18. června tomu bylo přesně 35 let od chvíle, kdy se do vzduchu poprvé vznesl pro radar „neviditelný“ stroj, letoun YF-117A, prototyp legendární F-117 Nighthawk. Za těch 35 let se technologie stealth stala synonymem pro moderní bojové letouny, v případě stíhacích letounů později synonymem pro takzvanou pátou generaci proudovými motory poháněných vojenských strojů.
Koncepce „neviditelného“ letadla přinesla v průběhu let několik nových přírůstků v podobě taktického stíhacího letounu F-22 Raptor amerického konsorcia Lockheed-Martin nebo tolik opěvovaný a zároveň nenáviděný multifunkční bojový letoun F-35 všech variant. Boom kolem páté generace však zdaleka není u konce, technologicky vyspělý Západ pomalu dohání i Rusko vývojem frontového Suchoje T-50 a mílovými kroky také Čína s letouny J-20 Čchengdu a J-31 Shenyang, zvláště v případě J-31 ne nepodobného stroji americké provenience.
Zástupci páté generace bojových letounů. J-31 (dole) inspiraci strojem F-35A rozhodně nezapře / Foto itaaa.com
Většinu „východních“ výrobců však na sklonku roku 2013 vytrhlo z letargie prohlášení představitelů Technologického, logistického a akvizičního sekretariátu ministerstva obrany Spojených států o zahájení nového programu za účelem vývoje nástupce letounů páté generace, tedy vytvoření nové generace, šesté.
V té době ale ještě ani nikdo pomalu nevěděl, co to ta nová generace je, a čím se má od té předchozí lišit. V průběhu let však na všechny „revoluční“ prvky nové generace bojových letounů padlo lepší světlo, které odhalilo základní vlastnosti 6. generace, v některých případech skoro až vytržených z vědeckofantastické kinematografie.
Stealth je k ničemu. Ať žije stealth!
Požadavky na vlastnosti strojů šesté generace asi nejpřesněji vystihuje nezávislý magazín Air Force Magazine vydávaný asociací AFA. Ten novou generaci již v roce 2009 definoval, jako „stroje s extrémními vlastnostmi stealth, schopné měnit tvar, disponující vysokou mírou počítačového propojení a situačního povědomí díky citlivým senzorům a technologii inteligentního povrhu, vybavené přesnými energetickými zbraněmi s možností pilotovaného i bezpilotního letu".
Jak se později ukázalo, jediným mírně přeceněným prvkem v tomto dlouhém výčtu byla schopnost letounu měnit za letu tvar. Se všemi ostatními technologiemi včetně tajemně znějících „energetických zbraní“ americké ministerstvo obrany počítá a tamní letecký průmysl na nich už usilovně pracuje.
Postupující vývoj zvláště v teoretické rovině ale zatím stále nepřináší tolik odpovědí, jako spíše otázek. Po důkladné analýze všech technických prvků nové generace letounů spolu s sktuálním vývojem na vojenské letecké scéně totiž řada leteckých expertů včetně vojenských velitelů již začala pochybovat nad samotným konceptem stroje. Ten by měl být jako všichni jeho předchůdci stíhacím, respektive multifunkčním bojovým prostředkem. Největší emoce přitom v souvislosti s novým pokolením stíhacích letounů představuje kupodivu skoro ta nejméně překvapivá část – technologie stealth.
Jak již bylo zmíněno v úvodu, technologie radarem „neviditelných“ letounů je na světě už téměř čtyři desetiletí. Vojenský průmysl všech zemí spatřující v amerických „neviditelných“ letounech hrozbu, tak již měl relativně dost času se na tuto novou skutečnost adaptovat. Zvlášť v posledních letech vojenský průmysl přišel s řadou nízko frekvenčních a kombinovaných přehledových i naváděcích radiolokátorů, které již dokáží s vcelku slušnou spolehlivostí stroje s technologií stealth na určitou vzdálenost detekovat. Kromě toho se stále častěji na bojových letounech objevují moderní senzory pro infračervený průzkum a zaměřování (IRST) dlouhého dosahu, proti kterým ani „neviditelné“ letouny zas tak moc nezmůžou. I když je u leteckých výrobců samozřejmě snaha co nejefektivněji stínit či ochlazovat zejména horké výstupní plyny z motorů, které jsou z hlediska viditelnosti pro letoun asi největším nebezpečím, i při samotném pohybu vzduchem způsobuje tření vzduchových částic o trup letounu zvláště při vyšších rychlostech již pozorovatelnou tepelnou stopu.
Moderní infračervené sledovací systémy jsou pro neviditelné letouny největší hrozbou / Foto Master Sergant Dave Casey
Z řad leteckých odborníků a velitelů se pomalu začínajá ozývat otázka „proč se schovávat, když se stejně neschováte“. V reakci na tato vyjádření se již objevila koncepce stroje počítající spíše s mohutnějším letounem, ne přímo určenýmu k vzdušnému boji, schopnému nést velké množství výzbroje na velkou vzdálenost, ovšem s relativně nízkými výkony a s absencí jakékoliv „maskovací technologie“. I když se tak představa stíhačky šesté generace v očích odborníků stále spíše přibližuje projektu vývoje strategického bombardéru pro jednadvacáté století označovanému jako B-21, Pentagon s takovým plánem spíše nepočítá a naopak prosazuje zdokonalení technologie stealth. V její prospěch pak hraje i aktuální dění, respektive jakýsi ruský paradox, kdy představitelé ruského leteckého průmyslu „neviditelné" letouny podobnými argumenty shazují, ovšem sami usilovně vyvíjejí „neviditelný“ Suchoj T-50 jako výsledek projektu PAK-FA a strategický stealth bombardér v rámci projektu PAK-DA. Kromě toho se už z Ruské federace také ozývají i hlasy o vývoji stíhačů šesté generace disponujících samozřejmě „neviditelnou“ technologií.
I přes celou řadu rozdílných názorů program prozatím směřuje právě směrem tak dobře popsaným serverem Air Force Magazine. Letectvo Spojených států amerických (USAF) a Námořnictvo Spojených států amerických (USN) dokonce již nezávisle na sobě vyhlásili soutěž na nový stíhací letoun šesté generace v podobě programu F-X v případě USAF a F/A-XX pro USN s plánovaným zavedením do výzbroje kolem roku 2030. Pro doplnění uveďme, že USAF novým letounem plánuje nahradit svojí současnou chloubu, F-22 Raptor, USN v té době již značně zastaralé palubní F/A-18 E/F Super Hornet.
Nový palubní stíhač 6. generace v představách Northrop Grumman / Obrázek Northrop Grumman
Stíhač jako ze Star Treku
Na první pohled nejvíce znatelným prvkem nových bojových letounů by tedy mělo být vzezření stroje s technologií stealth. Na rozdíl od ostrých hran F-22, by měla být silueta letounu spíše plynulá, jako je tomu v případě F-35, nebo raději konkurenta prototypu Raptoru, YF-23. Zvláště v souvislosti s vývojem F-X pro USAF se dává YF-23 stále častěji jako vhodnější předloha na úkor vítězného soupeře. Tím mimochodem došlo i k opětovnému rozpoutání konfliktu mezi konsorcii Lockheed Martin a Northrop Grumman spolu s americkým ministerstvem obrany ve věci výběru YF-22 jako vhodného kandidáta pro sériovou výrobu stíhacího letounu páté generace. Z dnešního pohledu, který Northrop Grumman zastává již od letových testů obou prototypů, by daleko vhodnější byla volba YF-23. Už jenom samotným vývojem nových neviditelných letounů zaskočená americká letecká doktrína tehdy volila vybrat obratnější YF-22 na úkor rychlejší a zvláště v technologii stealth podstatně vyspělejší YF-23, což se však v posledních letech ukazuje jako chybné.
Kromě plynulé architektury schopné účinně deflektovat radarové paprsky za stále dostatečně aerodynamicky čistého tvaru by kromě speciálního vlny pohlcujícího nátěru měla „neviditelnost“ letounu zlepšit ještě absence vertikálních řídících ploch, jako je tomu například u samokřídla B-2. Absence vertikálních řídících ploch, ale hlavně s nimi spojených stabilizátorů však nejen snižuje radarovou zjistitelnost stroje z přední polosféry, ale činí stroj i značně nestabilním, a to zvláště při nadzvukových rychlostech. V souvislosti s tím nebude inženýrským oříškem ani tak plochy odebrat, jako spíš přimět letoun k bezpečnému letu v průběhu celé letové obálky, což se neobejde bez sofistikované avioniky a dnes již samozřejmého elektroimpulzního řízení fly-by-wire, nebo spíše pokročilejšího a k rušení podstatně rezistentnějšího fly-by-light/optics.
YF-23 konsorcia Northrop Grumman dost možná předběhl svou dobu / Foto U. S. Air Force
Neméně zajímavým prvkem má být nový typ proudového motoru, jehož bohatství se, jak by řekl slogan známého českého výrobce alkoholických nápojů, skrývá uvnitř. Má se jím stát produkt v současné době probíhající soutěže na vývoj a výrobu adaptabilní všestranné motorové technologie (Adaptive Versatile Engine Technology, zkráceně ADVENT). Pod tímto názvem se skrývá nová vývojová linie proudových motorů s takzvaným proměnným cyklem. Takové motory mají mít díky jednoduchému systému klapek na jednotlivých stupních kompresoru možnost regulovat obtokový poměr (bypass-ratio), díky čemuž by měl být mnohem efektivnější, zvláště při nižších rychlostech. Současné motory stíhacích letounů jsou totiž uzpůsobené pro vysoké – nadzvukové rychlosti, oproti tomu velké dvouproudé motory s vysokým obtokovým poměrem dopravních letadel jsou efektivnější spíše při podzvukových rychlostech. ADVENT by měl být schopen čerpat z předností obou typů motorů a být schopen si upravovat obtokový poměr co nejvýhodněji pro danou rychlost.
Vzhledem k tomu, že veškeré atributy motoru z velké části ovlivňují výsledný vzhled letadla, musel začít vývoj proudových pohonných jednotek s měnitelným cyklem již dnes, aby v době vývoje samotných letounů byly parametry pohonné jednotky již dobře známy a aby se při případném problému ve vývoji motoru předešlo zdržení celého projektu. Kromě nového systému adaptivního obtokového poměru by si měl motor zachovat i schopnost supersonického letu bez nutnosti použit přídavné spalování (supercruise). První takové motory již v minulých letech stačili otestovat přední američtí výrobci Pratt and Withney a General Electric, přičemž jednotky vykazovaly přibližně o 25 % menší spotřebu paliva než konvenční proudové motory.
Schéma motoru s proměnným cyklem ADVENT General Electric / Obrázek GE
Tím zdaleka nejzajímavějším je ale na šesté generaci proudových stíhacích letounů použití „přesných energetických zbraní“. Tím je samozřejmě myšleno použití laseru a to jak pro obranné tak i útočné účely. Zvláště v posledních letech postupuje vývoj laserů s tzv. pevným pracovním prostředím (Solid-State Laser) mílovými kroky a očekává se, že v příštím desetiletí se podaří vytvořit laser o dostatečném výkonu natolik malý (a lehký), aby jej bylo možno implementovat do podvěsného kontejneru nebo již přímo do útrob bojového letounu.
Od použití laseru jako zbraňového systému si americké vojenské technologické instituce v závislosti na jeho výkonu slibují tři základní schopnosti. Laser nejnižšího výkonu by měl být kromě značení a sledování cíle spolu s naváděním munice schopen i vyřazovat, či mást nepřátelské senzory. Tím je myšlen hlavně aktivní systém rušení nepřátelské naváděné munice, jako je tomu například u izraelského systému pro ochranu civilních letadel C-MUSIC. Laser o středním výkonu, řádově již několik desítek až stovek kilowattů, by měl zajistit teoretickou nezranitelnost letounu díky schopnosti působit proti jakékoliv nepřátelské střele či munici tak, že jí ještě za letu zničí. Těmi nejzajímavějším mají však být schopnosti nejvýkonnějších laserů o výkonu až 1 MW, které již mají být použity přímo pro boj s protivníkem.
Systém C-MUSIC na Boeingu 707 / Foto IMDO
Taková palebná síla by mohla být schopná vyřadit nepřátelskou stíhačku, obrněné vozidlo či pozici protivzdušné obrany jediným půlvteřinovým zásahem. Při dostatečném přístrojovém vybavení by měl letoun dokonce dokázat ničit jednotlivou živou sílu protivníka.
Kromě rychlosti, přesnosti a efektivity bojového použití takové zbraně je její nepopíratelnou výhodou i „zásoba munice“. Jediným zdrojem potřebným k provozu laserové zbraně je dostatečný přísun elektrické energie, který může v případě letounu snadno zajistit proudový motor. Počet „výstřelů“ na plnou nádrž stíhacího letounu se tak pohybuje ve stovkách až tisících.
Opravdu zásadní nevýhodou však je potřeba takový laser chladit. V současnosti dosahují nejlepší lasery účinnosti kolem 33 %, zbytek energie je disipován v podobě tepla. Chlazení takového zařízení o výkonu 1 MW (a tedy produkující 2 MW tepla) je z technického hlediska velice složité a hlavně pro letoun přizpůsobený pro co nejmenší tepelnou stopu velmi nebezpečné. Jak již bylo zmíněno, moderní vojenské senzory pracující v infračerveném pásmu dokáží zachytit tepelnou stopu letounu jen na základě jeho tření o atmosféru. Jen velmi těžko si lze představit, jak by mohl takový letoun vyzářit tak ohromné množství energie, aniž by se to nějak projevilo na obrazovkách nepřátelských letounů.
Výsledný výkon podobné energetické zbraně je navíc znatelně ovlivňován prostředím, kterým musí paprsek k cíli projít. Lze tak předpokládat, že za zhoršených meteorologických podmínek, nebo jen při střelbě na velké vzdálenosti, bude reálný výkon laserové zbraně rapidně klesat.
U.S. Navy již nějakou dobu testuje na palubě USS Ponce výkonný laser LaWS / youtube/U.S.Navy
Podstatně méně než o těchto třech klíčových prvcích letounů šesté generace se mluví například o senzorových a komunikačních schopnostech letounu, přestože zrovna situační povědomí je jedním ze základních klíčů úspěchu koordinovaného vzdušného boje. Zvláště elektronické a komunikační prvky však zásadně bývají objektem přísného utajení, nelze tak očekávat, že se o podobných systémech v blízké době něco konkrétního dozvíme. Lze ovšem předpokládat, že vzhledem k dnešní filozofii boje se bude Pentagon spíše než jednotlivá letadla snažit vytvořit sofistikovanou síť komunikačních uzlů schopných sdílet obrovské množství informací a okamžitě na případné podněty reagovat.
Podstatně více je známé o posledním ale neméně důležitém společném prvku budoucích bojových letounuů – koncepci „smart skin“. Technologie spočívá v přítomnosti nanopočítačů v téměř každém důležitém modulu letadla, které by nepřetržitě snímaly dění v dané části letounu v reálném čase, a poskytovaly tak pilotovi či systému řízení přesné a okamžité informace o reálném stavu letounu, jeho funkci nebo i poškození. Kromě bojového prostředí by byl takový systém velice užitečný i při údržbě stroje, „chytrý“ povrch letounu by totiž dokázal zaznamenat sebemenší anomálii v konstrukci letounu a předat o ní detailní informaci.
Ve spojení s další generací stíhačů se diskutuje i o tom, bude-li vůbec spolu s ní potřeba trénovat i další generaci bojových pilotů. I když již existují návrhy jak na pilotované, tak bezpilotní verze letounů, žádné stanovisko ohledně této problematiky zatím žádná z amerických vojenských institucí nevydala.
Koncept letounu šesté generace společnosti Boeing počítá s pilotovanou i bezpilotní verzí / Obrázek Boeing
F-35 jako nesmrtelná chiméra
V nedávné době Pentagon oznámil plán provozovat multifunkční bojové letouny páté generace F-35 až do roku 2070. I když se může taková perioda zdát jako zbytečně dlouhá, má své opodstatněné důvody. F-35 (s různým úspěchem) postupně nahrazuje téměř všechny klíčové letouny USAF a USN – F-16C/D, A-10 všech verzí, spolu s F-22 i F-15C/D a v případě US Navy i AV-8B a částečně stroje F/A-18E/F. Od začátku programu JSF (Joint Strike Fighter) je totiž cílem nahradit stávající rozličnou americkou leteckou techniku jednotným typem schopným všechny ostatní letouny plně nahradit. Cílem USAF samozřejmě je tak pracně vytvořený stav co nejdéle udržet. Navíc vzhledem k neplánované délce vývoje a několikanásobnému překročení rozpočtu je snaha udržet letoun ve službě co nejdéle, už jen z toho důvodu, aby byl pro Spojené státy vůbec rentabilní.
Útěchou americkým daňovým poplatníkům může být prozřetelnost konstrukčnímu týmu konsorcia Lockheed Martin, který s vědomím dlouhého provozu vybavil stroje prvky pro pozdější jednoduchou modernizaci, zvláště co se týká například avioniky. Málo známá je možnost budoucí integrace laserových zbraní na palubu letounu. Mělo by tomu být možné primárně u verze F-35B, tedy varianty pro krátký vzlet a kolmé přistání (STOVL). V případě instalace energetické zbraně by totiž stačilo pouze odstranit vertikální turbodmychadlo umístěné za pilotní kabinou. Stroj by tím sice ztratil své původní STOVL vlastnosti, ale velice jednoduše by se stal účinným multifunkčním bojovým prostředkem 5.+ generace.
V útrobách F-35B by se brzy mohl namísto dmychadla objevit bojový laser / Foto U.S. Navy
Asi největší ponaučení z projektu JSF však pro Pentagon vyplývá z jeho náročného vývoje, který, jak již bylo zmíněno, spotřeboval mnohem více času a financí, než by kdokoliv na jeho začátku v roce 1993 předpokládal. Tomu se chtějí Spojené státy při vývoji revolučních bojových letounů šesté generace vyhnout, a tak se spolu s novým letounem usilovně pracuje i na nové legislativě a systému akvizice, který by testování a zavádění nového letounu do výzbroje podstatně zjednodušil. I když je F-22 Raptor bezpochyby jedním z nejpokročilejších zbrojních systémů na světě, v zahraničí mu již několik let rostou konkurenti, které rozhodně není radno podceňovat. Podle odborníků v čele s brigádním generálem Alexusem Grynkewichem budou Spojené státy nový letoun potřebovat nejpozději s koncem příštího desetiletí, tedy v roce 2030. Při současném stavu vojenské legislativy by se však v té době letoun dost možná ještě ani nepodíval do vzduchu, což by mohlo nahrávat zahraničním konkurentům při jejich vlastním vývoji další generace bojových letounů.
Ať tedy chceme nebo ne, nová generace pokročilých vojenských proudových létajících strojů schopných ve vteřině ničit desítky nepřátelských bojových prostředků se neodvratně blíží. I když podobný souhrn nezní úplně přívětivě, je potřeba dodat, že technologie spojené s vývojem naového pokolení stíhačů slibují zajímavé možnosti i pro mírové využití, jako například koncepce smart-skin či nové motory s proměnným cyklem. Všem zainteresovaným nyní už jen zbývá doufat, že na rozdíl od programu Advanced Tactical Fighter, jehož produktem je F-22, měly odpovědné orgány podstatně šťastnější ruku.
