In che modo il caccia “NGAD” supererà la concorrenza del Su-57 Felon e del J-20?
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Nel settembre 2020, l’US Air Force ha rivelato l’esistenza di un nuovo velivolo stealth da combattimento di 6^ generazione. I dettagli rimangono tuttora scarsi, ma uno sguardo agli avversari più avanzati del futuro aereo suggerisce le sue avanzatissime capacità.
Mentre la Cina e la Russia si avvicinano tecnologicamente ai migliori caccia statunitensi di oltre vent’anni fa, l’USAF è alla ricerca di un nuovo caccia stealth, ora soprannominato “Next-Generation Air Dominance (NGAD)”.
Questo sforzo tecnologico ha lo scopo di sostituire la datata flotta operativa statunitense di caccia da superiorità aerea, compresi gli F-22 Raptor.
I registri della manutenzione indicano agli addetti ai lavori che soltanto 33 F-22 sono pronti al volo in un dato momento; oggi, si stima che la flotta cinese di Chengdu J-20 Mighty Dragons ammonti a circa 50 velivoli, mentre la flotta russa di Sukhoi Su-57 Felon è in crescita costante e raggiungerà i 76 velivoli entro il 2028.
La supremazia aerea americana ora è a rischio
Il J-20 e il Su-57 sono caccia stealth progettati per lo spazio aereo conteso di una guerra tra pari. La maggior parte dei caccia moderni è specializzata. L’F-35 Joint Strike Fighter svolge un ruolo primario di attacco al suolo, mentre l’F-22 Raptor è considerato un caccia da superiorità aerea.
I dettagli sono scarsi per quanto riguarda il caccia NGAD di sesta generazione, ma probabilmente vanterà capacità impressionanti che miglioreranno o compenseranno i progressi della generazione precedente, inclusi il J-20 e il Su-57. L’esame della concorrenza del NGAD fornisce indizi su ciò che il nuovo aereo potrebbe portare in servizio operativo. Il prossimo jet dell’US Air Force non dovrà competere solo con questi caccia: deve superarli!
E’ notorio che la Russia considera utile lo stealth… ma non mostra alcun interesse a vincere una competizione stealth con gli Stati Uniti.
La serie di tecnologie, metodi di produzione e tattiche di combattimento sovrapposti di velivoli stealth riguarda la sopravvivenza nello spazio aereo conteso, non il diventare invisibile. Mentre alcuni caccia di quarta generazione hanno sfruttato trattamenti e rivestimenti radar-assorbenti per ritardare il rilevamento dei radar ostili, il Su-57 e il J-20 sono stati progettati pensando alla furtività da zero. Il velivolo NGAD dovrà quindi affidarsi a nuove tecnologie per renderlo più difficile da rilevare rispetto a qualsiasi altro caccia operativo.
Le capacità stealth del Su-57 si collocano tra la tecnologia del Super Hornet di quarta generazione e il J-20 di quinta generazione, ma è “più vicino al primo che al secondo”, afferma Tyler Rogoway, analista di aviazione. Questa piattaforma offrirebbe una sezione radar ridotta rispetto ai caccia di quarta generazione in servizio oggi, e non è paragonabile ai caccia statunitensi di quinta generazione.
“La Russia considera la furtività utile nella progettazione degli aerei, ma non mostra alcun interesse a vincere una competizione furtiva con gli Stati Uniti”, afferma Steve Trimble, redattore della difesa. Eppure Trimble ammette che i Su-57 di prima produzione dimostrano un evidente miglioramento della tolleranza dei pannelli di rivestimento rispetto ai prototipi.
Gli esperti possono solo speculare sulla composizione e sulla capacità dei materiali radar-assorbenti che rivestono il J-20 cinese, ma una chiara influenza dagli schemi di progettazione rubati per l’F-22 Raptor americano indica che la furtività è almeno migliore di quella del Su-57.
La modellazione al computer suggerisce che i canard anteriori del J-20 lo rendono difficile da rilevare quando si avvicina frontalmente, ma il design dell’aereo ha margini di miglioramento. I motori di quarta generazione del J-20 scaricano il calore fuori dalla parte posteriore del velivolo, ma un design dell’ugello sfaccettato rettangolare in quei motori sarebbe più efficace nel ridurre al minimo i ritorni radar e la rilevabilità a infrarossi, secondo uno studio di Michael J. Pelosi, Ph. .D., professore di Information Technology presso l’Università del Maryland, e Carlo Kopp, Ph.D., associate fellow dell’American Institute of Aeronautics and Astronautics.
Il NGAD sfrutterà quasi sicuramente un avanzato design riflettente radar e un rivestimento completo di materiali radar-assorbenti. La distribuzione avanzata del calore quando l’energia viene rilasciata dal velivolo, o una riduzione del calore dai motori, potrebbe abbassare ulteriormente la firma a infrarossi del velivolo. L’elettronica di bordo che può disturbare il radar e le comunicazioni ostili, simili a quelli impiegati dall’EA-18G Growler, potrebbe rafforzare ulteriormente il NGAD per un combattimento dietro le linee nemiche.
L’F-35 Joint Strike Fighter viene spesso definito dai piloti un “quarterback nel cielo”. È un supercomputer volante progettato per presentare grandi quantità di dati – aerei amici e nemici, risorse a terra, obiettivi di missione e altro – in un’unica e semplice interfaccia utente. Russia e Cina hanno entrambe enfatizzato questa tecnologia nel Felon e nel Mighty Dragon, quindi il NGAD deve accedere e interpretare i dati da una gamma più ampia di fonti. Ciò potrebbe richiedere l’intelligenza artificiale.
Il Su-57 scambia dati con aerei vicini e risorse di terra e accoppia tali dati con l’intelligence esistente per offrire una comprensione semplificata dello spazio di battaglia. Questa avionica opera su di un concetto chiamato network centricity, una nuova architettura russa che può essere migliorata tramite aggiornamenti software per aumentare l’automazione nel tempo, liberando il pilota per ingaggiare avversari. Il Su-57 abbina anche radar laterali con un sistema radar AESA X-Band N036 Byelka (Scoiattolo) montato sul muso. Questi offrono al Su-57 un ampio campo visivo, migliorando la consapevolezza della situazione del pilota.
Si ritiene che il caccia stealth cinese J-20 sfrutti un collegamento dati sicuro per comunicazioni e trasmissione dati avanzate. Vanterebbe un sensore di ricerca e tracciamento a infrarossi/elettro- ottico montato sulla prua del velivolo che scansiona l’orizzonte alla ricerca di aerei ostili e un sistema di rilevamento elettro-ottico passivo per identificare gli aerei bersaglio a distanza senza rimandare alcuna energia elettromagnetica che potrebbe sicuramente compromettere il profilo del velivolo.
I sistemi di bordo combinano le informazioni radar con l’imaging a infrarossi per una visione integrata dello spazio di battaglia tramite display olografico a comparsa e touch screen LCD. Questi sistemi possono determinare la velocità, la velocità di chiusura e persino il tipo di aeromobile preso di mira. Lo schermo principale nella cabina di pilotaggio del J-20 è 24 per 9 pollici, con tre display ausiliari più piccoli.
La sua avionica, i sensori e i computer di bordo dovrebbero superare gli F-35, grazie a un approccio di “architettura di sistema aperto” simile a quello di uno smartphone. Proprio come il telefono è una raccolta di sensori multifunzione e processori di dati, aggiornabili tramite download periodici di software, così l’avionica del NGAD sarà aperta a miglioramenti nel corso della vita della piattaforma. “I caccia di oggi non sono solo aeroplani”, afferma il maggiore Justin Lee, pilota dell’F-35 dell’USAF. “Sono sistemi di sensori e armi fusi insieme in un pacchetto efficiente. E poiché tutto è collegato insieme, un aggiornamento software può migliorare notevolmente l’intero sistema in pochi minuti”.
Per mantenere un profilo stealth, i velivoli d’attacco e superiorità aerea portano armi all’interno della carlinga, ma alcuni offrono punti di aggancio esterni per aumentare all’occorrenza la potenza di fuoco. Russia e Cina mantengono grandi flotte di caccia di quarta generazione non stealth, quindi i loro caccia di quinta generazione saranno probabilmente sfruttati in operazioni occulte di basso profilo. Il caccia NGAD potrebbe anche trasportare le sue armi all’interno, con un carico utile interno superiore a quello dell’F-35 e dell’F-22.
Il Felon russo vanta una configurazione interna unica della baia delle armi che può probabilmente supportare da quattro a sei missili aria-aria a medio-lungo raggio. Due alloggiamenti per armi secondarie si trovano in strutture triangolari sotto le radici delle ali del caccia. Queste si aprono come conchiglie per rivelare missili aria-aria a corto raggio. Sei hardpoint esterni possono trasportare munizioni extra.
Il Su-57 impiega un singolo cannone automatico Gryazev-Shipunov GSh-30-1 da 30 mm, in servizio in Russia dal 1980, per eventuali scontri molto ravvicinati. Con una velocità di fuoco di 1.800 colpi al minuto e proiettili incendiari perforanti, quest’arma può essere mortale a una distanza aria-aria di 800 metri e aria-terra di oltre 1.800 metri.
Il J-20 cinese utilizza una grande baia primaria per una varietà di missili e bombe pensati per impegni aria-superficie, così come due baie laterali più piccole utilizzate per armi aria-aria. Gli alloggiamenti laterali consentono al J-20 di mantenere chiuso il vano delle armi primarie mentre ingaggia altri caccia, riducendo al minimo la firma radar del jet anche mentre ingaggia gli avversari.
Ma il J-20 non è stato progettato per il combattimento ravvicinato. In quanto tale, non ha cannoni, il che lo rende l’unico velivolo di quinta generazione al mondo che rinuncia al cannone. Il J-20 vanta anche quattro punti di attacco esterni aggiuntivi sotto le sue ali. In totale, può trasportare quattro armi nella sua baia interna principale, una in ciascuna baia laterale e quattro esternamente.
Il NGAD avrà sicuramente la capacità di operare in una formazione di droni di supporto guidati dal pilota o dall’Intelligenza Artificiale (AI), come quelli sviluppati dai programmi Skyborg dell’usar o dai programmi Loyal Wingman della Boeing. Queste piattaforme in rete saranno in grado di estendere la portata dei sensori del NGAD, ingaggiare obiettivi per conto del NGAD e fungere da nodi tra il NGAD e altre risorse vicine. Un surplus di energia sul nuovo velivolo potrebbe supportare future armi e difese a energia diretta, compresi i filamenti di plasma indotti dal laser che possono creare ologrammi a infrarossi in grado di confondere i missili in arrivo.
Mentre il Su-57 russo è altamente manovrabile e progettato per i combattimenti ravvicinati, il J-20 cinese enfatizza l’avionica e le prestazioni delle armi per impegnarsi a distanze più elevate. Gli Stati Uniti preferiscono quest’ultimo approccio, grazie alle loro armi con portata oltre l’orizzonte, sebbene l’F-22 Raptor abbia dimostrato un’agilità sorprendente. Ciò potrebbe indicare che il caccia-bombardiere stealth NGAD investirà in un’elevata manovrabilità, anche se i suoi sistemi offensivi continueranno l’eredità a lungo raggio dell’US Air Force.
Il Su-57 è allo stato l’unico caccia stealth ad utilizzare i controlli di spinta vettoriale 3D. Questi consentono al pilota di dirigere il deflusso della spinta dai motori indipendentemente dalla direzione in cui è puntato l’aereo, in modo che il Su-57 possa eseguire rotazioni e loop alle basse velocità, nonché orientarsi in posizioni uniche per l’attacco (ad esempio, puntando il muso del caccia verso il velivolo nemico mentre le prese dei motori mantengono l’aereo che viaggia in avanti).
I primi J-20 non incorporavano i controlli vettoriali di spinta, ma la Cina ha confermato che la loro ultima versione aggiornata del J-20B, includerà tale capacità. Alcuni esperti pensano che la lunghezza e il profilo aerodinamico del J-20 lo rendano poco adatto per le acrobazie di un caccia da superiorità aerea, ma i piloti collaudatori del J-20 hanno ribadito ai media che l’aereo è paragonabile in agilità al caccia cinese di quarta generazione, il J-10. L’analisi dell’ingegnere aeronautico cinese Song Wencong, Ph.D., ha anche suggerito che il jet potrebbe essere più agile di quanto previsto da molti esperti, ma le doti acrobatiche dell’aereo rimangono in dubbio per molti esperti occidentali.
L’F-22 Raptor offre controlli vettoriali di spinta simili, ma inferiori, a quelli del Su-57, suggerendo che l’usaf preferisce un caccia in grado di mantenere anche la capacità di combattere a distanza ravvicinata. Tuttavia, i recenti rendering dell’Air Force del programma NGAD raffigurano un aereo senza coda verticale come quelli dell’F-35 e dell’F-22. Anche se non senza precedenti su un caccia stealth, questa assenza potrebbe indicare una piattaforma stealth pesante che sacrifica una maggiore superficie di controllo sulla coda, e quindi prestazioni acrobatiche, per un profilo radar e IR più basso.
Il Su-57 e il J-20 rappresentano il primo sforzo delle rispettive nazioni ostili alle nazioni alleate occidentali di mettere in campo un aereo stealth tattico e, come tali, sono pensati per ampi set di missioni con bassa specializzazione. Il NGAD potrebbe brillare con l’approccio opposto: sarà probabilmente costruito appositamente per il combattimento in cielo. Il design dell’NGAD può adattarsi alla specificità mentre i suoi concorrenti sono costretti a bilanciare capacità disparate.
Le future iterazioni del Su-57 dovrebbero mettere in campo nuovi motori Izdeliye 30, ma i motori turbofan AL-41F meno potenti degli attuali Felon sono in grado di raggiungere velocità superiori a Mach 2+, con una tangenza di servizio di 66.000 piedi e una velocità di salita di 1.180 piedi al secondo. Questa potenza, combinata con i controlli vettoriali di spinta, rende il Su-57 un avversario veloce e acrobatico. Sebbene le cifre esatte dell’autonomia non siano note, si ritiene che il Su-57 abbia un’autonomia supersonica di oltre 900 miglia o 1.900 miglia a velocità subsoniche e con serbatoi di carburante esterni.
Il Su-57 vanta anche sistemi di contromisure direzionali a infrarossi che utilizzano torrette laser per accecare i missili a infrarossi in arrivo e un robusto carrello di atterraggio per utilizzare aeroporti meno sviluppati. Potrebbe non essere il miglior caccia di quinta generazione al mondo, ma il Su-57 sembra ben bilanciato e potente.
Il J-20 ha presto eliminato i suoi motori AL-31 di progettazione russa in favore di una versione modificata del turboventola Shenyang WS-10 cinese, che offrirà un leggero aumento della spinta fino ai motori WS-15 più avanzati della Cina, costruiti appositamente per applicazioni stealth ad alte prestazioni. Funzionari cinesi affermano che il nuovo motore WS-15 porterà le prestazioni complessive del J-20 su di un piano di parità con l’F-22 Raptor statunitense. Tuttavia, le preoccupazioni per l’agilità del J-20 e la mancanza di cannoni a bordo lo collocano alle spalle del Su-57 in termini di capacità di combattimento ravvicinato. Ma gli esperti della difesa non sono d’accordo su quanto sia pratico il combattimento ravvicinato nel 21° secolo, quindi è difficile dire se queste carenze siano importanti.
L’Us Air Force si è premurata di presentare il programma NGAD come tutt’altro che un tradizionale sforzo di sviluppo di caccia. Questa non è la produzione di una singola piattaforma, ma piuttosto una famiglia di sistemi, e potrebbe essere la più grande forza del futuro aereo. I progressi compiuti nell’ambito del NGAD troveranno probabilmente la loro strada in piattaforme con equipaggio e droni che lavorano di concerto tra loro, rendendo le maggiori capacità offerte da questi velivoli più della somma delle loro parti. L’obiettivo dichiarato del NGAD è il dominio dell’aria, e con il J-20 cinese ora un progetto vecchio di dieci anni e il Su-57 russo ancora più vecchio, quell’obiettivo sembra a portata di mano.
(Fonti delle notizie: Web, Google, Popularmechanics, Wikipedia, You Tube)
