Di Robert Erdos / Gennaio 6, 2020 Tempo di lettura stimato 14 minuti, 41 secondi.
Il dogfight era finito in pochi secondi. Il nostro radar dipinto un bogey chiusura su di noi da circa 20 miglia. Selezionando il radar in modalità “Traccia”, un tono nei nostri caschi ha confermato che un missile a guida radar si era bloccato sul bersaglio, e con una compressione del grilletto abbiamo inviato un messaggio letale sulla virtù e la democrazia. Splash un cattivo ragazzo.
C’era qualcosa di insolito nella nostra vittoria in combattimento aereo: non c’era nessun bogey, nessun radar e nessun missile. L’intero impegno era un’elaborata simulazione aerea. Era tutto in una giornata di lavoro per il PC-21; L’ultimo concetto di Pilatus nell’addestramento dei piloti.
Pilatus Aircraft Limited ha invitato Skies nella sua fabbrica di Stans, in Svizzera, per sperimentare qualcosa di nuovo e innovativo nell’addestramento dei piloti militari. All’inizio, l’esperienza era, francamente, un po ‘ sconcertante. Voleremmo o simuleremmo? Beh, entrambi.
La tecnologia moderna consente di condurre l’addestramento a terra in simulatori, spesso con un alto grado di fedeltà, ma, come ogni pilota sa, i simulatori hanno i loro limiti, in particolare nel campo della manovra dinamica.
Con il PC-21, Pilatus ha mescolato le esperienze in-air e in-the-box, creando una forma di alta fedeltà, simulazione in volo. È una capacità che è un punto di svolta nel complesso e costoso business dell’addestramento dei piloti militari.
Cosa c’è di nuovo nell’addestramento al volo?
Pilatus elenca gli obiettivi di progettazione del PC-21 come prestazioni aumentate, manutenibilità migliorata, costi operativi inferiori e capacità aggiuntive.
Mentre segna i punti su tutti i conteggi, “le capacità aggiunte” sono al centro di che cosa rende il PC-21 unico, in quanto quelle capacità comprendono la simulazione completa dei sistemi di missione dello spettro incastonata all’interno dell’aereo.
Mentre gli aerei da combattimento diventano più sofisticati, diventano più facili da pilotare; tuttavia, l’aumento della complessità dei sensori, delle armi, delle contromisure e delle tattiche li rende allo stesso modo più difficili da combattere. Introdurre sistemi e procedure tattiche all’inizio dell’allenamento ha senso. Il vantaggio collaterale di farlo in un turboelica PC-21 rispetto a un aereo da combattimento operativo ha anche un senso economico.
Pilatus bagarini il PC-21 come un allenatore che può prendere un pilota ab initio dalla loro prima lezione di volo attraverso la formazione di piombo-in caccia. Dire che ero scettico è un eufemismo. Nella mia esperienza, un allenatore che è abbastanza facile da far volare un nuovo studente non sarebbe adatto per l’addestramento avanzato al combattimento aereo. Allo stesso modo, un aereo con prestazioni e sistemi sufficienti per eseguire in modo credibile il combattimento aereo sarebbe troppo “caldo” per uno studente. I gestori di bilancio militari potrebbero evitare di operare più tipi, ma nessun singolo tipo sarebbe sufficiente.
Pilatus era ansioso di dimostrare il contrario. Erano previste due sortite per la mia visita. Per il primo, sarei apparentemente uno studente ab initio. Il mio piano era semplicemente quello di strap – in e pilotare il PC-21, ragionamento che un buon allenatore dovrebbe essere sufficientemente convenzionale e indulgente che non dovrebbe presentare alcun ostacolo ad un pilota addestrato. Certo, ho imparato a volare in un ambiente analogico diversi decenni fa, ma questo non dovrebbe essere un impedimento, giusto?
Il mio addestramento PC-21 è iniziato nel simulatore, un dispositivo a base fissa che replica l’aereo con sufficiente fedeltà per abituarmi alle normali procedure, ai sistemi e alla gestione di base. Un’ora nella “scatola” mi ha fatto sentire pronto a stringere e trovare le leve e gli interruttori importanti, a condizione che avessi la supervisione di un adulto. Vorrei volare la mia prima sortita con Pilatus ‘pilota collaudatore sperimentale Matthew” Fish ” Hartkop, un ex-U. S. Navy F/A-18 pilota.
Insegnare i fondamenti
Reggette nel sedile di espulsione Martin-Baker – kit di sopravvivenza, leg restraints, tubo dell’ossigeno, G-suit, comunicazioni, imbracature – mette uno in uno stato d’animo tattico.
Il layout della cabina di pilotaggio emula approssimativamente un F-18, con un heads-up display, tre display riconfigurabili da 6×8 pollici in stile verticale e un pannello di controllo frontale in stile combattente come interfaccia per l’avionica e sistemi d’arma simulati. Il bastone e l’acceleratore emulano il design hands-on-throttle-and-stick (HOTAS) di un combattente. Il layout della cabina di guida era accogliente e utilitaristico.
Hartkop mi ha parlato attraverso l’avvio del motore a controllo digitale, ed eravamo pronti a taxi in circa tre minuti.
Lo sterzo meccanico della ruota del naso era stretto e reattivo, con solo un tocco di freno richiesto per regolare la velocità. Il campo visivo dal sedile anteriore attraverso il baldacchino singolo pezzo era espansiva, e stavo cominciando a pensare che il PC-21 era un grosso problema.
Poi ho aperto l’acceleratore. Per domare la coppia dell’elica, full throttle è previsto per fornire “solo” 1080 HP sotto 80 nodi indicati airspeed (KIAS), aumentando al suo nominale 1600 HP sopra 200 KIAS. L’accelerazione iniziale era veloce dietro 1080 HP, ed è rimasta forte mentre ripulivamo il carrello di atterraggio e i flap e acceleravamo alla velocità di salita di KIAS 190, dove siamo stati premiati da una spettacolare velocità di salita iniziale di 3,900 piedi al minuto.
Oltre a domare la naturale instabilità direzionale di un’elica, i limiti di potenza programmati per la velocità hanno dato al PC-21 la caratteristica spinta lunga e lenta di un jet puro, permettendomi, come diceva Hartkop, di “dimenticare rapidamente l’elica.”
Acrobazie aeree sono un modo produttivo per fare la conoscenza con un nuovo aereo. Volare nello spazio aereo svizzero altamente segmentato è stato un po ‘ come imparare a nuotare in una vasca da bagno! La maggior parte delle nostre acrobazie aeree sembrava verificarsi per necessità come abbiamo rimbalzato gli angoli del piccolo paese, ma ero in cielo pilota.
Maneggevolezza
Ho trovato i comandi di volo semplici, reversibili e meccanici – con alettoni potenziati idraulicamente e potenziati da spoiler a rullo-leggeri, nitidi e prevedibili. La velocità di rollio massima pubblicata di 200 gradi al secondo è sufficiente per replicare le manovre tattiche.
Wind-up si trasforma in per ‘g’ visualizzato un gradiente bastone-forza ben bilanciato stimato a 10 libbre per ‘ g.”Nel complesso, l’armonia di controllo e la risposta del PC-21 erano deliziose in tutto l’inviluppo di volo.
Navigando in volo lento a 95 KIAS nella configurazione di atterraggio, ho fatto alcuni compiti di cattura dell’atteggiamento di rollio, aspettandomi di aver bisogno di un copioso coordinamento del timone, ma il PC-21 mi ha premiato con una risposta di rollio pulita e disaccoppiata. La velocità di stallo pubblicata di 81 KIAS rende il PC-21 un aereo monomotore abbastanza caldo, ma le caratteristiche di stallo sia nella configurazione pulita che di atterraggio erano del tutto benigne, con una netta rottura del passo allo stallo, mantenendo il pieno controllo laterale in tutto.
Dopo essersi meravigliato di come “unpropeller” l’aereo fosse a bassa velocità, Hartkop suggerì una dimostrazione simile ad alta velocità. Abbiamo spinto l’acceleratore in avanti, scatenando tutti i 1600 CV mentre acceleravo a basso livello su una valle alpina svizzera. Ho visto 294 KIAS, che equivale a un impressionante 323 nodi vera velocità. Con 1.200 libbre di carburante utilizzabile a bordo, il flusso di carburante a basso livello è in media di 700 libbre all’ora. Ad altitudini più elevate, Hartkop utilizza da 300 a 400 libbre all’ora come regola empirica del flusso di carburante.
Mantenere un propulsore turboelica è una decisione guidata dall’economia, ma l’aspettativa è che gli studenti si diplomeranno per pilotare jet tattici ad alte prestazioni. Cioè, l’elica è una distrazione di allenamento che è idealmente trasparente per il pilota di jet in erba.
Nel tentativo di mascherare i suoi effetti, il PC-21 dispone di un sofisticato computerizzato timone trim aid device (TAD) che si muove il timone trim tab in base agli ingressi di velocità, coppia del motore, angolo di attacco, e fattore di carico. Il dispositivo di aiuto assetto mantenuto il velivolo coordinato come abbiamo accelerato, come evidenziato da una lenta migrazione dei pedali timone sotto i piedi, ma il carico di lavoro pilota per coordinare che grande elica era effettivamente zero.
Qualcos’altro che non avrei notato a meno che Hartkop non lo avesse menzionato: the ride. Era come velluto arruffato. Il cielo intorno a noi era un pasticcio roiling di cumulo strappato, così ho potuto vedere che le condizioni erano turbolente, ma il carico ad ala alta del PC-21 ci ha dato un giro che poteva essere descritto solo come “jet-like.”
Siamo tornati tramite un vectored-ILS presso la vicina Swiss Air Force base di Emmen, prima di tornare a lavorare al campo d’aviazione di Stans. Dotato di una cabina di pilotaggio di vetro, autopilota, sistemi di gestione del volo certificati civili doppi, unità di riferimento inerziali doppie, ricevitori dual GPS e instrument landing system (ILS), il PC-21 è molto ben equipaggiato per l’addestramento al volo strumentale.
Hartkop mi ha lasciato libero nel circuito, e con il suo suggerimento ho fatto un lavoro adatto con diversi atterraggi touch-and-go, uno schema chiuso, un approccio flapless e un atterraggio forzato di pratica.
Il mio esperimento è stato quello di collegare semplicemente il PC-21 e portarlo in sicurezza in volo, immaginando che quelle prime impressioni avrebbero rivelato eventuali stranezze in attesa del nuovo tirocinante. Dopo circa 90 minuti sul sedile anteriore del PC-21, la mia crescente fiducia con l’aereo è stata un’ampia prova dei suoi meriti come addestratore.
Incontra il PC-21
Pilatus ha costruito aerei dal 1939, ed è forse meglio conosciuto oggi per il successo del suo design turboelica monomotore PC-12. Tuttavia, è stato a lungo un attore chiave nel mercato dell’addestramento militare con i suoi progetti PC-7 e PC-9, di cui oltre 800 sono stati consegnati, così come le varianti su licenza del PC-9, chiamato T-6 Texan/Harvard II.
Il PC-21 è un design completamente nuovo, anche se a questo punto maturo, avendo volato per la prima volta nel luglio 2002. Come addestratore, il PC-21 sembra eccezionalmente ben equipaggiato, tra cui un heads-up display (HUD), freni ad aria compressa, sistema di monitoraggio della salute e dell’utilizzo (HUMS), rifornimento a punto singolo, pressurizzazione della cabina di guida, sistema di generazione di ossigeno a bordo (OBOGS) e freni antiscivolo. Pilatus afferma che il turn-around tra i voli può essere eseguito in 12 minuti da un singolo tecnico.
L’aereo caratterizza un singolo digitalmente-controllato 1.600 cavalli vapore (HP) Pratt & Whitney Canada PT6A-68B motore che aziona un’elica della grafite della cinque-lama. Per riferimento, questo è un rapporto di libbre per cavalli (carico di potenza) migliore di un Mustang P-51 della seconda guerra mondiale, quindi potrebbero essere previste prestazioni piuttosto soddisfacenti. La sua massima velocità operativa (Vmo) è di 370 KIAS (0,72 Mach).
Pianificazione del combattimento
La nostra seconda missione era dimostrare le capacità tattiche simulate del PC-21 in una missione composita aria-aria e aria-terra. Ho volato con Pilatus test pilot Reto ” Obi ” Obrist.
La pianificazione della missione richiede il download di dati topografici e tattici su un disco rigido rimovibile, chiamato “brick.”In alternativa, un istruttore in entrambi i sedili del PC-21 può migliorare lo scenario assumendo un grado di controllo in tempo reale degli aerei di minaccia. Registra anche i dati per la riproduzione post-volo, insieme a video HUD, audio della cabina di guida, e una ricostruzione di tutti i giocatori nello spazio di battaglia tridimensionale.
“Fox three”
Ho guidato il sedile posteriore come Obrist dimostrato quanto velocemente poteva fare il PC-21 emulare un caccia multi-missione. Usando le pagine dell’istruttore sulla MFD, ha “caricato” missili immaginari su binari immaginari sulle nostre ali di alluminio molto reali, aggiungendo alcune bombe a caduta libera e alcune pula e razzi virtuali fino a quando non eravamo praticamente irti di potenza di fuoco simulata.
Abbiamo lanciato in una formazione a due navi di PC-21, con Hartkop che partiva per primo nell’aereo “threat”. Il nostro aereo diviso ad una distanza di circa 30 miglia e poi girato verso l’altro. L’aereo di Hartkop era continuamente visibile sul display multifunzione, basato su datalink ad alta larghezza di banda in tempo reale. Obrist ha gentilmente spiegato di aver selezionato una “scansione a sei barre” sull’emulazione radar F/A-18. Stavo rapidamente ricordando che non capisco il discorso del pilota di caccia, ma la simbologia HUD indicava che un’arma si era bloccata sull’aereo di Hartkop a una distanza di 16 miglia, permettendo a Obrist di premere il grilletto.
“Fox 3”, ha chiamato alla radio, indicando un missile a guida radar. Hartkop era morto, più o meno, fino a quando Obrist lo “resettò” per il prossimo fidanzamento.
Abbiamo fatto quattro impegni aria-aria. Il nostro primo impegno è stato semplicemente un colpo di missile, ma mi ha permesso di sperimentare le funzionalità di base del radar AN/APG-73 dell’F/A-18 e dei suoi sistemi d’arma associati in un ambiente molto realistico. Gli scenari di allenamento procedevano in modo incrementale.
Ci siamo preparati per un altro impegno, ma questa volta Hartkop sembrava incline a sparare indietro. Il tono di avvertimento del suo missile che cercava di bloccarsi sul nostro aereo ci ha inviato in una manovra difensiva con alcuni lavori radar aggiuntivi per allargare la scansione del settore per ottenere un blocco delle armi. Le cose si stavano facendo interessanti. Il prossimo, un missile simulato è stato lanciato contro di noi, richiedendo Obrist di impiegare le contromisure radar. Siamo sopravvissuti.
Obrist non ha fatto affermazioni sulla fedeltà del radar o delle simulazioni di armi. Le prestazioni e il comportamento dei sistemi tattici si basano su modelli commerciali non classificati di armi e sensori che Pilatus ha integrato nel velivolo.
Il realismo esatto non è l’obiettivo, tuttavia. Piuttosto, l’obiettivo è un allenamento efficace. Lo scopo degli scenari tattici è quello di insegnare al pilota a comportarsi in modo appropriato e di farlo in un ambiente in cui il loro giudizio, i tempi e le abilità sono fondamentali per il risultato. L’unica cosa che mancava dal realismo completo erano testate dal vivo.
È interessante notare che alcuni modelli di simulazione sono stati modificati per migliorare l’efficacia dell’allenamento. Ad esempio, Hartkop ha spiegato che, nell’interesse di un migliore addestramento, il modello dinamico a bordo dei missili aria-aria doveva essere rallentato per dare un tempo di volo realistico tra gli addestratori turboelica che si impegnavano a velocità più lente e distanze più brevi rispetto agli aerei da combattimento reali.
Bombe senza il boom
C’è una bella città sul lago a sud di Stans che aveva bisogno di un po ‘ di bombardamenti amichevoli, quindi abbiamo diviso la nostra formazione, impostato il radar in modalità terra e impostato la rotta per il bersaglio.
Sono rimasto colpito dalla capacità di simulazione radar aria-aria, ma completamente sbalordito quando Obrist ha selezionato la modalità aria-terra. Il display radar sintetico raffigurava un’immagine pseudo-fotografica del terreno davanti.
Prendiamo un momento per apprezzare ciò che stavamo vedendo: in assenza di un radar reale, il ritorno del radar è stato simulato; il che significa che il software “conosceva” la forma e la consistenza del terreno locale, “conosceva” le caratteristiche di un fascio radar AN/APG-73, incluse tutte le caratteristiche e le modalità fantasiose come l’affilatura del fascio Doppler, “sapeva” dove il raggio radar era nello spazio e calcolava come dovrebbe apparire l’immagine radar riflessa in quelle condizioni. Impressionante!
Il nostro sistema di navigazione ha messo un waypoint vicino al bersaglio, consentendo a Obrist di identificare visivamente e aggiornare il designatore del bersaglio durante il nostro ingresso di basso livello al bersaglio. L’HUD ci ha guidato attraverso una manovra pop-up fino al punto di rilascio continuamente calcolato (CCRP), dove ha simulato il rilascio dell’arma. Il PC-21 può simulare – e anche segnare-pistola, razzo o bomba consegna.
Prendendo simulazione airbourne
Il PC-21 non era un combattente, ma non si poteva dire da dove ero seduto. Facendo il punto dell’esperienza, il PC-21 non è un aeroplano e non è un simulatore, ma piuttosto combina gli aspetti migliori di entrambi per fornire una capacità di addestramento unica.
Non è in grado di fornire un’arma, ma se il bisogno mai si pone il PC-21 può insegnare come.
Robert Erdos è un redattore della rivista Skies. Si è laureato alla U. S. Naval Test Pilot School e un pilota collaudatore professionista in pensione. Anche un appassionato di aviazione, le sue attività di tempo libero includono la visualizzazione di aerei d ” epoca e volare il suo RV-6 kitplane.
