Cifka Miklós
A jövő vadászrepülőgépei: a légtér urai
A vadászrepülőgépek kétségkívül a katonai harceszközök közül a legmarkánsabb jelenségek, és képességeik miatt abszolút erőt képviselnek, hiszen egy modern háborúban a légtér feletti uralom ha nem is teljes, de már fél győzelmet jelent.
Hajdanán a harci gépek eléggé feladatspecifikusak voltak, külön osztályt képviseltek a légtérben az ellenséges repülőgépek leküzdésére szolgáló elfogó vadászgépek, külön osztályt az ellenséges szárazföldi és vízi célpontok elleni csapásmérésre való vadászbombázók, és külön voltak harctéri felderítő gépek, amelyek a fotó- és radarberendezéseikkel az ellenséges szárazföldi erők helyzetét és erejét mérték fel. A hidegháború végével azonban ezek a viszonylag erősen elhatárolt osztályok kezdtek nyűggé válni, egy-egy modern vadászgép kifejlesztése, legyártása és üzemeltetése olyan hatalmas költségekkel járnak, hogy több, egymástól eltérő feladatkörű gépet párhuzamosan rendszerben tartani még a tehetősebb országok számára is luxussá vált.
A mai vadászgépekkel kapcsolatban alapvető elvárás a multifunkciós képesség, vagyis hogy a fenti három feladatkört egyaránt képesek legyenek ellátni. Légiharc rakétákkal felfegyverezve kivívhatják a légifölényt, hagyományos szabadesésű, vagy preciziós légibombákkal, irányítatlan és irányított rakétákkal felfegyverezve az ellenséges szárazföldi és tengeri erőket semmisíthetnek meg, felderítő-konténerrel felszerelve pedig akár valós időben is képesek a főhadiszállás számára az ellenséges szárazföldi csapatokról és bázisokról információt szolgáltatni.
Mint a korábbi esetekben, ismét kezdjük egy kis alapozással. A repülőgépre ható négy fő erő a tolóerő, amely előre hajtja, a légellenállás, amely fékezi a gépet, a gravitáció, vagyis a gép súlya, amely lefele húzza, valamint a felhajtóerő, ami ezzel szemben a levegőben tartja a repülőgépet. Ezek aránya adja meg, hogy fog a gép viselkedni a repülés közben. Ha túl nagy a légellenállása, akkor nem képes nagy sebességet elérni, hacsak nincs egy bivalyerős hajtóműve, ha túl nagy a tömege, akkor pedig sok felhajtóerőt kell termelni, hogy a levegőben maradhasson.
A repülőgépre ható négy fő erő
Magát a repülőgép szerkezetét sárkánynak, sárkányszerkezetnek hívja a szaknyelv. Ez alapvetően a gép törzséből, a levegőben maradáshoz szükséges felhajtóerőt termelő szárnyakból, a gép stabilizálásához és irányításához szükséges vezérsíkokból, a hajtóműből (vagy hajtóművekből), illetve a futóműből áll.
A törzs nem szorul különösebb magyarázatra, ehhez rögzítik a szárnyakat, és vezérsíkokat, valamint a legtöbb esetben ebben helyezik el a hajtóműveket is. A vadászgépek többségénél az elrendezés is azonos, a gép orrában foglalnak helyet a célok felderítéséhez és azonosításához szükséges érzékelők, mint a radar, vagy az infravörös kamera, mögötte foglal helyet a személyzet a pilótafülkében, ezután pedig a különféle kiszolgáló elektronikus és hidraulikus rendszerek, valamint a gép végében a hajtómű. A gép maga könnyű alumíniumszerkezet, illetve az utóbbi időben már egyre inkább teret nyernek a kompozit műanyagok, melyek könnyebbek és erősebbek elődeiknél.
A szárnyak feladata a gép levegőben tartása, amihez felhajtóerőt kell termelni. Ezt úgy érik el, hogy a szárny ívelt, a felső felülete nagyobb, mint az alsó, így felette a levegő gyorsabban áramol, mint alatta, vagyis a szárny felett kisebb lesz a nyomás, ami "felfele húzza" a szárnyat (lásd ábra fent). A szárny keresztmetszetét szárnyprofilnak hívják, ez határozza meg, hogy fog áramolni a levegő a szárny körül. Mivel a felhajtóerő jelentősen függ attól, hogy milyen sebességgel áramol a levegő, ezért az első probléma az ideális szárnyprofil megtalálása. Egyszerűsítve úgy néz ki, hogy ha túlságosan ívelt a profil, akkor rengeteg felhajtóerőt termel, de ezzel együtt nagyobb lesz a légellenállás is, vagyis nehezebb lesz nagy sebességet elérni. Ha viszont fordított a helyzet, akkor a gépnek nagyobb sebességgel kell haladnia ahhoz, hogy elegendő felhajtóerőt termeljen, vagyis fel tudjon emelkedni.
A másik fontos dolog az állásszög, azaz hogy a szárny milyen szöget zár be a haladási iránnyal, vagyis a levegőárammal. Ezt mindenki ismeri, aki egy gyorsan haladó autó vagy vonat ablakán kidugta a tenyerét. A leszálló repülőgépek orra például azért néz az ég felé, mivel a nagyobb állásszög miatt nagyobb a felhajtóerő keletkezik, viszont ezzel vigyázni kell: ha túl nagy az állásszög, a légáramlás leválhat a szárnyról, és megszűnik a felhajtóerő.
A szárnyak első részét belépőélnek, a hátsó részét kilépőélnek hívják. A kilépőél belső felére helyezik el az ívelőlapokat, amelyeket lefele kitérítve megnövelik a szárny íveltségét, így az több felhajtóerőt termel, viszont ezzel együtt megnő a légellenállás is. Az ívelőlap alkalmazása lehetővé teszi, hogy kisebb legyen a felszálláshoz, illetve a leszálláshoz szükséges sebesség. A kilépőél külső felén foglal helyet a csűrőkormány, amely a gép hossztengelye körüli forgást lehet kiváltani. A belépőéleken is elhelyezhetnek az áramlást megváltoztató szerkezeteket, mint például az orrsegédszárny, amely kis sebességnél a szárny feletti áramlást javítja úgy, hogy "lefújja" a szárny feletti örvényeket.
A szárnyak alakja és nyilazottsága (a szárny milyen szöget zár be a hossztengellyel) szintén nagyon fontos, nagyban befolyásolja, hogy viselkedik a repülőgép bizonyos sebességek mellett.
L-159
Egyenes szárny: A kis sebességű repüléshez (hangsebesség alatt) ideális, viszont nagy sebességnél jelentősen megnő a légellenállás, éppen ezért a mai vadászgépeknél csak ritkán, illetve a hangsebességnél lassabb típusoknál alkalmazzák.
MiG-17
Hátranyilazott szárny: Az 1950-es években kezdett elterjedni, mivel igen kedvező a hangsebesség körüli és feletti sebességtartományban, és minél nagyobb szögben nyilazzák hátra, annál jobb e tulajdonsága. Hátránya, hogy ez egyben károsan hat az alacsony sebességű repülésnél, például fel- és leszállásnál, hiszen a megfelelő felhajtóerő eléréséhez nagyobb sebességre van szűksége, vagyis nő a felszálláshoz szükséges sebesség.
F-5
Trapézszárny: Átmenet az előbbi kettő között, a belépőél nyilazott, de a kilépőél egyenes, vagy akár negatív szögben áll.
MiG-23
Variaszárny, vagyis változtatható szárnyállás: A szárnyállást változtatni lehet, így kis sebességű repülésnél egyenes szárnyként, nagy sebességű repülésnél pedig erősen hátranyilazott szárnyként viselkedik. Az 1960-as években ez tűnt az ideális megoldásnak a kis és a nagy sebességeknél egyaránt jól viselkedő gépek létrehozásához, több típuson is alkalmazták (pl. F-14, F-111, Tornado, MiG-23, Szu-24), de aztán a hátrányai miatt háttérbe szorult, mivel a szárnyállás változtatása bonyolult szerkezetett igényel, és plusz tömege sem elhanyagolható.
Mirage 2000
Deltaszárny: Vagyis a háromszög alakú szárny, a hátranyilazott szárnyhoz hasonlóan kedvező nagy sebességű repülésnél, de kis sebességnél nem termel elég felhajtóerőt, ugyanakkor merevebb szerkezet.
Szuhoj S-37/Szu-47
Előrenyilazott szárny: Meglehetősen szokatlan elrendezés. Már a II. VH-ban kísérleteztek vele a német mérnökök, de mivel teljesen másképpen viselkedik egy ilyen gép, mint hagyományos társai, és az akkori technikai szinten még nem tudtak megbirkózni a felmerülő problémákkal, csak évtizedek múlva repült az első valóban működőképes előrenyílatott szárnyú gép, az X-29, amelynél számítógépek segítették a kormányzást. Bizonyos aerodinamikai előnyökkel jár alkalmazása, de mind a mai napig inkább a hátrányai vannak túlsúlyban, ezért jobbára csak a kísérleti gépeken tűntek fel eddig.
A szárny törzsön való elhelyezése alapján beszélünk még alsószárnyas, középszárnyas és vállszárnyas elrendezésről. A vezérsíkok feladata a gép stabil repülésének és irányíthatóságának megvalósítása. Alapvetően két vezérsíkról beszélünk itt, az egyik a vízszintes vezérsík, amely a gép magassági kormánya, és a függőleges vezérsík, amely a függőleges tengely körüli elfordulást teszi lehetővé. A függőleges vezérsíkokat sok esetben osztott kivitelben készítik, vagyis nem egy, hanem két vezérsík van a gép farkán, mivel egyetlen vezérsík esetén túl nagyra kellene azt készíteni. Ritkán alkalmazott megoldás, de létezik, hogy a két vezérsík feladatát egy V alakban elhelyezett vezérsíkpár látja el.
Hagyományos elrendezés (mikor a félszárnyak mögött foglal helyet a vízszintes vezérsík) mellett előfordul, hogy nincs egyáltalán vízszintes vezérsík, ilyenkor a félszárny hátsó részén lévő kormánylapok felelnek a magassági kormányzásért is. Ilyen például a francia Dassault Mirage III., 5. és 2000 típuscsaládja. Ha a vízszintes vezérsíkot a félszárny előtt helyezik el, akkor kacsa-elrendezésről beszélünk (és kacsaszárnyról), sőt, olyan elrendezés is használatban van, ahol a hátsó vízszintes vezérsíkon kívül egy pár vízszintes vezérsíkot elhelyeztek a félszárnyak előtt is. Ez főleg a kis sebességű manővereknél javítja a gép repülési tulajdonságait.
A gázturbina felépítése
A vadászgépek erőforrása ma már kizárólag gázturbinás sugárhajtómű, amelynek alapvető működési elve megegyezik bármely belsőégésű motorral: levegőt szív be, összesűríti azt, majd üzemanyagot ad hozzá, amit begyújtanak, és az égéskor keletkező energiát használja munkavégzésre. A legáltalánosabb gázturbinánál ez úgy néz ki, hogy elől a beáramló levegőt a kompresszorfokozat lapátsorai összesűrítik, majd üzemanyagot (kerozint) porlasztanak az összesűrített levegőbe, és az égőtérben a levegő-üzemanyag keveréket elégetik. Az így keletkező égéstermékek egy turbinafokozatot hajtanak meg, melynek lapátsorai egy tengelyen foglalnak helyet a kompresszorfokozat lapátsoraival, vagyis az itt nyert energiával végzi a hajtómű a sűrítést. Az égéstermékek végül a fúvócsövön keresztül távoznak, és ez adja a tolóerőt, mely előre hajtja a gépet.
Kétáramú gázturbinának azt hívják, amikor az első kompresszorfokozatok után a légáram kettéválik, az egyik felét további kompresszorfokozatok sűrítik, majd az égéstérbe jut, a másik fele viszont kívül kerüli meg az égésteret és a turbinafokozatot, és csak a fúvócsőben egyesül újra a két légáram. Ez a megoldás gazdaságosabb üzemeltetést tesz lehetővé, és a fúvócsőben csökkenti a gázkeverék hőmérsékletét. A további tolóerő növelésre szolgál az utánégető, amelynél a hajtóműből kiáramló, még mindig viszonylag oxigéngazdag égéstermékbe üzemanyagot porlasztanak, és azt elégetve további plusz teljesítményt érnek el. A probléma ezzel "csak" annyi, hogy iszonyatosan eszi az üzemanyagot.
MiG-23-as bekapcsolt utánégetővel
A hajtóművek száma szerint az egyhajtóműves megoldás a gyakoribb, azon egyszerű megfontolásból, hogy olcsóbb valamint egyszerűbb, hiszen két hajtómű kétszer annyi karbantartás igényel. A két hajtómű ugyanakkor ad egy biztonsági tartalékot, hiszen az egyik hajtómű meghibásodása esetén szerencsés esetben még hazaevickélhet a gép. Ebből a megfontolásból döntött például az amerikai haditengerészet a kéthajtóműves gépek mellett (az utolsó egyhajtóműves típusuk az F-8-as volt, és annak 1987-es végleges kivonása után több mint 20 évvel, az F-35-ös lesz csak a következő). Az utóbbi időben az egyre nagyobb élettartam is elvárás lett, hiszen egy-egy hajtómű komoly összegekbe kerül, és nagyon költséges ha mondjuk 1000 repült óránként cserélni kell.
A futómű - noha jelentéktelennek tűnik - legalább annyira fontos, mint bármely másik szerkezeti elem, hiszen ez teszi lehetővé a szilárd talajon való mozgást. A mai vadászgépek szinte kizárólag 3 pontos, un. "tricikli" elrendezésű futóművel rendelkeznek, amely két főfutóból, és egy orrfutóból áll. Az, hogy milyen és mennyi futógörgővel rendelkező futóművet választanak a tervezők, függ attól, hogy milyen körülmények közé szánják a gépet. Például nem szilárd burkolatú, füves repterekről való alkalmazásnál a nagy méretű, többkerekes megoldás, erősebb futómű előnyt jelent, de ugyanakkor méretbeli hátrányt is, hiszen szilárd burkolatú kifutóra elég lenne egy kisebb és könnyebb szerkezet is. A repülőgép-hordózó fedélzetéről való fel- és leszállás megint más megoldást kíván, hiszen itt a visszatéréskor a szokásosnál is nagyobb igénybevételnek vannak kitéve, illetve a gőzkatapultról való indításnál a gőzkatapult maga a futóműhöz csatlakozik, tehát eléggé szilárdra kell megtervezni. Képességek
A vadászgépek teljesítménye és tudása nagyban függ attól, hogy milyen feladatra szánták őket. Egy elfogó vadászgépnek elsősorban gyorsnak és igen jól manőverezhetőnek kell lennie, egy vadászbombázónak a nagy fegyverterhelés és a nagy hatótávolság előny, egy csatarepülőgépnél pedig a nagy fegyverterhelés és a minél nagyobb túlélőképesség számít, és így tovább. Mivel az utóbbi időben a többfeladatú harci gépek bizonyultak csak életképesnek, ezért egyfajta közös többszöröst kellett találni, hogy mindegyik feladatkörben megállják a helyüket.
A gépek sebessége a II. Világháború után folyamatosan nőtt, az 1950-es években már átlépték a hangsebességet, az 1960-as években pedig annak kétszeresével is repültek, sőt, egyes típusok csaknem háromszorosával. Viszont a nagy sebesség elérése sok problémát is felhoz, elsősorban az üzemanyag-fogyasztás miatt. Még a mai harci gépek többsége is általánosan hangsebesség alatt, vagy a körül repül, mivel ilyen sebességnél gazdaságos a hajtóművek fogyasztása. A hangsebesség átlépéséhez, és az annál gyorsabban való haladáshoz igénybe kell venni az utánégetőt, amely viszont rövid idő alatt elfogyasztja a rendelkezésre álló üzemanyagot. Így aztán bármilyen meglepő, a vadászgépek még teljesen teli tartállyal is csak alig 15-20 percig képesek teljes sebességgel haladni, utána sürgősen vagy le kell szállniuk, vagy üzemanyagot felvenniük a levegőben.
Az egyik megoldás a pótüzemanyagtartály, amelyet a törzs és/vagy a szárnyak alatti tartókra lehet szerelni, és jelentősen megnövelik a rendelkezésre álló mennyiséget azon az áron, hogy cserébe kevesebb fegyverzetet vihet magával a gép, és a nagy póttartály lerontja a repülési tulajdonságokat - éppen ezért légiharc előtt a póttartályokat le szokták dobni, hogy ne "akadályozza" a gépet. Az utóbbi időben kezdtek elterjedni a törzs hátrészére vagy oldalára felszerelhető áramvonalas póttartályok, amelyek ugyan szintén rontanak valamennyit a vadászgép képességein, de még mindig kevesebbet, mint a szárny vagy törzs alatti tartályok, ráadásul nem veszik el a fegyverek elöl a helyet.
F-15-ös légi utántöltés közben, szárnyai alatt egy-egy 610 gallonos póttartállyal
Az egyik legjobb megoldás a légi utántöltés lehetősége, hiszen így akár többször is feltölthetik a repülőgépet üzemanyaggal például járőrözés közben, vagyis amíg normális esetben csak mondjuk egy órát tölthetne a gép levegőben, a többszöri utántöltéssel ez akár 2-3-4 óráig is kitolható, vagyis ennyivel kevesebbszer kell le- és felszállni, illetve a járőrözésre váltógépet biztosítani. A légi utántöltés a hatótávolság kitolását is lehetővé teszi, elvileg szinte bármekkora távolságra való repülést lehetővé téve.
A gépek végsebessége terén a kétszeres hangsebesség körüli érték tekinthető átlagosnak, ennél nagyobbra ritkán lenne szükség, és például a légi harcoknál az "ideális" sebesség a hangsebesség körül van, hiszen ilyen sebességnél a legjobb a gépek manőverező képessége. Ugyanakkor a legújabb gépekkel kapcsolatos egyik elvárás az ún. szupercirkálás képessége, vagyis a hangsebesség átlépése utánégető használata nélkül, sőt, az, hogy még manőverezés közben is elegendő legyen a tolóerő ahhoz, hogy ne lassuljanak le a hangsebesség alá.
Az F/A-22 esetén követelmény volt a szupercirkálás képessége
A vadászgépek manőverező képessége viszonylag egyszerűnek tűnő tétel, ám valójában nagyon is összetett. Főként a gépre ható alapvető négy erőtől (tolóerő, légellenállás, tömeg és felhajtóerő) függ, illetve a gép kormányozhatóságától, vagyis az ideális vadász könnyű, erős hajtóműve van, és kicsi a légellenállása. A tolóerő és a tömeg aránya az egyik alapvető adat, ha ez a viszonyszám 1 felett van, az már jó értéknek számít. Persze itt nem a maximális felszálló tömeggel kell számolni, hiszen az üzemanyag egy része ekkora már kifogyott, valamint légiharcnál nincs is teljesen kihasználva a lehetséges fegyverterhelés.
A manőverezőképesség növelésére az egyik lehetőség a tolóerővektor-kormányzás, amikor a hajtómű fúvócsövénél terelőlapokat helyeznek el, vagy a fúvócső vége egészében elmozgatható, így térítve el a kiáramló gázsugarat. E megoldás előnye, hogy bármilyen sebességnél és állásszögnél hatásos kormányzást tesz lehetővé, szemben a hagyományos vezérsíkokkal, amelyeknél csökkenhet, illetve megszűnik a kormányhatás, ha a légáram leválik róla a kis sebesség vagy a nagy állásszög miatt.
A manőverező képesség másik fontos tétele a gép stabilitása. Stabil gépnél ha a pilóta nem nyúl a kormányszervekhez, akkor az irányát és a magasságát (többé-kevésbé) tartja, vagyis egyenesen repül. Ez ideális például utas- és teherszállító gépeknél, hiszen a pilótának minimális erőfeszítésébe kerül a gép irányítása. Azonban ez a manőverező képesség kárára is megy, hiszen sokkal nehezebb "eltéríteni" a repülési irányától. Az instabil gép ezzel szemben folyamatosan bedőlne, süllyedne, emelkedne, egyszóval bármit csinál, csak éppen egyenesen nem akar repülni. Így sokkal gyorsabban képes a pilóta utasításainak engedelmeskedni, de ugyanakkor a pilótának még csak egy sima, egyenes vonalú repülés is folyamatos munkát adna, hogy "visszaterelje" a helyes irányba a gépet, ami nagyon megterhelő.
Egy tipikus példa az instabil tervezésű vadászgépre az Eurofighter
A mai gépek döntő többségében a pilóta már nem közvetlenül irányítja a kormányfelületeket és vezérsíkokat, hanem a kormányszervek a pilóta utasításait csak egy számítógépnek adják tovább, és a számítógép irányítja a kormányfelületeket. Ha a pilóta "középen" tartja a botkormányt, akkor a számítógép úgy értékeli, hogy egyenesen akar repülni, ezért ennek megfelelően irányban tartja a gépet, ha pedig kitéríti valamerre, akkor a különféle paramétereknek megfelelően dönti el, hogy mely kormányfelületeket kell kitérítenie, és milyen mértékben. A teljesen számítógépes vezérlést hívják Fly-By-Wire rendszernek. Ez a megoldás egyfelől könnyíti a pilóta dolgát, másfelől lehetővé teszi, hogy mérnökök egy instabil repülőgépet tervezzenek, mely gyorsabban és jobban képes manőverezni.
Persze hátulütője is van: a számítógép programozásától függ, hogy adott esetben mit reagál a pilóta utasításaira, és megeshet, hogy a pilóta akarata és a számítógép értelmezése nem találkozik. Emiatt a pilóták egy része kritikus a rendszerrel kapcsolatban, hiszen megeshet, hogy egy vad manővernél a számítógép felülbírálja a pilóta utasításait, mert a programozás szerint a manőver túlterhelné a gépet. Szintén lehetséges, hogy a gép saját magát vezesse, például nagy sebességű talaj feletti repülésben a pilóta reakcióideje egyszerűen túl nagy ahhoz, hogy képes legyen a hangsebességgel, a talajtól mindössze 50 méterre haladó repülőgépet irányítani. Ilyenkor a radar adatai alapján a számítógép vezeti a gépet, és a pilóta csaknem utasként felügyelheti azt. A Fly-By-Wire rendszer további előnye, hogy immár nincs szükség a botkormány középen való elhelyezésére, ami előnyős volt akkor, amikor még a pilóta erőkifejtése arányos volt a kormányfelületekhez továbbított erővel. Manapság inkább a pilóta jobb kezéhez került kis joystick kezd elterjedni, melynek mozgatásához csupán csuklómozdulatokra van szükség.
Ha már itt tartunk, nem árt eloszlatni egy legalábbis mosolygásra okot adó tévhitet amely egy bizonyos vadászgép fordulóköre és Magyarország légtérhatárainak mérete között próbál egyenlőséget vonni: ennek ugyanis semmi alapja. A vadászgépek képesek akár teljes sebesség mellett is viszonylag szűken megfordulni, legfeljebb a sebességük kopik el. De ugye fent már utaltam arra, hogy teljes sebességgel viszonylag ritkán szoktak repülni a vadászgépek, utazósebesség környékén pedig akár egy kisebb település felett is képesek teljes fordulatot venni, és akkor azt a lehetőséget még fel sem vetettük, hogy a három dimenzióban való mozgás következtében a fordulót végre lehet hajtani a függőleges tengelyen is... A pilótafülke
Ezen kis kitérő után át is nyergelünk a pilótafülkébe. A pilótafülke elhelyezése kulcsfontosságú, hiszen a jó kilátás nagyban segíti a gép irányítását, valamint fordulóharcban a vizuális célkövetést, emiatt aztán a legtöbb mai vadászgép pilótafülkéje ennek megfelelően szinte körkörös kilátást biztosító nagy "buborék" kabintetővel rendelkezik. Ugyanakkor meg is kell védenie lehetőleg a pilótát, ám a páncélozás csak az alacsonyan repülő támadógépeknél, mint az A-10 vagy a Szu-25 jellemző, hiszen jelentős súlytöbbletet jelent.
Az 1960-as és 70-es években a gépek műszerfala úgy nézett ki, mint egy rémálom: tele analóg műszerekkel, melyek számtalan adattal bombázták a pilótát, és számtalan kapcsoló, melyek száma folyamatosan gyarapodott, ahogy egyre fejlettebbek lettek a gépek, és egyre újabb eszközök kerültek beépítésre. Az egyszemélyes gépeknél a pilótára hárul minden feladat. Nemcsak a vezetnie kell a gépet, de neki kell navigálnia, figyelni a gép műszaki paramétereit, felderíteni az ellenséget, a fegyverrendszereket kezelni, és tartani a kapcsolatot a rádión a társakkal valamint a földi irányítással. Nem is meglepő, hogy az 1960-as években terjedni kezdtek a kétszemélyes gépek, általában a pilóta és a fegyveroperátor-navigátor munkamegosztásban. Még ma is fel-felmerül gépbeszerzéseknél, hogy egy, avagy kétfős legénység lenne az ideális.
Egy 1960-as évekbeli MiG-21-es és egy mai Eurofighter műszerfala
Persze azóta a műszerfalak is átalakultak, a legtöbb típusban ma már legfeljebb a legalapvetőbb analóg műszerekből (műhorizont, magasságmérő, stb.) van egy-egy darab a biztonság kedvéért, de az adatokat többségében két-három-négy, általában színes kijelzőn jelenítik meg, és mindig azokat, amelyekre az adott esetben a pilótának szüksége van. Például le- és felszállásnál nincs szükség a fegyverzet állapotára, vagy a radar üzemmódokra, viszont fontos a futómű, a féklapok és ívelőlapok állapotát ismerni, ilyenkor ezek kerülnek a kijelzőkre. A kapcsoló és gombok mezejében rendet vágni is segítenek a kijelzők: a körülöttük elhelyezett nyomógombok segítségével lehet a szükséges utasításokat végrehajtani, és a gombokhoz mindig a kijelzőn éppen feltüntetett funkciók vannak hozzárendelve. Persze harc közben nincs idő a kijelzők melletti gombokkal foglalkozni, ezért valósították meg azt, hogy a botkormányon és a gázkaron helyeztek el minden olyan kezelőszervet, amelyre az adott helyzetben a pilótának szüksége lehet. Ez a HOTAS, vagyis a "kezek a gázkaron és a kormányon" rendszer.
A jelenlegi vadászgépek legnagyobb előrelépése a digitális technikának köszönhető. A műholdas navigációs rendszerek, a digitális adatkapcsolat, mellyel a célpontok helyzetét anélkül láthatja a pilóta, hogy a saját radarját bekapcsolja, az "üveg-pilótafülke", ahol az analóg műszerek helyét nagyméretű színes kijelzők veszik át, egészen a hang által vezérelt fedélzeti rendszerekig. Az is tervben van, hogy a fülkében a kilátást akadályozó részeken (mint a padló vagy a gép orra) a pilóta keresztüllásson, mégpedig úgy, hogy kis kamerák képéből egy számítógép által összerakott képet vetítenek a sisakkijelzőjére. Ezzel az is megvalósítható, hogy a pilótafülkének magának már nem is kell viszonylag nagy légellenállású, átlátszó buborék kabintető, sőt a megszokott helyéről áthelyezzék mondjuk a gép közepébe besüllyesztve.
Az orosz K-36D katapultülés
A pilóta egy katapultülésben ül, mely képes akár a földön, álló helyzetben lévő gépéből is biztonságosan kimenekíteni (ezt hívják dupla nullás képességnek, vagyis hogy 0 méter magasból, 0 km/h sebességgel haladó (ill. álló) gépből is képes kimenteni a pilótát), vagy akár nagy sebességnél és magasságnál, és az adott körülményekhez igazodva viselkedik. Például kis magasságban azonnal leválik, hogy a pilóta ernyője minél hamarabb kinyílhasson, nagy magasságnál viszont stabilizált zuhanással először biztonságos magasságba süllyed, és közben a pilótát is ellátja oxigénnel egy kis beépített tartályból.
A repülés közben egy speciális öltözék is megkövetelt, melybe felfújható párnákat varrtak, a komoly manőverek közben ugyanis a pilótára erős gyorsulás (G-terhelés) hat, amely miatt a vér vagy a lábak felé, vagy a fejbe tódulhat, így először a látását veszti el (beszűkűl, majd teljesen elsötétedik, ill. fejbe áramló vérnél vöröslátás alakul ki), majd az eszméletét. Ezek a párnák a lábakat ill. a testet összeszorítva visszapumpálják a vért a fejbe, így a pilóta nem veszti el a látását, és nem ájul el - egy bizonyos szintig. Hogy ki meddig bírja, nagyban függ az emberi adottságoktól. Egy hétköznapi ember rövid ideig képes elviselni 4-6 g gyorsulást (vagyis a földi gravitáció ennyiszerese hat rá), megfelelő légzéstechnikával és ruhában ez kitolható 9-12 g-ig. Negatív irányban (vagyis amikor a fejbe tódul a vér) a hatás sokkal jelentősebb, általában a -3 g körüli érték a határ, vagyis nem meglepő, hogy a manőverek közben inkább a pozitív túlterhelésre hajtanak, és a gépek kiképzése is ennek megfelelő.
Hajdanán a harci gépek eléggé feladatspecifikusak voltak, külön osztályt képviseltek a légtérben az ellenséges repülőgépek leküzdésére szolgáló elfogó vadászgépek, külön osztályt az ellenséges szárazföldi és vízi célpontok elleni csapásmérésre való vadászbombázók, és külön voltak harctéri felderítő gépek, amelyek a fotó- és radarberendezéseikkel az ellenséges szárazföldi erők helyzetét és erejét mérték fel. A hidegháború végével azonban ezek a viszonylag erősen elhatárolt osztályok kezdtek nyűggé válni, egy-egy modern vadászgép kifejlesztése, legyártása és üzemeltetése olyan hatalmas költségekkel járnak, hogy több, egymástól eltérő feladatkörű gépet párhuzamosan rendszerben tartani még a tehetősebb országok számára is luxussá vált.
A mai vadászgépekkel kapcsolatban alapvető elvárás a multifunkciós képesség, vagyis hogy a fenti három feladatkört egyaránt képesek legyenek ellátni. Légiharc rakétákkal felfegyverezve kivívhatják a légifölényt, hagyományos szabadesésű, vagy preciziós légibombákkal, irányítatlan és irányított rakétákkal felfegyverezve az ellenséges szárazföldi és tengeri erőket semmisíthetnek meg, felderítő-konténerrel felszerelve pedig akár valós időben is képesek a főhadiszállás számára az ellenséges szárazföldi csapatokról és bázisokról információt szolgáltatni.
Mint a korábbi esetekben, ismét kezdjük egy kis alapozással. A repülőgépre ható négy fő erő a tolóerő, amely előre hajtja, a légellenállás, amely fékezi a gépet, a gravitáció, vagyis a gép súlya, amely lefele húzza, valamint a felhajtóerő, ami ezzel szemben a levegőben tartja a repülőgépet. Ezek aránya adja meg, hogy fog a gép viselkedni a repülés közben. Ha túl nagy a légellenállása, akkor nem képes nagy sebességet elérni, hacsak nincs egy bivalyerős hajtóműve, ha túl nagy a tömege, akkor pedig sok felhajtóerőt kell termelni, hogy a levegőben maradhasson.
A repülőgépre ható négy fő erő
Magát a repülőgép szerkezetét sárkánynak, sárkányszerkezetnek hívja a szaknyelv. Ez alapvetően a gép törzséből, a levegőben maradáshoz szükséges felhajtóerőt termelő szárnyakból, a gép stabilizálásához és irányításához szükséges vezérsíkokból, a hajtóműből (vagy hajtóművekből), illetve a futóműből áll.
A törzs nem szorul különösebb magyarázatra, ehhez rögzítik a szárnyakat, és vezérsíkokat, valamint a legtöbb esetben ebben helyezik el a hajtóműveket is. A vadászgépek többségénél az elrendezés is azonos, a gép orrában foglalnak helyet a célok felderítéséhez és azonosításához szükséges érzékelők, mint a radar, vagy az infravörös kamera, mögötte foglal helyet a személyzet a pilótafülkében, ezután pedig a különféle kiszolgáló elektronikus és hidraulikus rendszerek, valamint a gép végében a hajtómű. A gép maga könnyű alumíniumszerkezet, illetve az utóbbi időben már egyre inkább teret nyernek a kompozit műanyagok, melyek könnyebbek és erősebbek elődeiknél.
A szárnyak feladata a gép levegőben tartása, amihez felhajtóerőt kell termelni. Ezt úgy érik el, hogy a szárny ívelt, a felső felülete nagyobb, mint az alsó, így felette a levegő gyorsabban áramol, mint alatta, vagyis a szárny felett kisebb lesz a nyomás, ami "felfele húzza" a szárnyat (lásd ábra fent). A szárny keresztmetszetét szárnyprofilnak hívják, ez határozza meg, hogy fog áramolni a levegő a szárny körül. Mivel a felhajtóerő jelentősen függ attól, hogy milyen sebességgel áramol a levegő, ezért az első probléma az ideális szárnyprofil megtalálása. Egyszerűsítve úgy néz ki, hogy ha túlságosan ívelt a profil, akkor rengeteg felhajtóerőt termel, de ezzel együtt nagyobb lesz a légellenállás is, vagyis nehezebb lesz nagy sebességet elérni. Ha viszont fordított a helyzet, akkor a gépnek nagyobb sebességgel kell haladnia ahhoz, hogy elegendő felhajtóerőt termeljen, vagyis fel tudjon emelkedni.
A másik fontos dolog az állásszög, azaz hogy a szárny milyen szöget zár be a haladási iránnyal, vagyis a levegőárammal. Ezt mindenki ismeri, aki egy gyorsan haladó autó vagy vonat ablakán kidugta a tenyerét. A leszálló repülőgépek orra például azért néz az ég felé, mivel a nagyobb állásszög miatt nagyobb a felhajtóerő keletkezik, viszont ezzel vigyázni kell: ha túl nagy az állásszög, a légáramlás leválhat a szárnyról, és megszűnik a felhajtóerő.
A szárnyak első részét belépőélnek, a hátsó részét kilépőélnek hívják. A kilépőél belső felére helyezik el az ívelőlapokat, amelyeket lefele kitérítve megnövelik a szárny íveltségét, így az több felhajtóerőt termel, viszont ezzel együtt megnő a légellenállás is. Az ívelőlap alkalmazása lehetővé teszi, hogy kisebb legyen a felszálláshoz, illetve a leszálláshoz szükséges sebesség. A kilépőél külső felén foglal helyet a csűrőkormány, amely a gép hossztengelye körüli forgást lehet kiváltani. A belépőéleken is elhelyezhetnek az áramlást megváltoztató szerkezeteket, mint például az orrsegédszárny, amely kis sebességnél a szárny feletti áramlást javítja úgy, hogy "lefújja" a szárny feletti örvényeket.
A szárnyak alakja és nyilazottsága (a szárny milyen szöget zár be a hossztengellyel) szintén nagyon fontos, nagyban befolyásolja, hogy viselkedik a repülőgép bizonyos sebességek mellett.
L-159
Egyenes szárny: A kis sebességű repüléshez (hangsebesség alatt) ideális, viszont nagy sebességnél jelentősen megnő a légellenállás, éppen ezért a mai vadászgépeknél csak ritkán, illetve a hangsebességnél lassabb típusoknál alkalmazzák.
MiG-17
Hátranyilazott szárny: Az 1950-es években kezdett elterjedni, mivel igen kedvező a hangsebesség körüli és feletti sebességtartományban, és minél nagyobb szögben nyilazzák hátra, annál jobb e tulajdonsága. Hátránya, hogy ez egyben károsan hat az alacsony sebességű repülésnél, például fel- és leszállásnál, hiszen a megfelelő felhajtóerő eléréséhez nagyobb sebességre van szűksége, vagyis nő a felszálláshoz szükséges sebesség.
F-5
Trapézszárny: Átmenet az előbbi kettő között, a belépőél nyilazott, de a kilépőél egyenes, vagy akár negatív szögben áll.
MiG-23
Variaszárny, vagyis változtatható szárnyállás: A szárnyállást változtatni lehet, így kis sebességű repülésnél egyenes szárnyként, nagy sebességű repülésnél pedig erősen hátranyilazott szárnyként viselkedik. Az 1960-as években ez tűnt az ideális megoldásnak a kis és a nagy sebességeknél egyaránt jól viselkedő gépek létrehozásához, több típuson is alkalmazták (pl. F-14, F-111, Tornado, MiG-23, Szu-24), de aztán a hátrányai miatt háttérbe szorult, mivel a szárnyállás változtatása bonyolult szerkezetett igényel, és plusz tömege sem elhanyagolható.
Mirage 2000
Deltaszárny: Vagyis a háromszög alakú szárny, a hátranyilazott szárnyhoz hasonlóan kedvező nagy sebességű repülésnél, de kis sebességnél nem termel elég felhajtóerőt, ugyanakkor merevebb szerkezet.
Szuhoj S-37/Szu-47
Előrenyilazott szárny: Meglehetősen szokatlan elrendezés. Már a II. VH-ban kísérleteztek vele a német mérnökök, de mivel teljesen másképpen viselkedik egy ilyen gép, mint hagyományos társai, és az akkori technikai szinten még nem tudtak megbirkózni a felmerülő problémákkal, csak évtizedek múlva repült az első valóban működőképes előrenyílatott szárnyú gép, az X-29, amelynél számítógépek segítették a kormányzást. Bizonyos aerodinamikai előnyökkel jár alkalmazása, de mind a mai napig inkább a hátrányai vannak túlsúlyban, ezért jobbára csak a kísérleti gépeken tűntek fel eddig.
A szárny törzsön való elhelyezése alapján beszélünk még alsószárnyas, középszárnyas és vállszárnyas elrendezésről. A vezérsíkok feladata a gép stabil repülésének és irányíthatóságának megvalósítása. Alapvetően két vezérsíkról beszélünk itt, az egyik a vízszintes vezérsík, amely a gép magassági kormánya, és a függőleges vezérsík, amely a függőleges tengely körüli elfordulást teszi lehetővé. A függőleges vezérsíkokat sok esetben osztott kivitelben készítik, vagyis nem egy, hanem két vezérsík van a gép farkán, mivel egyetlen vezérsík esetén túl nagyra kellene azt készíteni. Ritkán alkalmazott megoldás, de létezik, hogy a két vezérsík feladatát egy V alakban elhelyezett vezérsíkpár látja el.
Hagyományos elrendezés (mikor a félszárnyak mögött foglal helyet a vízszintes vezérsík) mellett előfordul, hogy nincs egyáltalán vízszintes vezérsík, ilyenkor a félszárny hátsó részén lévő kormánylapok felelnek a magassági kormányzásért is. Ilyen például a francia Dassault Mirage III., 5. és 2000 típuscsaládja. Ha a vízszintes vezérsíkot a félszárny előtt helyezik el, akkor kacsa-elrendezésről beszélünk (és kacsaszárnyról), sőt, olyan elrendezés is használatban van, ahol a hátsó vízszintes vezérsíkon kívül egy pár vízszintes vezérsíkot elhelyeztek a félszárnyak előtt is. Ez főleg a kis sebességű manővereknél javítja a gép repülési tulajdonságait.
A vadászgépek erőforrása ma már kizárólag gázturbinás sugárhajtómű, amelynek alapvető működési elve megegyezik bármely belsőégésű motorral: levegőt szív be, összesűríti azt, majd üzemanyagot ad hozzá, amit begyújtanak, és az égéskor keletkező energiát használja munkavégzésre. A legáltalánosabb gázturbinánál ez úgy néz ki, hogy elől a beáramló levegőt a kompresszorfokozat lapátsorai összesűrítik, majd üzemanyagot (kerozint) porlasztanak az összesűrített levegőbe, és az égőtérben a levegő-üzemanyag keveréket elégetik. Az így keletkező égéstermékek egy turbinafokozatot hajtanak meg, melynek lapátsorai egy tengelyen foglalnak helyet a kompresszorfokozat lapátsoraival, vagyis az itt nyert energiával végzi a hajtómű a sűrítést. Az égéstermékek végül a fúvócsövön keresztül távoznak, és ez adja a tolóerőt, mely előre hajtja a gépet.
Kétáramú gázturbinának azt hívják, amikor az első kompresszorfokozatok után a légáram kettéválik, az egyik felét további kompresszorfokozatok sűrítik, majd az égéstérbe jut, a másik fele viszont kívül kerüli meg az égésteret és a turbinafokozatot, és csak a fúvócsőben egyesül újra a két légáram. Ez a megoldás gazdaságosabb üzemeltetést tesz lehetővé, és a fúvócsőben csökkenti a gázkeverék hőmérsékletét. A további tolóerő növelésre szolgál az utánégető, amelynél a hajtóműből kiáramló, még mindig viszonylag oxigéngazdag égéstermékbe üzemanyagot porlasztanak, és azt elégetve további plusz teljesítményt érnek el. A probléma ezzel "csak" annyi, hogy iszonyatosan eszi az üzemanyagot.
MiG-23-as bekapcsolt utánégetővel
A hajtóművek száma szerint az egyhajtóműves megoldás a gyakoribb, azon egyszerű megfontolásból, hogy olcsóbb valamint egyszerűbb, hiszen két hajtómű kétszer annyi karbantartás igényel. A két hajtómű ugyanakkor ad egy biztonsági tartalékot, hiszen az egyik hajtómű meghibásodása esetén szerencsés esetben még hazaevickélhet a gép. Ebből a megfontolásból döntött például az amerikai haditengerészet a kéthajtóműves gépek mellett (az utolsó egyhajtóműves típusuk az F-8-as volt, és annak 1987-es végleges kivonása után több mint 20 évvel, az F-35-ös lesz csak a következő). Az utóbbi időben az egyre nagyobb élettartam is elvárás lett, hiszen egy-egy hajtómű komoly összegekbe kerül, és nagyon költséges ha mondjuk 1000 repült óránként cserélni kell.
A futómű - noha jelentéktelennek tűnik - legalább annyira fontos, mint bármely másik szerkezeti elem, hiszen ez teszi lehetővé a szilárd talajon való mozgást. A mai vadászgépek szinte kizárólag 3 pontos, un. "tricikli" elrendezésű futóművel rendelkeznek, amely két főfutóból, és egy orrfutóból áll. Az, hogy milyen és mennyi futógörgővel rendelkező futóművet választanak a tervezők, függ attól, hogy milyen körülmények közé szánják a gépet. Például nem szilárd burkolatú, füves repterekről való alkalmazásnál a nagy méretű, többkerekes megoldás, erősebb futómű előnyt jelent, de ugyanakkor méretbeli hátrányt is, hiszen szilárd burkolatú kifutóra elég lenne egy kisebb és könnyebb szerkezet is. A repülőgép-hordózó fedélzetéről való fel- és leszállás megint más megoldást kíván, hiszen itt a visszatéréskor a szokásosnál is nagyobb igénybevételnek vannak kitéve, illetve a gőzkatapultról való indításnál a gőzkatapult maga a futóműhöz csatlakozik, tehát eléggé szilárdra kell megtervezni. Képességek
A vadászgépek teljesítménye és tudása nagyban függ attól, hogy milyen feladatra szánták őket. Egy elfogó vadászgépnek elsősorban gyorsnak és igen jól manőverezhetőnek kell lennie, egy vadászbombázónak a nagy fegyverterhelés és a nagy hatótávolság előny, egy csatarepülőgépnél pedig a nagy fegyverterhelés és a minél nagyobb túlélőképesség számít, és így tovább. Mivel az utóbbi időben a többfeladatú harci gépek bizonyultak csak életképesnek, ezért egyfajta közös többszöröst kellett találni, hogy mindegyik feladatkörben megállják a helyüket.
A gépek sebessége a II. Világháború után folyamatosan nőtt, az 1950-es években már átlépték a hangsebességet, az 1960-as években pedig annak kétszeresével is repültek, sőt, egyes típusok csaknem háromszorosával. Viszont a nagy sebesség elérése sok problémát is felhoz, elsősorban az üzemanyag-fogyasztás miatt. Még a mai harci gépek többsége is általánosan hangsebesség alatt, vagy a körül repül, mivel ilyen sebességnél gazdaságos a hajtóművek fogyasztása. A hangsebesség átlépéséhez, és az annál gyorsabban való haladáshoz igénybe kell venni az utánégetőt, amely viszont rövid idő alatt elfogyasztja a rendelkezésre álló üzemanyagot. Így aztán bármilyen meglepő, a vadászgépek még teljesen teli tartállyal is csak alig 15-20 percig képesek teljes sebességgel haladni, utána sürgősen vagy le kell szállniuk, vagy üzemanyagot felvenniük a levegőben.
Az egyik megoldás a pótüzemanyagtartály, amelyet a törzs és/vagy a szárnyak alatti tartókra lehet szerelni, és jelentősen megnövelik a rendelkezésre álló mennyiséget azon az áron, hogy cserébe kevesebb fegyverzetet vihet magával a gép, és a nagy póttartály lerontja a repülési tulajdonságokat - éppen ezért légiharc előtt a póttartályokat le szokták dobni, hogy ne "akadályozza" a gépet. Az utóbbi időben kezdtek elterjedni a törzs hátrészére vagy oldalára felszerelhető áramvonalas póttartályok, amelyek ugyan szintén rontanak valamennyit a vadászgép képességein, de még mindig kevesebbet, mint a szárny vagy törzs alatti tartályok, ráadásul nem veszik el a fegyverek elöl a helyet.
F-15-ös légi utántöltés közben, szárnyai alatt egy-egy 610 gallonos póttartállyal
Az egyik legjobb megoldás a légi utántöltés lehetősége, hiszen így akár többször is feltölthetik a repülőgépet üzemanyaggal például járőrözés közben, vagyis amíg normális esetben csak mondjuk egy órát tölthetne a gép levegőben, a többszöri utántöltéssel ez akár 2-3-4 óráig is kitolható, vagyis ennyivel kevesebbszer kell le- és felszállni, illetve a járőrözésre váltógépet biztosítani. A légi utántöltés a hatótávolság kitolását is lehetővé teszi, elvileg szinte bármekkora távolságra való repülést lehetővé téve.
A gépek végsebessége terén a kétszeres hangsebesség körüli érték tekinthető átlagosnak, ennél nagyobbra ritkán lenne szükség, és például a légi harcoknál az "ideális" sebesség a hangsebesség körül van, hiszen ilyen sebességnél a legjobb a gépek manőverező képessége. Ugyanakkor a legújabb gépekkel kapcsolatos egyik elvárás az ún. szupercirkálás képessége, vagyis a hangsebesség átlépése utánégető használata nélkül, sőt, az, hogy még manőverezés közben is elegendő legyen a tolóerő ahhoz, hogy ne lassuljanak le a hangsebesség alá.
Az F/A-22 esetén követelmény volt a szupercirkálás képessége
A vadászgépek manőverező képessége viszonylag egyszerűnek tűnő tétel, ám valójában nagyon is összetett. Főként a gépre ható alapvető négy erőtől (tolóerő, légellenállás, tömeg és felhajtóerő) függ, illetve a gép kormányozhatóságától, vagyis az ideális vadász könnyű, erős hajtóműve van, és kicsi a légellenállása. A tolóerő és a tömeg aránya az egyik alapvető adat, ha ez a viszonyszám 1 felett van, az már jó értéknek számít. Persze itt nem a maximális felszálló tömeggel kell számolni, hiszen az üzemanyag egy része ekkora már kifogyott, valamint légiharcnál nincs is teljesen kihasználva a lehetséges fegyverterhelés.
A manőverezőképesség növelésére az egyik lehetőség a tolóerővektor-kormányzás, amikor a hajtómű fúvócsövénél terelőlapokat helyeznek el, vagy a fúvócső vége egészében elmozgatható, így térítve el a kiáramló gázsugarat. E megoldás előnye, hogy bármilyen sebességnél és állásszögnél hatásos kormányzást tesz lehetővé, szemben a hagyományos vezérsíkokkal, amelyeknél csökkenhet, illetve megszűnik a kormányhatás, ha a légáram leválik róla a kis sebesség vagy a nagy állásszög miatt.
A manőverező képesség másik fontos tétele a gép stabilitása. Stabil gépnél ha a pilóta nem nyúl a kormányszervekhez, akkor az irányát és a magasságát (többé-kevésbé) tartja, vagyis egyenesen repül. Ez ideális például utas- és teherszállító gépeknél, hiszen a pilótának minimális erőfeszítésébe kerül a gép irányítása. Azonban ez a manőverező képesség kárára is megy, hiszen sokkal nehezebb "eltéríteni" a repülési irányától. Az instabil gép ezzel szemben folyamatosan bedőlne, süllyedne, emelkedne, egyszóval bármit csinál, csak éppen egyenesen nem akar repülni. Így sokkal gyorsabban képes a pilóta utasításainak engedelmeskedni, de ugyanakkor a pilótának még csak egy sima, egyenes vonalú repülés is folyamatos munkát adna, hogy "visszaterelje" a helyes irányba a gépet, ami nagyon megterhelő.
Egy tipikus példa az instabil tervezésű vadászgépre az Eurofighter
A mai gépek döntő többségében a pilóta már nem közvetlenül irányítja a kormányfelületeket és vezérsíkokat, hanem a kormányszervek a pilóta utasításait csak egy számítógépnek adják tovább, és a számítógép irányítja a kormányfelületeket. Ha a pilóta "középen" tartja a botkormányt, akkor a számítógép úgy értékeli, hogy egyenesen akar repülni, ezért ennek megfelelően irányban tartja a gépet, ha pedig kitéríti valamerre, akkor a különféle paramétereknek megfelelően dönti el, hogy mely kormányfelületeket kell kitérítenie, és milyen mértékben. A teljesen számítógépes vezérlést hívják Fly-By-Wire rendszernek. Ez a megoldás egyfelől könnyíti a pilóta dolgát, másfelől lehetővé teszi, hogy mérnökök egy instabil repülőgépet tervezzenek, mely gyorsabban és jobban képes manőverezni.
Persze hátulütője is van: a számítógép programozásától függ, hogy adott esetben mit reagál a pilóta utasításaira, és megeshet, hogy a pilóta akarata és a számítógép értelmezése nem találkozik. Emiatt a pilóták egy része kritikus a rendszerrel kapcsolatban, hiszen megeshet, hogy egy vad manővernél a számítógép felülbírálja a pilóta utasításait, mert a programozás szerint a manőver túlterhelné a gépet. Szintén lehetséges, hogy a gép saját magát vezesse, például nagy sebességű talaj feletti repülésben a pilóta reakcióideje egyszerűen túl nagy ahhoz, hogy képes legyen a hangsebességgel, a talajtól mindössze 50 méterre haladó repülőgépet irányítani. Ilyenkor a radar adatai alapján a számítógép vezeti a gépet, és a pilóta csaknem utasként felügyelheti azt. A Fly-By-Wire rendszer további előnye, hogy immár nincs szükség a botkormány középen való elhelyezésére, ami előnyős volt akkor, amikor még a pilóta erőkifejtése arányos volt a kormányfelületekhez továbbított erővel. Manapság inkább a pilóta jobb kezéhez került kis joystick kezd elterjedni, melynek mozgatásához csupán csuklómozdulatokra van szükség.
Ha már itt tartunk, nem árt eloszlatni egy legalábbis mosolygásra okot adó tévhitet amely egy bizonyos vadászgép fordulóköre és Magyarország légtérhatárainak mérete között próbál egyenlőséget vonni: ennek ugyanis semmi alapja. A vadászgépek képesek akár teljes sebesség mellett is viszonylag szűken megfordulni, legfeljebb a sebességük kopik el. De ugye fent már utaltam arra, hogy teljes sebességgel viszonylag ritkán szoktak repülni a vadászgépek, utazósebesség környékén pedig akár egy kisebb település felett is képesek teljes fordulatot venni, és akkor azt a lehetőséget még fel sem vetettük, hogy a három dimenzióban való mozgás következtében a fordulót végre lehet hajtani a függőleges tengelyen is... A pilótafülke
Ezen kis kitérő után át is nyergelünk a pilótafülkébe. A pilótafülke elhelyezése kulcsfontosságú, hiszen a jó kilátás nagyban segíti a gép irányítását, valamint fordulóharcban a vizuális célkövetést, emiatt aztán a legtöbb mai vadászgép pilótafülkéje ennek megfelelően szinte körkörös kilátást biztosító nagy "buborék" kabintetővel rendelkezik. Ugyanakkor meg is kell védenie lehetőleg a pilótát, ám a páncélozás csak az alacsonyan repülő támadógépeknél, mint az A-10 vagy a Szu-25 jellemző, hiszen jelentős súlytöbbletet jelent.
Az 1960-as és 70-es években a gépek műszerfala úgy nézett ki, mint egy rémálom: tele analóg műszerekkel, melyek számtalan adattal bombázták a pilótát, és számtalan kapcsoló, melyek száma folyamatosan gyarapodott, ahogy egyre fejlettebbek lettek a gépek, és egyre újabb eszközök kerültek beépítésre. Az egyszemélyes gépeknél a pilótára hárul minden feladat. Nemcsak a vezetnie kell a gépet, de neki kell navigálnia, figyelni a gép műszaki paramétereit, felderíteni az ellenséget, a fegyverrendszereket kezelni, és tartani a kapcsolatot a rádión a társakkal valamint a földi irányítással. Nem is meglepő, hogy az 1960-as években terjedni kezdtek a kétszemélyes gépek, általában a pilóta és a fegyveroperátor-navigátor munkamegosztásban. Még ma is fel-felmerül gépbeszerzéseknél, hogy egy, avagy kétfős legénység lenne az ideális.
Egy 1960-as évekbeli MiG-21-es és egy mai Eurofighter műszerfala
Persze azóta a műszerfalak is átalakultak, a legtöbb típusban ma már legfeljebb a legalapvetőbb analóg műszerekből (műhorizont, magasságmérő, stb.) van egy-egy darab a biztonság kedvéért, de az adatokat többségében két-három-négy, általában színes kijelzőn jelenítik meg, és mindig azokat, amelyekre az adott esetben a pilótának szüksége van. Például le- és felszállásnál nincs szükség a fegyverzet állapotára, vagy a radar üzemmódokra, viszont fontos a futómű, a féklapok és ívelőlapok állapotát ismerni, ilyenkor ezek kerülnek a kijelzőkre. A kapcsoló és gombok mezejében rendet vágni is segítenek a kijelzők: a körülöttük elhelyezett nyomógombok segítségével lehet a szükséges utasításokat végrehajtani, és a gombokhoz mindig a kijelzőn éppen feltüntetett funkciók vannak hozzárendelve. Persze harc közben nincs idő a kijelzők melletti gombokkal foglalkozni, ezért valósították meg azt, hogy a botkormányon és a gázkaron helyeztek el minden olyan kezelőszervet, amelyre az adott helyzetben a pilótának szüksége lehet. Ez a HOTAS, vagyis a "kezek a gázkaron és a kormányon" rendszer.
A jelenlegi vadászgépek legnagyobb előrelépése a digitális technikának köszönhető. A műholdas navigációs rendszerek, a digitális adatkapcsolat, mellyel a célpontok helyzetét anélkül láthatja a pilóta, hogy a saját radarját bekapcsolja, az "üveg-pilótafülke", ahol az analóg műszerek helyét nagyméretű színes kijelzők veszik át, egészen a hang által vezérelt fedélzeti rendszerekig. Az is tervben van, hogy a fülkében a kilátást akadályozó részeken (mint a padló vagy a gép orra) a pilóta keresztüllásson, mégpedig úgy, hogy kis kamerák képéből egy számítógép által összerakott képet vetítenek a sisakkijelzőjére. Ezzel az is megvalósítható, hogy a pilótafülkének magának már nem is kell viszonylag nagy légellenállású, átlátszó buborék kabintető, sőt a megszokott helyéről áthelyezzék mondjuk a gép közepébe besüllyesztve.
Az orosz K-36D katapultülés
A pilóta egy katapultülésben ül, mely képes akár a földön, álló helyzetben lévő gépéből is biztonságosan kimenekíteni (ezt hívják dupla nullás képességnek, vagyis hogy 0 méter magasból, 0 km/h sebességgel haladó (ill. álló) gépből is képes kimenteni a pilótát), vagy akár nagy sebességnél és magasságnál, és az adott körülményekhez igazodva viselkedik. Például kis magasságban azonnal leválik, hogy a pilóta ernyője minél hamarabb kinyílhasson, nagy magasságnál viszont stabilizált zuhanással először biztonságos magasságba süllyed, és közben a pilótát is ellátja oxigénnel egy kis beépített tartályból.
A repülés közben egy speciális öltözék is megkövetelt, melybe felfújható párnákat varrtak, a komoly manőverek közben ugyanis a pilótára erős gyorsulás (G-terhelés) hat, amely miatt a vér vagy a lábak felé, vagy a fejbe tódulhat, így először a látását veszti el (beszűkűl, majd teljesen elsötétedik, ill. fejbe áramló vérnél vöröslátás alakul ki), majd az eszméletét. Ezek a párnák a lábakat ill. a testet összeszorítva visszapumpálják a vért a fejbe, így a pilóta nem veszti el a látását, és nem ájul el - egy bizonyos szintig. Hogy ki meddig bírja, nagyban függ az emberi adottságoktól. Egy hétköznapi ember rövid ideig képes elviselni 4-6 g gyorsulást (vagyis a földi gravitáció ennyiszerese hat rá), megfelelő légzéstechnikával és ruhában ez kitolható 9-12 g-ig. Negatív irányban (vagyis amikor a fejbe tódul a vér) a hatás sokkal jelentősebb, általában a -3 g körüli érték a határ, vagyis nem meglepő, hogy a manőverek közben inkább a pozitív túlterhelésre hajtanak, és a gépek kiképzése is ennek megfelelő.
