Northrop F-20 Tigershark

Questa è “Strategia & Difesa”, numero 191 di febbraio 1984.

Il decollo del Northrop F-20 TIGERSHARK, caccia tattico dalle linee particolarmente affusolate, dalle piste del Bourget, durante l’ultimo Salone aeronautico, ha sicuramente attirato l’interesse e il compiacimento degli osservatori che già conoscono il famoso predecessore del TIGERSHARK cioè l’F5.

Migliaia di caccia leggeri bimotori della serie F-5 della Northrop sono stati consegnati agli alleati degli Stati Uniti secondo un programma di mutua sicurezza e I’F-5 ha dato un ottimo risultato in paesi tanto diversi quanto il Vietnam, la Norvegia, la Grecia e il Canada.

Se un aereo ha riempito il vuoto lasciato dall’ottimo F-86 SABRE, questo è stato l’F-5. Nel 1969, per esempio, il costo di un F-5 era meno di un milione di dollari e le sue prestazioni anche se un po’ limitate erano comunque adeguate a tutte quelle nazioni che dovevano mantenere mezzi numerosi con un costo moderato.

E altri risparmi sono stati fatti perché l’aereo della Northrop era il più avanzato e moderno disponibile all’epoca come aereo biposto d’addestramento. Ma l’F-5 soffriva degli svantaggi abituali associati agli aerei con motori a bassa potenza, alto consumo di carburante, e suscettibilità di danni alle palette dei reattori.

L’F-5 era simile al MiG-19 sovietico, mentre il rimodernizzato F-5E, un caccia supersonico monoposto potenziato da due turbo-reattori J 85-GE-21 da 2268 kg/spinta era simile ai primi modelli del MiG-21.

Alcune aviazioni hanno pensato che gli ultimi MiG-21 e il MIG-23 erano nettamente superiori all’F-5E, ma l’USAF, tuttavia, ritiene ancora oggi che I’F-5 TIGER II sia un “simulatore utile dei caccia MiG e impiega il TIGER ‘II nelle sue squadriglie di “aggressori” per simulare il combattimento aereo con i MiG per i suoi piloti di F-15.

Sotto il presidente Carter, le industrie per la difesa degli Stati Uniti furono incoraggiate ad investire in una nuova generazione di caccia che fosse una via di mezzo tra l’F-5E e un caccia ad alte prestazioni della prima linea americana, come I’F-16, ma l’elezione del presidente Reagan ha cambiato la politica estera americana e gli F-16 (con gli F-16C che sono venuti dopo) sono diventati più disponibili.

L’esigenza di realizzare quanto richiesto ai tempi di Carter, è così svanita. Tuttavia, la Northrop, che aveva investito molto nel TIGERSHARK anche attraverso il programma F-17/COBRA, valutò positivamente le possibilità di un aereo supersonico tattico, bimotore, capace di svolgere una varietà di compiti e missioni. Per quasi otto anni, la Northrop ha lavorato insieme alle autorità della NATO e di altri paesi per cercare una soluzione comune alle loro esigenze reciproche di difesa per gli anni dal 1980 al 2000.

Tale esperienza è stata ben sfruttata quando la Northrop ha realizzato il progetto TIGERSHARK.

Il primo prototipo dell’F-20 ha fatto il primo volo un mese prima di quanto previsto. Su un totale di 378 voli effettuati fino al 28 settembre 1983, 361 sono stati effettuati dal primo TIGERSHARK. Un secondo F-20 con avionica digitale di serie ha raggiunto il Flight Demonstration Program in anticipo sul previsto, il 26 agosto 1983. Forse il mutamento più significativo nella impostazione del TIGERSHARK, rispetto ai predecessori, è la sostituzione di due GE J 85 turbojet con un turbofan con bypass General Electric F 404 da 7700 kg/spinta: due GE J 85 turbojet, ciò dà all’F-20 una superiorità impressionate del 70 per cento di spinta sugli F-5E. Il gruppo motopropulsore F-404, impiegato anche dall’F-18 HORNET, dà al TIGERSHARK un rapporto spinta peso superiore a 1:1. L’F-404-GE-F1G1 è una versione modernizzata dell’F-404-GE400 usato dall’HORNET in servizio con I’US Navy e i USMC.

La Northrop pretende che il motore dell’F-20 è disegnato con le qualità di un motore per aerei bimotori per un aero monomotore e dice che il motore del TIGERSHARK avrà solo 1/10 del rapporto tempo avarie/tempo di volo della versione usata dall’HORNET, che viene considerato uno dei caccia più affidabili del mondo per quanto riguarda il motore. Il motore ha un’accelerazione meravigliosa che porta l’aereo dalla velocità di crociera alla massima potenza con surriscaldamento in 5 sec. Il primo F-20 ha un rinnovato Structural Test Engine Monitoring System (STEMS) che controlla la vita del motore e il tempo a temperatura massima per le varie componenti e altri parametri strutturali.

Durante le prove di volo, il motore del TIGERSHARK ha subito severi collaudi. Il motore è stato arrestato in volo e poi riattivato per mezzo dell’autorotazione e con l’avviatore a idrazina di bordo senza difficoltà. L’F-404 viene spesso paragonato al 179, un motore ben affermato impiegato in aerei come il KFIR e l’F-16/79. Il Mean Test Time Between Failures (MTBF) per il J 79 è attualmente pari a 85 ore contro le 190 ore progettate per l’F-404. In più sono necessarie 3,3 ore di manutenzione per ogni ora di volo, contro 1,2 ore di manutenzione per ogni ora di volo progettate per l’F-404.

Importante per il suo ruolo di caccia difensivo, il TIGERSHARK può raggiungere i 13,300 metri in 2 min. 12″ dal decollo.

L’avionica

L’avionica dell’F-20 é stata progettata per aiutare i piloti a prendere decisioni più rapide e più precise, per navigare, per scoprire bersagli e colpirli in qualsiasi situazione di combattimento e in ogni condizione meteorologica, senza guardare la strumentazione.

L’occhio del TIGERSHARK è il radar ad impulso doppler General electric AN/APG-67. Un sistema modulare permette all’F-20 di trovare e seguire aerei nemici in un raggio pari а 48 miglia marine (88 km) con il suo sistema “look out” e 31 miglia marine (56 km) con il sistema “look-down” malgrado uno sfondo di echi di disturbo.

Per interdizione e appoggio aereo, il radar di scoperta “real beam” permette di rintracciare sul terreno gli obiettivi fino a 80 ml marine (146 km) e più di 35 ml marine (64 km) sul mare. Il radar può anche “congelare” sul video la configurazione di cui dispone, cosa che permette agli F-20 di penetrare nello spazio aereo del nemico senza emissioni scopribili del radar.

Tutta l’avionica di bordo viene controllata dal computer di missione Teledyne, mentre l’informazione istantanea viene fornita da Digital display e sistema di controllo Bendix, e I’Head-up Display (HUD) è un General Electric. Ricorrendo alla esperienza fatta con I’F-18, la Northrop ha incorporato l’avionica nell’abitacolo con un disegno oggi considerato il più avanzato possibile.

La Northrop ha scelto la General Electric per lo sviluppo del radar digitale multimodale AN APG-67 per il TIGERSHARK. Il successo della General Electric su società come Hughes, Westinghouse o Emerson Electric, é il risultato di un investimento di 20 milioni di dollari destinati a portare la tecnologia radaristica della società ai massimi livelli.

Precedentemente, la GE ha avuto esperienze con la famiglia di sensori APQ-113/114/144 destinati agli F-111 e ai FB-111.

Un sistema radar sviluppato per il bombardiere nucleare B-1 fu semplicemente una versione migliorata di quello destinato all’F-111 e l’investimento per la ricerca di un nuovo radar segui la sorte della cancellazione del programma B-1 negli anni ’70.

L’AN APG-67 è stato progettato secondo le necessità del caccia intermedio FX destinato ad essere esportato ai paesi amici. Le norme richiedevano prestazioni radar non più sofisticate di quelle dell’F-16A e l’APG-67 è compatibile con quelle norme ma con una potenzialità tale da fare concorrenza all’Improved AN APG-66 dell’F-16C.

L’APG-67 é molto compatto. Le quattro LRU (unità di linea rimpiazzabili) che fanno parte del radar pesano 120 kg e sono a piastra piatta, con antenna a fessura, trasmettitore a onda mobile i banda X, computer per dati radar e ordinatore dati radar del bersaglio.

Il prototipo del TIGERSHARK sorvola un territorio montagnoso. Notare i missili aria-aria SIDEWINDER. Durante l’intera procedura viene usato un pannello 3/4 standard a circuito ATR, sia per l’antenna che per il trasmettitore. L’APG-67 funziona in banda Z tra 9.7 e 9.9 GHz. Il trasmettitore a onda mobile produce una potenza di picco di basso livello, 3,5 kW, ma una alta potenza media, 2.0 kW. Anche se il radar viene montato su una incastellatura più interna nel TIGERSHARK che nell’F-5E, l’antenna è molto più piccola di quella del Westinghouse APG-66 dell’F-16, cioè, è 49.5 cm di larghezza e 30.48 cm di altezza.

L’APG-67 non è programmabile. Tutta la programmazione è contenuta nel ROM pre-programmato e per cambiare un programma la GE deve soltanto sostituire un microchip.

I programmi disponibili per l’APG-67 di base comprendono la scoperta aria-aria dove l’antenna scandisce 120 gradi, 60 gradi o 20 gradi in azimut e una, due о quattro unità (cioè 7 gradi, 12 gradi o 22 gradi) in elevazione e ha una scala aggiustabile per 5, 10, 20, 40 e 80 ml marine.

Nella missione di attacco a bersaglio unico, viene impiegato un doppio piano, mono-impulso (quattro fasci sovrapposti) che segue il bersaglio sia per distanza, velocità e angolazione con un’antenna che può controllare un bersaglio anche durante manovre a 9g.

Nella missione di combattimento aereo, esistono programmi automatici per l’attacco al bersaglio a corto raggio, mentre per il tiro aria- aria viene impiegato il mono impulso per avere un puntamento accurato fino ai 16 metri ad angoli radenti di più di 10 gradi.

Per la missione Real Beam Ground Mapping, cioè il programma che permette il tracciamento di una mappa del teatro d’operazione, I’APG-67 ha una risoluzione basica superiore ai 48 in raggio d’azione e 5 gradi in azimut.

Esistono molti altri programmi, ma forse il più importante di tutti i programmi futuri sarà il “track-while-scan”. Con questo programma l’APG-67 potrebbe controllare fino a 10 bersagli in un raggio di 12 ml marine (22 km) е mentre il radar dà la precedenza al tracciamento degli 8 bersagli più importanti.

Altre possibilità di sviluppo sono il programma espansivo d’acquisizione con il missile ognitempo AIM-9L SIDEWINDER e l’illuminazione ad onda continua per guidare l’AIM-9 SPARROW sul bersaglio.

A parte l’installazione sul TIGERSHARK, le applicazioni potenziali per l’esportazione del APG-67 includono il miglioramento degli F-5E, dei PHANTOM e di una versione anti-elicottero dell’ALPHAJЕТ. L’avionica del TIGERSHARK comprende un auto collaudo, necessità minime di equipaggiamento e lunghi tempi medi tra i controlli avarie (MТВF). Esempi di questi tempi sono: radar, 200 ore; sistema di navigazione inerziale (INS), 2000 ore; computer di missione, 2.100 ore; visore a riflessione (HUD), 3.600 ore; indicatori digitali, 4.000 ore, pannello per l’entrata dei dati, 100.000 ore. Il radar ha un built-in test (BIT) e non ha bisogna di equipaggiamento di collaudo sulla linea di volo per almeno il 90 per cento delle avarie.

Il radar AN/APG-67 ha superato i collaudi di utilizzazione in volo, che hanno confermato il raggiungimento del livello richiesto per i programmi aria-aria, combattimento aereo automatico, controllo di un solo bersaglio, e range-while search (controllo della distanza mentre scopre). Il primo prototipo dell’AN/APG-67 sta facendo i collaudi in volo dal novembre 1982.

Doppio ruolo

Tradizionalmente gli aerei della categoria del TIGERSHARK sono stati impiegati in missioni aria-aria e attacchi di superficie. Come il suo predecessore F-5, anche il TIGERSHARK sembra capacissimo di svolgere questo doppio ruolo.

L’F-20 può imbarcare la maggior parte delle armi standard americane, tra cui le bombe a guida laser, missili aria-superficie MAVERICK e un cannone anticarro da 30 mm. II TIGERSHARK può avere inoltre 3.765 kg di armamento esterno e/o carburante suddivisi su cinque piloni. Per il suo ruolo aria-aria, può imbarcare fino a sei SIDEWINDER AAMS. Per missioni aria-superficie, può portare oltre 3.085 kg di armamento. Due cannoni M-39 da 20 mm montati all’interno con 450 colpi sono l’armamento normale.

Il programma di dimostrazione del TIGERSHARK comprende una serie di voli con armi a bordo e prove di fuoco con vari armamenti aria-aria, aria-superficie e aria-mare. Le prove finora hanno compreso il lancio didi missili, il tiro di razzi a pinne retrattili all’US Naval Weapons Centre di China Lake. California, e il lancio di cinque bombe Mk-82 al poligono sperimentale per missili Pira dell’Edwards AFB.

Il sistema d’armi è, comunque, uguale a quello degli aerei della prima linea americana e la sua precisione di tiro è comunque paragonabile alla maggior parte dei caccia della sua classe. Il sistema di controllo del carico bellico permette all’ F-20 d’incorporare facilmente nuovi sistemi come vengono sviluppati.

Il futuro

II TIGERSHARK ha il più rapido tempo di decollo su allarme del mondo. E i dati sono impressionati: con l’avviamento del motore in meno di 30″, I’F-20 raggiunge il punto di rilascio freni in 55″ dall’allarme, cioè in 90″ meno di ogni caccia comparabile.

Con il suo buon rapporto spinta/peso di 1:1 l’F-20 può accelerare da Mach 0.3 a Mach 0.9 in 28″a, 3300 m di quota, con una lunghezza di decollo di 487 m.

Il programma di dimostrazione in volo ha fatto vedere alcune delle sue capacità: con una velocità intorno а mach 2l’aereo ha volato a circa 17.500 m di quota; con un angolo d’attacco di 35 gradi può volare a 70 nodi (127 km/h) e può manovrare a 7,2 g, ovvero all’80 per cento del suo limite di 9g. La sua velocità d’arrampicata é di 2.3 min per raggiungere la quota di 13.300 m dal punto di rilascio freni e il suo volo dimostrativo di 2 ore e 12 minuti è stato compiuto usando solo il carburante di bordo presente al decollo.

Ma il TIGERSHARK può veramente essere un competitore per i suoi avversari? I dati disponibili danno l’impressione che rispetto all’F-16A e ai MIRAGE 2000 possa essere paragonata in modo abbastanza favorevole.

L’USAF ha mostrato un interesse per il TIGERSHARK per le sue squadriglie di “aggressori” ma la Northrop non è disponibile a intraprendere la produzione di un piccolo numero di F20 perché così il costo del TIGERSHARK sarebbe fuori mercato, La Northrop ha citato come costo di un’unità “fly-away” il prezzo di 10,7 milioni di dollari 1983 che, secondo la società, è paragonabile a 11 milioni di dollari per 1’F-16/79, 12,4 milioni di dollari per 1’F-16A, e 17 milioni di dollari per il MIRAGE 2000. Il prezzo del TIGERSHARK comprendere naturalmente la cellula, le armi di bordo, il motore, e l’avionica.

Il costo di una unità di un programma base che comprende appoggio, pezzi di ricambio iniziali, quota parte delle spese di ricerca e sviluppo e un esemplare dell’aereo viene calcolata dalla Northrop pari a 13,1 milioni di dollari per l’F-20, 14,6 per l’F-16/79, 16,5 per l’F16A, e 22,6 milioni di dollari per il MIRAGE 2000, con un programma medio di 150 aerei.

È chiaro che il TIGERSHARK ha un prezzo competitivo anche se ciò dipenderà dal fatto che la società riesca a trovare ordini sicuri per 300/400 aerei. La cifra potrebbe sembrare molto cauta, ricordando il successo della serie F-5 e il fatto che si ritiene il mercato per questo tipo di aereo pari a circa 4000 esemplari, quanti sarebbero necessari per rimodernare le linee di volo da oggi alla fine del secolo.

Tale cifra è stata calcolata dalla Northrop durante lo studio del programma COBRA.

Ma il tempo non si ferma e ora ci sono molti concorrenti, tra cui il nuovo Dassault Breguet MIRAGE IIING, presentato all’ultimo salone del Bourget: cioè un MIRAGE III con controlli “fly-by-wire”, motore modernizzato e avionica multiruolo. che assomiglia molto al KFIR.

Altri rivali sono il MIRAGE 2000, con il suo missile aria-aria a medio raggio Matra 530F che dispone di una capacità di colpire oltre il raggio visivo, aereo senza concorrenti in questa classe, e naturalmente la serie dell’F-16.

Teoricamente il TIGERSHARK è simile ai suoi rivali, ma alla fine, come sempre, la decisione non dipenderà solo dalla qualità ma anche da altre considerazioni, come ad esempio la capacità di costruire l’aereo nel paese del cliente. Sarà molto interessante verificare i progressi di questo aereo nei confronti dei suoi competitori ei risultati presso le aviazioni militari mondiali, molte delle quali hanno già mandato delegati a valutare questo elegante caccia della Northrop.

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