lunedì 28 ottobre 2019

L'origine del RAPTOR, il programma A.T.F. e gli altri progetti presentati


L’Advanced Tactical Fighter (ATF) era un programma di dimostrazione e convalida intrapreso dall'USAF per sviluppare un caccia di nuova generazione per contrastare le minacce emergenti a livello mondiale, compreso lo sviluppo e la produzione di aerei da combattimento della classe del Su-27 "Flanker" di epoca sovietica.

Il programma ATF

L'origine dell'F-22 Raptor, come risultato del Programma ATF, può essere fatta risalire al giugno 1981 con l'emissione della relativa Rfl (Request for information). Successivamente, nel maggio 1983 fu anche lanciato, come sempre in anticipo rispetto a quello dell'aereo, un programma mirato allo sviluppo di un nuovo motore che portò, a settembre, alla scelta dei progetti YF120 e YF119 rispettivamente della General Electric e della Pratt & Whitney, all'epoca in competizione tra loro. Inizialmente, fu previsto di valutare i diversi progetti presentati per l’ATF solo sulla carta. Tuttavia, considerati i rischi tecnici di aerei così complessi e innovativi, nel maggio 1986 si decise di procedere ad una "fly-off competition" con la costruzione e sperimentazione in volo di dimostratori tecnologici, scegliendo 2 concorrenti tra i progetti presentati. Seguì, nel luglio di quello stesso anno, l’emissione della RfP (Request for Proposal). Venne quindi lanciata, il 31 ottobre 1986, la fase di Dem/Val (Demonstration/Validation), della durata prevista di 50 mesi, conseguente alla scelta dei 2 progetti considerati egualmente rispondenti ai requisiti: il Lockheed YF-22 e il Northrop YF-23. Vennero così assegnati 2 contratti, ciascuno del valore di 691 milioni di dollari, alle 2 ditte selezionate: Lockheed (associata con Boeing e General Dynamics) e Northrop (associata con McDonnell Douglas). Ad ogni modo, si stimava che le aziende interessate avrebbero contribuito al programma sperimentale con parecchie centinaia di milioni tratti dalle proprie casse. ln particolare, dei 691 milioni di dollari governativi, circa 100 andavano per lo sviluppo del radar e dei sensori elettro-ottici, mentre circa 200 finivano per l’architettura avionica e la relativa integrazione. Per l’altro più significativo elemento, il propulsore, le 2 ditte interessate, General Electric e Pratt & Whitney, ricevettero ciascuna 650 milioni di dollari. Per quanto riguarda la competizione in volo, si sarebbero costruiti 2 esemplari di ciascun modello di aereo equipaggiandone uno con i motori General Electric e l’altro con i Pratt & Whitney, anch’esse in concorrenza tra loro. ll primo modello a volare, il 27 agosto 1990, fu il Northrop YF-23 PAV-1 (Prototype Air Vehicle 1), equipagglato con il motore Pratt & Whitney YFi119. Il Lockheed YF-22 PAV-1, invece equipaggiato con motore General Electric YF120, volò il successivo 29 settembre, con il capo collaudatore Dave Ferguson ai comandi. Era richiesto che l'ATF avesse incorporate le tecnologie emergenti, l'uso di materiale composito, gli avanzati sistemi di controllo fly-by-wire, i motori più potenti e le capacità stealth già utilizzate nell'F-117. Nell'aprile del 1991 l'YF-22 fu dichiarato vincitore e il consorzio Lockheed-Boeing divenne il costruttore del nuovo caccia stealth.
Il primo esemplare di pre-serie fu portato in volo il 7 settembre 1997 da Paul Metz, che, ironicamente, era stato il pilota collaudatore dell'YF-23.

Storia

Nel 1981, USAF predispose e rese noti i requisiti per un nuovo caccia da superiorità aerea destinato a sostituire le capacità dell'F-15 Eagle. Nel giugno 1981 una richiesta di informazioni (RFI) per l'Advanced Tactical Fighter (ATF) fu pubblicata dall'aviazione militare. I concetti di progettazione furono forniti da vari fornitori della difesa. Le aree comuni tra i concetti erano Stealth, STOL e supercruise. Era previsto che l'ATF avrebbe incorporato tecnologie emergenti, tra cui leghe avanzate ed i materiali compositi, sistemi avanzati di controllo di volo fly-by-wire, sistemi di propulsione di potenza superiore, e tecnologie stealth. Negli anni '80, anche l’US NAVY considerò una versione navalizzata dell'ATF.

Nel settembre 1983, furono assegnati contratti di studio a sette costruttori di cellule per l'ulteriore definizione dei loro progetti. Alla fine del 1984, i requisiti dell’ ATF si erano concretizzati su di un caccia avente un peso massimo al decollo di 50.000 lb, un raggio di missione di 800 miglia, una velocità in supercruise di Mach 1,4-1,5 e con la capacità di utilizzare una pista di 2.000 piedi.

Una richiesta di proposte (RFP) fu emessa nel 1985. Due contraenti, Lockheed e Northrop furono selezionati nell'ottobre 1986 per intraprendere una fase di dimostrazione/convalida di 50 mesi, che culminò nella prova in volo di due prototipi: l'YF-22 e l'YF-23. In base agli accordi tra Lockheed, General Dynamics e Boeing, le società accettarono di partecipare congiuntamente allo sviluppo, a condizione che venisse selezionato un solo progetto. Northrop e McDonnell Douglas avevano un accordo simile. Grumman e Rockwell non sottoscrissero tali accordi di cooperazione e furono escluse dallo sviluppo.

Per la fase Demo-Valutazione furono costruiti due esemplari di ogni prototipo: 
  • uno con motori General Electric YF-120, 
  • l'altro con motori Pratt & Whitney YF-119.

A seguito di una combattuta gara di fly-off, il Lockheed YF-22 con motori Pratt & Whitney fu il vincitore del concorso nell'aprile 1991. Il design dell'YF-23 era più furtivo e più veloce, ma l'YF-22 era più agile. La stampa aeronautica ipotizzò che l'YF-22 è stato anche visto come più adattabile al Navalized Advanced Tactical Fighter (NATF) della US NAVY, anche se la Marina statunitense abbandò il NATF pochi mesi dopo.

Il team Lockheed si aggiudicò il contratto per sviluppare e costruire il caccia tattico avanzato nell'agosto 1991. Il progetto Northrop fu successivamente preso in considerazione per la modifica come bombardiere, ma senza esito. 
La versione di produzione dell'YF-22, l'F-22 Raptor fu presentata il 9 aprile 1997, presso la Lockheed-Georgia Co., Marietta, Georgia, e spiccò il suo primo volo il 7 settembre 1997. 
Il Raptor ha raggiunto la capacità operativa iniziale soltanto il 15 dicembre 2005.

ENGLISH

The Advanced Tactical Fighter (ATF) contract was a demonstration and validation program undertaken by the United States Air Force to develop a next-generation air superiority fighter to counter emerging worldwide threats, including development and proliferation of Soviet-era Su-27 'Flanker' type fighter aircraft.
In 1981, the U.S. Air Force identified a requirement for an Advanced Tactical Fighter (ATF) to replace the F-15 Eagle and F-16 Fighting Falcon. Code named "Senior Sky", this air-superiority fighter program was influenced by emerging worldwide threats, including new developments in Soviet air defense systems and the proliferation of the Su-27 "Flanker"- and MiG-29 "Fulcrum"-class of fighter aircraft. It would take advantage of the new technologies in fighter design on the horizon, including composite materials, lightweight alloys, advanced flight control systems, more powerful propulsion systems, and most importantly, stealth technology. In 1983, the ATF concept development team became the System Program Office (SPO) and managed the program at Wright-Patterson Air Force Base. The demonstration and validation (Dem/Val) request for proposals (RFP) was issued in September 1985, with requirements placing strong emphasis on stealth and supercruise. Of the seven bidding companies, Lockheed and Northrop were selected on 31 October 1986. Lockheed teamed with Boeing and General Dynamics while Northrop teamed with McDonnell Douglas, and the two contractor teams undertook a 50-month Dem/Val phase, culminating in the flight test of two technology demonstrator prototypes, the YF-22 and the YF-23, respectively.
Dem/Val was focused on risk reduction and technology development plans over specific aircraft designs. Contractors made extensive use of analytical and empirical methods, including computational fluid dynamics, wind-tunnel testing, and radar cross-section calculations and pole testing; the Lockheed team would conduct nearly 18,000 hours of wind-tunnel testing. Avionics development was marked by extensive testing and prototyping and supported by ground and flying laboratories. During Dem/Val, the SPO used the results of performance and cost trade studies conducted by contractor teams to adjust ATF requirements and delete ones that were significant weight and cost drivers while having marginal value. The short takeoff and landing (STOL) requirement was relaxed in order to delete thrust-reversers, saving substantial weight. As avionics was a major cost driver, side-looking radars were deleted, and the dedicated infra-red search and track (IRST) system was downgraded from multi-color to single color and then deleted as well. However, space and cooling provisions were retained to allow for future addition of these components. The ejection seat requirement was downgraded from a fresh design to the existing McDonnell Douglas ACES II. Despite efforts by the contractor teams to rein in weight, the takeoff gross weight estimate was increased from 50,000 lb (22,700 kg) to 60,000 lb (27,200 kg), resulting in engine thrust requirement increasing from 30,000 lbf (133 kN) to 35,000 lbf (156 kN) class.
Each team produced two prototype air vehicles for Dem/Val, one for each of the two engine options. The YF-22 had its maiden flight on 29 September 1990 and in flight tests achieved up to Mach 1.58 in supercruise. After the Dem/Val flight test of the prototypes, on 23 April 1991, Secretary of the USAF Donald Rice announced the Lockheed team as the winner of the ATF competition. The YF-23 design was considered stealthier and faster, while the YF-22, with its thrust vectoring nozzles, was more maneuverable as well as less expensive and risky. The aviation press speculated that the Lockheed team's design was also more adaptable to the U.S. Navy's Navalized Advanced Tactical Fighter (NATF), but by 1992, the Navy had abandoned NATF.

History

In 1981, USAF began forming requirements for a new air superiority fighter intended to replace the capability of the F-15 Eagle. In June 1981 a request for information (RFI) for the Advanced Tactical Fighter (ATF) was published by the Air Force. Design concepts were provided by defense contractors. The common areas among the concepts were Stealth, STOL and supercruise. It was envisaged that the ATF would incorporate emerging technologies including advanced alloys and composite material, advanced fly-by-wire flight control systems, higher power propulsion systems, and low-observable, or stealth technology. The US Navy considered a navalized version of the ATF in the 1980s.

In September 1983, study contracts were awarded to seven airframe manufacturers for further definition of their designs. By late 1984, ATF requirements had settled on a fighter with a maximum takeoff weight of 50,000 lb, a mission radius of 800 miles, supercruise speed of Mach 1.4-1.5 and the ability to use a 2,000 ft runway.

A request for proposals (RFP) was issued in 1985. Two contractors, Lockheed and Northrop were selected in October 1986 to undertake a 50 month demonstration/validation phase, culminating in the flight test of two prototypes, the YF-22 and the YF-23. Under terms of agreements between Lockheed, General Dynamics, and Boeing, the companies agreed to participate in the development jointly if only one company's design was selected. Northrop and McDonnell Douglas had a similar agreement. Grumman and Rockwell did not enter into such cooperative agreements and were shut out of development.

Two examples of each prototype were built for the Demo-Val phase: one with General Electric YF-120 engines, the other with Pratt & Whitney YF-119 engines.

Following a hard-fought fly-off competition, the Lockheed YF-22 with Pratt & Whitney engines was announced winner of the competition in April 1991. The YF-23 design was more stealthy and faster, but the YF-22 was more agile. It has been speculated in the aviation press that the YF-22 was also seen as more adaptable to the Navy's Navalized Advanced Tactical Fighter (NATF), though as it turned out the US Navy abandoned NATF a few months later.

The Lockheed team was awarded the contract to develop and build the Advanced Tactical Fighter in August 1991. The Northrop design was later considered by the company for modification as a bomber but such proposals have not come to fruition. The production version of the YF-22, the F-22 Raptor was unveiled on 9 April 1997, at Lockheed-Georgia Co., Marietta, Georgia, and conducted its first flight on 7 September 1997. The Raptor achieved initial operational capability on 15 December 2005.

(Web, Google, Wikipedia, You Tube)


















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