Il Dornier Do 31 fu un aereo da trasporto tattico sperimentale VTOL

Il Dornier Do 31 fu un aereo da trasporto tattico sperimentale VTOL realizzato dall'azienda tedesca Dornier-Werke alla fine degli anni sessanta e rimasto allo stadio di prototipo.

Il velivolo fu progettato per soddisfare una specifica della NATO (BMR-4) per un aereo da supporto tattico all'aereo da attacco VTOL EWR VJ 101, progettato nell'ambito NATO come BMR-3. Il Do 31 fu il primo, finora l'unico aereo da trasporto a getto a decollo verticale mai costruito.

Storia

Sviluppo

Nei primi anni sessanta la Luftwaffe, preoccupata che le sue basi aeree fossero eccessivamente vulnerabili agli attacchi aerei dal Blocco orientale, cercò attivamente la possibilità di sottrarre le proprie forze aeree a questa minaccia studiando la possibilità di disperderle in basi di fortuna (che potevano includere il decollo da autostrade), emettendo un requisito per aerei con funzionalità STOVL. Parte di queste richieste vennero soddisfatte dagli F-104 Starfighter, modificati con motori a razzo lanciati da rampe stazionarie (in quello che divenne noto come programma ZELL). Gli Starfighter sarebbero stati recuperati usando cavi d'atterraggio simili a quelli delle portaerei. Il Do 31 fu concepito per usare quei cavi.

Quando si accorse degli alti costi, dei problemi tecnici e delle difficoltà logistiche, la Luftwaffe cessò i test riguardanti gli aerei VTOL, tra i quali il Do 31, il VJ101 ed il VFW VAK 191B; ne risultò la cancellazione di questi progetti e del futuro uso di questi aerei in compiti di ricerca.

I progetti iniziali incorporavano motori Bristol Pegasus a spinta vettoriale (lo stesso tipo utilizzato nel caccia Harrier) in ciascuna gondola interna e quattro Rolls-Royce RB162 nelle altre gondole esterne. I due motori Pegasus montati orizzontalmente servivano per il volo livellato e per il decollo verticale (deflettendo il getto verso il basso), mentre gli otto RB162 montati verticalmente servivano solo per il decollo verticale. Venne inoltre pianificato di sostituire questi ultimi non appena fossero stati disponibili i più potenti motori a turboventola Rolls-Royce RB153 da 22 kN di spinta.

In totale, vennero costruiti tre aerei di prova, con l'indicazione E1, E2 e E3 - dove la "E" indicava Experimentell (Sperimentale). L'E1 era mosso solo da un motore Pegasus, e venne progettato per test di volo orizzontale. L'E2 fu testato per la cellula e non volò mai. L'E3 aveva i motori Pegasus e RB162 installati, e fu progettato per voli verticali. Il primo prototipo (E1) volò la prima volta il 10 febbraio 1967 con solo due motori Pegasus. Il secondo prototipo (E3) volò nel luglio 1967 con tutti e dieci i motori installati. Il primo volo ebbe luogo il 22 novembre 1967. Tutte le transizioni in avanti e indietro vennero eseguite nel dicembre 1967.

Impiego operativo

Pur se il programma si rivelò tecnicamente un successo il Do 31 non venne mai impiegato in unità operative ma stabilì diversi record mondiali FAI (Fédération Aéronautique Internationale) durante il suo tragitto allo show aereo di Parigi del 1969. Nel 1970 venne sottoposto alla NASA per valutazioni prima che il programma di sviluppo venisse arrestato, ed in quell'ambito l'astronauta Neil Armstrong, nel ruolo di pilota collaudatore, lo valutò positivo e convincente. In data 31 ottobre 1969 il Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung (BWB), l'ufficio federale addetto all'approvvigionamento delle tecnologie della difesa, annullò il contratto e la Dornier fu costretta, non trovando alcun partner di sviluppo a cancellare il progetto nell'aprile 1970. Il Do 31 fece il suo ultimo volo pubblico il 4 maggio 1970 durante l'ILA ad Hannover. Uno dei fattori che hanno portato alla conclusione del progetto fu il grande peso del motore ed il suo trascinamento.

Esemplari attualmente esistenti

Entrambi i prototipi volanti vennero conservati in Germania, il destino e l'ubicazione attuale dell'aereo non volante (E2) è sconosciuta:

• Dornier Do 31 E1, D-9530, inizialmente immagazzinato a Oberpfaffenhofen, è in mostra dal Luglio 2009 al Dornier Museum di Friedrichshafen.
• Dornier Do 31 E3, D-9531, inizialmente immagazzinato a Oberpfaffenhofen, è ora in mostra al Deutsches Museum a Schleissheim, vicino a Monaco di Baviera.

ENGLISH

The Dornier Do 31 was an experimental vertical take-off and landing (VTOL) jet-propelled transport designed and produced by West German aircraft manufacturer Dornier.

The development of the Do 31 was motivated principally by heavy interest expressed by the German Air Force in the acquisition of short take-off and vertical landing aircraft (STOVL)-capable aircraft. Such ambitions received a further boost from the issuing of NATO specification NBMR-4, which called for a VTOL-capable tactical support aircraft that would be operated in conjunction with the EWR VJ 101, a West German VTOL strike aircraft designed under the NATO contract of BMR-3. A total of three aircraft, two flight-capable and one static airframe, were constructed and used for testing. On 10 February 1967, the Do 31 performed its maiden flight; the first hovering flight of the type took place during July 1967.

In addition to performing test flights, Dornier often demonstrated the Do 31 prototypes to officials and the general public, such as at the 1969 Paris Air Show. Several world records were set by the type during its limited flying career. When the high cost, technical and logistical difficulties of operating such an aircraft were realized, the German Air Force opted to cease trials involving VTOL aircraft, such as the Do 31, VJ101, and the later VFW VAK 191B. In the face of limited sales prospects and a lack of state support, the Do 31 and other VTOL projects lingered as research projects for a time prior to their manufacturers abandoning all activity. The Do 31 remains the only VTOL-capable jet-powered transport aircraft to ever fly.

Design and development

Background

During the late 1950s and 1960s, the German Air Force became increasingly concerned that, in the event of a major conflict with the Eastern Bloc, its airfields would be highly vulnerable to attack, quickly preventing the use of conventional aircraft in any such conflict. Seeking to counter this threat, the service actively researched the possibility of dispersed operations; one of the options was the use of the nation's Autobahnens, which necessitated such aircraft to possess short take-off and vertical landing aircraft (STOVL) capabilities. Due to this interest, a series of trials were conducted, which involved the modification of several German Air Force Lockheed F-104 Starfighters so that they could be rocket-launched from stationary ramps; these trials became known as the zero length launch (ZELL) programme. The Starfighters were to be recovered to short strips using aircraft carrier-type arresting gear; similarly, the later Do 31 was intended to use these same austere air strips as forward operating bases.

As early as 1959, West German aircraft manufacturer Dornier had been informally working on several VTOL-related concepts, although it would not be until 1961 that the design team would formalise what would become the Do 31. Early activity centred around a series of studies on the topic of a VTOL-capable utility transport aircraft. Dornier's design team, based at the company's facility in Friedrichshafen, was headed by the aeronautical engineer Gustav Wieland. Already at this stage, Dornier was liaising with foreign companies, including British engine manufacturer Bristol Siddeley, who were independently working on their own VTOL-orientated engine already.

The design of the flight control system was considered to be a critical element of any aircraft performing vertical flight, particularly in how it handled control failures. To support the development programme, a purpose-built flight control test rig was constructed by Dornier, which allowed their design team to explore and evaluate different attitude control laws and flying qualities. To solve the differential equations necessary to model the aircraft in detail, the Dornier DO-960 hybrid computer was developed. In spite of allowances to facilitate control during vertical flight, the flight control philosophy used upon the Do 31 was more akin to a conventional aircraft than that of a helicopter.

Programme launch and design

During February 1962, the formal launch of the Do 31 programme occurred with the issuing of a development contract from the West German government. By the start of 1964, Dornier had started building a pair of prototype aircraft; their manufacture was largely performed at the company's Oberpfaffenhofen plant. A total of three test prototypes were constructed, these being E1, E2 and E3 - the "E" indicating Experimentell (Experimental). E1 was powered only by the Pegasus engines, having been designed to test horizontal flight. E2 was a static test airframe, and did not ever fly. E3 was furnished with both Pegasus and RB162 lift engines installed, being intended to evaluate the design's vertical flight mode.

The design of the Do 31 was heavily reliant upon its engine configuration. Dornier had opted to incorporate the British-built Bristol Pegasus vectored-thrust turbofan engine, an existing powerplant that was most famously used to power the Harrier Jump Jet. On the Do 31, a pair of Pegasus engines were housed in each of the two inboard nacelles; during the vertical phase of flight, additional lift was provided by an arrangement of four vertically mounted Rolls-Royce RB162 lift engines located in each of the outer nacelles.

By mounting the engines in pods, the fuselage could accommodate a capacious hold for storing cargo, which was primarily accessed via a rear-facing loading ramp. Early designs of the Do 31 used more than four Rolls-Royce RB162s; the availability of more powerful versions of the Pegasus engine enabled the reduction to four supplemental lift engines. Due to the engines being placed in nacelles, as opposed to within the fuselage as on the Harrier, the Pegasus had to be specially modified for the Do 31.

Beyond providing adequate lift and control, other factors influenced the propulsion system. According to Dow, noise was a considerable concern, particularly as the airframe's critical frequency was close to that which was naturally generated by the lift engines. The re-ingestion of hot exhaust gasses was another critical area, complicated by there being 16 'fountains' of gas being generated during vertical hover, 12 of which being hot. Following intense study during the flight testing phase of development, it was determined that positioning the nozzles at an angle of 85-degrees, rather than 90-degrees, was sufficient to avoid encountering any issue during takeoff, while no such issues were observed during landings at all. Several different types of air intakes were also trialled, both to deter ingestion issues and the uneven start-up of the lift engines. Bleed air was also drawn from the Pegasus engines to the lift engines as a measure to address ingestion issues, while dedicated studies were performed on ground erosion effects.

Into flight

On 10 February 1967, the first prototype (E1) conducted its maiden flight, powered by just the two Pegasus engines. During July 1967, the third prototype (E3), which was furnished with all ten of its engines, performed the first hovering flight. During December 1967, forward-and-backward transitions between vertical and horizontal phases of flight were successfully conducted. On 28 February 1968, the first flight involving multiple transitions was performed. According to aviation author Andrew Dow, while some initial teething issues were encountered, confidence in the aircraft grew quickly. As the flight envelope was explored, test pilot Drudy Wood performed several exploratory manoeuvres while flying the Do 31, on one occasion deliberately flying it backwards to prove it could be done and performing a barrel roll on another.

Seeking to garner publicity for its new aircraft, Dornier flew the one of the prototypes to the 1969 Paris Air Show, where it was demonstrated to the general public. The ferry flight to reach the event established multiple Fédération Aéronautique Internationale (FAI) world records for the type. Public recognition was viewed as particularly valuable in light of Dornier's long-term ambitions for the Do 31, as the company foresaw civilian uses for the aircraft as a commercial VTOL transport. At one point, Dornier was negotiating with both Douglas Aircraft and Ling-Temco-Vought (LTV) for involvement in the Do 31 programme, even rejecting one approach made by Douglas.

The Do 31 was the first, and so far only, vertical takeoff jet transport ever built. During April 1970, it was announced that the project had been terminated, although the Do 31 performed its final public flight on 4 May 1970 during the Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) in Hannover. One of the alleged contributing factors towards the Do 31's cancellation was the relatively large drag and weight imposed by the lift engine pods, which reduced both the useful payload and range of the type compared to conventional transport aircraft. According to Dow, the German government had been frustrated by a lack of commitment forthcoming from other NATO countries, and was unwilling to contribute alone to the high funding requirement needs for full-scale development.

During a later stage of development, Dornier planned to dispense with the Do 31's outer nacelles and their engines; in their place, larger RB153 turbofan engines, each capable of generating approximately 5,000 lbf (22 kN) of thrust, would have been adopted once this powerplant had become available. A further development of the Do 31, referred to as the Do 131, intended to be powered by either twelve or fourteen liftjets, was also explored by Dornier; however, no prototype of this variant was ever constructed.

Aircraft on display

Both flying prototypes have been preserved in Germany, but the fate and current location of the non-flying testbed (E2) is not known.

Dornier Do 31 E1, D-9530, is preserved and displayed at the Dornier Museum Friedrichshafen.

Dornier Do 31 E3, D-9531, was initially put into storage at Oberpfaffenhofen, then for several years on display in the open in the courtyard of the Deutsches Museum in Munich and after restoration is now on display at the Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim at Oberschleissheim near Munich.

Operators:

• Germany - German Air Force (Luftwaffe)

Specifications (Do 31)

General characteristics:

• Crew: 2
• Capacity: 36 fully-equipped troops / 24 stretchers / 3,000–5,000 kg (6,600–11,000 lb) payload
• Length: 20.88 m (68 ft 6 in)
• Wingspan: 18.06 m (59 ft 3 in)
• Height: 8.53 m (28 ft 0 in)
• Wing area: 57 m2 (610 sq ft)
• Airfoil: root: NACA 64A412.5; tip: NACA 64A410
• Empty weight: 49,500 kg (109,129 lb)
• Max takeoff weight: 60,500 kg (133,380 lb)
• Fuel capacity: 8,000 l (2,100 US gal; 1,800 imp gal) in five integral wing tanks
• Powerplant: 2 × Rolls-Royce BE.53/2 Pegasus 5-2 vectored thrust turbofans, 69 kN (15,500 lbf) thrust each in underwing pods
• Powerplant: 8 × Rolls-Royce RB.162-4D turbojet engines, 20 kN (4,400 lbf) thrust each vertically mounted in wing-tip pods.

Performance:

• Maximum speed: 730 km/h (450 mph, 390 kn)
• Cruise speed: 650 km/h (400 mph, 350 kn) at 6,000 m (20,000 ft)
• Range: 1,800 km (1,100 mi, 970 nmi) with maximum payload
• Service ceiling: 10,700 m (35,100 ft)
• Rate of climb: 26.667 m/s (5,249.4 ft/min) all engines
• 19.2 m/s (3,780 ft/min) Pegasus engines only.

(Web, Google, Wikipedia, You Tube)

 

Il programma “Next Generation Combat Vehicle” (NGCV) dell’Us Army

Il programma Next Generation Combat Vehicle (NGCV) dell’Us Army ha obiettivi ambiziosi che richiederanno lo sviluppo di nuove capacità tecnologiche che vanno dalle operazioni autonome ai meta-materiali avanzati. Meno discussa ma altrettanto importante sarà la necessità di nuove capacità nella generazione e gestione dell’energia per facilitare i sistemi di protezione attiva, le armi a energia diretta e il networking tattico.

La sfida di potenza del futuro NGCV dell’esercito statunitense è quadrupla:

• Fornire alimentazione a tutte le varianti NGCV attraverso energia alternativa, inclusi ibridi, celle a combustibile e completamente elettrici al fine di aumentare la portata operativa, soddisfare i requisiti della piattaforma avanzata e accogliere futuri aggiornamenti e modernizzazioni; 
• Innovare la generazione e la gestione dell'energia al fine di aumentare l'efficienza del carburante e quindi l'autonomia operativa, consentire operazioni in modalità silenziosa solo elettrica e mobilità silenziosa e fornire backup della batteria in modo che gli equipaggi possano utilizzare i sistemi del veicolo senza dover accendere il motore;
• Migliorare l'affidabilità dei componenti e del sistema e ridurre la dipendenza dai combustibili di consumo, riducendo l'impatto sul sostegno e sulla catena di approvvigionamento; 
• Consentire la generazione di energia situazionale per applicazioni fuori dal veicolo, per illuminare centri operativi tattici in combattimento e ospedali in scenari di soccorso in prima linea o in caso di calamità. 

“””L’US ARMY sta collaborando con l'industria per pianificare in anticipo gli aggiornamenti nella progettazione e nello sviluppo della prossima generazione di veicoli da combattimento””", ha detto Brig. Il generale Ross Coffman, direttore del Next Generation Combat Vehicle Cross Functional Team (CFT) in un articolo pubblicato dall'US Army Acquisition Support Center. “Abbiamo bisogno non solo dei nostri (veicoli) in grado di gestire pesi maggiori, ma abbiamo bisogno di aggiornamenti elettrici. Man mano che le tecnologie avanzano e vogliamo mettere sistemi aggiuntivi su di un veicolo esistente, dobbiamo avere la potenza di riserva a bordo per essere in grado di gestire più requisiti elettrici da questi sistemi. "Quello che dobbiamo veramente decidere come esercito è quale tecnologia fornisce la logistica a distanza e la capacità pronta per i nostri soldati che vogliamo nel prossimo campo di battaglia", ha aggiunto Coffman. “Ad esempio, se sei diventato totalmente elettrico, ci vuole tempo per ricaricare una batteria. Ci vogliono circa sette minuti per rifornire un serbatoio. Quindi, se non riesci a ricaricare la batteria in meno di sette minuti, non sono sicuro che sia una tecnologia che ci renderà migliori sul campo di battaglia". 

Il CFT è una delle due organizzazioni all'interno dell'Esercito Futures Command, un nuovo comando a quattro stelle che è diventato operativo nel luglio 2018 e conta ora circa 24.000 persone. L'altra organizzazione è l'Esercito Ground Vehicle Systems Center (GVSC), che fa anche parte dell'Esercito Futures Command. Entrambe le organizzazioni hanno sede presso l'Arsenal di Detroit a Warren, MI, un sobborgo di Detroit. L'arsenale è stato il centro della produzione di carri armati statunitensi dal 1940 ed ha costruito di tutto, dai carri armati Lee, Sherman e Pershing della seconda guerra mondiale all'attuale carro armato M1 Abrams utilizzato nelle guerre in Afghanistan e Iraq. 

Una famiglia di veicoli terrestri

L'NGCV non è solo un singolo veicolo da combattimento, ma piuttosto una suite di cinque nuove piattaforme che soddisferanno esigenze diverse per diversi tipi di unità di combattimento terrestri:

• Manned Fighting Vehicle (OMFV), un sostituto per il M2 Bradley Infantry Fighting Vehicle; 
• Veicolo corazzato multiuso (AMPV), in sostituzione del veicolo blindato per il trasporto di persone M113; 
• Mobile Protected Firepower (MPF), che è un carro leggero per le squadre di combattimento della brigata di fanteria e sostituirà il carro armato Sheridan leggero M551 degli anni '60;
• Robotic Combat Vehicles (RCV), che opereranno autonomamente in modalità con equipaggio o senza e saranno disponibili nelle varianti leggera, media e pesante; 
• Decisive Lethality Platform (DLP): il sostituto del carro M1 Abrams.

La necessità di una migliore generazione e gestione dell'energia si applicherà a tutti i suddetti mezzi pilotati e non. Un bisogno più urgente è un sostituto per il Bradley degli anni '80 che ha visto per la prima volta il combattimento nel 1991 nell'operazione Desert Storm. I limiti della piattaforma nella generazione e gestione di energia hanno cominciato a farsi conoscere durante l'Operazione Iraqi Freedom (OIF) del 2003. 

Il Light Reconnaissance Vehicle, sarà un blindato fuoristrada per esplorare davanti alle unità di fanteria aviotrasportata e leggera; potrebbe guidare il passaggio dell'esercito ai motori elettrici. Ma l'elettrificazione dei camion pesanti, figuriamoci dei carri armati, potrebbe richiedere decenni.

"Secondo quanto riferito, l'M2 Bradley sta raggiungendo i limiti tecnologici della sua capacità di  ospitare nuovi sistemi elettronici, armature e di difesa", ha affermato un rapporto del giugno 2019 del Congressional Research Service sulla necessità di un sostituto di Bradley. "Secondo alcuni resoconti, l’M2 Bradley durante l'OIF doveva regolarmente disattivare alcuni sistemi elettronici per ottenere energia sufficiente per i disturbatori anti-bomba incontrati sul ciglio della strada. Inoltre, gli attuali sforzi per montare sistemi di protezione attiva sull’M2 Bradley per distruggere razzi e missili anticarro in arrivo si stanno rivelando complicati. Dati i suoi quasi quattro decenni di servizio, i limiti operativi, le vulnerabilità dimostrate in combattimento e le difficoltà nell'aggiornamento dei modelli attuali, M2 Bradley è senza dubbio un candidato prossimo per la sostituzione".

Il Bradley non ha più un overmatch contro i veicoli vicini agli avversari in termini di potenza di fuoco e capacità protettive. L'OMFV sarà progettato per ripristinare tale overmatch migliorando dimensioni, peso, architettura, potenza, raffreddamento e costi formando l'acronimo comunemente noto come SWAP-C2. 

L'OMFV sarà anche progettato specificamente per operazioni di squadra senza equipaggio con veicoli robotici da combattimento e le caratteristiche di potenza migliorate, fondamentali per tale impresa. Tale capacità è stata dimostrata a Camp Grayling, MI, lo scorso agosto, quando un prototipo OMFV noto come Mission Enabling Technologies Dimostratore controllava un paio di surrogati RCV di Fase 1. 

Tecnologie immediate per ridurre i rischi futuri

La strategia per lo sviluppo di OMFV consiste nel fondere ed evolvere le tecnologie future da quelle già collaudate e messe in campo, per aiutare a ridurre il rischio del programma NGCV. È un riconoscimento da parte degli ufficiali contrattuali dell’Us Army che la dipendenza da tecnologie immature e non ancora pienamente collaudate è stata parzialmente responsabile del fallimento dei precedenti sforzi dell’esercito USA di modernizzare i suoi veicoli da combattimento nel Future Combat System (FCS) e Programmi Ground Combat Vehicle (GCV). L’FCS è stata cancellata dal Segretario alla Difesa Robert Gates nel 2009 ed il GCV è stato interrotta dal Segretario alla Difesa Chuck Hagel nel 2014.

Questo riconoscimento è evidente nella richiesta di proposta OMFV rilasciata nell'aprile 2019. La RFP ha dichiarato: "Fin dal suo inizio, il programma NGCV-OMFV deve avere un approccio innovativo all'acquisizione dell’Us Army concentrandosi sulla fornitura di una capacità essenzialmente nuova alla Brigata Corazzata Combattimento Team con una tempistica notevolmente ridotta rispetto ai tradizionali sforzi di acquisizione. Ciò sarà ottenuto sfruttando le soluzioni di materiali esistenti con capacità comprovate abbinate a nuove tecnologie per soddisfare i requisiti".  

Si dovrà consentire al programma di entrare direttamente nella fase di Middle Tier Acquisition Rapid Prototyping (MTA-RP), abbreviando la fase di maturazione tecnologica e riduzione del rischio da 2 a 3 anni. La produzione e il fielding seguiranno dopo MTA-RP. I veicoli dovrebbero essere sottoposti a manutenzione militare con parti di riparazione che saranno disponibili attraverso il rifornimento regolare dell'esercito.

Tali capacità odierne nella generazione e gestione dell'energia sono già state testate dal Tank Automotive Research, Development and Engineering Center (TARDEC) dell’Us Army. A metà giugno 2019, ad esempio, TARDEC ha selezionato Leonardo DRS e Allison Transmission per dimostrare la tecnologia di bordo del veicolo sui veicoli di comando e controllo e lanciatori della batteria del missile di difesa dell'area ad alta quota del terminale. Questi miglioramenti del sistema daranno agli operatori della difesa aerea un accesso immediato all'alimentazione elettrica direttamente dal propulsore di un veicolo. L'idea è quella di trasformare i veicoli stessi in generatori portatili. 

"La nostra capacità di alimentazione a bordo dei veicoli è davvero pensata per supportare l'aggiunta di nuove funzionalità alle piattaforme esistenti", ha spiegato Bill Guyan, vicepresidente senior di Leonardo DRS e direttore generale dell'elettronica terrestre. "Siamo in grado di prendere qualsiasi veicolo con una trasmissione Allison e montare una capacità del motore sulla trasmissione in grado di generare da 60 a 120 kilowatt di potenza che può essere utilizzata sul veicolo per pacchetti di missioni a domanda maggiore come counter UAS, posto di comando su il movimento, o laser ad alta energia, per esempio. 

“Possiamo anche prelevare la stessa potenza e tramite una porta micro-grid fuori dalla piattaforma per l'esportazione. In una missione a duplice uso, ad esempio, un'unità della Guardia Nazionale che arriva in un'area devastata da un uragano o da un'alluvione può connettersi a un ospedale con il suo veicolo e alimentare quella struttura finché il generatore non sarà sostituito o riparato".

Il programma NGCV cercherà di sfruttare questo tipo di capacità dei suoi veicoli per alimentare il rilevamento delle minacce a raggio esteso, capacità di comunicazione più veloci e complesse, sistemi di protezione attiva, fusione di sensori, armi ad energia diretta e rete tattica / cloud computing. Questo potrebbe essere il prossimo carro armato leggero scelto dall’esercito statunitense.

L’US ARMY è alla ricerca di un carro armato leggero per aumentare la potenza di fuoco delle unità di fanteria leggera e aviotrasportata contro  nemici fortificati, e la General Dynamics è pronta con il suo prototipo.

La General Dynamics Land Systems ha di recente presentato il suo carro armato leggero candidato per il programma Mobile Protected Firepower (MPF) del servizio durante una visita del segretario dell’Us Army Ryan McCarthy alla struttura di Detroit.

L’esercito Usa aveva precedentemente selezionato GDLS e BAE Systems nel dicembre 2018 per consegnare 12 prototipi MPF ciascuno al servizio per test operativi e valutazioni nell'ambito di due contratti di prototipazione rapida per un totale di oltre $ 750 milioni.

L'offerta MPF di GDLS combina il collaudato design della torretta dell’M1 Abrams con un telaio basato su progetti sviluppati per la famiglia di veicoli blindati leggeri AJAX dell’azienda. L'architettura della torretta mostrata durante la visita utilizza un sistema di controllo del fuoco dell’M1A2 Sep V3 e il Commander's Independent Thermal Viewer (CITV) abbinato ad un cannone da 105 mm e ad una mitragliatrice pesante da 12,7 mm.

La BAE ha presentato  nel marzo 2019 un dimostratore di tecnologia MPF che, basato sul sistema di armi corazzate M8, è dotato di un sistema di protezione attiva ``Iron First’’. L'MPF è uno dei cinque veicoli da combattimento di nuova generazione sviluppati dall'Esercito Futures Command per contro-insurrezione, operazioni multi-dominio ad alta intensità che potrebbero coinvolgere nazioni ostili di ``grande potenza'' come Cina e Russia.

Il veicolo leggero dovrà essere in grado di neutralizzare posizioni e bunker preparati dal nemico e annientare mitragliatrici pesanti e minacce di veicoli corazzati durante le operazioni offensive o durante le operazioni difensive contro i nemici attaccanti.

L'MPF potrà essere idoneo anche come sostituto dell'artiglieria ed a supporto delle squadre di combattimento delle brigate di fanteria incaricate di eliminare le posizioni nemiche sicure.

L'MPF dovrà altresì essere utilizzato per "interrompere, irrompere e violare zone difensive ritenute sicure dal nemico.

ENGLISH

The program "Next Generation Combat Vehicle" (NGCV) of the Us Army

The Next Generation Combat Vehicle (NGCV) programme of the Us Army has ambitious goals that will require the development of new technological capabilities ranging from autonomous operations to advanced meta-materials. Less discussed but equally important will be the need for new capabilities in energy generation and management to facilitate active protection systems, direct energy weapons and tactical networking.

The power challenge of the future NGCV of the US military is quadruple:

• Provide power to all NGCV variants through alternative energy, including hybrids, fuel cells and full electrics in order to increase operational range, meet the requirements of the advanced platform and accommodate future upgrades and modernizations; 
• Innovate energy generation and management to increase fuel efficiency and therefore operating range, enable quiet electric-only operation and quiet mobility and provide battery backup so crews can operate vehicle systems without having to turn on the engine;
• Improve component and system reliability and reduce dependence on consumable fuels, reducing the impact on support and the supply chain; 
• Enable situational power generation for off-vehicle applications, to illuminate tactical combat operations centres and hospitals in frontline or disaster relief scenarios. 

"US ARMY is working with the industry to plan ahead for upgrades in the design and development of the next generation of combat vehicles," said Brig. General Ross Coffman, director of the Next Generation Combat Vehicle Cross Functional Team (CFT) in an article published by the US Army Acquisition Support Center. "We need not only our (vehicles) that can handle heavier weights, but we need electrical upgrades. As technologies advance and we want to put additional systems on an existing vehicle, we need to have the spare power on board to be able to handle more electrical requirements from these systems. "What we really need to decide as an army is which technology provides the remote logistics and ready capacity for our soldiers we want on the next battlefield," Coffman added. "For example, if you have become fully electric, it takes time to recharge a battery. It takes about seven minutes to refuel a tank. So if you can't recharge the battery in less than seven minutes, I'm not sure it's a technology that will make us better on the battlefield. 

CFT is one of two organisations within the Army Futures Command, a new four-star command that became operational in July 2018 and now employs around 24,000 people. The other organisation is the Army Ground Vehicle Systems Center (GVSC), which is also part of the Futures Command Army. Both organisations are based at the Detroit Arsenal in Warren, MI, a suburb of Detroit. The arsenal has been the centre of US tank production since 1940 and has built everything from the Lee, Sherman and Pershing tanks of World War II to the current M1 Abrams tank used in the wars in Afghanistan and Iraq. 

A family of land vehicles

The NGCV is not just a single combat vehicle, but rather a suite of five new platforms that will meet different requirements for different types of ground combat units:

• Manned Fighting Vehicle (OMFV), a replacement for the M2 Bradley Infantry Fighting Vehicle; 
• Multipurpose Armoured Vehicle (AMPV), a replacement for the M113 armoured passenger transport vehicle; 
• Mobile Protected Firepower (MPF), which is a lightweight tank for infantry brigade combat teams and will replace the Sheridan light tank M551 from the 1960s;
• Robotic Combat Vehicles (RCV), which will operate independently in manned or unmanned mode and will be available in light, medium and heavy variants; 
• Decisive Lethality Platform (DLP): the replacement for the M1 Abrams tank.

The need for better energy generation and management will apply to all these piloted and non-piloted vehicles. A more urgent need is a replacement for the Bradley of the 1980s, which first saw combat in 1991 in Operation Desert Storm. The platform's limitations in energy generation and management began to become known during Operation Iraqi Freedom (OIF) in 2003. 

The Light Reconnaissance Vehicle, will be an off-road armoured vehicle to explore in front of airborne and light infantry units; it could lead the army's transition to electric motors. But electrification of heavy trucks, let alone tanks, could take decades.

"The Bradley M2 is reportedly reaching the technological limits of its ability to accommodate new electronic, armour and defence systems," said a June 2019 report by the Congressional Research Service on the need for a Bradley replacement. "According to some reports, the M2 Bradley had to regularly turn off some electronic systems during the OIF to obtain sufficient power for the bomb jammers encountered on the side of the road. In addition, current efforts to mount active protection systems on the Bradley M2 to destroy incoming rockets and anti-tank missiles are proving complicated. Given its nearly four decades of service, operational limitations, vulnerabilities demonstrated in combat and difficulties in upgrading current models, M2 Bradley is undoubtedly a candidate for replacement.

The Bradley no longer has an overmatch against vehicles close to its opponents in terms of firepower and protective capabilities. The OMFV will be designed to restore such an overmatch by improving size, weight, architecture, power, cooling and cost by forming the acronym commonly known as SWAP-C2. 

The OMFV will also be designed specifically for unmanned team operations with robotic combat vehicles and the improved power characteristics that are essential for such an undertaking. This capability was demonstrated at Camp Grayling, MI, last August, when an OMFV prototype known as Mission Enabling Technologies Demonstrator controlled a couple of Phase 1 RCV surrogates. 

Immediate technologies to reduce future risks

OMFV's development strategy is to merge and evolve future technologies from those already tested and deployed to help reduce the risk of the NGCV programme. It is a recognition by US Army contract officers that dependence on immature and not yet fully tested technologies has been partially responsible for the failure of the US Army's previous efforts to modernise its combat vehicles in the Future Combat System (FCS) and Ground Combat Vehicle (GCV) programmes. The FCS was cancelled by Defence Secretary Robert Gates in 2009 and the GCV was discontinued by Defence Secretary Chuck Hagel in 2014.

This recognition is evident in the OMFV proposal request issued in April 2019. RFP said: "From its inception, the NGCV-OMFV programme must have an innovative approach to the acquisition of the Us Army by focusing on providing essentially new capacity to the Armoured Combat Team Brigade with a significantly reduced timeframe compared to traditional acquisition efforts. This will be achieved by leveraging existing material solutions with proven capabilities combined with new technologies to meet requirements.  

The programme should be allowed to enter the Middle Tier Acquisition Rapid Prototyping (MTA-RP) phase directly, shortening the technology maturation and risk reduction phase from 2 to 3 years. Production and fielding will follow after MTA-RP. The vehicles should undergo military maintenance with repair parts that will be available through regular army refuelling.

These current capabilities in energy generation and management have already been tested by the Tank Automotive Research, Development and Engineering Center (TARDEC) of the Us Army. In mid-June 2019, for example, TARDEC selected Leonardo DRS and Allison Transmission to demonstrate the vehicle's on-board technology on the command and control vehicles and battery launchers of the missile defence high altitude area of the terminal. These system improvements will give air defence operators immediate access to power supply directly from a vehicle's engine. The idea is to transform the vehicles themselves into portable generators. 

"Our in-vehicle power supply capability is really designed to support the addition of new functionality to existing platforms," explained Bill Guyan, senior vice president of Leonardo DRS and general manager of terrestrial electronics. "We can take any vehicle with an Allison transmission and mount an engine capacity on the transmission that can generate 60 to 120 kilowatts of power that can be used on the vehicle for higher-demand mission packages such as UAS counter, command post on the movement, or high-energy lasers, for example. 

"We can also draw the same power and through a micro-grid port off the export platform. In a dual-use mission, for example, a National Guard unit arriving in an area devastated by a hurricane or flood can connect to a hospital with its vehicle and power that facility until the generator is replaced or repaired".

The NGCV programme will seek to exploit this type of capability of its vehicles to power extended range threat detection, faster and more complex communication capabilities, active protection systems, sensor fusion, direct energy weapons and tactical network / cloud computing. This could be the next light tank chosen by the US military.

The US ARMY is looking for a light tank to increase the firepower of light infantry and airborne units against fortified enemies, and General Dynamics is ready with its prototype.

General Dynamics Land Systems recently presented its light tank candidate for the service's Mobile Protected Firepower (MPF) program during a visit by US Army Secretary Ryan McCarthy to the Detroit facility.

The US Army had previously selected GDLS and BAE Systems in December 2018 to deliver 12 MPF prototypes each to the service for operational testing and evaluation under two rapid prototyping contracts totaling over $750 million.

GDLS' MPF offering combines the proven turret design of the M1 Abrams with a chassis based on designs developed for the company's AJAX family of light armoured vehicles. The turret architecture shown during the tour uses a M1A2 Sep V3 fire control system and Commander's Independent Thermal Viewer (CITV) combined with a 105mm cannon and 12.7mm heavy machine gun.

BAE presented in March 2019 an MPF technology demonstrator which, based on the M8 armoured weapons system, is equipped with an active protection system ``Iron First''. The MPF is one of five next-generation combat vehicles developed by Army Futures Command for counter-insurgency, high-intensity multi-domain operations that could involve hostile "big power" nations such as China and Russia.

The light vehicle should be able to neutralise enemy-prepared positions and bunkers and annihilate heavy machine guns and armoured vehicle threats during offensive operations or during defensive operations against attacking enemies.

The MPF may also be suitable as an artillery replacement and in support of infantry brigade combat teams tasked with eliminating secure enemy positions.

The MPF must also be used to "disrupt, break in, and breach defensive areas deemed safe by the enemy.

(Web, Google, Wikipedia, You Tube)