Monsoon Photo&News: ARES เครื่องบินโจมตีที่เป็นได้แค่เครื่องบินทดสอบวิจัย

บทความประจำเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ.2566 นี้ เป็นเรื่องราวของเครื่องบินโจมตีที่ถูกออกแบบมาเพื่อจะใช้ทดแทนเครื่องบินโจมตี A-10

เป็นบทความที่ตั้งใจจะเขียนมาหลายปีแล้ว แต่ข้อมูลมีน้อยมากอีกทั้งโครงการนี้มีหลายชื่อมีมากถึงสี่ชื่อ และยังมีโครงการที่ชื่อคล้ายๆ กันอีก การขุดค้นข้อมูลก็เลยยิ่งยากและสับสน แต่อย่างไรก็ดี โครงการนี้ก็เขียนเสร็จนำมาเผยแพร่กันในวันนี้

ขอบอกว่าเครื่องบิน ARES ลำนี้น่าสนใจมากด้วยรูปร่างภายนอกที่เป็นเอกลักษณ์ไม่เหมือนใคร นับเป็นเครื่องบินในตำนานที่น้อยคนจะรู้จัก เพราะมีอยู่ลำเดียวในโลก

ส่วนใครที่เป็นแฟนภาพยนต์ประเภทเครื่องบินรบ ก็อาจจะเคยผ่านตากันมาแต่จะจำเขาได้รึเปล่า ลองไปติดตามประวัติและเรื่องราวกัน

ภาพยนตร์ Aces Iron Eagle III

เครื่องบิน ARES เริ่มต้นด้วยไอเดียของนักบินกองทัพสหรัฐฯ Jim Kreutz และ Milo Burroughs ที่ Ft. Lewis รัฐวอชิงตัน พวกเขาเชื่ออย่างแน่วแน่ว่าจำเป็นต้องมีบางสิ่งเพื่อตอบสนองภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นของขีดความสามารถเฮลิคอปเตอร์ทางอากาศของโซเวียตและการไม่มีเครื่องบินสนับสนุนทางอากาศระยะใกล้ (CAS) ที่เพียงพอในสินค้าคงคลังของสหรัฐฯ

พวกเขาใช้ประโยชน์จากคำสั่งใหม่ที่เรียกว่า 9th Infantry Division High Technology Test Bed (HTTB) ซึ่งมีไว้เพื่อหาแนวทางใหม่ๆ ในการปรับปรุงกระบวนการจัดหาของกองทัพบก

เพื่อเสนอว่าสิ่งที่กองทัพบกต้องการจริงๆ ไม่ใช่แค่เฮลิคอปเตอร์โจมตีที่ดีกว่า แต่เป็นเครื่องบินปีกตรึงที่ปรับให้เหมาะกับการบินและต่อสู้ในสภาพแวดล้อมที่ระดับเพดานต่ำของเฮลิคอปเตอร์

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของเครื่องบินปีกตรึงคือความเร็ว พิสัย และความสามารถด้านเวลาบนพื้นที่ภารกิจ ซึ่งเหนือกว่าเฮลิคอปเตอร์มาก เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่มากกว่าของการบินแบบปีกตรึง

หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของพวกเขาคือ การต่อต้านการเสียการควบคุมการบิน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับความสูงที่ต่ำ) ซึ่งปัญหานี้นำพวกเขาให้ไปหานาย Burt Rutan ในขณะนั้นเป็นหัวหน้าโรงงาน Rutan Aircraft และปัจจุบันเป็นประธานของ Scaled Composites, Inc.

Burt Rutan

การพัฒนาที่สำคัญสองประการเป็นผลมาจากการประชุมของพวกเขา คือก่อนอื่นพวกเขาต้องสามารถสร้างความสนใจได้เพียงพอในระดับเจ้าหน้าที่ทั่วไปเพื่อดำเนินโครงการสองระยะ

ระยะแรก ขนาดเบื้องต้นและการออกแบบเครื่องบินโจมตีสมรภูมิต้นทุนต่ำ (LCBAA - Low Cost Battlefield Attack Aircraft)

ดำเนินการระหว่างปีพ.ศ. 2524 - 2525 โดย Rutan Aircraft Factory โดยตัวแบบ LCBM - Low Cost Battlefield Model ใช้วัสดุอุปกรณ์ในสินค้าคงคลังของกองทัพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ รวมถึงเครื่องยนต์ Allison turboshaft ที่ใช้ใน OH-58 ระบบการบินและอาวุธ

การติดตั้งปีก canard ประกอบกับเครื่องยนต์ turboprop ใบพัดขับหลัง ทำให้ LCBM มีความคล่องตัวสูง ความคล่องแคล่ว และควบคุมการบินง่าย รวมกับความเร็วเดินทาง 200 นอตและเวลาบิน 4 ชั่วโมง

ระยะที่สองคือการอนุมัติให้สร้างเครื่องบิน Long EZ จำนวน2 ลำเพื่อใช้เป็นผู้สาธิตยุทธวิธี ตลอดจนประเมินความสามารถในการตรวจจับและความน่าเชื่อถือของวัสดุคอมโพสิตและลักษณะการบำรุงรักษา

Long EZ

โดยเครื่องสาธิต Long EZ สามารถพิสูจน์แนวคิดการออกแบบของนาย Burt Rutan ในทุกเรื่องแถมยังทำได้ดีอีกต่างหาก

การออกแบบ LCBAA ดั้งเดิมนั้นมีไว้สำหรับเครื่องบินใบพัดขับหลังแบบ pusher turboprop ซึ่งมีการกำหนดค่าแอโรไดนามิกแบบเดียวกับรุ่นที่จะสร้างขึ้น มันยังได้รับการออกแบบโดยใช้ปืนลูกโซ่ขนาด 30 มม.

เป้าหมายของภารกิจคือระดับความสูงต่ำ การสนับสนุนทางอากาศระยะประชิด มีความทนทานยาวนาน และมีสมรรถนะภาคสนามเพียงพอที่จะปฏิบัติการจากถนน โครงสร้างและระบบของมันต้องเรียบง่ายพอที่จะบำรุงรักษาและซ่อมแซมในภาคสนาม

แนวคิดทั้งหมดของเครื่องบิน Close Air Support (CAS) แบบปีกคงที่ราคาประหยัดสำหรับกองทัพสหรัฐฯ ต้องเผชิญกับนโยบายที่ใจแคบและยึดมั่นอย่างลึกซึ้งจากกองทัพอากาศสหรัฐฯ และกระทรวงกลาโหมหลายประการ ที่ทำให้ต้องพ่ายแพ้ ทั้งที่แนวคิดโครงการ LCBAA ไม่มีข้อผิดพลาดทางเทคนิคในตัวมันเองเลย

แม้ว่าจะยังคงทึ่งกับแนวคิดนี้ แต่ Burt Rutan ก็รักษาแนวคิดนี้ไว้ได้ อย่างน้อยก็ใน Scaled Composites (และ Beech Aircraft ซึ่งเป็นบริษัทแม่ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2528 - 2531)

Scaled Model 115 - Beech Aircraft Starship

เมื่อเบิร์ตสามารถได้รับคำรับรองด้วยวาจาจากเจ้าหน้าที่ระดับสูงของเพนตากอนว่า "ถ้าคุณจะสร้างมัน เราจะประเมินมัน" ในปีพ.ศ. 2528

ทอม ฟิลลิปส์ ซึ่งขณะนั้นเป็นประธานของเรย์ธีออนอนุมัติจัดสรรทุนวิจัยจำนวนเล็กน้อยเพื่อพัฒนาการออกแบบและสร้างเครื่องสาธิต

เมื่อการออกแบบดำเนินไป คุณลักษณะการออกแบบที่สำคัญสองสามอย่างก็พัฒนาขึ้นมา ประการแรก ในขณะที่มีความคิดมากมายเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องบินให้รองรับปืนใหญ่อากาศขนาด 30 มม. ความอ่อนไหวทางการเมืองที่เกรงว่าจะเป็นภัยคุกคามต่อเครื่องบินโจมตี A-10 จีงกำหนดให้ ARES ต้องใช้ปืน Gatling ขนาด 25 มม. General Electric GAU-12/U

GAU12

เรื่อง "ปืนใหญ่(25มม.) เครื่องบินคอมโพสิตขนาดเล็ก" ยังคงมีขีดความสามารถทำลายเป้าหมายส่วนใหญ่ประเภทยานเกราะเบาได้ ทำให้บริษัท Scaled คิดว่าน่าจะได้รับการประเมินจากกองทัพสหรัฐฯ มากขึ้น

การพัฒนาที่สำคัญอีกอันคือ จากแรงขับเทอร์โบไปจนถึงแรงขับแบบแฟนเจ็ต ด้วยประสบการณ์ของบริษัท Scaled Composites (และคนอื่นๆ) กับเครื่องใบพัดขับหลัง แสดงให้เห็นข้อผิดพลาดหลักสองประการสำหรับเครื่องบินประเภทนี้ คือ

ใบพัดผลักหลังมีความอ่อนไหวสูงต่อความเสียหายจากเศษพื้นผิวที่เตะขึ้นจากจมูกล้อ
และเครื่องบินลำนี้ได้รับการออกแบบให้ใช้งานจากพื้นที่ที่อ่อนนุ่มหรือขรุขระที่ไม่ได้รับการปรับปรุง หรือพื้นที่ที่เกลื่อนไปด้วยความเสียหายจากการสู้รบ

นอกจากนี้ ใบพัดดันยังอาศัยการไหลเวียนของอากาศจากลำตัวด้านหน้า และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องบินที่มีความคล่องตัวสูง

สิ่งนี้สามารถส่งผลให้ใบพัดทำงานหนักเนื่องจากกระแสลมที่เปลี่ยนแปลงและบางครั้งแยกออกจากลำตัวและพื้นผิวการบินข้างหน้า สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลต่อโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังลดประสิทธิภาพของใบพัดอีกด้วย

เมื่อเริ่มก่อสร้างในปี พ.ศ. 2529 การออกแบบได้พัฒนามาเป็นรูปแบบปัจจุบัน: การออกแบบที่ไม่สมมาตรกับช่องเครื่องยนต์ทางด้านซ้ายของลำตัว เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน JT15D-5 ของ Pratt and Whitney Canada (เช่นเดียวกับใน Beechjet/T-1A Jayhawk) และปืนแกตลิง GAU-12/U ขนาด 25 มม. ทางด้านขวา อันเป็นเอกลักษณ์ที่ไม่เหมือนใครและไม่มีใครเหมือน

เครื่องบินลำใหม่ซึ่งกำหนดรุ่น 151 และมีตัวย่อใหม่คือแทนที่จะเป็น LCBAA ก็กลายเป็น Light Attack Turbofan Single หรือ LATS การก่อสร้างเริ่มขึ้นในปี 2530 และเมื่อบริษัท Beech Aircraft ขายบริษัท Scaled Composites ในปี 2531 ทาง Scaled Composites ก็ได้ซื้อโปรแกรม LATSคืนและดำเนินการให้เสร็จสิ้นด้วยเงินของบริษัท โดยตัวย่อสุดท้ายที่ใช้ตอนนี้คือ ARES

เนื่องจากมันถูกออกแบบตั้งแต่ตอนเริ่มต้นเพื่อใช้ส่วนประกอบของสินค้าคงคลังของกองทัพให้ได้มากที่สุด ดังนั้นส่วนประกอบต่างๆ จึงนำมาจากเครื่องบินรุ่นอื่นมาใช้

เครื่องยนต์ไอพ่น คือตัวเดียวกับที่ใช้ในเครื่องบิน Cessna Citations
ระบบไฮดรอลิกมาจาก Piper Malibu
บัสข้อมูลมาจาก F-16
ปืน GE GAU-12 ซึ่งใช้อยู่แล้วใน AV-8B Harriers

มีตำบลสำหรับบรรทุกสิ่งของต่างๆ เช่น ระเบิดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก จรวดไฮดรา และไฟเฮลล์หากอัปเกรดด้วยกระเปาะติดตั้ง สำหรับอาวุธอากาศสู่อากาศ มันสามารถบรรทุก Sidewinders และ Stingers

เครื่องบินสามารถทนต่อแรงโน้มถ่วงได้ถึง 8G และเนื่องจากมันเบามากจึงมีพิสัยทำการ 1,200 ไมล์
มันมีรัศมีการรบมากกว่า 600 ไมล์ และสำหรับเครื่องบิน A-10 คือ 250 ไมล์ แต่ต้องยอมรับว่า A-10 บรรทุกได้มากกว่า Ares มาก

แม้ว่า Ares จะเป็นเทพเจ้าแห่งสงครามของกรีก แต่ก็หมายถึง Agile Responsive Effective Support (ARES) การบินครั้งแรกของต้นแบบเครื่องบิน ARES คือวันที่ 16 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2533 โดยมีดั๊ก เชน นักบินทดสอบ

ในช่วงเดือนพฤศจิกายนปีพ.ศ. 2534 ภายใต้สัญญาจากกองทัพอากาศสหรัฐ การทดสอบภาคพื้นดินและการบินเบื้องต้น (อากาศ-อากาศและอากาศ-ภาคพื้นดิน) ของระบบปืน GAU-12/U ที่ติดตั้งในบ. ARES ได้ดำเนินการไปพร้อมกับผลลัพธ์ที่โดดเด่น

ภายใต้สัญญากับกองทัพเรือสหรัฐฯ Scaled ได้พัฒนาเครื่องยิงจรวดขนาด 2.75 นิ้วแบบคอมโพสิตทั้งหมด 19 ท่อ เครื่องยิงเพื่อพิสูจน์แนวคิดนี้ ก็คือ LAU-61 ติดตั้งบนบ. ARES ในฤดูร้อนปีพ.ศ. 2534 จุดประสงค์ของการบินคือเพื่อเปรียบเทียบแรงต้านของการกำหนดค่าเครื่องยิงแบบต่างๆ

LAU-61 C/A

ผลที่ตามมาบริษัท Scaled ยังได้พัฒนาไพลอนสำหรับติดรางอีเจ็คเตอร์มาตรฐานขนาด 1 นิ้ว ซึ่งวัดการลากผ่านโหลดเซลล์ภายใน การทดสอบดำเนินไปด้วยดี และเป้าหมายในอนาคต ได้แก่ การยิงจรวดขนาด 2.75 นิ้วจากบ. ARES แบบสด รวมถึงการทดสอบการบรรทุกอื่นๆ

เครื่องบิน ARES ยังได้เข้าร่วมในชุดการทดสอบทางแสงระบบอินฟราเรด/อิเลคโทรออปติคัลที่ได้รับการสนับสนุนจาก Naval Weapons Center ที่เรียกว่า Long Jump ในปีพ.ศ. 2533 ผลการทดสอบเหล่านี้ยังคงได้รับการเผยแพร่ นอกจากนี้ยังมีการทดสอบภาคตัดขวางเรดาร์ที่สำคัญบนบ. ARES โดยค่า RCS และ IR ของเครื่องบิน ARESต่ำพอสมควร

ในการทดสอบเที่ยวบิน 125 เที่ยวบินและ 180 ชั่วโมงตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2533 บ.ARES บรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพและคุณภาพ

ลำตัวที่ไม่สมมาตรได้แสดงผลลัพธ์ที่ดีในการป้องกันควันปืนเข้าไปในเครื่องยนต์ โครงสร้างคอมโพสิตมีความน่าเชื่อถือมากและสามารถรองรับแรงถอยเฉลี่ย 7000 ปอนด์และแรงดันปากกระบอกปืน 100 psi ของปืนใหญ่ GAU-12/U ได้อย่างง่ายดาย

การติดตั้งปีก Canard ทำให้สามารถบินได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการหลบหลีกที่ผลาดโผนและการบินภูมิประเทศ และคุณภาพการจัดการโดยรวมได้รับการพิสูจน์แล้วว่าดี

แม้ว่าการประเมินโดยละเอียดเกี่ยวกับความเหมาะสมของภารกิจเฉพาะนั้นอยู่นอกเหนือขอบเขตการทดสอบของเรา แต่ปรากฏว่าแนวคิด ARES ให้สมรรถนะและคุณภาพการบินที่เหมาะสมสำหรับภารกิจทางทหารที่หลากหลาย รวมถึงต่อต้านเฮลิคอปเตอร์ ต่อต้านเกราะเบา ลาดตระเวนชายแดน และ ภารกิจความขัดแย้งที่มีความเข้มต่ำอื่นๆ

โดยในรุ่นแบบ 2 ที่นั่ง เหมาะภารกิจการควบคุมและยุทธวิธีทางอากาศส่วนหน้า และภารกิจการฝึกเพิ่มความชำนาญ แต่ยังไม่เคยมีการสร้างขึ้นมา