Primerjava taktičnih transportnih letal za potrebe Slovenske vojske

(1)

UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojništvo

Primerjava taktičnih transportnih letal za potrebe Slovenske vojske

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

I.

stopnje Strojništvo

Leo Benčić

Ljubljana, avgust 2021

(2)

(3)

(4)

(5)

UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojništvo

Primerjava taktičnih transportnih letal za potrebe Slovenske vojske

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

I.

stopnje Strojništvo

Leo Benčić

Mentor: predavatelj Tomaž Mrlak Somentor: viš. pred. dr. Andrej Grebenšek

Ljubljana, avgust 2021

(6)

(7)

(8)

(9)

v

Zahvala

Zahvaljujem se mentorju Tomažu Mrlaku za vso pomoč, ki sem je bil deležen pri

oblikovanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem tudi celotni družini in prijateljem, ki so mi med študijem vedno stali ob strani.

(10)

vi

(11)

vii

(12)

viii

(13)

ix

Izvleček

UDK 623.746.5:358.4(043.2) Tek. štev.: VS I/899

Primerjava taktičnih transportnih letal za potrebe Slovenske vojske

Leo Benčić

Ključne besede: Slovenska vojska

taktično transportno letalo primerjava

analiza ustreznosti cena

vzletno-pristajalne razdalje

Kot se je že večkrat izkazalo SV ne razpolaga z resnimi letalskimi transportnimi kapacitetami. Za zagotavljanje svojega delovanja trenutno sodeluje v večjih mednarodnih pogodbah. Ker se je v obdobju med letoma 2019‒2020 pokazala namera za nabavo srednje velikega transportnega taktičnega letala, je bila naša naloga primerjava transportnih taktičnih letal, ki ustrezajo državnemu proračunu RS, in nato analiza primernosti najustreznejšega letala za delovanje na teritoriju RS. V diplomskem delu smo predstavili in opravili primerjavo treh taktičnih transportnih letal z namenom ugotovitve najustreznejšega. Nato smo za najustreznejše letalo, za katero se je izkazalo letalo C-27J, opravili analizo primernosti za delovanje na ozemlju RS. Izkazalo se je, da je letalo C-27J primerno za delovanje na vseh mednarodnih letališčih RS, prav tako na vojaškem letališču, in pogojno primerno za delovanje na izbranih športnih letališčih.

(14)

x

(15)

xi

Abstract

UDC 623.746.5:358.4(043.2) No.: VS I/899

Comparison and analysis of tactical airplanes for needs of Slovenian army

Leo Benčić

Key words: Slovenian Armed Forces tactical transport aircraft comparison

adequacy analysis price

take-off and landing distances

Many opportunities have shown that Slovenian Armed Forces do not have serious air transport capacities. The ability to operate comes from multiple co-operations in international contracts. In the period between 2019 and 2020 interest was shown to acquire mid-sized tactical transport aircraft. We set out to compare tactical transport aircraft that correspond to the national budged of Republic of Slovenia and analyse adequacy of a suitable aircraft that can operate in territory of Slovenia. Three tactical transport are presented and compared in this paper with intent of identifying the most appropriate aircraft for use in Slovenian Armed Forces. As it turns out, the most suitable aircraft is the C-27J and adequacy analysis for use in Slovenian territory was made. Results have shown that the C-27J is suitable for operation on all of Slovenian international and military airfields as well as some smaller airfields.

(16)

xii

(17)

xiii

Kazalo

Kazalo slik ... xv

Kazalo preglednic ... xvii

Seznam uporabljenih simbolov ... xix

Seznam uporabljenih okrajšav ... xxi

1 Uvod ... 1

1.1 Ozadje problema ... 1

1.2 Cilji ... 2

2 Teoretične osnove in pregled literature ... 3

2.1 Zgodovinski mejniki v zračnem transportu ... 3

2.1.1 1918 ... 3

2.1.2 1920 ... 4

2.1.3 1923 ... 4

2.1.4 1942 ... 5

2.1.5 1949 ... 6

2.2 Zračni transport Slovenske vojske ... 7

2.2.1 Naloge zračnega transporta Slovenske vojske ... 7

2.2.2 Lastne zmogljivosti zračnega transporta Slovenske vojske ... 7

2.2.3 Mednarodne pogodbe za zagotavljanje zračnega transporta SV ... 8

2.2.3.1 SALIS ... 8

2.2.3.2 SAC... 8

2.2.3.3 ATARES ... 9

2.3 Zračni transport po smernicah NATA ... 9

2.3.1 Strateški zračni transport ... 9

2.3.1.1 Karakteristike strateškega zračnega transporta ... 10

2.3.2 Taktični zračni transport ... 10

2.3.2.1 Karakteristike taktičnega zračnega transporta ... 11

2.4 Taktična letala v uporabi članic zveze NATO ... 12

2.5 C-27J Spartan ... 14

2.5.1 Osnovni podatki ... 14

2.5.2 Turbopropelerski motor Rolls-Royce AE 2100D2A ... 15

2.5.3 Tovorni prostor in oprema letala C-27 J Spartan ... 17

2.6 CN 235 ... 19

(18)

xiv

2.6.1 Osnovni podatki... 19

2.6.2 Turbopropelerski motor General Electric CT7-9C3 ... 20

2.6.3 Tovorni prostor in oprema letala CN-235 ... 22

2.7 EADS CASA C-295 M ... 25

2.7.1 Osnovni podatki... 25

2.7.2 Turbopropelerski motor Pratt & Whitney Canada PW-127G ... 26

2.7.3 Tovorni prostor in oprema letala C-295 M... 28

3 Metodologija raziskave ... 31

3.1 Primerjava letal ... 31

3.1.1 Primerjava specifikacij in osnovnih lastnosti letal ... 31

3.1.2 Primerjava turbopropelerskih motorjev letal ... 32

3.1.3 Primerjava tovornih sposobnosti ... 33

3.1.4 Cenovna primerjava... 34

3.1.4.1 Nabavni stroški ... 34

3.1.4.2 Cena ure letenja ... 35

3.2 Ustreznost letala C-27J za delovanje na ozemlju RS ... 36

3.2.1 Primer določanja zaletne in vzletne razdalje letala C-27J Spartan ... 36

3.2.2 Primer določitve zaustavljalne in celotne pristajalne razdalje letala C-27J Spartan ... 41

3.2.3 ACN/PCN metoda ... 45

3.2.4 Določanje primernosti Letala C-27J za delovanje na teritoriju RS ... 47

4 Rezultati in diskusija ... 51

4.1 Potrebe po taktičnem transportnem letalu ... 51

4.2 Rezultati in diskusija primerjave taktičnih transportnih letal ... 51

4.3 Primernost letala C-27J za delovanje na ozemlju RS ... 53

5 Zaključki ... 57

Literatura ... 59

(19)

xv

Kazalo slik

Slika 2.1: Prvi primer modifikacije letala v zdravstvene namene [4]. ... 4

Slika 2.2: Prvo uspešno dolivanje goriva v zraku [4]. ... 5

Slika 2.3: Dolivanje goriva v letalo B-50A [4]. ... 6

Slika 2.4: Trenutno operativna in naročena taktična transportna letala [6]. ... 13

Slika 2.5: C27-J Spartan [8]. ... 15

Slika 2.6: Prikaz motorja AE 2100, različica D2A za vojaške potrebe [9]. ... 16

Slika 2.7: Prikaz osnovnih dimenzij tovornega prostora letala C-27J... 17

Slika 2.8: Glavna kontrolna plošča letala C27-J [6]. ... 18

Slika 2.9: Letalo CN 235[12]. ... 20

Slika 2.10: Prikaz motorja CT7-93C letala CN-235 [12]. ... 21

Slika 2.11: Prikaz osnovnih dimenzij tovornega prostora letala CN-235[12]. ... 23

Slika 2.12: Prikaz pilotske kabine letala CN-235 [12]. ... 23

Slika 2.13: Letalo C-295 M, fotografirano pri vzletu [16]. ... 25

Slika 2.14: Motor generacije PW100 v preseku [23]. ... 27

Slika 2.15: Prikaz dimenzij tovornega prostora letala C-295M [18]. ... 28

Slika 2.16: Prikaz pilotske kabine in avionike letala C-295M [19]. ... 29

Slika 3.1: Primerjava tovornih prostorov letal [25]. ... 34

Slika 3.2: Določitev vzletne hitrosti letala C-27J [29]. ... 37

Slika 3.3: Zaletna razdalja C-27J [29]. ... 39

Slika 3.4: Vzletna razdalja C-27J [29]. ... 40

Slika 3.5: Nepopravljena zaustavljalna in celotna pristajalna razdalja [29]. ... 43

Slika 3.6: Zaustavljalna in celotna pristajalna dolžina [29]. ... 44

Slika 3.7: Primer pridobitve ACN klasifikacije [29]. ... 46

(20)

xvi

(21)

xvii

Kazalo preglednic

Preglednica 2.1: Trenutne zmogljivosti Slovenske vojske [1], [5] ... 8

Preglednica 2.2: Osnovni podatki letala C-27J Spartan [8] ... 14

Preglednica 2.3: Osnovni parametri in podatki turbopropelerskega motorja AE 2100D2A [9], [10], [11] ... 16

Preglednica 2.4: Osnovni podatki letala CN 235 [6],[12] ... 19

Preglednica 2.5: Osnovni parametri in podatki turbopropelerskega motorja GE CT7-93C [14], [15] ... 20

Preglednica 2.6: Osnovni podatki letala C-295M [16], [17], [18] ... 25

Preglednica 2.7: Osnovni parametri in podatki turbopropelerskega motorja Pratt & Whitney Canada PW-127G [18], [20], [21] ... 26

Preglednica 3.1: Primerjava specifikacij letal [6], [8], [12], [16], [17], [18], [25] ... 31

Preglednica 3.2: Primerjava turbopropelerskih motorjev [9], [10], [11], [14], [15], [18], [20], [21], [25], [26], [27], [28] ... 32

Preglednica 3.3: Primerjava tovornih sposobnosti [8], [12], [18] ... 33

Preglednica 3.4: Cenovni obseg nabavne cene letal [25] ... 35

Preglednica 3.5: Cene ure letenja [25] ... 35

Preglednica 3.6: Povezava kotalnega koeficienta in RSC faktorja [29] ... 38

Preglednica 3.7: Parametri za določitev vzletne razdalje [29], [30] ... 38

Preglednica 3.8: Povezava med koeficientom trenja in RCR [29] ... 42

Preglednica 3.9: Parametri za določitev pristajalne razdalje [29], [30] ... 42

Preglednica 3.10: Petmestna PCN koda [29], [31] ... 45

Preglednica 3.11: Lastnosti letališč na ozemlju RS [32] ... 48

Preglednica 3.12: Potrebne razdalje VPS za delovanje letala C-27J [29], [32] ... 49

Preglednica 3.13: Ugotovitev primernosti letala C-27J na podlagi PCN/ACN metode [29], [32] .. 50

(22)

xviii

(23)

xix

Seznam uporabljenih simbolov

Oznaka Enota Pomen

a °C/100m temperaturni gradient

L m dolžina

M kg masa

p ft tlačna višina

T °C temperatura

v kt hitrost

𝜌 g/m³ gostota zraka

𝜇 / koeficient

Indeksi

B trenje

c tovor

cr posadka

D vzletna

ew prazno letalo

f gorivo

ISA med. stand.

atm.

land pristajalna

LO vzlet

p pristajalna

R zaletna

r kotalni

S zlom vzgona

TO skupna masa

Z zaustavljalna

1 stopnja

zakrilc 1

2 stopnja

zakrilc 2

(24)

xx

(25)

xxi

Seznam uporabljenih okrajšav

Okrajšava Pomen

AAR dolivanje goriva v zraku (angl. air-to-air refueling)

ACN klasifikacijska številka letala (angl. Aircraft Classification Number) ADF radiokompas (angl. Automatic direction finder)

ADS tehnologija za sledenje letalu (angl. Automatic Dependent Surveillance)

ADU podatkovna zračna enota (angl. Air Data Unit)

AE zračna medicinska evakuacija (angl. Aereomedical Evacuation) AHRS (angl. attitude and heading reference system)

APU pomožna napajalna enota (angl. Auxiliary Power Unit)

ASDA pospeševalno zaustavljalna razpoložljiva razdalja (angl. Accelerate- Stop Distance Available)

ASE (angl. Aircraft Survivability Equipment) AT zračni transport (angl. Air Transport)

CMDU barvna večnamenska prikazovalna enota (angl. Color Multipurpose Display Unit)

CVR kabinski snemalnik zvoka (angl. Cockpit Voice Recorder) DF iskalnik smeri (angl. Direction finding)

DME oprema za merjenje razdalje (angl. Distance measuring equipment)

DZ odmetna cona (angl. Drop Zone)

EFIS (angl. Electronic Flight Instrument System)

ELT oddajnik v nuji (angl. Emergency Locator Transmitter)

EU Evropska unija

EW elektronski boj (angl. electronic-warfare) FAA (angl. Federal Aviation Administration) FADEC (angl. Full Authority Digital Engine Control)

FANS napredni zračnonavigacijski sistem (angl. Future Air Navigation Systems)

FD (angl. flight director)

FDR snemalnik Parametrov leta (angl. Flight Data Recorder) FDS (angl. Flight Data System)

FMS (angl. Flight Management System) FOB

GNSS

(angl. Forward Operating Base)

(angl. Global Navigation Satellite System)

GPS globalni sistem za določanje položaja (angl. Global Positioning System)

GPWS opozorilni sistem približevanja tal (angl. Ground Proximity Warning System)

HF visoka frekvenca (angl. High Frequency)

HUD (angl. A Head-Up Display)

ICAO (angl. International Civil Aviation Organization)

IFF identifikator prijatelja ali sovražnika (angl. Identification Friend or Foe)

ILS instrumentalni pristajalni sistem (angl. Instrument landing system)

(26)

xxii

INS (angl. inertial navigation system)

IPD naprava za varovanje vhodnika zraka (angl. Inlet protection device) JAPCC (angl. Joint Air Power Competence Centre)

JOA (angl. Joint operations area)

LDA razpoložljiva pristajalna razdalja (angl. Landing Distance Available) LZ pristajalna cona (angl. Landing zone)

MCDU (angl. Multipurpose Control Display Unit)

MMR večfunkcijski sprejemnik (angl. Multi-Mode Receiver) MORS Ministrstvo za obrambo Republike Slovenije

MTOM maksimalna vzletna masa (angl. maximum takeoff mass)

NATO organizacija severnoatlantskega sporazuma (angl. North Atlantic Treaty Organization)

NVG PBN

očala za nočno opazovanje (angl. Night Vision Goggles) (angl. performance-based navigation)

PCN klasifikacijska številka podlage (angl. Pavement Classification Number)

PPS (angl. Air Support's Preflight Planning System) RCR

RNAV (angl. Runway Condition Reading) (angl. Area Navigation)

RS Republika Slovenija

RSC pokritost steze (angl. Runway Surface Covering)

SAC program strateških zračnih zmogljivosti (angl. Strategic Airlift Capability)

SALIS začasna rešitev strateškega zračnega transporta (angl. Strategic Airlift Interim Solution)

STOL pristajanje in vzletanje na kratkih VPS (angl. Short Take Off and Landing)

SV Slovenska vojska

TACAN taktični navigacijski sistem (angl. Tactical air navigation system) TAWS sistem za izmikanje in opozarjanje terena (angl. Terrain Avoidance

and Warning System)

TCAS sistem za izogibanje prometu (angl. Traffic collision avoidance system)

TODA celotna razpoložljiva vzletna razdalja (angl. Take Off Distance Available)

TORA celotna zaletna razpoložljiva razdalja (angl. Takeoff Run Available) UHF ultra visoka frekvenca (angl. Ultra High Frequency)

VHF zelo visoka frekvenca (angl. Very High-Frequency) VIP zelo pomembna oseba (angl. very important person) VOR (angl. Omnidirectional Radio Range)

VPS vzletno-pristajalna steza

(27)

1

1 Uvod

1.1 Ozadje problema

Slovenska vojska je eden od pomembnih delov nacionalne varnostne politike RS za zagotovitev varnosti in suverenosti v mednarodnem okolju. Namenjena je vojaški obrambi države, sodelovanju v kolektivni obrambi in vojaškemu prispevku k mednarodnemu miru, varnosti in stabilnosti s sodelovanjem v mednarodnih operacijah na misijah. Slovenska vojska mora biti za tovrstne naloge tudi primerno organizirana, usposobljena in opremljena.

Ena od njenih glavnih nalog je sposobnost hitrega in učinkovitega transporta sil, opreme in pa sposobnost oskrbe svojih enot v tujini.

V članku [1], objavljenem v Vojaškem zborniku leta 2016, je bilo ugotovljeno, da Slovenska vojska nima potrebne opreme za samostojno izvajanje tovrstnih transportnih nalog. V diplomskem delu bodo predstavljene trenutne tovorne letalske sposobnosti Slovenske vojske. V letu 2020 se je z nastopom pandemije covid 19 ponovno izkazalo, da SV in s tem RS ne razpolaga z resnimi sposobnostmi zračnega transporta. To se je odražalo ob problemih transporta nujno potrebne zaščitne opreme.

Po podatkih, objavljenih na spletni strani MORS-a [2], je bil decembra 2020 sprejet investicijski program, na podlagi katerega bo RS in s tem SV pristopila k nakupu taktičnega transportnega letala. Po podatkih MORS-a je bila opravljena raziskava trga in na končno odločitev so vplivale predvsem uporabniške izkušnje držav, ki že upravljajo s tovrstnimi taktičnimi transportnimi letali. RS je bila najbolj naklonjena nakupu letala italijanskega proizvajalca Alenia C-27j Spartan.

(28)

Uvod

2

1.2 Cilji

V diplomskem delu bodo v poglavju teoretičnih osnov najprej prestavljeni nekateri zgodovinski mejniki, ki so botrovali napredku in brez katerih danes zračni transport ne bi bil takšen, kot je. V drugem poglavju bodo predstavljeni: zračni transport Slovenske vojske, naloge SV v okviru zračnega transporta in pa sklenjene mednarodne pogodbe, ki so trenutno v veljavi in katere v večini predstavljajo zmogljivosti SV v zračnem transportu. Nato bo na podlagi ocene centra za združene zračne moči JAPCC razdeljen in opisan zračni strateški transport na podlagi aneksa B ocene in pa zračni taktični transport na podlagi aneksa C ocene. Ker se SV in s tem RS odloča za nakup taktičnega transportnega letala, bo na podlagi aneksa C, ocene zračnih zmogljivosti članic NATA, opredeljeno, katera letala so v uporabi in primerna za taktični zračni transport. V zadnjem delu drugega poglavja diplomskega dela bodo predstavljena letala, kandidati, ki ustrezajo potrebam SV in so finančno dosegljiva, njihove osnovne specifikacije, zmogljivosti motorjev in pa tovorne sposobnosti.

V tretjem poglavju, Metodologija raziskave, bo v prvem delu predstavljena primerjava letal, ki ustrezajo potrebam SV. Raziskava bo sestavljena iz primerjave osnovnih specifikacij letal, primerjave motorjev obravnavanih letal in njihovih tovornih sposobnosti; na koncu bo podana tudi cenovna primerjava.

V drugem delu tretjega poglavja bomo za najprimernejše letalo prikazali podroben primer izračuna in določitve vzletno-pristajalnih razdalj na podlagi priročnika za letenje določenega tipa letala. Nato bomo zbrali podatke mednarodnih in večjih športnih letališč v Sloveniji ter na podlagi dobljenih vzletno-pristajalnih razdalj ugotavljali primernost izbranega letala za delovanje na ozemlju RS.

Četrto in peto poglavje bosta v celoti namenjeni diskusiji in postavljanju hipotez, glede na dobljene rezultate metodologije raziskave.

V Zaključku bodo na kratko povzeti vsi rezultati in strnjeni v celoto, ta pa bo potrdila ali ovrgla pravilno odločitev izbora taktičnega transportnega letala za potrebe SV glede na dobljene rezultate naloge.

Cilj diplomske naloge je v prvi vrsti pridobitev čim večjih podatkov obravnavanih kandidatov letal, jih zbrati ter primerjati in nato določiti najprimernejše letalo za potrebe SV.

V drugi vrsti je cilj diplomskega dela razjasniti pomene taktičnega in strateškega transportnega letala glede na zahteve NATA. Prav tako bo za najprimernejše letalo podan izračun pristajalnih razdalj v različnih konfiguracijah leta, kar se bo odražalo v določanju primernosti letala za delovanje znotraj ozemlja RS glede na vzletno-pristajalne razdalje.

Predpostavljam, da bomo na koncu diplomskega dela dobili informacije o najprimernejšem letalu za opravljanje nalog znotraj teritorija RS. Prav tako predvidevam, da bomo na koncu naloge določili najprimernejše letalo glede na državni proračun, namenjen vojski, in velikost teritorija RS.

(29)

3

2 Teoretične osnove in pregled literature

2.1 Zgodovinski mejniki v zračnem transportu

Uradna poročila, študije, članki v strokovnih revijah in raven osebnih izkušenj potrjujejo dejstvo, da se je skozi zgodovino razvila doktrina o zračnem transportu. Odkrivanje te evolucije je pomemben korak v letalstvu. Skozi zgodovino lahko opažamo, kako so se pogledi na zračni transport spremijali. Nacionalna vojaška strategija, ekonomija, politika, doktrina letalstva in vsi tehnični napredki vplivajo na odločitve o zračnem transportu in na izdelovalce letal. Vojaški zračni transport lahko razdelimo v različna časovna obdobja, kot so: obdobje pred drugo svetovno vojno, obdobje druge svetovne vojne, povojno obdobje, obdobje med letoma 1955 in 1965, ki mu pravimo tudi turbulentna leta, obdobje vietnamske vojne in moderno obdobje zračnega transporta. Čeprav se pojavljajo prekrivanja v takšni delitvi, razmejevanje obdobij vendar ponuja stopnjo organiziranosti in kontinuitete. Za vsako dobo lahko določimo način razmišljanja in poglavitno temo. V obdobju pred drugo svetovno vojno je bil vojaški zračni transport pomembna podpora za vojaško zračno moč, a terciarnega pomena. Njegovo prepoznavanje je naraščalo, vendar je počasi prispevalo k mobilnosti in logistiki, ker se je primarno pozornost usmerjalo k zračni bojni moči. V obdobju druge svetovne vojne so videli napredek in dodelali strateški zračni transport dobrin kot tudi prevoz bojnih enot. Funkcije obeh tipov transporta so bile ločene z doktrino in s prakso, vsaj navidezno. Tudi v tistih letih so se naloge transporta prekrivale. V povojnem obdobju sta oba tipa transporta trpela zaradi pomanjkanja resursov [3].

2.1.1 1918

Med prvo svetovno vojno so bila letala vključena v letalski transport dobrin v zelo omejenem obsegu. Letala 50 letalske Ameriške eskadrilje so pomagala pri določanju lokacije izgubljenega bataljona pripadnikov 77. divizije, ki je bil odrezan od zaveznikov in so ga oblegali Nemci med ofenzivo v gozdu Argonne. To je bila prva večja misija zračne oskrbe pehotnih enot. V istem letu je Amerika že imela poskusno odobritev odmeta 12000 enot prve pehotne divizije za nemško bojno linijo. V misiji naj bi sodelovalo 1200 letal, vendar se je prva svetovna vojna prej končala [4].

(30)

Teoretične osnove in pregled literature

4

2.1.2 1920

Ameriški inženirji so priredili letalo DH-4A Liberty za letalsko reševalno vozilo. V letalo so namestili pilota, zdravnika in dva bolnika. Bolniki so ležali, eden nad drugim, v zadnjem delu letala, ki je bil primerno spremenjen. Kasneje istega leta so prav tako v Ameriki priredili letalo Curtiss Eagle za uporabo pri zračni evakuaciji. Letalo je zagotovilo prostor za največ šest bolnikov. Nesreča tega letala je leta 1921 ustavila prizadevanja za razvoj letalskega medicinskega prevoza bolnikov [4]. Na sliki 2.1 je prikazan primer modifikacije letala.

Slika 2.1: Prvi primer modifikacije letala v zdravstvene namene [4].

2.1.3 1923

Pod vodstvom majorja Henya H. sta dve vojaški letali DH-4B demonstrirali prvi uspešni kontakt dovodne cevi za gorivo. Čeprav goriva med 40-minutnim testnim letom v Kaliforniji goriva niso prečrpavali, a so dokazali, da je z modificiranim letalom izvedljivo polnjenje drugega letala v letu. Kasneje v tem letu so izvedli tudi prvo uspešno dolivanje goriva iz letala DH-4B v letalo DH-4B [4]. Na sliki 2.2 je prikazan način dolivanja goriva.

(31)

5 Slika 2.2: Prvo uspešno dolivanje goriva v zraku [4].

2.1.4 1942

Curtiss-Wright korporacija je v juliju leta 1942 dostavila prvo letalo tipa C-46 Commando.

C-46 je bilo največje in najtežje dvomotorno letalo. Zaradi svojih tovornih sposobnosti in zmogljivosti na visokih višinah je bilo primarno namenjeno podpori Kitajski v vojni proti Japonski. Lahko je prevažalo 50 vojaških enot ali 4535kg tovora. Letelo je lahko letelo na višini 27600 ft in imelo je doseg 3900 milj, kar ga je uvrščalo med letala s čezoceanskim dosegom [4].

(32)

6

2.1.5 1949

Leta 1949 je kot prvo obletelo svet brez pristankov letalo B-50A. Letalo je preletelo 23452 milj v času 94 ur in ene minute. Med letom so mu kar štirikrat uspešno dolili gorivo [4]. Na sliki 2.3 je prikazano letalo B-50A med dolivanjem goriva.

Slika 2.3: Dolivanje goriva v letalo B-50A [4].

(33)

7

2.2 Zračni transport Slovenske vojske

Organiziranost, usposobljenost, opremljenost in sposobnost za izvajanje zadanih nalog so pomembni elementi, ki jih mora Slovenska vojska upoštevati pri izvajanju svojega poslanstva. Posebej izstopa segment sposobnosti izvajanja nalog, ki se med drugim nanaša tudi na zahtevno zagotavljanje sposobnosti premeščanj in premikov sil, opreme in oskrbe na večjih razdaljah zunaj Republike Slovenije. Eden od primernejših in racionalnejših načinov transporta za take naloge je zračni transport. Zračni transport s specifičnim delovanjem in visoko zmogljivimi zrakoplovi zagotavlja hitro, varno in koncentrirano opravljanje nalog premeščanj in premikov ter s tem logistično podporo delovanja sil Slovenske vojske zunaj ozemlja Republike Slovenije. Pri lastnem zagotavljanju zračnih transportnih zmogljivosti je Slovenska vojska omejena. Za nadomeščanje teh pomanjkljivosti je Ministrstvo za obrambo sklenilo vrsto sporazumov z nacionalnimi in mednarodnimi podjetji, z organizacijami in s tujimi oboroženimi silami. Ti sporazumi imajo prednosti in pomanjkljivosti. Predvsem zaradi pomanjkljivosti in omejenih sedanjih zračnih transportnih zmogljivosti Slovenske vojske bi ta morala razmisliti o nakupu lastnih transportnih zrakoplovov, ki bi zagotavljali potrebno logistično podporo pripadnikom Slovenske vojske, predvsem v mednarodnih operacijah in na misijah [1].

2.2.1 Naloge zračnega transporta Slovenske vojske

Naloge zračnega transporta Slovenske vojske razdelimo v naslednje skupine [1]:

‐ zagotavljanje mobilnosti enot in opreme

‐ zagotavljanje vzdržljivosti sil: z zračnim transportom se enotam Slovenske vojske zagotovi dostava okrepitev, streliva in minskoeksplozivnih sredstev ter rezervnih delov,

‐ zagotavljanje evakuacije pripadnikov enot SV,

‐ zagotavljanje podpore sistemu zaščite in reševanja: prevoz reševalnih ekip in opreme, evakuacija državljanov, prevoz humanitarne oskrbe,

‐ zagotavljanje zračnega transporta za delovanje na mednarodnih vajah in misijah.

2.2.2 Lastne zmogljivosti zračnega transporta Slovenske vojske

Slovenska vojska zagotavlja lastne zmogljivosti zračnega transporta z letali Let L-410 UVP- E Turbolet, Pilatus PC-6 Porter, helikopterji Bell B-412 in Eurocopter AS-532 Cougar.

Omeniti je treba tudi letalo Dassault Falcon 2000EX, ki pa zaradi svoje civilne narave, nenamenskega prostora za prevoz tovora in konfiguracije sedežev v nobenem primeru ne predstavlja resne transportne zmogljivosti. V preglednici 2.1 so prikazane trenutne zmogljivosti Slovenske vojske [1], [5].

(34)

8

Preglednica 2.1: Trenutne zmogljivosti Slovenske vojske [1], [5]

Tip letalnika L-410 PC-6 B412 AS-532 Falcon 2000EX

Število plovil 1 2 8 4 1

Dolžina [m] 14,47 10,90 17,1 18,7 20,23

Razpon kril/rotorja [m] 19,98 15,87 14 15,6 19,33

Višina [m] 5,82 3,2 3,7 4,95 7,06

Motor P&W

M- 601E

P&W PT6A- 27

P&W PT6T- 3D

Makila 1A1

P&W 308C

Število motorjev 2 1 2 2 2

Največja hitrost [vozli] 205 125 140 165 0,85

[mach]

Dolet [nm] 830 500 400 450 3780

Višina leta [ft] 31660 25000 17590 24930 46920

Največja teža [kg] 6400 2800 5400 9000 -

Največja teža tovora in goriva[kg] 2420 1530 2484 4190 2.717

Posadka 2+9 1+10 3+11 3+24 3+10

Količina standardnih palet 0 0 0 0 0

Dolžina VPS za vzlet [m] 685 197 0 0 1.500

Dolžina VPS za pristanek [m] 480 127 0 0 1.500

2.2.3 Mednarodne pogodbe za zagotavljanje zračnega transporta SV

2.2.3.1 SALIS

Omembe vredna pogodba je mednarodna pogodba o začasnem reševanju problema strateškega zračnega transporta, podpisana leta 2006. Pogodba omogoča SV na letni ravni 9,9 ur zračnega transporta z letalom An-124, ki so plačane v celoti, in 13,8 ur, ki so plačane delno. Cena urnega leta na letalu An-124 je po pogodbi 20000 €. Pogodba zagotavlja zakup za dva leta v Afganistan. Zaradi strateških lastnosti letala An-124, ki ima tovorno zmogljivost 150 ton, ga lahko SV izkoristi le ob prvih napotitvah na misije, za nadaljnjo zagotavljanje potreb enot v misijah v Afganistanu pa letalo An-124 ni primerno zaradi prevelike tovorne zmogljivosti. Prav tako je letalo civilne narave in ne more pristajati v vojaški letalski bazi v Heratu, ampak pristanke opravlja na civilnem letališču Bala Buluku [1].

2.2.3.2 SAC

SAC je mednarodna pogodba o programu strateških zračnih zmogljivosti. Leta 2006 je trinajst članic NATA podpisalo pogodbo o nameri za zakup strateških transportnih letal, leta 2008 pa je Severnoatlantski svet potrdil pogodbo.

(35)

9 Sloveniji je s podpisom omogočena uporaba 1,8 % vseh razpoložljivih ur naleta na treh letalih Boeing C-17 globemaster III, ki so nameščeni v letalski bazi PAPA na Madžarskem.

1,8-odstotni delež predstavlja 60 ur naleta na letalih omenjenega tipa. Povprečna cena urnega leta po podatkih poročil SV znaša 42000 € [1].

2.2.3.3 ATARES

V začetku stoletja sta NATO in EU ugotovila pomanjkanje zračnih transportnih zmogljivosti in pomanjkljivo usklajenost njihove uporabe. Posledično so članice ustanovile ATRES. Gre za izmenjavo oziroma razporejanje zmogljivosti podpisnic na podlagi ekvivalentne ure letenja glede na uro letenja z letalom C-130. Slovenija v programu sodeluje z Falconom 2000EX, katerega ura je vredna 0,5 ekvivalentne ure letenja s prej omenjenim letalom. Ure, pridobljene v programu, lahko SV porabi za lastne potrebe zračnega transporta, vendar je pridobljena količina ur premajhna, da bi SV lahko zadovoljila svoje potrebe po zračnem transportu [1].

Kljub temu je pomembno dejstvo, da je življenjska doba letal C-17, uporabljenih v programu SAC, ocenjena na 30 let. Kaj se bo dogajalo s programom SALIS v luči ukrajinske krize in po kakšni ceni bodo na voljo ure letenja letala An-124, pa je nemogoče oceniti. Ne glede na ceno je zmogljivost, ki jo je Slovenska vojska pridobi s sodelovanjem v programih, nenadomestljiva, saj Slovenska vojska druge primerljive zmogljivosti preprosto nima [1].

2.3 Zračni transport po smernicah NATA

Zračni transport omogoča globalno, regionalno, in lokalno gibanje osebja in materiala, bodisi vojaškega ali civilnega. Z znanimi omejitvami tovora v primerjavi z drugimi načini transporta je zračni transport hiter in vsestranski način za razporeditev, vzdrževanje in prerazporeditev sil. Zračni transport je temelj omogočanja hitrega premika sil, zlasti kadar nevarnosti na tleh ali značilnosti terena onemogočajo svoboden transport po tleh. Zaradi hitrega odziva, hitrosti izvedbe in globalnega območja delovanja ponuja zračni transport najučinkovitejša sredstva za vzdrževanje vojaške moči, še posebej na oddaljenih lokacijah.

AT ima prav tako ključni pomen pri zračni medicinski evakuaciji (AE) z nevarnih območji, kjer so življenjska tveganja v boju drastično višja in je hitra in učinkovita evakuacija tudi dejavnik močne moralne komponente bojne moči. Pogosto je AT edini način transporta ranjencev do specialistične medicinske pomoči znotraj kritičnega časovnega roka.

Razdelitev med strateškimi in taktičnimi zračnimi transporti je zaradi zmožnosti zračnega dolivanja goriva zgubilo pomen na delitev glede na dolet letal. Po smernicah NATA se zračno transportne naloge delijo na taktične in strateške glede na področje delovanja, in sicer na AT med bojišči in AT znotraj bojišča [6].

2.3.1 Strateški zračni transport

Vojaška strateška transportna letala so letala z doletom več kot 3500 navtičnih milj v normalnih pogojih križarjenja. Strateška transportna letala imajo zmogljivost transporta velikega in težkega tovora (oklepna vozila, topovi, havbice, tovornjaki, helikopterji, bojna vozila) ter veliko hitrost križarjenja (vsaj M 0,75) [1].

(36)

10

Pojav asimetričnega vojskovanja je zameglil tradicionalno delitev strateškega in taktičnega zračnega transporta. Strateški zračni transport je predhodno temeljil na preletu daljših razdalj med območji z majhno ravnjo nevarnosti. Naloge z višjim nivojem tveganja so bile običajno dodeljene taktičnim letalom, ki so delovala na krajših razdaljah in so bila omejena z nosilnostjo, nadmorsko višino in s temperaturo. V sodobnem operativnem kontekstu strateški zračni transport zagotavlja zračni most, ki povezuje baze zunaj nevarnih območji z območij skupnih operacij JOA ali drugimi nevarnimi območji. Pogosto deluje direktno v začasna zavarovana območja, ki podpirajo strateške cilje FOB. Sekundarni vpliv obravnavane spremembe vključuje povečanje zahtev za zaščito sil v FOB in obrambnih pripomočkov za letala strateškega pomena [6].

2.3.1.1 Karakteristike strateškega zračnega transporta

Strateški koncept NATA za zračni strateški transport zahteva globalni doseg, z možnostjo dolivanja goriva v zraku, kjer je to potrebno. Ta globalni doseg v kombinaciji z generičnimi značilnostmi hitrega odziva zagotavlja, da strateški zračni transport ohranja prednost vsaj v smislu hitrosti, če ne zmogljivosti pred površinskim logističnim transportom [6].

Po NATO-vem strateškem konceptu strateško sposobno letalo zmore [6]:

‐ transport polno opremljene bojne čete do 300 pripadnikov,

‐ avtomatski odziv na zunanjo elektronsko zaznavalno opremo vojaške ali civilne narave,

‐ dvosmerno mrežno komunikacijo zrak-zrak ali zrak-zemlja,

‐ varni odpor proti EW, to je sposobnost zmanjševanja efektivnosti nasprotnikovega radarskega sistema z uporabo radarskih motilcev,

‐ delovanje v dnevnih, nočnih in vseh vremenskih operacijah tudi na nizkih višinah,

‐ dolivanje goriva v zraku, kar mu omogoča neomejen obseg delovanja,

‐ samostojno aktiviranje samozaščitnih ukrepov,

‐ pasivno zaznavanje bližajočih se projektilov zemlja-zrak,

‐ pasivno zaznavanje, analiziranje in identificiranje sovražnih radarskih emisij iz zraka in zemeljskih nevarnosti v gostem elektromagnetnem okolju.

Najbolj omembe vredna opustitev zgornjih zahtev je prevelika zahteva po nosilnosti, saj obstaja le omejeno število letal (A400M, An-124, C-5, C-17, Il-76), ki izpolnjujejo to zahtevo. Poleg tega, razen C-5 z uporabo paletnih sedežev, nameščenih na nadstropje glavnega tovora[6], nobeno od teh letal ne zmore izpolniti zahteve po transportu 300 polno opremljenih vojaških enot.

2.3.2 Taktični zračni transport

Vojaška taktična transportna letala so letala z doletom do 3500 navtičnih milj v normalnih pogojih križarjenja. Taktična transportna letala so trpežne izdelave, imajo zmogljivost vzletanja in pristajanja na kratkih, tudi neutrjenih stezah (STOL) in imajo zmogljivost odmetavanja tovora in oseb iz zraka [1].

(37)

11 Taktični zračni transport zagotavlja zračni prevoz znotraj specifičnega ozemlja, kjer se pojavljajo vojaške aktivnosti napredovanja, ali znotraj JOA. Od strateškega zračnega transporta se razlikuje po večji izpostavljenosti sovražnikovi grožnji, v lokaliziranih ukazih in nadzoru, v koordinaciji sinhronosti z operativnim bojnim ritmom in manevrsko shemo, v zmožnosti delovanja na zmogljivostni meji bodisi letala ali pilota in v težkih pristajalnih pogojih. Zaradi naštetih razlogov so v primerjavi s strateškimi zračno transportnimi letali taktična transportna letala omejena v smislu tovorne zmogljivosti in v dosegu.

Učinkovitost operacij (v smislu uvajanja, mobilnosti in trajnosti) je močno odvisna od razpoložljivosti zračnega transporta znotraj vojaških območij, še posebej v primerih ekspedicijskih operacij in/ali, ko se operacije odvijajo na območjih slabe transportne infrastrukture [6].

2.3.2.1 Karakteristike taktičnega zračnega transporta

Izjava oziroma NATO-v sklep o zmogljivosti taktično transportnih letal vsebuje naslednje kriterije sposobnosti [6]:

‐ zračno gašenje požara,

‐ zračne reševalne operacije in transporte,

‐ taktični zračni transport tovora do 6 ton ali transport 20 polno bojno opremljenih vojakov,

‐ izvidniške operacije (vključno s pomorsko patruljo ter vremenskega in zračnega vzorčenja),

‐ vodenje bojno iskalnih in reševalnih operacij na manj bojno ogroženih območjih, primarna naloga je zagotavljanje zračnega dolivanja goriva reševalnim helikopterjem,

‐ avtomatski odziv na zunanjo elektronsko zaznavalno opremo vojaške ali civilne narave,

‐ dvosmerne mrežne komunikacije zrak-zrak ali zrak-zemlja,

‐ varni odpor proti elektronskemu spopadu EW,

‐ EW boj,

‐ delovanje v dnevnih, nočnih in vseh vremenskih operacijah tudi na nizkih višinah,

‐ dolivanje goriva helikopterjem in letalom,

‐ dolivanje goriva na tleh z vključenimi motorji,

‐ dotakanje goriva med letom,

‐ samostojno aktiviranje samozaščitnih ukrepov,

‐ pasivno zaznavanje bližajočih se projektilov zemlja-zrak,

‐ pasivno zaznavanje, analiziranje in identificiranje sovražnih radarskih emisij iz zraka in zemeljskih nevarnosti v gostem elektromagnetnem okolju,

‐ operacije odmeta tovora ali zalog,

‐ odmet vojaških enot.

Številne vloge v specialnem delovanju so omenjene zgoraj, vendar sta ključni vlogi taktičnega zračnega transporta Airland in Airdrop.

Airland: pomen besede airland je po angleškem leksikonu transport enot, opreme, ipd. na določeno taktično mesto, izveden z letalom [7].

Airaland vključuje pristanek letal in nakladanje ali razkladanje tovora na različnih pristajališčih, od dobro utrjenih zračnih baz do slabše utrjenih pristajalnih con, imenovanih LZ. V okoljih z nizkim nivojem nevarnosti predstavlja airland operacijo, ki zmanjšuje tveganje poškodb tovora, odpravlja razpršitev tovora pri odmetu in povečuje ponujene razpoložljive vire. Obstaja več metod airland operacij, vključno s taktičnimi airland operacijami, hitrimi airland in follow-on airland, v katerih se bojna moč hitro

(38)

12

obnovi na območjih letališč in LZ. Uspeh airland operacij je odvisen od dokazanih operativnih taktik, tehnik in postopkov, planov varovanja letaliških con in tehnik nakladanja in razkladanja z delujočimi motorji [6].

Airdrop, po slovensko odmet, je dostava osebja in/ali opreme iz letala med letom na območje padca, krajše tudi DZ (angl. DZ drope zone), kadar airland ni mogoč ali zaželen.

Airdrop omogoča poveljnikom projektiranje in vzdrževanje bojne moči, kjer kopenski prevoz ni na voljo, kadar je čas kritičen ali kadar se stopnjuje sovražnikova grožnja.

Napredek sodobne tehnologije je airdrop popeljal na nivo natančnosti, da je možno zadeti odmetno cono tudi z oddaljene razdalje. Letalu ni potrebno biti vertikalno nad odmetno cono [6].

S taktičnim zračnim transportom, ki v večji meri deluje v sodobnem bojnem prostoru, so se pojavile zahteve po izboljšanju trenutnih dizajnov letal, potrebne so modifikacije kril, motorjev pristajalnega podvozja ter trupnega dela. Konvencionalno razmišljanje je potrebno ponovno oceniti z izdelovanjem sodobnejših modificiranih letal. Prav tako so vedno bolj zaželene nadgradnje raznovrstnih orožnih sistemov [6].

2.4 Taktična letala v uporabi članic zveze NATO

Annex C dokumenta NATO ocene zmogljivosti zračnega transporta navaja samo glavna letala taktičnega zračnega transporta, ki jih države članice NATO uporabljajo danes ali jih bodo uporabljale v bližnji prihodnosti. Letalo C-130 je po spodnji sliki trenutnih operativnih letal in naročenih letal očitno najštevilčnejše taktično letalo zračnega transporta v NATU. V bližnji prihodnosti bo potrebno veliko starejših letal C-130 zamenjati. To velja tudi za večino letal C-160. Novejši C-130J, C-27J in CN235 pa tudi A400M in celo KC-390 bodo imeli vse pomembnejšo vlogo v NATO-vem prizorišču taktičnega zračnega transporta [6]. Na sliki 2.4 so s temno barvo prikazana letala, ki so trenutno v uporabi, in s svetlo barvo naročena letala za potrebe članic NATA.

(39)

13 Slika 2.4: Trenutno operativna in naročena taktična transportna letala [6].

Glavna letala taktičnega zračnega transporta v okviru NATA so:

‐ A400M,

‐ An-26,

‐ C-27J,

‐ C-130 B/E/H,

‐ C-130J,

‐ C-160,

‐ C295M,

‐ CN235,

‐ KC-390,

‐ MV/CV-22B OSPREY.

Svetovna pandemija v povezavi s covid-19 in z izzivi evakuacije državljanov RS iz tujine v domovino ter z zagotavljanjem zalog zaščitne opreme je pokazala, da Slovenska vojska (SV) in RS nimata ustreznih letal za zračni transport. Tako se je spomladi 2020 ponovno vzpostavila namera o vzpostavitvi zmogljivosti vertikalnega premika na daljših razdaljah.

Konec decembra 2020 je MORS potrdil novelacijo investicijskega programa, na podlagi katerega bo pristopil k nabavi taktičnega transportnega letala. Kot se je pokazalo, je tovorna zmogljivost sorazmerna z velikostjo letala, velikost pa je prav tako sorazmerna s ceno in stroški vzdrževanja. Pri nakupu taktičnega transportnega letala je treba upoštevati ekonomsko upravičenost investicije. Opravljena je bila analiza ekonomske upravičenosti v primerjavi z učinkovitostjo letala in s finančnimi sredstvi. Na podlagi analiz je Slovenija pokazala največjo naklonjenost letalu C-27J Spartan [2].

(40)

14

Poleg letala C-27J Spartan bosta v nalogi predstavljeni in obravnavani še dve letali, ki sta primerljivi z letalom C-27J Spartan. Vsa tri letala delujejo v okolju dveh turbopropelerskih motorjev in so kot taka primerni kandidati za zmogljivostno in cenovno primerjavo. Prav tako se vsa tri letala še danes izdelujejo in so v uporabi v tujih vojaških letalskih silah. V primerjavo bi lahko bilo zajeto tudi letalo C-160 Transall, ki prav tako deluje v okviru dveh turbopropelerskih motorjev, vendar so le-tega prenehali izdelovati v letu 1985 in kot tako ni primerno za potrebe Slovenske vojske oziroma Republike Slovenije. Seveda bi lahko v primerjavo transportnih taktičnih letal vključil tudi druga letala v uporabi članic NATO, kot so A400M, C-130J, ipd. Le-ta pa delujejo v okolju štirih turbopropelerskih motorjev in imajo prevelike tovorne sposobnosti za potrebe Slovenske vojske. Velikost in moč letal pa s seboj prinašata tudi visoke nabavne in vzdrževalne stroške. Zaradi navedenega se omenjena letala ne uvrščajo med primerne kandidate taktičnih transportnih letal za potrebe SV oz. RS.

2.5 C-27J Spartan

2.5.1 Osnovni podatki

Preglednica 2.2: Osnovni podatki letala C-27J Spartan [8]

Opis Veliko dvomotorno turbopropelersko transportno letalo Gabariti Dolžina: 22,70 m

Višina: 9,64 m Širina: 28,70 m

Mase Največja dovoljena masa vzleta (MTOM): 31800 kg Največja masa tovora: 11100 kg

Največja pristajalna masa: 27500 kg

Masa goriva (gostota goriva: 0,79 kg/l): 9734 kg Pogonski

sklop Motor: 2x Rolls Royce AE 2100D2A Moč na gredi pri vzletu: 4637 SHP

Propeler: 2x Dowty R391/6-132-F/10, šesterokrak Premer propelerja: 4,11 m

Zmogljivosti Največja operativna višina: 30000 ft Potovalna hitrost: 315 kt

Dolet 2000 NM z 6000 kg tovora na krovu

Preglednica 2.2 prikazuje osnovne mere letala C-27J, podatke o masnih omejitvah, podatke o pogonskem sklopu in osnovne podatke o zmogljivosti letala, katere bomo potrebovali za nadaljnjo analizo.

(41)

15 Letalo C-27J je zasnovano tako, da zagotovi vrhunski vojaški taktični zračni transport in predstavlja eno od najboljših in tehnološko najnaprednejših rešitev za vojaške potrebe.

Uporablja se lahko za prevoz enot, vozil, opreme in poškodovanih oseb, prav tako pa je zmožno odmeta padalcev, materialno tehničnih sredstev in druge opreme. Letalo odlikujejo nizki operativni stroški in vsestranskost [8].

Nameščen motor in pripadajoči pogon ter njegovi sestavni deli so enaki motorju in propelerju, uporabljenih na letalu Lockhead Martin C-130J, ki je v uporabi po vsem svetu in je sposobno delovanja v vseh vremenskih pogojih ponoči in podnevi. Motor se je izkazal za zanesljivega, vzdržljivega in je enostaven za vzdrževanje. Poleg tega je stranski produkt velikega števila letal C-130J v uporabi zagotovilo za aktivno dobavno verigo rezervno nadomestnih delov [8]. Na sliki 2.5 je prikazano letalo C-27J Spartan.

Slika 2.5: C27-J Spartan [8].

2.5.2 Turbopropelerski motor Rolls-Royce AE 2100D2A

Turbopropelerski motor Rolls-Royce AE2100 se predstavlja z izjemno kombinacijo moči, zanesljivostjo in učinkovitostjo. Zasnovan je za delovanje v zahtevnih pogojih VPS in vzlete ter pristanke na odprtih vodah. Razvit je za vojaške taktične transporte (različica D2A), za dolgoobsežne pomorske patrulje in visokohitrostne regionalne lete. Certificiran je za delovanje od 4152 SHP do 6100 SHP, kar mu omogoča odlične performančne lastnosti pri vzletih z vročih in visokih krajev. Turbopropelerski pogon AE2100 je prvi pogonski sistem, ki uporablja dvojno popolno digitalno krmiljenje motorja (angl. FADEC) za nadzor tako motorja kot propelerja.

(42)

16

Ponaša se z enakim visokotlačnim jedrom kot turboventilatorska motorja AE3007 in AE1107C- Lyberty. Slednji je vgrajen v Bell Boeing V-22 Osprey. Zaradi 70 % delov, ki jih imajo motorji iz družine AE, ima za posledico zmanjšane potrebe vzdrževanja in nižje stroške življenjskega cikla [9]. Na sliki 2.6 je prikazan motor letala C-27J.

Slika 2.6: Prikaz motorja AE 2100, različica D2A za vojaške potrebe [9].

Preglednica 2.3: Osnovni parametri in podatki turbopropelerskega motorja AE 2100D2A [9], [10], [11]

ISA flat rated to: 37-45°C

Osnovna masa [kg] 805,5

Vhodni premer [m] 0,73

Dolžina motorja [m] 3

Moč na gredi ob vzletu [kW] 3458

Tlačno razmerje 16,6

Vhodni masni pretok [kg/s] 17

Specifična poraba goriva ob vzletu [kg/kW/h] 0,280

Razmerje moči in mase [kW/kg] 4,29

Visokotlačni kompresor Aksialni 14-stopenjski

Visokotlačna turbina Aksialna 2-stopenjska

Pogonska turbina Aksialna 2-stopenjska

V preglednici 2.3 so predstavljeni osnovni parametri in podatki motorja, vgrajenega v letalo c-27J Spartan, ki bodo uporabljeni v nalogi v primerjavi zmogljivosti motorjev obravnavanih letal [9], [10], [11].

(43)

17

2.5.3 Tovorni prostor in oprema letala C-27 J Spartan

Letalo C-27J se ponaša z odličnimi tovornimi sposobnostmi, v logistični konfiguraciji lahko prenaša do 11100 kg tovora.

Sposobno je taktičnega zračnega transporta [8]:

‐ 46 oboroženih padalcev,

‐ do 60 oboroženih enot v gosto razporejeni konfiguraciji,

‐ 36 raztegnjenih standardnih NATO nosil in 6 spremljevalnih sedišč z namenskimi kisikovimi vhodi,

‐ 6 v eni vrsti ali 12 v dveh vrstah standardnih A22 kontejnerjev, opremljenih s padalom, kar omogoča odmet tudi do 9000 kg tovora,

‐ 3 standardne vojaške palete HCU-6/E (224cm x 274cm) in eno standardno vojaško paleto HCU-12/E (224cm x 137cm),

‐ s hitrim sistemom namestitve in odstranitve modulov na standardnih vojaških paletah ima zmogljivost prevoza zelo pomembnih oseb (angl. VIP) in 18 spremljevalnih potnikov v drugem modulu.

Največja obremenitev tovornih tal na enoto dolžine je konstantna čez celoten tovorni prostor, kar omogoča večjo fleksibilnost tovornih operacij.

Omeniti velja še sposobnost podvozja, da spreminja višino tovornega prostora in to za kar 0,5 m za prilagajanje različnim tovornim vozilom, in pa inklinacijo tovornega prostora, tj.

spreminjanje nagiba tovornega prostora za lažje natovarjanje in iztovarjanje tovora na kolesih za kar 4,3° [8]. Na sliki 2.7 so prikazani gabariti tovornega prostora letala C-27J.

Slika 2.7: Prikaz osnovnih dimenzij tovornega prostora letala C-27J.

(44)

18

Avionika letala C-27J je enaka tisti na letalu C-130J in predstavlja najnaprednejši dostopen sistem v taktičnem zračnem transportu, ki je popolnoma kompatibilen s sistemom FANS.

Opremljen je z vso najnovejšo komunikacijsko opremo: FMS-sistem, dva vdelana GPS- in INS–sistema, PPS-sistemom, dva TACAN-sistema, dva VOR/ILS-sprejemnika, nizkofrekvenčni ADF, dva radarska višinomera, TAWS-sistem in digitalna mapa [8].

Nizkoenergijski barvni radarski sistem na letalu omogoča [8]:

‐ risanje terena na sekundarnem prikazovalniku s pomočjo Dopplerjevega radarja,

‐ zaznavanje vremena in turbulenc,

‐ odkrivanje zračnih tarč,

‐ zaznavanje striženja vetra in

‐ zaznavanje oddajnika na tleh za identifikacijo odmetne cone.

Letalo je seveda opremljeno tudi z dvema digitalnima avtopilotoma, povezanima z FDS- sistemom in autothrottle sistemom, z vsemi snemalnimi sistemi in TCAS-sistemom, s petimi barvnimi večnamenskimi prikazovalniki CMDU, z dvema večnamenskima kontrolnima in prikazovalnima enotama, s sistemom za identifikacijo sovražnika ali zaveznika in pa z dvema projekcijskima zaslonoma HUD. Z nadgradnjo ima možnost dotakanja goriva tudi v zraku, sistem AAR.

Za samoobrambo je opremljeno z radarskim opozorilnim sprejemnikom, raketnim opozorilnim sistemom, s sistemom za opozarjanje pred laserji, z radarskimi in s toplotnimi motilci in z balistično zaščito [8].

Slika 2.8: Glavna kontrolna plošča letala C27-J [6].

Na sliki 2.8 je prikazana kontrolna plošča letala C27-J. Številki 1 in 5 predstavljata primarna zaslona, številki 2 in 4 predstavljata sekundarna navigacijska zaslona, številka 3 predstavlja motorno opozorilni prikazovalnik, številka 6 predstavlja instrument v pripravljenosti, številka 7 pa predstavlja prikazovalnik avtopilota in FDR-sistema [8].

(45)

19

2.6 CN 235

2.6.1 Osnovni podatki

Preglednica 2.4: Osnovni podatki letala CN 235 [6],[12]

sklop

Motor: 2x General Electric CT7-9C3 Moč na gredi pri vzletu: 1750 SHP

Propeler: 2x Hamilton Standard Tpe 14RF-37, štirikrak Premer propelerja: 3,66 m

Dolet 1230NM z 4535 kg tovora na krovu

Preglednica 2.4 prikazuje osnovne podatke letala CN 235, kot so osnovni gabariti, osnovne masne omejitve, nekaj podatkov o pogonskem sklopu in zmogljivosti letala, ki bodo v nadaljevanju naloge primerjani z drugimi letali [6], [12].

Od leta 1970 je Airbus izbrani dobavitelj lahkih in srednje težkih transportnih letal, ki so v služenju po vsem svetu v službi vojaških sil, regionalnih letalskih prevoznikov, civilnih izvajalcev in drugih operaterjev.

Proizvodnje se je začela z letalom C-212 Aviocar, razvil ga je CASA, bil je predhodnik Airbusa. Po prvem letu v letu 1971 so to dvomotorno turbopropelersko letalo izdelovali več kot 40 let. Več kot 470 letal so sestavili v Španiji pod izvajalcem CASA in z licenco letalske družbe IPTN/Nurtanio.

S povečanjem velikosti sta CASA in IPTN januarja 1980 začela skupni razvoj večjega letala CN235, kar je privedlo do prvega leta v novembru 1983. Z aktivno proizvodnjo, ki se še danes nadaljuje v industrijskem obratu Airbus blizu Seville v Španiji, je več kot 280 teh dvomotornih turbopropelerskih letal naročenih za vojaške operaterje, civilne prevoznike, prevozniške družbe in tudi za vladne potrebe in pa paravojaške skupine.

Vsestranskost tega letala, ki ima največjo vzletno maso 16000 kg, se dokazuje v različnih aplikacijah, od letalskih prevoznikov, patroliranja in nadzora trgovine s prepovedanim blagom, VIP-transporta in v aplikacijah za izvajanje specialnih nalog. CN235 je bil celo konfiguriran kot bojno plovilo s stransko nameščenim 30 mm topom in integriranimi orožnimi stebri za rakete in projektile [13].

CN 235 je eden boljših v svojem razredu, saj je bilo prodanih že več kot 245 letal. CN235 uživa odličen sloves v vsestranskosti misij, odlikuje se namreč z minimalnimi zahtevami po podpori, varnim in zanesljivim delovanjem v vseh vrstah okolij in z nizkimi obratovalnimi stroški.

(46)

20

Dosedanje delovne izkušnje tega letala presegajo število 600000 ur letenja [12]. Na sliki 2.9 je prikazano letalo CN-235.

Slika 2.9: Letalo CN 235[12].

2.6.2 Turbopropelerski motor General Electric CT7-9C3

Preglednica 2.5: Osnovni parametri in podatki turbopropelerskega motorja GE CT7-93C [14], [15]

Dolžina motorja [m] 2,44

Moč na gredi ob vzletu[kW] 1305

Tlačno razmerje 18

Vhodni masni pretok [kg/s) /

Kompresor Aksialni 5-stopenjski

Kompresor Radialni 1-stopnjski

Turbina Aksialna 2-stopenjska

Pogonska turbina Aksialna 2-stopenjska

(47)

21 Preglednica 2.5 podaja nekaj glavnih podatkov o zmogljivosti motorja, ki bodo v nalogi uporabljeni za primerjavo ustreznosti letal [14], [15].

Letalo CN-235 poganjata dva motorja proizvajalca General Electric tipa CT7-93C, na katera sta pritrjena štirikraka propelerja proizvajalca Hamilton Standard tipa 14RF-37. Zgoraj omenjeni motor je izpeljanka motorja CT7-9C, ki je bil nameščen na zgodnejše različice letala CN-235. Performančne zmogljivosti so bile prilagojene za povečanje vzletne moči pri višjih temperaturah okolice.

FAA tipni certifikat motorja je pridobil v letu 1988. Motorji CT7 so dokazali svojo zanesljivost z več kot 10 milijoni ur letenja.

Nazivna moč motorja pri vzletu je 1750 SHP na nadmorski višini 0 m do ambientalne temperature 38,5 °C. V primeru odpovedi enega motorja med vzletom se s sistemom integrirane avtomatske rezerve moči moč motorja dvigne na 1870 SHP. CT7-93C motor ima modularno konstrukcijo. Vsak motor je sestavljen iz dveh glavnih sklopov: sklopa pogonske enote oziroma plinskega generatorja in propelerskega sklopa. Motor je sestavljen iz zaporedno vezanega petstopenjskega aksialnega kompresorja in enostopenjskega centrifugalnega kompresorja. Zgorevalna komora motorja je pretočna obročasta. Po zgorevalni komori sledita še dve aksialni dvostopenjski turbini, od katerih je ena od njih pogonska [12]. Na sliki 2.10 je prikazan motor CT7-93C letala CN-235 v delnem prerezu.

Slika 2.10: Prikaz motorja CT7-93C letala CN-235 [12].

Vstopnik zraka v motor ima “S” obliko in deluje v kombinaciji z vhodno zaščitno napravo IPD, ki zajame zrak in preprečuje večjim delcem vhod v kompresorski sklop. Delci se izpuščajo skozi odprtino na dnu motorja.

V levi motor je pritrjena propelerska zavora, ki omogoča, da se plinska turbina lahko uporablja tudi kot pomožna napajalna naprava za operacije na tleh [12].

(48)

22

2.6.3 Tovorni prostor in oprema letala CN-235

Dimenzije tovorne kabine letala CN-235 so bile zasnovne tako, da optimizirajo število in vrsto tovora, ki se prevaža, od potnikov ali padalcev do lahkih terenskih vozil ali motorjev letal. Tovorni prostor je posebej zasnovan tako, da izpolni vse zahteve danih nalog, s sistemom, ki omogoča hitro spreminjanje ene konfiguracije v drugo z visoko stopnjo vsestranskosti. CN 235 je opremljen z dvojnimi glavnimi vrati, vrati za posadko in vrati rampe ter dodatno z vrati za zasilni izhod [10].

Med drugimi konfiguracijami je omogočen transport [12]:

‐ nepaletiziranega tovora,

‐ paletiziranega tovora,

‐ terenskih vozil,

‐ enot in padalcev,

‐ tovora z odmetom iz zraka,

‐ za medicinske oz. evakuacijske namene.

V običajni tovorni konfiguraciji je namenjen prevozu generalnega tovora, kot so vozila, lahka terenska vozila, letalski motorji, artilerije, ipd. V primeru transporta vozil je največja dovoljena obremenitev ene osi vozila na tla 2100 kg, kar omogoča transport večine vozil, ki se uporabljajo v vojaške namene.

V konfiguraciji za transport enot lahko letalo CN-235 z nameščeno sredinsko klopjo prevaža 51 trenažnih enot. Če centralna klop ni nameščena, se kapaciteta zmanjša na 36 enot, vendar so v tem primeru enote lahko polno bojno opremljene.

V konfiguraciji za odmet padalcev lahko letalo prevaža 36 polno oboroženih padalskih enot ali 51 trenažnih padalskih enot z namestitvijo sredinske klopi. Na letalu sta nameščena dva kabla, ki omogočata skok z rampe ali s stranskih vrat. Omogočen je tudi prosti skok iz letala.

Letalo CN-235 lahko prevaža paletiziran tovor in je popolnoma kompatibilno s sistemom, ki se uporablja tudi v drugih taktičnih transportnih letalih. Prevaža lahko štiri standardne vojaške palete HCU-6/E (224 cm x 274 cm), od teh je ena nameščena na rampi, ali osem standardnih vojaških palet HCU-12/E (224 cm x 137 cm), od teh sta dve nameščeni na rampi.

Letalo je v konfiguraciji za zračno dostavo tovora sposobno odmeta do tri 8 ft x 88 inch platforme ali do dve 12 ft x 88 inch platforme ali eno 16 ft x 88 inch platformo. Prav tako je s sistemom za dostavo standardnih kontejnerjev A-22 sposobno odmeta do 7 le-teh.

V konfiguraciji za medicinsko pomoč ali evakuacijo lahko letalo namesti do 21 NATO standardnih ležišč. Letalo je za to vrsto operacij opremljeno z električnimi in s kisikovimi izhodi in tako ustreza vsem zahtevam NATA. Kot dodatna opcija je lahko letalo spremenjeno v enoto za intenzivno nego ali pa operacijsko sobo [12]. Na sliki 2.11 so prikazane gabaritne mere tovornega prostora letala CN 235.

(49)

23 Slika 2.11: Prikaz osnovnih dimenzij tovornega prostora letala CN-235[12].

Za avioniko letala CN-235 je značilno, da so vsi prikazovalniki, indikatorji, kontrolne enote in stikala nameščeni v dosegu roke in v popolni vidljivosti tako pilota kot kopilota. Vsi instrumenti in kontrole so kot drug, podvojeni za pilota in kopilota, razen tistih, ki so lahko dosegljivi in dobro vidni z obeh pilotskih sedežev [12]. Na sliki 2.12 je prikazana pilotska kabina letala CN235.

Slika 2.12: Prikaz pilotske kabine letala CN-235 [12].

(50)

24

Vsi komunikacijski sistemi so bili zasnovani tako, da optimalno zadovoljujejo sedanje civilne in vojaške potrebe kot tudi potrebe v bližnji prihodnosti. Komunikacijski sistem zagotavlja dvosmerno glasovno interakcijo prek frekvenčnih pasov UHF, VHF in HF ter podpira varno glasovno in podatkovno komunikacijo. Sistem zračni kontroli zagotavlja identifikacijo zrakoplova (s pomočjo transponderja S) in nadzor zrakoplova. Zagotavlja identifikacijo sovražnika v vojaških operacijah. Letalo je opremljeno tudi s sistemom TCAS, ki povečuje varnost zrakoplova, ko ta leti na območjih z gostim prometom. Letalo zagotavlja tudi komunikacijski sistem za distribucijo zvoka med člani posadke zrakoplova in med člani posadke zrakoplova in enotami na tleh. V kabini ima nameščen tudi sistem za snemanje zvoka (CVR) in pa oddajnik lokacije v primeru nuje (ELT) [12].

Prav tako kot komunikacijski sistemi so vsi navigacijski sistemi letala CN-235 zasnovani za zagotavljanje potreb v sedanjosti in v bližnji prihodnosti v okolju civilnega in vojaškega delovanja. Navigacijski sistemi uporabljajo visoko zmogljivostno komercialno opremo, ki je zanesljiva, zmogljiva in stroškovno učinkovita. Določbe o nadgradnji zrakoplova omogočajo dodajanje novih sistemov in funkcij, ki bodo morda v prihodnosti potrebne.

Tipična navigacijska oprema letala CN-235 zajema ADS-sistem, sestavljen iz dveh ločenih računalnikov, ki se med seboj preverjata. Opremljen je s kompletnimi žiroskopskimi sistemi kot tudi z vsemi magnetnimi sistemi, potrebnimi za pravilno vodenje letala po ruti. Na letalo je nameščen inercialni referenčni sistem za napajanje sistema FMS s pozicijskimi in hitrostnimi podatki. Prav tako je opremljen z avioniko, ki je sposobna sprejemati in obdelovati signale ter slediti signalom oddajnikov, kot so; VOR, ILS, DME, ADF ter TCAN.

Na elektronskem sekundarnem prikazovalniku je mogoč prikaz vremenskega radarja, ki se lahko uporablja tudi za prikazovanje reliefa tal. Vremenski radar deluje v dosegu od 10 do 300 navtičnih milj. Prav tako sta na letalo nameščena dva radijska višinomera, ki začneta delovati pod višinami 2500 ft.

Letalo je seveda opremljeno tudi z vsemi modernimi prikazovalniki in sistemi, kot so [12]:

‐ FDR (angl. Flight data recorder)

‐ EFIS (angl. Electronic flight instrumentation system)

‐ FMS (angl. Flight managment system)

‐ FD (angl. flight director)

‐ Avtopilot

Letalo ima tudi možnost nadgradnje s sistemom ALE-47, ki lahko zazna napad in z vabami reagira proti protiletalski artileriji, radarsko vodenim raketam in infrardeče vodenim raketam [12].

(51)

25

2.7 EADS CASA C-295 M

2.7.1 Osnovni podatki

Preglednica 2.6: Osnovni podatki letala C-295M [16], [17], [18]

sklop

Motor: 2x Pratt & Whitney Canada PW-127G Moč na gredi pri vzletu: 2645 SHP

Propeler: Hamilton Standard 586-F, šesterokrak Premer propelerja: /

Dolet 2000 NM z 6000 kg tovora na krovu

Preglednica 2.6 prikazuje osnovne podatke, potrebne za nadaljnjo analizo v zaključnem delu [16], [17], [18]. Na Sliki 2.13 je prikazano letalo C295M med vzletom.

Slika 2.13: Letalo C-295 M, fotografirano pri vzletu [16].

(52)

26

EADS CASA C-295 je nova generacija dvomotornih turbopropelerskih taktičnih vojaških transportnih letal, je nadgrajena različica špansko-indonezijskega letala CASA/IPTN C-235.

Nadgradili so ga z daljšim trupom in boljšimi motorji, s čimer so močno izboljšali tovorne sposobnosti, saj lahko prevaža do 9 ton tovora. Letalo EADS CASA C-295 je del koncerna Airbus Military. Idealno je za obrambne in civilne misije. Poleg vojaških operacij je z različnimi moduli in nadgradnjami sposobno opravljati tudi naloge, kot so humanitarne akcije, pomorske patrulje in nadzor okolja [16].

To bojno dokazano letalo je uspešno zaključilo misije vseh vrst v različnih vremenskih okoljih. Uporabno je za taktičen zračni transport, prevoz in odmet oboroženih enot s padali, opravlja lahko tudi naloge, povezane z antiterorizmom, s kontrolo mej, z evakuacijo poškodovancev in medicinsko evakuacijo. Vanj se lahko dotaka gorivo v zraku. Obstaja tudi v specialni verziji kot bojna ladja (podpora enotam na tleh, konvojem, obramba objektov, ipd) [19].

2.7.2 Turbopropelerski motor Pratt & Whitney Canada PW- 127G

Preglednica 2.7: Osnovni parametri in podatki turbopropelerskega motorja Pratt & Whitney Canada PW-127G [18], [20], [21]

Dolžina motorja [m] 2,13

Moč na gredi ob vzletu[kW] 2178

Tlačno razmerje 15,77

Vhodni masni pretok [kg/s) 8,49

Nizkotlačni kompresor Centrifugalen enostopenjski Visokotlačni kompresor Centrifugalen enostopenjski

Visokotlačna turbina Aksialna enostopenjska

Nizkotlačna turbina Aksialna enostopenjska

Pogonska turbina Dvostopenjska aksialna

V preglednici 2.7 so podani osnovni parametri motorja, ki bodo uporabljeni v nadaljnji primerjavi motorjev obravnavanih letal.

PW100 je ime za tretjo generacijo motorjev Pratt & Whitney Canada. Proizvodnja se je začela s prvo generacijo motorjev PT6 v letu 1963 in je pokrivala potrebe po moči od približno 500 do 1200 konjskih moči. Druga generacija je pokrivala potrebe po turbo ventilatorskih motorjih JT15D in je s proizvodnjo začela v letu 1971. Tretja generacija PW100 je bila v proizvodnjo poslana v letu 1984. Izboljšave na motorjih so se z napredkom tehnologije kopičile skozi motorje PW115, PW120, PW124. Motor PW-127G je bil razvit za potrebe vojaškega taktičnega transporta in se ponaša z odličnim razmerjem moči in mase.

PW100 je oznaka celotne družine tretje generacije motorjev, zadnji dve številki pa v PW1xx predstavljata vzletno moč motorja v stotinah [22].