LCA-Texas
O LCA Tejas é o primeiro avião de combate indiano projetado e construído pela indústria nacional. Na foto: uma cópia do LSP7 (KH2017) no aeródromo de Leh durante testes em condições de alta altitude.
Em 20 de fevereiro de 2019, o Ministério da Defesa da Índia anunciou que a aeronave de combate leve LCA Tejas Mk 1 foi certificada para serviço completo de combate na Força Aérea. No entanto, é difícil considerar este evento um grande sucesso, uma vez que 37 anos se passaram desde o início do programa LCA, a aeronave ainda não tem a configuração final e, além dos protótipos, apenas uma dezena de cópias em série foram construídas até aqui. No entanto, os indianos estão muito orgulhosos de seu caça supersônico - o primeiro avião de combate construído quase inteiramente de forma independente pela indústria de aviação doméstica.
Na década de 60, a Hindustan Aeronautics Limited (HAL) em Bangalore, Karnataka, começou a fabricar o primeiro caça HF-24 Marut da Índia, projetado por um grupo de designers alemães liderados por Kurt Tank, que trabalhou na Índia. O avião, no entanto, não atendeu às expectativas da Força Aérea Indiana (Bharatiya Vayu Sena, BVS; Força Aérea Indiana, IAF) como caça, porque devido a motores muito fracos não conseguiu desenvolver uma velocidade significativamente superior a Ma = 1. Nesta situação, já em 1969 Em 24, o Governo da Índia aceitou a recomendação do Comitê de Aviação, que recomendou que a HAL iniciasse o trabalho em um novo avião de combate muito mais moderno, que deveria substituir o HF-1975 Marut em o futuro. A pesquisa continuou até XNUMX, quando foi abandonada principalmente devido à falta de um motor adequado.
A ideia de criar um caça supersônico de quarta geração com design nacional foi revivida no início dos anos 1983. Em agosto de XNUMX, a Organização de Pesquisa e Desenvolvimento de Defesa do Departamento de Defesa (DRDO) iniciou o programa Light Combat Aircraft (LCA). De acordo com a suposição geral, os índios pretendiam desenvolver de forma independente quase toda a aeronave - fuselagem, motor e a maioria dos equipamentos mais importantes. Além disso, apesar da experiência mínima, tinha que ser uma aeronave muito moderna, fazendo amplo uso das novas tecnologias e das últimas conquistas em aviônicos. Três elementos se mostraram os mais complexos e ao mesmo tempo críticos para o sucesso do programa: o pós-combustor, o sistema de controle de voo digital e a estação de radar multifuncional. Foi um empreendimento extremamente ambicioso e arriscado que, se bem-sucedido, deveria fornecer à Índia total independência nessa área, e à indústria nacional - para obter uma onda de potencial intelectual e tecnológico. Considerações de prestígio provavelmente também desempenharam um papel significativo - a Índia estaria no grupo de elite de apenas alguns países no mundo capazes de projetar e produzir de forma independente uma aeronave de combate supersônica.
O primeiro passo foi determinar a viabilidade de implementar todo o projeto com a ajuda de nossa própria indústria aeronáutica. Para isso, a DRDO também abordou companhias de aviação francesas, britânicas e alemãs para preparar um “estudo de viabilidade” para a nova aeronave. Os resultados dessas análises foram apresentados ao governo, que em junho de 1984 criou a Aviation Development Agency (ADA), responsável pela gestão e supervisão da implementação do programa LCA. Em 1986, o Dr. Kota Harinarayana tornou-se o chefe da ADA, cargo que ocupou até sua aposentadoria em 2002. A HAL tornou-se o principal parceiro industrial da ADA. Numerosas instituições de P&D cobertas pelo DRDO estiveram envolvidas nas fases de projeto e P&D. Além disso, muitas empresas públicas e privadas, institutos de pesquisa e universidades foram convidados a participar de todo o projeto.
A princípio, era muito otimista que o protótipo LCA fosse lançado em abril de 1990, a produção em massa começaria em 1994 e, no ano seguinte, os primeiros veículos entrariam em serviço na Força Aérea, substituindo os obsoletos caças MiG-21. Infelizmente, o primeiro atraso ocorreu na fase de definição das premissas do projeto. A IAF não formulou requisitos de desempenho detalhados (Air Staff Requirements 2/85) para o LCA até outubro de 1985. Os dois anos seguintes foram dedicados a um trabalho analítico, no qual a empresa francesa Dassault Aviation foi consultora da ADA e DRDO. Em última análise, a Fase de Definição do Projeto (PDP) começou em outubro de 1987 e terminou em setembro de 1988. Paradoxalmente, o atraso nesta fase de implementação do programa permitiu que a ADA definisse melhor os recursos nacionais (por exemplo, determinar quais tecnologias e dispositivos poderiam ser desenvolvidos de forma independente) . e a adquirir no estrangeiro), preparação de infra-estruturas, distribuição de tarefas entre os parceiros do programa e recrutamento. Enquanto isso, em 1986, o governo da Índia destinou Rs 5,75 bilhões para a fase do PDP.
O anteprojeto da LCA levantou sérias preocupações por parte do futuro usuário. Na Força Aérea, eles enfatizaram principalmente o enorme risco técnico (não cumprimento das expectativas em termos de desempenho e outros parâmetros) e risco financeiro (sobras significativas de custos, preços unitários crescentes), levando a atrasos crescentes e, como resultado, até mesmo ameaçando o fracasso de todo o programa. Portanto, em maio de 1989, um comitê especial de revisão do governo, que também incluía especialistas de fora da indústria da aviação, avaliou o progresso feito e as perspectivas futuras do programa LCA. Segundo a comissão, tanto a infraestrutura técnica quanto o nível tecnológico da indústria nacional - pelo menos nas principais áreas - permitiram a continuidade e a conclusão do programa com sucesso.
No entanto, para minimizar o risco, o painel recomendou dividir a próxima fase de desenvolvimento (Full Scale Engineering Development, FSED) em duas fases. Na primeira etapa (FSED Fase 1) seriam construídos e testados dois demonstradores de tecnologia de voo (TD) e um planador de teste de solo e, caso os testes fossem bem-sucedidos, também dois protótipos (Prototype Vehicles, PV). Além disso, nesta fase, toda a infraestrutura necessária para o teste, incluindo as bancadas de teste necessárias, teve que ser construída. A segunda fase (FSED Fase 2) incluiria a construção e teste de mais três protótipos (incluindo um na versão de dois lugares do LCA Trainer), uma estrutura de teste de fadiga e preparação de infraestrutura para testes adicionais e produção em série limitada. O custo da primeira fase do FSED foi estimado em INR 21,88 bilhões (incluindo o custo do PDP) e o segundo em INR 23,4 bilhões. Em novembro de 2001, o custo da segunda fase do FSED aumentou para INR 33,018 bilhões.
O primeiro demonstrador da tecnologia TD1 (KH2001) em um dos voos de teste. A aeronave decolou em 4 de janeiro de 2001 - 18 anos após o início do programa LCA e 11 anos após a data originalmente programada.
Construção e condução
O LCA é um pequeno avião monomotor sem cauda (ou seja, sem cauda horizontal) com asas triangulares com uma borda de ataque quebrada (triângulo composto). O sistema aerodinâmico é otimizado para voar em velocidades supersônicas. Para melhorar a manobrabilidade, a aeronave foi projetada para ser estaticamente instável (Relaxed Static Stability, RSS). Isso significou o uso de um sistema de controle de vôo digital ativo (FCS), comumente conhecido como fly-by-wire (FBW). Para maior segurança, o FCS possui quatro canais independentes.
No projeto da fuselagem, foram amplamente utilizados materiais compósitos de fibra de carbono, que nos demonstradores de tecnologia representavam 30% da massa da fuselagem e nas cópias subsequentes até 45% (a participação de ligas de duralumínio diminuiu de 57% a 43%). %, ligas de titânio perfazem 5%, aço 4,5, 2,5% e outros materiais 20%). Como resultado, o peso em ordem de marcha foi reduzido em aproximadamente 40% e o número de peças em aproximadamente 90% em comparação com uma construção totalmente metálica, mantendo a resistência e rigidez exigidas. Isso leva a uma redução na intensidade do trabalho e nos custos de produção. XNUMX% da superfície da fuselagem é feita de compósitos de carbono, incluindo o revestimento da fuselagem (exceto a própria ponta), capas do trem de pouso, placas de freio a ar, toda a cauda vertical (a quilha é um único elemento) e asas (ambas as pele e a maioria das longarinas e costelas). A tampa da antena na parte superior do estabilizador vertical é feita de fibra de vidro composta, enquanto a tampa do radar é feita de Kevlar.
Pequenas dimensões, uma grande proporção de compósitos no design e uma entrada de ar em forma de Y do motor fazem do LCA um dos menores valores da superfície efetiva de reflexão do radar (Radar Cross Section, RCS) entre a quarta geração lutadores. Em um estágio, o uso de revestimentos seriais que absorvem radiação eletromagnética (Material Absorvente de Radar, RAM) em máquinas foi considerado, mas isso acabou sendo uma tarefa muito ambiciosa.
As asas têm ranhuras acionadas hidraulicamente de três peças no bordo de ataque e elevadores de duas peças no bordo de fuga. Os elevons desempenham as funções de profundor, ailerons e flaps. Menos inclinação da borda de ataque nas porções da fuselagem da asa cria vórtices que melhoram o fluxo de ar sobre o topo das asas e melhoram a eficiência do leme ao voar em altos ângulos de ataque. Freios aerodinâmicos foram instalados na parte superior traseira da fuselagem, em ambos os lados da cauda vertical. Um contêiner com paraquedas de frenagem é embutido na base da cauda, o que reduz a decolagem. As entradas de ar do motor fixas (não regulamentadas) estão localizadas nas laterais da fuselagem sob as asas.
O cockpit pressurizado com ar condicionado é fechado por uma carcaça de duas seções composta por um pára-brisa fixo e uma carenagem virada para a direita. Nos demonstradores de tecnologia, a cobertura do cockpit era feita de vidro acrílico reforçado e, nas aeronaves subsequentes, era feita de policarbonato. O piloto senta-se em um assento ejetável Martin-Baker Mk 16 (assentos ejetáveis Martin-Baker IN10LG foram usados nos demonstradores e nos dois primeiros protótipos), que está planejado para ser substituído por um assento de construção nativa no futuro.
A usina LCA foi originalmente baseada no motor doméstico GTX-35VS Kaveri, desenvolvido desde 1986 no Gas Turbine Research Center (GTRE) em Bangalore. É um motor de pós-combustão de rotor duplo de fluxo duplo (eixo duplo), com uma baixa taxa de fluxo duplo de 0,16 (alvo 0,5) e uma taxa de compressão de 21,5 (alvo 27). Possui um compressor axial de baixa pressão de três estágios, um compressor axial de alta pressão de seis estágios, uma câmara de combustão anular, uma turbina de alta pressão de estágio único, uma turbina de baixa pressão de estágio único, um pós-combustor e um bocal de saída. com seção ajustável. Seu comprimento é 3490 mm, diâmetro 910 mm, peso 1235 kg (eventualmente deve ser reduzido para cerca de 1000-1100 kg). Atinge um impulso máximo de 52 kN sem pós-combustor e 81 kN com pós-combustor.
