietrznej i rozpoznania taktycznego, później poprzez dodanie możliwości przenoszenia bomb przystosowany do zadań bliskiego wsparcia. Samolot ten został zaprojektowany po zakończeniu programu myśliwca obrony floty F-111B i był pierwszym myśliwcem nowej generacji opracowanym w oparciu o doświadczenia bojowe w walce z MiGami wyniesione z wojny w Wietnamie.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)