Il Team Tempest con il Regno Unito e il Giappone svilupperanno i motori per i caccia stealth di 6^ generazione
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Il lavoro sul dimostratore di motori congiunto inizierà nel 2022, con investimenti congiunti in pianificazione, progetti digitali e “sviluppi di produzione innovativi”.
Il lavoro per la messa a punto dei nuovi propulsori “a ciclo variabile” sarà guidato dall’industria dei paesi partner motoristici:
- GE-Avio per l’Italia,
- GKN Aviation per la Svezia,
- la Mitsubishi Heavy Industries (MHI) e IHI per il Giappone,
- la Rolls-Royce nel Regno Unito.
Oltre a lavorare insieme su un nuovo motore a reazione per i loro futuri velivoli da combattimento stealth (il British Tempest e il Japanese FX), la società europea M.B.D.A. sta lavorando con il Giappone al programma missilistico denominato “Joint New Air-to-Air Missile”.
Un ulteriore finanziamento andrà allo sviluppo di un sistema di dimostrazione su vasta scala, sostenendo centinaia di posti di lavoro altamente qualificati. Nei prossimi quattro anni, il Regno Unito e le nazioni partner stanno investendo notevoli sforzi economici per progettare un Future Combat Air System leader a livello mondiale.
Parallelamente, attraverso il suo programma FX o F-3, il Giappone sta cercando di sviluppare un futuro aereo da combattimento con tempi simili per sostituire l’obsoleto velivolo da combattimento F-2. Di recente, il Regno Unito e il Giappone hanno anche concordato un “Memorandum di cooperazione” che consente ad entrambe le nazioni di perseguire tecnologie congiunte.
Si esplorerà la fattibilità di un’ulteriore collaborazione tra i sottosistemi nel corso del 2022 da tutti i partner industriali del Team Tempest che comprende tra gli altri, anche l’azienda della difesa italiana Leonardo, il consorzio missilistico europeo MBDA, oltre alla Rolls-Royce, a GE-AVIO e G.K.N.
I team del settore sia in Europa che in Giappone portano tecnologie complementari che guideranno energia e propulsione più pulite e di prossima generazione per i futuri requisiti dei caccia delle nazioni alleate euro-pacifiche. Il programma congiunto di dimostrazione dei motori a ciclo variabile sarà un’entusiasmante opportunità per riunire alcune delle migliori capacità aeree da combattimento al mondo e consentirà anche lo sviluppo di tecnologie innovative e critiche che saranno fondamentali per il futuro dell’industria aerospaziale della difesa europea ed asiatica.
Sappiamo già qualcosa sui piani di Rolls-Royce per il motore Tempest, con gli ingegneri che hanno già valutato la tecnologia avanzata del motore. In passato, l’azienda ha descritto un nuovo motore che brucerà più caldo dei suoi predecessori, aumentando l’efficienza. La società di motori britannica ha anche collaborato con Leonardo per gestire il calore generato da più sensori di bordo e dall’avionica, reimmettendolo nei motori per il raffreddamento. È noto anche che il team Tempest sta esaminando l’utilizzo di carburante sintetico per aviazione per ridurre le temperature di scarico e anche aumentare la sostenibilità.
Per il Giappone, nel frattempo, l’ultimo accordo con il Regno Unito solleva interrogativi sul ruolo dei propri sforzi per la propulsione del caccia F-3. MHI ha completato un singolo esemplare del velivolo sperimentale X-2 Shinshin che è stato utilizzato come dimostratore tecnologico per il suo futuro programma. L’X-2 bimotore è spinto da turbo-fan IHI XF5, ognuno dei quali sviluppa circa 11.000 libbre di spinta e dispone di palette di scarico con vettore di spinta per la manovrabilità. Ci si aspettava che l’F-3 sarebbe stato infine alimentato dal motore XF9 in fase di sviluppo da parte della IHI, che avrebbe offerto una spinta significativamente maggiore rispetto al prototipo dell’XF5. Con la IHI che ora collabora con Rolls-Royce, il ruolo che l’XF9 svolgerà non è chiaro.
Si sta alacremente sviluppando il Tempest nell’ambito della Combat Air Strategy,: il piano è quello di mettere in campo un Future Combat Air System completo, incluso un sostituto con equipaggio per il jet da combattimento Typhoon, a partire dalla metà degli anni ’30.
All’inizio di quest’anno, la fase di Concept and Assessment per il Future Combat Air System è stata lanciata con un contratto del valore di 250 milioni di sterline, o circa 333 milioni di dollari. Oltre al caccia Tempest, il Future Combat Air System Anglo-italo-svedese include lavori su velivoli senza pilota, sensori, armi e sistemi di elaborazione dati avanzati.
Allo stesso tempo, il Giappone è impegnato nel proprio programma di caccia di nuova generazione FX, che prevede di fornire un successore del Mitsubishi F-2 su un arco di tempo simile.
Lo sviluppo di un nuovissimo jet da combattimento è un’impresa significativa e molti si sono chiesti se il Team Tempest o il Giappone abbiano sviluppato modelli di business in grado di avere successo senza un importante supporto esterno o una fattiva collaborazione: unire le forze tecnologiche e industriali sembra pertanto avere senso.
Verrà quindi sviluppata una nuova centrale elettrica per i futuri caccia-bombardieri stealth e una più ampia cooperazione militare tra Europa e Giappone. Al centro di questo è il Regno Unito che sposta sempre più le sue priorità strategiche e militari nella regione dell’Asia del Pacifico, con un occhio alle crescenti ambizioni territoriali e all’espansione militare della Cina comunista.
Rafforzare le nostre partnership nell’Indo-Pacifico è una priorità strategica e questo impegno con il Giappone, uno dei nostri partner di sicurezza più vicini in Asia, ne è un chiaro esempio.
I nostri partner giapponesi hanno di recente compiuto enormi progressi nelle tecnologie che possono integrare le capacità avanzate europee e potrebbero aiutare a garantire che le nostre forze armate rimangano in prima linea nell’innovazione militare. La portata in espansione della cooperazione militare tra Regno Unito e Giappone è stata delineata nel Defence Command Paper.
Di recente, la portaerei HMS Queen Elizabeth ha completato il suo primo schieramento operativo, il Carrier Strike Group 21 (CSG21), che l’ha portata nella regione dell’Asia del Pacifico e ha incluso manovre congiunte con la Marina giapponese.
Si è anche deciso di avviare negoziati formali su di un accordo di accesso reciproco (RAA) per approfondire ulteriormente le relazioni bilaterali nell’ambito della difesa sulle future tecnologie di combattimento aereo e per un programma per i nuovi missili aria-aria denominati JNAAM. Si prevede che quest’arma unirà le competenze relative al missile aria-aria oltre il raggio visivo MBDA Meteor (BVRAAM) con una testa cercante a radiofrequenza (RF) avanzata sviluppata in Giappone.
Oltre al Giappone, il Regno Unito ha cercato altri partner internazionali per unirsi al Team Tempest. Finora, ciò ha incluso la firma di protocolli d’intesa con l’Italia e la Svezia, al fine di collaborare su futuri sistemi e tecnologie di combattimento aereo.
In merito ad una possibile unione del programma FCAS Franco-tedesco-spagnolo con il programma Tempest, il Capo di SM. dell’A.M.i., Gen. Goretti ha dichiarato ai media: “È naturale che queste due realtà si fondano in una sola”. Investire enormi risorse finanziarie in due programmi equivalenti è impensabile”.
Tuttavia, il direttore del programma britannico Future Combat Air Program ha tenuto a ribadire: “Non abbiamo assolutamente alcuna intenzione di entrare a far parte di un futuro programma di sistema aereo da combattimento franco-tedesco-spagnolo”.
Notizie stampa giapponesi suggeriscono che sia il Tempest che l’F-3 condivideranno non solo i motori ma anche “prese d’aria … e l’area vicino allo scarico”, componenti che chiaramente saranno ottimizzati per una estrema furtività.
In definitiva, non è inconcepibile che il Giappone possa fondere la propria FX con il progetto a guida britannica. Il Giappone ha già dichiarato il suo piano per avere MHI a capo del progetto FX, con la responsabilità generale dello sviluppo del velivolo, ma che anche un partner estero sarà coinvolto nel programma. Sebbene rimangano molte domande sulla natura del nuovo motore e sulle sue capacità, sembra certo che il Giappone sia destinato ad essere sempre più profondamente coinvolto come partner del Tempest.
Lo sviluppo congiunto della tecnologia dei motori per il Tempest e l’F-3
L’accordo copre il lavoro congiunto su di un dimostratore di motori a reazione per il Tempest guidato dal Regno Unito, che è in fase di sviluppo nell’ambito del programma Future Combat Air System (FCAS), e il giapponese F-X (denominato ufficiosamente il programma F-3).
Come già detto, il lavoro sul dimostratore congiunto è iniziato quest’anno, con la pianificazione, progetti digitali e sviluppi di produzione innovativi. Un ulteriore finanziamento andrà allo sviluppo di un sistema di dimostrazione su vasta scala. Il governo giapponese non ha ancora rivelato ai media il suo livello di finanziamento al nuovo motore a ciclo variabile.
Gli alleati sono ora impegnati ad accelerare lo sviluppo congiunto di tecnologie per motori aeronautici a sostegno dei rispettivi programmi di caccia di nuova generazione dei due paesi. Sia il Tempest che l’F-3 hanno scadenze simili per la ricerca, lo sviluppo e la produzione, con entrambe le piattaforme previste per entrare in servizio operativo a partire dalla metà degli anni ’30. Con Rolls-Royce a capo dello sforzo di dimostrazione di motori per il Regno Unito, il comando giapponese sarà preso dalla IHI Corporation.
Il Regno Unito, insieme a Svezia e Italia, sta attualmente lavorando al Tempest, mentre un team guidato dalla Mitsubishi sta sviluppando l’F-3, il caccia stealth giapponese di nuova generazione.
Le aziende giapponesi, spinte dal forsennato sviluppo militare cinese, stanno compiendo enormi progressi sulle tecnologie avanzate e possono certamente aiutare il Team Tempest a garantire che le nostre forze armate rimangano in prima linea nell’innovazione militare.
Rolls-Royce e le aziende motoristiche del Team Tempest lavoreranno al progetto, mentre Mitsubishi Heavy Industries e IHI lavoreranno come partner giapponesi.
Il Tempest e l’FX sono solo due delle numerose iniziative che prevedono lo sviluppo di un jet da combattimento di sesta generazione. Il programma Next Generation Air Dominance (NGAD) negli Stati Uniti e il Future Combat Air System (FCAS) sviluppato da Francia, Germania e Spagna condividono lo stesso obiettivo e una tempistica simile.
Gli alleati stanno ora unendo le forze nello sviluppo di un dimostratore di motori in grado di alimentare i caccia separati di sesta generazione in avanzata fase di sviluppo.
Il memorandum di cooperazione consente anche la collaborazione su altre aree tecnologiche non ancora specificate: radar AESA e missili aria-aria e, forse, armi ipersoniche.
Il ministero della Difesa giapponese ha confermato ai media che gli sforzi inizieranno entro il 1° aprile 2022.
Il caccia previsto per il Giappone, denominato F-3, verrà prodotto in oltre 90 esemplari e sostituirà i Mitsubishi F-2 attualmente in servizio con la Japan Air Self-Defense Force a partire dal 2035.
La IHI è il più grande produttore di motori aeronautici del Giappone ed è responsabile del 60-70% della quota di mercato dei motori aeronautici del paese. L’azienda è anche il principale appaltatore e produttore di motori aeronautici utilizzati dal Ministero della Difesa ed è il produttore di motori per l’aereo anti-sottomarino Kawasaki P-1 della Japan Air Self-Defense Force e per l’addestratore di jet T-4 della Japan Air Self-Defense Force.
L’azienda ha anche sviluppato l’XF-9, un turbofan a basso numero di bypass in grado di produrre 33.000 lbf di spinta con il post-combustore attivato. La società ha anche sviluppato in precedenza il turbofan XF5 che ha alimentato il dimostratore di tecnologia da combattimento giapponese X-2 Shinshin, che ha effettuato una serie di voli di prova tra il 2016 e il 2018.
Nel frattempo, BAE Systems, insieme a MBDA, Leonardo, Avio, GKN e Rolls-Royce, stanno guidando il programma industriale Future Combat Air System, noto anche come Tempest.
Italia e Svezia sono già partner del programma, avendo firmato un memorandum d’intesa trilaterale con i britannici per collaborare su futuri sistemi e tecnologie per il combattimento aereo.
Il Giappone sta sviluppando il caccia FX, con Mitsubishi Heavy Industries che assume la guida industriale, supportata dalla Lockheed Martin statunitense.
In una dichiarazione, il segretario alla Difesa britannico Ben Wallace ha confermato che l’accordo sul motore a ciclo variabile e altre tecnologie aeree da combattimento è la prova delle intenzioni di orientare gli sforzi di difesa, sicurezza e commercio verso la regione indo-pacifica.
Rafforzare le nostre partnership nell’Indo-Pacifico è una priorità strategica e questo impegno con il Giappone, uno dei nostri partner di sicurezza più vicini in Asia, ne è un chiaro esempio. Progettare un nuovissimo sistema di combattimento aereo con un aereo da combattimento al centro è un progetto molto ambizioso, quindi lavorare con nazioni che la pensano allo stesso modo è vitale. Basandosi sui punti di forza tecnologici e industriali dei nostri paesi, si esplorerà una partnership ad ampio raggio per lo sviluppo delle tecnologie aeree da combattimento di prossima generazione.
Il direttore del programma britannico Air Commodore Johny Moreton ha affermato che la partnership potrebbe essere estesa, alla guerra elettronica e alle capacità radar in quanto, da diversi anni, il Giappone affronta lo sviluppo del programma Joint New Air-to-Air Missile (JNAAM). L’arma che sarà messa a punto si baserà su di un accordo governo-governo che comprende il missile aria-aria oltre il raggio visivo “MBDA Meteor”, ma dotato di una nuova testa di ricerca giapponese.
I lavori sul nuovo motore a reazione iniziano quest’anno
Il Giappone si è unito al “team Tempest” per lo sviluppo di un dimostratore di motori per aerei da combattimento ed hanno concordato di sviluppare ulteriori tecnologie aeronautiche e missilistiche.
Progettare un nuovissimo sistema di combattimento aereo con un aereo da combattimento al centro è un progetto molto ambizioso, quindi lavorare con nazioni che la pensano allo stesso modo è vitale. Basandosi sui punti di forza tecnologici e industriali dei nostri paesi, verrà esplorata una partnership ad ampio raggio tra le tecnologie aeree da combattimento di prossima generazione.
Alex Zino, Director of Business Development and Future Programs presso Rolls-Royce, ha dichiarato:
In Rolls-Royce abbiamo un rapporto di lunga data e prezioso con i nostri clienti e partner industriali in Giappone. I team del settore sia nel Regno Unito che in Giappone portano tecnologie complementari che guideranno energia e propulsione più pulite e di prossima generazione per i futuri requisiti dei caccia di entrambe le nazioni. Il programma congiunto di dimostrazione di motori è un’entusiasmante opportunità per riunire alcune delle migliori capacità di combattimento aereo al mondo e consentirà anche lo sviluppo di tecnologie innovative e critiche che saranno fondamentali per il futuro dell’industria aerospaziale della difesa”.
Il Future Combat Air System dovrebbe combinare un velivolo centrale, spesso denominato “Tempest”, al centro di una rete di capacità più ampie come velivoli senza equipaggio, sensori, armi e sistemi di dati avanzati per formare una capacità di prossima generazione progettata entrare in servizio a partire dalla metà degli anni ’30.
Memorandum d’intesa con i partner europei: oltre a questa partnership internazionale con il Giappone, l’anno scorso Regno Unito, Italia e Svezia hanno firmato un “Memorandum d’intesa” trilaterale per collaborare su futuri sistemi e tecnologie di combattimento aereo. Insieme, Regno Unito, Italia e Svezia aspirano a sviluppare concetti e condividere il carico di lavoro massimizzando le competenze nazionali.
Il futuro dei velivoli da combattimento
La Rolls-Royce è parte integrante del programma Team Tempest, e sta lavorando a stretto contatto con tutti i partner industriali motoristici del team.
La capacità di sviluppare tecnologie all’avanguardia per soddisfare le esigenze energetiche globali, insieme agli avanzati sistemi di alimentazione e propulsione, conferma che si giocherà un ruolo importante nella strategia dei velivoli da combattimento di prossima generazione per garantire che il Team Tempest sia leader mondiale nel settore dell’aria da combattimento.
Nei prossimi otto anni la Rolls-Royce continuerà il suo impegno nel sostenere e sviluppare competenze chiave e attrarre talenti futuri che formeranno la spina dorsale non solo del Team Tempest, ma anche di una più ampia capacità tecnologica e di difesa. Il design del propulsore a ciclo variabile sarà adattato aerodinamicamente alla piattaforma aerea, ottimizzando le prestazioni complessive, la portata e la capacità di carico utile. La Rolls-Royce sviluppa la prima tecnologia elettrica al mondo per il programma Tempest di prossima generazione
Negli ultimi cinque anni la Rolls-Royce è stata pioniera della prima tecnologia al mondo che contribuirà al programma Tempest di prossima generazione. Con l’obiettivo di essere più elettrico, più intelligente e di sfruttare più potenza, la Rolls-Royce ha riconosciuto che qualsiasi futuro aereo da combattimento avrà livelli senza precedenti di richiesta di energia elettrica e carico termico: tutto deve essere gestito nel contesto di un aereo furtivo.
IL PROGRAMMA “ADVENT”
Il programma ADVENT è uno dei numerosi progetti di sviluppo correlati perseguiti nell’ambito del programma Versatile Affordable Advanced Turbine Engines (VAATE) dell’Air Force. Dopo essere stati annunciati nell’aprile 2007, Rolls-Royce e GE Aviation si erano aggiudicati contratti di Fase I nell’agosto 2007 per esplorare concetti, sviluppare e testare componenti critici e iniziare i progetti preliminari di un motore. Nell’ottobre 2009, la Rolls-Royce si era aggiudicata il contratto di Fase II per continuare i test dei componenti e integrare le tecnologie sviluppate in un motore dimostrativo tecnologico. La GE Aviation aveva anche ricevuto fondi per continuare lo sviluppo del proprio nucleo di dimostrazione tecnologica, il che era inaspettato poiché il programma ADVENT aveva originariamente richiesto la selezione di un unico appaltatore per la Fase II.
IL PROGRAMMA “Embedded Electrical Starter Generator” o programma dimostrativo E2SG
Prima del lancio del programma Tempest, la Rolls-Royce aveva già iniziato ad affrontare le esigenze del futuro. Già nel 2014, l’azienda aveva accettato la sfida di progettare un generatore di avviamento elettrico incorporato nel nucleo di un motore a turbina a gas, ora noto come Embedded Electrical Starter Generator o programma dimostrativo E2SG. Tale generatore di avviamento elettrico incorporato farà risparmiare spazio e fornirà una grande quantità di energia elettrica richiesta dai futuri caccia Tempest ed F-3. I motori aeronautici esistenti generano potenza attraverso un cambio sotto il motore, che aziona un generatore. Oltre ad aggiungere parti mobili e complessità, lo spazio richiesto all’esterno del motore per il cambio e il generatore rende la cellula più grande, il che è indesiderabile in una piattaforma furtiva. La fase due di questo programma è stata ora adottata come parte del contributo di Rolls-Royce al programma Tempest ed al velivolo giapponese F-3.
Nell’ambito di questo percorso, l’azienda britannica, supportata tecnologicamente dagli altri partner europei, ha sviluppato ulteriormente le proprie capacità nel mercato aerospaziale, dalle tecnologie delle turbine a gas ai sistemi integrati di alimentazione e propulsione. L’obiettivo è quello di fornire non solo la spinta di un aereo nel cielo, ma anche l’energia elettrica necessaria per tutti i sistemi di bordo (laser weapons), oltre a gestire tutti i carichi termici risultanti.
La Rolls-Royce si sta adattando alla realtà secondo cui tutti i futuri veicoli, terrestri, aerei o marittimi, avranno livelli di elettrificazione notevolmente aumentati per i sensori di alimentazione, i sistemi di comunicazione, le armi laser, i sistemi di attuazione e gli accessori, nonché la consueta serie di avionica.
Il lancio della prima fase del programma E2SG ha visto un investimento significativo nello sviluppo di una struttura elettrica integrata, una sala di prova unica in cui i motori a turbina a gas possono essere fisicamente collegati a una rete elettrica CC.
L’avvio della seconda fase del progetto nel 2017 ha visto l’inserimento di un secondo generatore elettrico collegato all’altra bobina del motore. Comprendeva anche un sistema di accumulo di energia nella rete elettrica e la capacità di gestire in modo intelligente la fornitura di energia tra tutti questi sistemi.
Le macchine elettriche montate a due bobine consentono, combinando il funzionamento come motore o come generatore, la produzione di una serie di effetti funzionali sul motore, compreso il trasferimento di potenza elettricamente tra le due bobine.
Nell’ambito del programma E2SG, la Rolls-Royce ed i partner euro-asiatici stanno studiando la fattibilità dell’utilizzo della generazione a doppia bobina per influenzare l’operabilità, la reattività e l’efficienza del motore. Un’altra tecnologia chiave in fase di sviluppo è il sistema di controllo intelligente Power Manager, che utilizza algoritmi per prendere decisioni intelligenti in tempo reale su come soddisfare l’attuale domanda elettrica dell’aeromobile di sesta generazione, ottimizzando al contempo altri fattori, tra cui l’efficienza del motore per ridurre il consumo di carburante o la temperatura del motore per prolungare la vita dei componenti.
Per tutto il programma Tempest e l’F-3, la Rolls-Royce continuerà a far maturare le tecnologie elettriche dimostrate dal programma E2SG, con una terza fase di test che probabilmente includerà un nuovo sistema di gestione termica integrato con il sistema generale, oltre a più accessori per motori elettrici.
Si intende anche presentare un dimostratore su vasta scala di un avanzato sistema di alimentazione e propulsione. Ci saranno nuove tecnologie in tutte le parti della turbina a gas, inclusa la generazione incorporata a doppia bobina per livelli di potenza più elevati, un sistema di gestione termica avanzato, un sistema di accumulo di energia su misura per il ciclo di lavoro previsto del futuro caccia e un sistema di gestione dell’energia intelligente che sarà in grado di ottimizzare le prestazioni sia della turbina a gas che del sistema di gestione dell’energia elettrica e termica.
(Fonti delle notizie: Web, Google, UKdefensejournal, TheDrive, Jane’s, Aerotime, Defensenews, Industrytap, Gov.uk, Rolls-Royce, Wikipedia, You Tube)
