Il caccia Mitsubishi X-2 Shinshin, noto anche come ATD-X (Advanced Technology Demonstrator-X), è un dimostratore tecnologico sperimentale e di ricerca stealth, progettato per dimostrare le tecnologie necessarie per i caccia giapponesi di quinta e sesta generazione, denominati F3.
Il progetto del dimostratore è stato sviluppato da Mitsubishi Heavy Industries (MHI) in collaborazione con il Technical Research and Development Institute (TRDI) del Ministero della Difesa giapponese, per la Japan Air Self-Defence Force (JASDF).
Sviluppo del Mitsubishi X-2
Un modello del dimostratore X-2 è stato costruito nel 2005 e il primo volo di un modello di galleria del vento in metallo è stato realizzato nel 2006 per testare i sistemi di controllo di volo, i sensori e le caratteristiche prestazionali di progetto.
L'F-3 stealth jet - se tutto procederà per il meglio - entrerà in produzione di serie nel 2027 e sarà destinato a sostituire la vecchia flotta giapponese di aerei da combattimento.
Il dimostratore ATD-X è un bimotore ad ala fissa e presenta un design aerodinamico con una sezione di prua più lunga. Ha una lunghezza di 14.17 m, un'apertura alare di circa 9.1 m e un'altezza di 4.51 m. Il suo peso massimo al decollo e a vuoto è rispettivamente di 13.000 kg e 8.900 kg.
Le ali a delta tagliate con un'estensione della radice all'avanguardia permettono al velivolo di volare in sicurezza in condizioni di alti angoli d'attacco. Due stabilizzatori verticali inclinati verso l'esterno sui bordi d'uscita migliorano l'aerodinamica e le caratteristiche stealth. La fusoliera lunga e piatta è integrata nelle ali.
Lo Shinshin ha un solo pilota ed è dotato di un carrello di atterraggio retrattile triciclo con una ruota anteriore e due carrelli principali centrali. Dispone anche di superfici di controllo aerodinamico. Due prese d’aria rettangolari sono presenti su entrambi i lati della cabina di pilotaggio, mentre il design del condotto S migliora ulteriormente l'efficienza aerodinamica del velivolo.
Cockpit e avionica del velivolo dimostratore
Il dimostratore Mitsubishi X-2 ha un pozzetto monoposto, racchiuso da un tettuccio trasparente. L'avionica di bordo comprende un radar AESA (Active Electronic Scanned Array), contromisure elettroniche avanzate (ECM) e misure di supporto alla guerra elettronica (ESM ed ECCM).
Il primo prototipo è stato presentato nel gennaio 2016 e il suo primo volo inaugurale è avvenuto senza difficoltà nel febbraio 2016.
Un sistema di controllo del volo che utilizza fibre ottiche permette un efficiente trasferimento dei dati tra la cabina di pilotaggio e le superfici di controllo del velivolo, attraverso un'interfaccia elettronica computerizzata quadruplicata: il sistema di controllo del volo autoriparante a bordo fornisce all'aeromobile il rilevamento automatico dei guasti del sistema di controllo del volo.
Propulsione
L'aereo sperimentale è azionato da due motori turbofan XF5-1 a basso by-pass, sviluppati da Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI). Con una lunghezza di 3 m e un diametro di 0,6 m, ogni motore produce una spinta fino a 11.000 lb. I motori utilizzano ugelli di scarico a bassa segnale radar e IR in coda.
I motori sono controllati da un sistema di controllo elettronico digitale full authority (FADEC) e sono dotati di una turbina ad alta pressione, una turbina a bassa pressione e tecnologia di controllo tridimensionale della spinta vettoriale. Il rapporto di pressione complessiva del motore è di 26:1 e il rapporto spinta/peso è di 7:8:1.
Il velivolo utilizzerà post-combustori per aumentare la spinta.
Prestazioni Mitsubishi X-2
Il Mitsubishi X-2 Shinshin può volare ad una velocità massima di Mach 2,25 e una velocità di super-cruise di Mach 1,82. Può operare su un'autonomia di 2.900 km con due serbatoi esterni ed ha un'autonomia di circa 3.200 km. L’altitudine massima operativa del velivolo è di 65.000 piedi e il raggio di combattimento stimato è di 761 km.
Il Ministro della Difesa giapponese Itsunori Onodera ha riaffermato che il caccia Advanced Technology Demonstrator-X (ATD-X) è il precursore per un futuro caccia “F3” che sostituirà il Mitsubishi F-2 della Japan Air Self-Defence Force.
L'ATD-X, noto anche come Shinshin ('Cuore di Dio'), viene sviluppato dall'Istituto di Ricerca e Sviluppo Tecnico (TRDI) del ministero, con l'appaltatore principale del progetto, il MHI. È stato progettato per essere un aereo da combattimento furtivo di superiorità aerea con una maggiore manovrabilità. Il Ministero della Difesa giapponese (MoD) lo utilizzerà per la ricerca di tecnologie avanzate e l'integrazione dei sistemi, dopodiché prevede di produrre un caccia di "sesta generazione" che comprenda concetti i3 (informati, intelligenti e istantanei) e capacità di contro-stealth.
Sulla base di parametri dei risultati tecnologici e dell'efficacia dei costi il Ministero della Difesa giapponese dovrà decidere entro l'anno in corso se costruire direttamente il suo futuro caccia stealth o attraverso lo sviluppo congiunto internazionale (Tempest - UK o F22 rimotorizzato con avionica dell'F35 - USA?).
I piani del Giappone per sviluppare un 'F-3' dall'ADT-X potrebbero tuttavia incontrare l'opposizione degli Stati Uniti, il che ha bloccato in passato i tentativi di Tokyo di sviluppare un caccia nazionale.
Il programma di sostegno ai caccia di FSX degli anni '80 fu bloccato da Washington, che fece pressione su Tokyo e portò al co-sviluppo dell'F-2: una piattaforma basata sul Lockheed Martin F-16C.
Lo sviluppo giapponese di un caccia stealth di sesta generazione sta diventando vitale per la difesa aerea giapponese in quanto la Cina e la Russia già utilizzano rispettivamente il Chengdu J-20 e il Sukhoi PAK-FA T-50 di quinta generazione.
I responsabili nipponici sono consapevoli che i 28 siti radar di cui dispone il Giappone sono efficaci nel rilevare i caccia di terza e quarta generazione da una lunga distanza, ma con la comparsa dei caccia di quinta generazione hanno notevoli dubbi sulla reale efficacia della difesa aerea.
Il Ministero della Difesa ha stanziato recentemente 2,7 miliardi di JPY (26,5 milioni di USD) per la ricerca sui sistemi radar e di controllo del fuoco in grado di rilevare, tracciare e rispondere ai velivoli stealth di ultima generazione.
Il Mitsubishi ATD-X Shinshin rispecchia quello di diversi caccia americani di quarta e quinta generazione, in particolare l'F-22 Raptor: il velivolo è inoltre dotato di una trasmissione di spinta 3D con 3 pale su ogni ugello motore. Il suo radar sarà un radar a matrice attiva a scansione elettronica (AESA) chiamato "Multi-Function RF Sensor", che è destinato ad avere agilità ad ampio spettro. Gli ugelli del prototipo possono avere un leggero effetto negativo sulle caratteristiche di furtività dell'aeromobile. Il Giappone è pronto a sviluppare i propri jet da combattimento furtivi di nuova generazione per ridurre la sua dipendenza dalla tecnologia estera e contrastare mosse simili provenienti da Cina e Russia. Il Giappone, che vuole sostituire la sua flotta di vecchi caccia, ha anche fatto proposte a Washington che salvaguardino la tecnologia avanzata del caccia.
Un modello dell’A TD-X è già stato sottoposto a test preliminari in Francia; alcune voci affermano che c'è la possibilità di una possibile partecipazione di Lockheed Martin allo sviluppo dell’aereo.
L'aviazione giapponese ha cercato di sostituire la sua vecchia flotta di F-4. Le opzioni includono tre velivoli:
- F-35 Joint Strike Fighter degli Stati Uniti;
- F-18;
- F-15;
- Eurofighter Typhoon.
I servizi hanno recentemente registrato una fuga di dati da un sistema radar AEGIS congiunto USA-Giappone; ciò ha avvalorato le preoccupazioni degli Stati Uniti per la condivisione di informazioni sensibili con Tokyo.
Il Giappone e gli Stati Uniti hanno recentemente firmato un patto militare per la protezione dei dati che rafforza i controlli sul trattamento delle informazioni classificate provenienti dai rispettivi eserciti.
Le misure si verificano quando il primo ministro giapponese Shinzo Abe cerca di rafforzare il coordinamento della difesa del paese con gli Stati Uniti. Washington ha anche circa 50.000 soldati in Giappone, il suo principale alleato in Asia, nell'ambito di un patto di sicurezza reciproca.
MOTORI XF5-1
Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI) fornisce due motori muniti di post-combustione a doppia ventola XF5-1 per il prototipo ATD-X.
L’XF5-1 è un turbofan con post-combustione con un basso rapporto di bypass, capace di 5.000 kg di spinta con un rapporto di 8; questi dati lo rendono in grado di competere con qualsiasi motore avanzato negli Stati Uniti e in Europa.
L'XF5-1 ha le sue origini nella ricerca di base effettuata a partire dal 1991. Il primo di quattro motori di prova è stato consegnato alla TRDI nel 1998, ma non era previsto l'avvio di un programma quinquennale completo di prototipi fino al 2015. Riflettendo il ruolo dell'X-2 come banco di prova in scala ridotta a bassa potenza, il caccia di nuova generazione, se portato avanti, dovrebbe essere alimentato da una coppia di motori di piccolo diametro da 33.000 libbre di spinta, un motore che è in fase di sviluppo sin dal 2010 che utilizzerebbe un nuovo materiale in fibra di carburo di silicio chiamato CMC. Attualmente solo le aziende giapponesi dispongono delle tecniche necessarie per la produzione del CMC; l’uso di CMC in un motore può ridurre drasticamente il suo peso pur mantenendo la sua forza e la sua capacità di resistenza al calore; il motore XF5-1, realizzato in Giappone utilizzando CMC, ottiene il rapporto spinta-peso più alto del mondo.
Lo sviluppo dei due motori turbofan IHI XF5-1 da 11.000 libbre di spinta dell'X-2, installati per la prima volta sul velivolo nel luglio 2014, ha rivoluzionato il campo tecnologico motoristico grazie all'utilizzo di pale in ceramica composito. È noto che per migliorare le prestazioni dei motori aeronautici è indispensabile aumentare la temperatura dei gas di combustione che entrano nella turbina che, attualmente, sono ben al di sopra delle temperature di fusione dei metalli ordinari. Di conseguenza, il raffreddamento delle pale della turbina è un'area critica. Il segreto delle dimensioni e della potenza si nasconde dietro la temperatura di ingresso della turbina che può arrivare fino a 1.600°C, insolitamente elevata di circa 200°C rispetto ad altri motori a reazione, e può essere ottenuta solo utilizzando “materiale composito ceramico CMC”.
Una fibra di carburo di silicio (SiC) è stata inventata alla Tohoku University nel 1975. Il Japan Atomic Energy Research Institute (attualmente QST) ha poi studiato i metodi di produzione di fibre SiC resistenti al calore. Questi risultati della ricerca sono stati trasferiti al settore privato per lo sviluppo tecnologico, che è stato mediato dalla Research Development Corporation of Japan (attualmente JST). La TRDI ha iniziato la ricerca sul motore XF5-1 nel 1995. Il motore è stato installato sul velivolo “Advanced Technological Demonstrator-X” nel 2016.
Lo sviluppo di un motore aeronautico richiede una quantità enorme di tempo, denaro e rischi crescenti di essere surclassato rispetto alle esigenze di crescita. A causa di tali difficoltà che ogni singola azienda deve affrontare, questi progetti spesso diventano progetti di sviluppo congiunto internazionale. Per quanto riguarda i motori degli aerei da difesa, sia il motore turbofan F3-IHI-30 che il motore turboalbero TS1-M-10, sviluppati in Giappone, sono utilizzati rispettivamente nel jet trainer intermedio T-4 e nell'aereo OH-1. Inoltre, il turbofan F7-IHI-10, con un rapporto di bypass compreso tra 8 e 9, è stato selezionato e utilizzato per il motore del P-1 da pattugliamento marittimo e attacco antinave e ASW.
L’F7-10 è un motore turbofan ad alto rapporto di bypass sviluppato da IHI, progettato per l'uso esclusivo per il P-1.
(Web, Google, Wikipedia, You Tube)
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