Il caccia-caccia-bombardiere “Tempest” sarà sviluppato da alcune imprese del settore della difesa: da voci sempre più insistenti che “circolano nei corridoi” il nuovo “stealth” interessa vivamente l’Aeronautica Militare Italiana, quella svedese e quella giapponese.
Secondo il Ministero della Difesa britannico (MoD), il "Team Tempest" è un consorzio che sarà coordinato dall'Ufficio per le capacità rapide della RAF e lavorerà anche in stretta collaborazione con il Ministero della Difesa:
- BAE Systems (Regno Unito) - Il progetto sarà condotto dal più grande contraente del Regno Unito nel settore della difesa. Il Tempest è stato svelato e presentato da BAE;
- Rolls-Royce (Britsh) - Il produttore di motori d’aereo di fama mondiale sarà responsabile della progettazione e messa a punto del sistema di propulsione;
- MBDA (European-Britsh) - La società fornirà competenze avanzate in materia di armi e progetterà i sistemi d’arma; MBDA ha confermato che la capacità di attacco a lungo raggio si concretizzerà nel sistema missilistico SPEAR che sarà utilizzato anche a bordo dei futuri F-35;
- Leonardo (Italia) - L'azienda italiana fornirà le indispensabili tecnologie, la progettazione di sensori, l'elettronica, il radar AESA e l'avionica avanzata.
Il BAE Systems Tempest è un concetto di aereo da combattimento stealth proposto inizialmente per essere progettato e prodotto nel Regno Unito per la Royal Air Force. Come già sopra evidenziato, il nuovo caccia sthealt interessa molto anche ai circoli dell’Aeronautica Militare Italiana, a quelli svedesi e anche giapponesi: se son rose fioriranno!
Il “Tempest", se tutto procederà per il meglio, entrerà in servizio nel 2035 sostituendo l'Eurofighter Typhoon in servizio con la RAF; circa 2 miliardi di sterline (2,66 miliardi di dollari) saranno investiti dal governo britannico nel progetto.
Con lo sviluppo di tale aereo il Regno Unito (e chi si accoderà al progetto) rimarrà leader globale nel settore degli aerei da combattimento avanzati.
La capacità industriale resta fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi di sicurezza nazionale del Regno Unito, proteggere la popolazione, proiettando l’influenza globale e promuovendo prosperità.
Una forza lavoro altamente qualificata fornirà soluzioni innovative ed economiche per superare sfide sempre più complesse.
Mentre il Regno Unito inizia il suo processo di pianificazione per sostituire il Typhoon dal 2040, si sta alacremente lavorando con i partner del Team Tempest per garantire e assicurare che l’Europa e il Regno Unito mantenga no le competenze tecnologiche necessarie per rimanere all'avanguardia nello sviluppo tecnologico globale.
Per fornire un significativo vantaggio informativo e l'efficacia della missione, il futuro sistema aereo da combattimento fungerà da "moltiplicatore di forze", interagendo con un'ampia gamma di altre piattaforme e servizi civili e militari in ambito aereo, terrestre, marittimo, spaziale e cibernetico, nonché con UCAV e UAV.
Le forze aeree del futuro richiederanno un sistema di combattimento altamente flessibile e applicabile a un'ampia gamma di operazioni militari. Gli operatori avranno la capacità di adattare rapidamente il sistema per svolgere nuove funzioni o per modificarne le prestazioni.
A seconda della missione, potrebbero essere disponibili aggiunte baie di carico utile flessibili, serbatoi di carburante conformal, dispenser di armi, dispenser UAV lanciabili in volo, grandi sensori modulari, sistemi fotografici laterali a lungo raggio per la ricognizione e armi LASER ad energia diretta.
Il futuro sistema dovrà essere rapidamente ed economicamente sostenibile, mantenendo il vantaggio operativo e la libertà d'azione in un ambiente minaccioso in rapida evoluzione. Le interfacce fisiche devono quindi essere robuste, leggere, numerose e prodotte a prezzi accessibili. Ciò sarà possibile grazie alla esperienza nella produzione di strutture superficiali additive, nella tecnologia di giunzione e fissaggio, nei materiali a bassa osservabilità. L'assemblaggio robotico avrà un ruolo importantissimo.
Tecniche di produzione avanzate giocheranno un ruolo significativo nella riduzione dei costi unitari di produzione del “Future Combat Air System”, e saranno un fattore chiave per la flessibilità e l'aggiornabilità. Ad esempio, i costi logistici potranno essere ridotti utilizzando la robotica adattata dalla produzione e al rifornimento, al riarmo, all'adattamento dei ruoli e alla riparazione.
La Squadra del “Tempest”
BAE Systems sta lavorando con il Governo del Regno Unito, il Ministero della Difesa, la Royal Air Force e i partner industriali MBDA, Rolls-Royce e Leonardo per sviluppare tecnologie a supporto della capacità di combattimento aereo di oggi e del futuro a noi molto vicino.
Al Farnborough International Airshow, guardando verso il basso nella cabina di pilotaggio del Tempest c’è il vuoto: invece del solito display, pulsanti e interruttori, non c'è nient'altro che un sedile e un “joystick”!
Tutto il resto è virtuale, e alloggiato all'interno di un casco che avvolge comodamente la testa del pilota, mostrando l'ambiente circostante (in questo caso simulato) in full HD a colori.
Sollevando una mano si apre un menu di interruttori che è possibile toccare per alternare diverse viste, e tirando un menu a scorrimento verso l'esterno viene visualizzata una mappa del terreno.
Amici e nemici sono segnalati in tempo reale, e l'audio 3D ti permette di localizzare la loro posizione, anche quando non riesci a vederli; la riduzione attiva del rumore annulla il rombo dei due motori!
Il pilota dispone anche uno smartwatch virtuale. Sollevando il polso sinistro si ottengono varie statistiche sulla salute, tra cui la frequenza cardiaca e le letture dell'ECG. Se le vostre statistiche vitali indicano una situazione attuale troppo stressante, il software potrebbe suggerire di affidare alcuni compiti a un compagno di squadra.
Sembra strano riporre così tanta fiducia nel casco, ma l'aereo sarà anche in grado di pilotare un UAV senza pilota.
La prossima generazione
Il nuovo Tempest sarà un jet da combattimento di nuova generazione che sostituirà l'Eurofighter Typhoon. Tempest era un segreto strettamente custodito fino a pochi mesi fa, quando il segretario della difesa del Regno Unito Gavin Williamson ha svelato il modello e annunciato 2 miliardi di sterline (circa 2,6 miliardi di dollari, 35 miliardi di dollari australiani) di finanziamenti governativi per il progetto.
L'aereo finale sarà equipaggiato con armi di nuova generazione, inclusi sciami di droni che utilizzeranno l'intelligenza artificiale per localizzare gli obiettivi, e armi ad energia diretta - tutti lanciati usando i controlli virtuali, o a distanza con l'UAV in volo.
Il Tempest viene sviluppato dalla BAE Systems con Leonardo, MBDA e Rolls Royce.
Visione del futuro
Il modello concept è dotato di un display digitale Striker II montato sul casco, progettato per fornire al pilota tutte le informazioni necessarie per prendere decisioni in una frazione di secondo e ridurre il tempo trascorso a guardare all'interno della cabina di pilotaggio.
Le informazioni sono proiettate sulla visiera del casco e visualizzate alla stessa profondità focale del mondo esterno. C'è una fotocamera digitale per la visione notturna integrata, quindi non c'è bisogno che i piloti utilizzino occhiali pesanti e ingombranti, mentre i display precedenti mostravano solo la simbologia in verde monocromatico, che potrebbe creare confusione.
Striker II può codificare a colori i nemici e gli amici, rendendo molto più facile per il pilota interpretare l'ambiente circostante.
Poiché il sistema è basato su di un software, può essere aggiornato facilmente senza modificare fisicamente la cabina di pilotaggio. Questo è un grande vantaggio per l'addestramento; gli ingegneri possono creare un simulatore identico al jet reale, e anche se una simulazione non sostituisce il volo, il divario si sta progressivamente restringendo.
Il software potrebbe anche ricreare l'esperienza di pilotare un aereo in uno meno costoso, e persino essere utilizzato per prove attitudinali come parte di un processo di preparazione all'entrata in funzione di Tempest nel 2035.
IL CONTRIBUTO DI LEONARDO ALLA SQUADRA
Come già evidenziato, partecipa al programma britannico anche Leonardo Uk, azienda britannica della società guidata da Alessandro Profumo. “Sono contento che Leonardo continuerà a giocare un ruolo integrale nelle capacità combat air del Regno Unito dopo il Typhoon”, ha commentato l’ad. “Ci sforziamo di essere al cuore dei maggiori programmi europei per la difesa e consideriamo questa attività del Regno Unito, che è stata creata tenendo a mente future collaborazioni, come un programma che potrebbe svilupparsi includendo l’Italia”, ha aggiunto Profumo. Stando all’esperienza del programma Eurofighter, per cui Leonardo realizza il 60% dell’avionica con una partecipazione complessiva del 36%, l’azienda italiana potrebbe avere un ruolo di primo piano per avionica, elettronica e integrazione dei sistemi. “Siamo orgogliosi di essere parte del Team Tempest”, ha detto Norman Bone, presidente e managing director di Leonardo Uk. “Il lavoro che abbiamo realizzato in programmi di ricerca e sviluppo ha significativamente portato avanti il nostro pensiero riguardo l’elettronica complessa per i futuri scenari di combattimento aerei e siamo pronti a supportare le esigenze della Royal Air Force”.
Il contratto in essere fa parte dell'attuale programma Future Combat Air System Technology Initiative (FCAS TI) e vedrà Leonardo sviluppare la tecnologia Sensor and Communications Systems per i velivoli di nuova generazione.
L’italiana Leonardo è stata attivamente coinvolta dal MOD britannico in varie attività per valutare l'importanza del settore della difesa del Regno Unito. Nell'ambito di questa attività, Leonardo ha sostenuto il lavoro governativo per sottolineare l'importanza del settore aerospaziale per il Regno Unito, con particolare attenzione al mantenimento di competenze, conoscenze ed esperienze.
L'azienda collabora dal 2012 con il Ministero della Difesa britannico sul programma FCAS e sul suo predecessore FOAS, sviluppando concetti per la prossima generazione di tecnologia dei sensori e delle comunicazioni. Nell'ambito della strategia britannica di combattimento aereo, garantirà che il Regno Unito mantenga le competenze tecnologiche necessarie per mantenere la libertà d'azione militare. Il team Tempest maturerà un'ampia gamma di aree tecnologiche e concetti rilevanti per un Future Combat Air System, tra cui l'architettura di sistemi di missione aperta, sistemi di sensori ed effettori, tecnologie di potenza e propulsione e tecnologie per cellule aeree.
Lo sviluppo di capacità uniche al mondo, la creazione di partenariati reciprocamente vantaggiosi in settori tecnici mirati e l'abbassamento degli ostacoli alla collaborazione consentiranno al Regno Unito di essere in una posizione favorevole per un programma di acquisizione di caccia futuri di nuova generazione. In linea con il lavoro sulla strategia di combattimento aereo, l'ufficio centrale del ministero della difesa del Regno Unito svilupperà potenziali future partnership di acquisizione. Il team Tempest individuerà e sosterrà inoltre l'avvio di una cooperazione tecnica mirata con i governi e le industrie di questi partner, qualora ciò fosse di reciproco vantaggio per le parti.
Leonardo maturerà le tecnologie critiche per fornire la prossima generazione di sensori e comunicazioni insieme alle avanzate architetture di sistema aperto che consentiranno un cambiamento nel modo in cui i sensori sono utilizzati all'interno di un sistema operativo. Le tecnologie necessarie saranno maturate attraverso un approccio sistematico agli studi di fattibilità, ai test di laboratorio e alle prove tecniche.
Le capacità chiave che si prevede di dimostrare comprendono: architetture di sensori integrati di rilevamento e aiuti alla difesa e alla fusione delle informazioni; tecnologie avanzate di sensori elettro-ottici/infrarossi; tecnologie avanzate dei sensori multifunzione radar AESA; capacità di guerra elettronica a banda larga a tutti gli aspetti e robuste comunicazioni ad alta larghezza di banda. Queste attività culmineranno nell'integrazione di hardware, software e architetture abilitanti su di un aereo di prova volante, fornendo una chiara dimostrazione della leadership tecnologica e facilitando ulteriori test di sviluppo verso un sistema operativo di prossima generazione.
La difesa del Vecchio continente non sarà prerogativa esclusiva di Parigi e Berlino. È questo il messaggio chiaro che arriva dalla Gran Bretagna: il Regno Unito svilupperà il caccia del futuro, chiamato a sostituire dal 2035 gli Eurofighter della Royal Air Force e alternativo all’iniziativa già lanciata dall’asse franco-tedesco.
Nella partita c’è anche l’Italia, con Leonardo Uk che lavorerà insieme a BAE Systems, Rolls Royce e MBDA Uk (joint venture a cui partecipa con un 25% anche l’azienda di piazza Montegrappa) sul nuovo velivolo “Tempest”.
Le quattro aziende hanno dato vita al Team Tempest svelando un modello in scala reale del caccia e chiarendo da subito l’obiettivo: “rimanere leader mondiali nel combattimento aereo”. Per questo, l’MoD britannico stanzierà 2 miliardi di sterline fino al 2025.
I PIANi PER IL CACCIA DEL FUTURO
Nonostante non sia stato detto chiaramente, il nuovo caccia è la risposta al programma lanciato la scorsa estate da Francia e Germania, al quale si è unita recentemente anche la Spagna.
L’iniziativa di Parigi e Berlino è stata ufficializzata con la presentazione del modello del velivolo su cui lavoreranno Airbus e Dassault. Ora, il Regno Unito presenta la controproposta, con un investimento di circa 2 miliardi di sterline per lo sviluppo e la costruzione di un velivolo che dovrà essere operativo dal 2035, dato che il ritiro degli Eurofighter è previsto intorno al 2040. Il Tempest, ha detto il ministero, potrà essere utilizzato con pilota o in versione unmanned e sarà complementare all’F-35. “L’F-35 e il Typhoon sono due velivoli multiruolo complementari e formeranno la flotta da combattimento della Raf, ponendo il Regno Unito in prima linea per quanto riguarda la tecnologia per il combattimento aereo”. Nonostante il nuovo programma abbia tutti i caratteri per rappresentare un’alternativa al velivolo franco-tedesco, resta aperta la possibilità di altre collaborazioni. Da questo punto di vista, lo sguardo è rivolto in particolare (altre all’Italia con Leonardo ed Elettronica SpA), anche alla svedese Saab (che realizza il Gripen-E) e ad aziende asiatiche (Giappone in testa) per le ampie opportunità offerte dalla regione.
OPPORTUNITÀ ATTUALI
L'Italia così come le principali forze aeree della Nato (Stati Uniti in testa) a partire dal 2030 dovrà iniziare a sostituire la propria flotta da caccia.
Il Regno Unito ha acquistato complessivamente 160 Eurofighter, 143 la Germania, 96 l’Italia e 73 la Spagna. L'F-35, lo ricordiamo, non è un caccia da superiorità aerea, ma una piattaforma tattica.
L’F-35 non è stato progettato per il dogfighting né per duellare nell’uno contro uno. E’ stato pensato per eliminare il nemico a distanza in contesti BVR (Beyond Visual Range). L’F-35 è un vettore tecnologico di prima fascia che per natura concettuale non potrà essere una piattaforma missilistica da battaglia per il dominio aereo integrato, ed è concepito come il fulcro del vero arsenale volante nella tattica aerea del futuro. L'F-35 pubblicizzato come caccia universale è stato ridimensionato dalla realtà. L'Italia è il primo operatore europeo dell'F-35 ad aver raggiunto la Capacità operativa iniziale.
Roma, quindi, dovrà a breve decidere il futuro della sua flotta da superiorità aerea considerando il lungo ciclo di sviluppo del nuovo sistema d'arma. Secondo il governo di Madrid il governo italiano avrebbe già scelto il Tempest come suo prossimo caccia di sesta generazione.
Sappiamo che Leonardo ed il consorzio missilistico europeo MBDA fanno già parte del Team Tempest, ma non ci sono stati ancora annunci ufficiali del governo italiano in merito all'acquisizione del velivolo inglese.
IL SISTEMA PROPULSIVO
Secondo la Rolls Royce il Tempest sarà dotato di quello che viene definito un "sistema di potenza futura" che rappresenterà un cambiamento di passo non solo in termini di spinta, in quanto avrà una densità di potenza maggiore rispetto ai motori attuali, ma anche in termini di generazione di energia elettrica. Un'altra caratteristica fondamentale sarà la gestione delle firme termiche. La densità di potenza sarà aumentata grazie a materiali evolutivi, come il titanio rinforzato con carburo di silicio, mentre la produzione additiva permetterà di introdurre strutture di raffreddamento abbassando il peso. Secondo Rolls Royce l'attuale tecnologia permette di aumentare del 15-20% la densità di potenza; questo non significa però che il motore finale, la cui spinta non è ancora stata decisa, sarà caratterizzato da un tale aumento.
In base alle esigenze ci saranno perciò compromessi tra densità di potenza e altre caratteristiche come ad esempio la gestione termica.
La gestione termica sarà gestita grazie a condotti di grandi dimensioni che servono a raffreddare sia la turbina che l'aria espulsa; l'avvio del programma come team combinato consentirà di ottimizzare la gestione del flusso d'aria per sfruttarla al meglio per raffreddare non solo i componenti del motore e gli scarichi, ma anche gli elementi del velivolo come, ad esempio, il vano armi.
Si stanno prendendo in considerazione soluzioni a ciclo variabile, ma la scelta finale dipenderà in larga misura dalla missione.
Per quanto riguarda la vettorializzazione della spinta, anche questo fa parte dello studio, ma il suo uso principale sarebbe negli ingaggi aria-aria a corto raggio, che non sembrano essere uno scenario altamente probabile per il Tempest.
I motori saranno dotati di due generatori di avviamento incorporati, massimizzando il sistema. Entrambi i motori sono posizionati vicino alla linea centrale dell'aereo, quindi i rotori non saranno visibili dalle prese d'aria, che si trovano ai lati della fusoliera; questo dovrebbe aiutare a ridurre l'RCS anteriore. Trattandosi di un sistema di alimentazione integrato, l'energia elettrica sarà immagazzinata in batterie di bordo ad alta capacità, il Tempest non avrà bisogno di un'unità di alimentazione ausiliaria per funzionare autonomamente, un'ulteriore soluzione per risparmiare peso. Per quanto riguarda l'ispezione, considerando l'affidabilità dei futuri sistemi di alimentazione, le attuali ispezioni visive quotidiane saranno effettuate da sistemi robotizzati che entreranno nel motore, evitando la necessità di botole di ispezione.
LA PREPARAZIONE AL VOLO DEL TEMPEST
In una tranquilla “sala briefing", un pilota del Tempest FGA 1 si avvicinerà al suo casco personalizzato e lo inserirà nel computer centrale in dotazione allo squadrone. Visualizzerà lo sfarfallamento nella visiera mentre il dispositivo si avvierà, lo identificherà attraverso uno scan della retina, e poi procederà ad aggiornarlo con immagini e video in diretta dell'area del conflitto e delle operazioni. Il sistema del casco controllerà i segni vitali incorporati nella sua tuta di volo - notando la frequenza cardiaca e la respirazione. Nel frattempo, i sensori cranici valuteranno la sua attività neurale, i livelli di eccitazione e la consapevolezza.
Si aprirà un menu: Prova della missione S/N? L'equipaggio, che era visibile attraverso i menu trasparenti sulla sua visiera, scomparirà per essere sostituito dalla cabina di pilotaggio di un caccia e dalle immagini satellitari del bersaglio - con cupole rosse che mostreranno le coperture dei siti SAM con icone blu e rosse punteggiate sul cielo. Il basso rumore della cabina di pilotaggio di un jet da caccia riempirà le orecchie del pilota attraverso gli altoparlanti inseriti nel casco; il casco organizzerà la mappa digitale, i wingmen UCAV e i display dei sensori con le preferenze personali, il tutto apparentemente fluttuante nello spazio virtuale: "Tempest 2, armi libere - innestare", Tempest 3, ritorno alla formazione”!
Un familiare formicolio del neuroboost si insinua: "Aggiungete ulteriori minacce pop-up”!
All'interno di questa battaglia aerea virtuale, il pilota sta lavorando sodo con elevata frequenza cardiaca e attività neurologica. Spara due missili e sente nuove minacce che vengono trasmesse da dietro nello spazio 3D: ”Autonomia livello 2 S/N?”
Il software reagisce a questa battaglia ad alta intensità che si svolge all'interno del casco e chiede se vuole che prenda il comando del suo stormo aereo e delle comunicazioni. Si sente una voce tra gli allarmi e i suoni dei combattimenti aerei: "Endex - autorizzazione 5-7-9 Squadron OC”!
All'interno una vista rovesciata del terreno, con esplosioni e scie attraverso il cielo, si blocca e viene sostituita dalla sala equipaggio - con un solo menu trasparente che valuta le sue prestazioni nella missione simulata. Tutte le stelle sono verdi, il che indica un miglioramento delle prestazioni…
Guarda in alto. È il comandante della squadriglia rabbrividisce: "Mission scrubbed", dice: "Non preoccuparti, probabilmente domani volerai", inclinando la sua testa verso un Shelter per aerei: ”Sarò pronto”!
LA REALTA' AUMENTATA
Quanto sopra può sembrare fantascienza - tuttavia, questo scenario, di un futuro HMD avanzato, che diventa la suite avionica personale di un pilota da caccia, è qualcosa su cui si sta lavorando attivamente nel progetto di R&S del Team Tempest.
Come sopra detto, il “Tempest” è un concetto e un progetto per un caccia di 'sesta generazione' che incorpora le ultime tecnologie avanzate di un consorzio che comprende BAE Systems, Leonardo, MDBA e Rolls-Royce - così come il Ministero della Difesa britannico. Una delle caratteristiche di design più innovative deriva da BAE Systems ed è l'idea di un "cockpit indossabile" utilizzando, tra le altre tecnologie, la realtà aumentata.
Per coloro che non sanno cosa sia la realtà aumentata (AR) (a volte chiamata realtà mista), è un sistema di visualizzazione visiva (di solito un auricolare, ma può essere qualsiasi cosa, dallo smartphone al casco) che sovrappone immagini sintetiche o simbologia sul mondo esterno, utilizzando un posizionamento altamente accurato. Ad esempio, le applicazioni per smartphone per l'astronomia e la localizzazione degli aerei consentono all'utente di avere informazioni aggiuntive su stelle o aerei sovrapposti a ciò che la fotocamera vede sovrapponendo i dati cartografici 2D sul mondo esterno. Due anni fa un gioco di app di realtà aumentata, Pokemon Go, ha fatto il giro del mondo con gli utenti di smartphone che cercavano di "catturare" creature immaginarie che erano visibili solo tramite AR. La Realtà Virtuale (VR), invece, è una tecnologia che chiude completamente il mondo esterno. Un'altra distinzione cruciale è che le cuffie AR possono funzionare anche come dispositivi VR - ma non viceversa.
Oltre agli usi dei consumatori, ai giochi e all'intrattenimento, ci sono naturalmente usi più seri per la AR, tra cui la medicina, la produzione, il design e così via - con Microsoft e altri che lavorano su cuffie AR commerciali per usi industriali.
UNA LUNGA STORIA
Tuttavia, si potrebbe benissimo affermare che tra gli utilizzatori più anziani di "AR" è stata l'aviazione - e, in particolare, l'aviazione militare. In effetti l'AR può forse essere fatta risalire a più di 70 anni fa, quando i primi avvistamenti illuminati furono introdotti sui caccia come lo Spitfire, l'Hurricane e il Bf109. Questi proiettavano al pilota informazioni essenziali (dove i proiettili/cannoni dei cannoni dei cannoni avrebbero colpito) sul mondo esterno. I primi colpi d'arma presentavano solo la possibilità di cambiare l'apertura alare dell'aereo nemico, ma alla fine della seconda guerra mondiale vide l'introduzione del mirino giroscopico alleato o 'Ace Maker' - un sistema di avvistamento che compensava la deflessione per 'tirare il piombo' e permetteva anche al pilota di usare un'impugnatura a torsione per impostare il raggio d'azione.
Da questi primi inizi vide lo sviluppo dell'HUD (head-up display) dove, insieme ad un reticolo d'arma, cominciarono ad essere aggiunte altre informazioni critiche, come velocità, altitudine e rotta, prese dai computer dell'aereo - e proiettate davanti agli occhi del pilota su uno schermo di vetro inclinato. Con i waypoint e le indicazioni per il blocco delle armi, le HUD per le informazioni sull'aspetto del bersaglio consentono al pilota di volare (e soprattutto di combattere) a testa in fuori senza dover guardare in cabina di pilotaggio. Infatti, mentre gli HUD dei caccia sono ormai considerati equipaggiamento standard, oggi questa tecnologia è migrata in altri velivoli, come gli addestratori avanzati, i trasporti militari e gli aerei civili di linea - dove la tecnologia è particolarmente utile negli atterraggi a bassa visibilità.
Il passo finale, naturalmente, è stato quello di spostare questa simbologia proiettata da un HUD a una visiera per casco - e il display montato sul casco (HMD). Un HMD permette al pilota di vedere le informazioni critiche ovunque si guardi ed è quindi una particolarità importante per i piloti di caccia e di elicotteri d'attacco. Grazie agli ingressi digitali e alla nuova tecnologia ottica, gli ultimi HMD possono ora proiettare la simbologia dei colori e i video nel casco, proprio come "Picture In Picture In Picture" sui televisori più recenti o sui tablet. L'audio 3D su HMDs può utilizzare segnali audio per aumentare la consapevolezza dei piloti sulla direzione da cui proviene una minaccia. Utilizzando i sei sensori della telecamera a 360 gradi del Lockheed Martin F-35, il pilota di questo aereo può utilizzare il suo HMD Gen III per "guardare" attraverso la struttura dell'aereo - per vedere il terreno sotto di loro. Con l'avvento dei primi HMD per aerei civili, qual è la prossima evoluzione per i display dei piloti da caccia?
MANI SU CON IL TEMPEST
All’ultimo Farnborough c'è stato uno sguardo al futuro con la dimostrazione di una "cabina di pilotaggio indossabile" con l'AR che sicuramente troverà il suo utilizzo nel Tempest o altri aerei da combattimento. Per la dimostrazione, la BAE Systems ha utilizzato il suo “Next-gen Striker II HMD”, un casco che migliora l'attuale Striker indossato dai piloti di Typhoon con un nuovo ingresso digitale e una telecamera integrata per la visione notturna.
Per il controllo dei gesti, lo Striker II è stato abbinato al LeapMotion - un dispositivo di consumo da 50 sterline che traccia le mani e le proietta nello spazio virtuale.
La cabina di pilotaggio del Tempest, anche se piuttosto sconcertante, era completamente vuota e priva di qualsiasi strumento o display (anche se la BAE ammette che un aereo di serie utilizzerà sicuramente anche un display di sicurezza).
Attraverso il casco, però, e visibile un enorme display curvo configurabile sovrapposto al cockpit vuoto, con un mondo 3D 'reale' al di fuori della cabina di pilotaggio. Anche questo aveva la simbologia AR e le informazioni sovrapposte - dagli ombrelli di minaccia SAM ai contatti amichevoli e ostili - tutto codificato a colori.
Ogni informazione o display può essere personalizzato, ridimensionato o interrogato per ulteriori informazioni, rendendo lo spazio di battaglia facile da comprendere. Facendo un semplice clic su di un bersaglio a terra si aprirà una finestra del sensore che mostrerà una rappresentazione 3D del sistema SAM o di un altro bersaglio. Questo potrà anche essere ampliato ulteriormente per consentire al pilota di visualizzare una versione più grande e persino di ruotarla. Per un'applicazione del mondo reale, questo potrà ad esempio fondere immagini da più piattaforme e angoli per costruire modelli di terreno e ricostruire edifici 3D da centinaia di scatti turistici.
Una caratteristica altamente innovativa dei display Tempest AR era una 'mission timeline' nella parte inferiore dello schermo, nello stile di un video editor o di un media player - dando al pilota una immediata consapevolezza del tempo sul target e altre informazioni importanti di come la missione sta procedendo. Potenzialmente anche questo potrà essere codificato a colori, con il rosso o il verde.
L'inserimento di immagini dal mondo esterno, sia che si tratti di immagini dal vivo (telecamere F-35) o derivate da immagini sintetiche (satellitari) potrà avere un ulteriore vantaggio, in quanto una cabina di pilotaggio indossabile potrà potenzialmente operare in due modalità: con un baldacchino chiaro per un normale spazio di battaglia e una cabina di pilotaggio completamente chiusa per conflitti ad altissimo rischio, dove i laser accecanti potranno essere utilizzati per colpire il personale di volo.
Scorrere a destra per Fox Two
La dimostrazione comprendeva anche il controllo dei gesti, utilizzando il dispositivo LeapMotion. Seduti nel "Tempest" si è potuto vedere le mani visibili all'interno di un ambiente sintetico. Usando le dita come uno smartphone, i display potevano essere manipolati, ridimensionati, ridimensionati, zoomati. Inoltre, le mani diventano anche luoghi utili per inserire funzioni aggiuntive e menu, con il pilota in grado di premere rapidamente e intuitivamente i pulsanti per accedere a informazioni aggiuntive; ad esempio, un polso presentava un "orologio virtuale" che poteva essere scambiato tra questo e le informazioni sul biosensore, proprio come un'applicazione per il fitness. Sull'altro polso, facendo clic su un'altra scheda si vedeva un menu a comparsa che permetteva al pilota di selezionare e controllare gli aerei UCAV.
BIOSENSORI
Eppure le immagini sono solo l'inizio. I progressi nello sport, nella salute e nella tecnologia medica significano che i biosensori e il monitoraggio neurologico stanno diventando meno costosi e meno invasivi, aprendo nuove opportunità per incorporarli in una futura cabina di pilotaggio. La US NAVY già utilizza cuffie per la "stimolazione cerebrale" che promuovono l'iperelasticità cerebrale e sono progettati per accelerare l'apprendimento delle abilità motorie. La stessa tecnologia, incorporata in un futuro HMD, potrebbe anche migliorare l'addestramento dei piloti da caccia dando loro una spinta neurologica?
Altri sensori potrebbero misurare la frequenza cardiaca, le funzioni cerebrali e gli allarmi di sicurezza che scatenano la salute, forse se il pilota è stato ferito o oscurato sotto la G - potenzialmente anche assumendo il controllo se l'aereo ha concluso che il pilota è oramai temporaneamente privo di sensi. I livelli di attenzione sono anche relativamente facili da misurare e potrebbero consentire al velivolo di avvertire il pilota in caso di stallo, ad esempio dopo un lungo volo.
Infine, mentre il BAE prevede sensori fisio e psicometrici per monitorare la salute e la capacità mentale di un pilota, sono in corso le prime ricerche sull'uso delle onde cerebrali per controllare direttamente un aereo usando il pensiero. Honeywell, ad esempio, ha effettuato voli di prova sperimentali nel 2015 utilizzando un King Air dove un pilota è stato in grado di controllare la rotta dell'aereo riconoscendo i modelli su un display luminoso.
Man mano che questa tecnologia progredisce in altri campi, questo tipo di controllo neurale diretto potrà essere incorporato anche nella cabina di pilotaggio indossabile?
Infatti, la BAE Systems prevede anche che la cabina di pilotaggio indossabile possa incorporare l'IA avanzata sotto forma di un 'co-pilota' di IA che assisterà il pilota nei momenti di massimo sovraccarico di informazioni, consentendogli di riportare i compiti su sistemi autonomi. Sensori neurologici, per esempio, rileveranno che il pilota si sta avvicinando alla saturazione del compito sperimentando livelli anomali di stress e quindi l'IA potrebbe chiedere al pilota di permettergli di assumere il controllo delle funzioni secondarie fino a quando il pericolo immediato è passato.
FORMAZIONE E SIMULAZIONE
Anche se il cockpit indossabile della BAE rivela a Farnborough concentrato sul concetto di caccia Tempest (o più precisamente FCAS) - è chiaro che questa tecnologia avrà applicazioni anche per l'addestramento. Con un HMD avanzato in grado di proiettare AR/VR e forse una tuta da volo e guanti tattili, l'addestramento e le prove di missione potranno essere fatte quasi in ogni campo.
Ci sono già diverse aziende e organizzazioni che stanno studiando l'uso del VR a livello di consumatore per accelerare il processo di formazione e produrre un pilota migliore - con il progetto USAF Pilot Training Next, che si occupa della tecnologia AR/VR. L'ey-tracking, nel frattempo, potrebbe anche essere utilizzato per registrare e misurare la scansione visiva di un pilota in scenari di addestramento.
Per l'addestramento avanzato, la realtà aumentata sarà utilizzata per creare scenari realistici - sulla base dei radar costruttivi e sintetici esistenti, per creare minacce in volo che non solo appaiono con la corretta simbologia sui display dei sensori, ma potrebbero anche essere combattute nel combattimento a distanza visiva senza rischio di collisione. Traccianti, incendi, esplosioni e tracce di missili potrebbero anche essere sovrapposti in questo scenario AR, aumentando il realismo e fornendo il sovraccarico sensoriale della guerra reale. Anche gli HMD AR potrebbero generare wingmen sintetici per praticare il volo di formazione o il rifornimento aria-aria, sempre senza rischio di collisione.
VANTAGGI ECONOMICI
Tuttavia, se il pilota del 2040 è destinato ad essere spazzato via dal livello di consapevolezza della situazione che una cabina di pilotaggio indossabile offrirà - un altro grande vantaggio, dice BAE è nel modo in cui questa tecnologia potrà contribuire a ridurre i costi degli aggiornamenti dell'avionica e della cabina di pilotaggio. L'aggiornamento della cabina di pilotaggio di un velivolo, man mano che i cambiamenti tecnologici e i display diventano sempre più leggeri e più grandi, può essere costoso e richiedere molto tempo.
Se i display da modificare fossero virtuali o, per lo meno, solo in un casco, questo renderà gli aggiornamenti più rapidi, economici e adattabili - specialmente se la cabina di pilotaggio indossabile è collegata a un sistema avionico ad architettura aperta - permettendo agli utenti di aggiungere nuovi sensori, armi con restrizioni minime - come le applicazioni su una piattaforma Android. In effetti, è degno di nota quanto della tecnologia "indossabile in cabina di pilotaggio" faccia leva sulla tecnologia di consumo e di gioco - dai controller per i gesti, all'eye-tracking, alla medicina sportiva o alle applicazioni per il fitness. Queste, come tutte le altre tecnologie informatiche di consumo, sono destinate a diventare più piccole, più leggere e meno costose, con maggiore funzionalità e precisione.
Sia il mock-up del caccia Tempest che il "cockpit indossabile" rappresentano concetti, piuttosto che articoli di produzione. Ci sono ancora delle sfide da risolvere. Il riconoscimento vocale, introdotto con l'Eurofighter Typhoon, ha avuto una ricezione mista, con alcuni piloti che lo hanno spento completamente. È quasi certo che questa tecnologia, che ora è molto precisa in molti dispositivi di consumo, sia stata introdotta troppo presto nel Typhoon. Oppure può darsi che riconoscere il parlato sgarbato come un pilota tira 6G sia troppo difficile da elaborare anche per Alexa o Siri. Il controllo dei gesti andrà allo stesso modo?
Un'ulteriore domanda è se far "indossare" la cabina di pilotaggio al pilota può effettivamente ridurre il costo degli aggiornamenti dell'avionica o semplicemente spostarlo in un'altra parte del software - che è ora la grande spesa per gli aerei militari. L'HMD dell'F-35, ad esempio, costa circa 400.000 dollari ciascuno. Un HMD con AR, i biosensori integrati diventeranno un costo molto più alto di un caccia?
Un "cockpit indossabile" può essere parte della risposta per battere la legge agostiniana del costo sempre crescente dei caccia?
(Web, Google, Wikipedia, You Tube)
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