LETECKÁ TECHNIKA

Vývoj proudových stíhacích letounů: Sedm desetiletí a pět generací

Stíhací letadla druhé generace přinesla nové aerodynamické prvky, např. křídlo tvaru delta, které měl mj. francouzský Dassault Mirage III

Příchod proudového motoru znamenal pro vývoj letectví zásadní zlom, jenž zcela změnil i přístup ke konstrukci stíhaček. Od té doby můžeme pozorovat evoluci stíhacích letadel, jež vede od prvních bojeschopných typů z II. světové války k nejlepším stíhačům dneška a bude podle všeho pokračovat i nadále.

V současné době se lze často setkat s tvrzením, že ten či onen typ letounu patří do např. čtvrté generace. Toto „generační“ členění je relativně novým „vynálezem“, protože vzniklo až v 90. letech s příchodem strojů, které se začaly označovat coby stíhačky generace páté. Přestože jde o dělení víceméně jen dohodnuté a v některých případech sporné, nabízí celkem dobrý náhled na evoluci proudových stíhacích letadel, a tak jsme se rozhodli nabídnout vám text, ve kterém se pokusíme stručně nastínit základy této klasifikace.

Úsvit proudového věku

První stíhací letadla s reaktivním pohonem zasáhla do boje v roce 1944, kdy Německo vyslalo proti spojeneckým bombardérům stroje Messerschmitt Me 262, zatímco Britové nasadili svoje stíhače Gloster Meteor (oba typy se ale nikdy nestřetly). Posléze se připojily další státy, neboť záhy bylo zjevné, že vrtule vyčerpaly své možnosti a budoucnost bude patřit „turbínám“. USA měly k dispozici první tryskové stíhačky na samém konci války, ale do bojů proti Japonsku již tyto letouny nestačily zasáhnout. O reaktivních letadlech z druhé světové války a dalšího roku či dvou lze mluvit jako o první podskupině stíhačů první generace, která představovala více či méně podařené snahy „najít cestu“. Konstruktéři se dosud učili a některým dělalo problémy se odpoutat od principů, jaké se používaly u vrtulových letadel. Skutečně vyspělé reaktivní stroje se tedy objevily až koncem 40. let. Kulminaci jejich využití představovala korejská válka, kde se střetly dva výtečné typy, americký F-86 Sabre a sovětský MiG-15. Ovšem vedle klasických letounů pro vzdušné souboje se již etablovaly další kategorie. Velikost tehdejších radarů vedla k tomu, že je běžné stíhače nemohly nést, takže se radary objevily vesměs jen na přepadových a nočních strojích. Ty byly leckdy dvoumístné, protože složitost radarů tehdy vyžadovala, aby je obsluhoval k tomu určený člen osádky. Coby příklady lze zmínit americký F-89 Scorpion či sovětský Jak-25. Vznikly též proudové stíhací bombardéry, např. francouzský letoun Mystère. Pokud jde o výzbroj, tu tvořily v naprosté většině primárně rychlopalné kanony, případně také neřízené rakety či bomby, avšak u letounů s radary se v polovině 50. let objevily i první řízené střely vzduch-vzduch. V současnosti již z typů první generace slouží patrně jen MiG-17, který dosud operuje v několika zemích třetího světa.

Dva slavní soupeři z 50. let, americký F-86 Sabre a sovětský MiG-15

Začíná nadzvuková éra

Mnohá z letadel první generace dokázala ve střemhlavém letu překročit rychlost zvuku, avšak „opravdové“ nadzvukové stíhačky nastoupily do první linie až v polovině 50. let. Fakticky šlo o aplikaci poznatků o vzdušných střetech nad Koreou a předpokladů o tom, jak bude (zřejmě) probíhat třetí světová válka (víceméně „automaticky“ s použitím atomových zbraní). Navíc se mohla uplatnit řada vědecko-technických objevů, které vedly k zásadním změnám v sektorech motorů, aerodynamiky a elektroniky. Tak vznikly nové aerodynamické koncepce, např. hodně propagované křídlo trojúhelníkového tvaru (tzv. delta-křídlo), a letouny se začaly konstruovat podle tzv. pravidla ploch, jež snižuje odpor vzduchu v oblastech blízkých rychlosti zvuku, což spolu s novou generací motorů vedlo k dramatickému nárůstu výkonů. Palubní radary již byly natolik malé, aby je mohly nosit „normální“ bojové letouny, takže speciální kategorie nočních stíhačů vymizela, zatímco prudce expandovala kategorie přepadových letadel, u nichž se staly primární výzbrojí řízené rakety. Právě v této chvíli ovšem evoluce stíhaček zamířila takříkajíc do „slepé uličky“, protože vznikl (zcela mylný) dojem, že díky řízeným raketám jsou klasické manévrové souboje překonány a hlavňová výzbroj není třeba. Mnohé přepadové stíhače druhé generace (např. americký F-102 Delta Dagger či sovětské Su-9/11) tak vůbec nenesly kanony. Jako příklady frontových a přepadových typů s kanony lze uvést sovětské MiG-19 či MiG-21, americké F-100 Super Sabre a F-104 Starfighter, francouzský Mirage III nebo švédský SAAB Draken. Pro druhou generaci byl významný i další rozvoj stíhacích bombardérů, jež zastupuje např. Su-7, F-105 Thunderchief a francouzský Étendard. Ty byly zkonstruovány primárně pro atomové údery pomocí taktických jaderných pum, ale mohly nést i širokou škálu konvenčních zbraní, do níž patřily také přesně naváděné bomby a rakety.

Rychlý F-104 Starfighter, postavený vlastně trochu jako „okřídlená raketa“, představoval typickou přepadovou stíhačku druhé generace

Zrod univerzálních strojů

Jestliže pro první generaci letounů představovala „školu života“ válka v Koreji, pak pro stroje generace druhé a třetí to byl Vietnam a izraelsko-arabské války. Stroje třetí generace přišly na scénu v polovině 60. let, když postupně vycházelo najevo, že ona víra v absolutní „raketizaci“ vzdušných soubojů byla pomýlená. Rovněž sledování v podstatě dvou oddělených linií vývoje („protivzdušné“ přepadové stíhačky a „protizemní“ stíhací bombardéry) nebylo možná zrovna šťastným řešením. Stroje třetí generace tak přinesly ve velké většině návrat hlavňové výzbroje a současně důraz na víceúčelové použití, ať už šlo o manévrové souboje, přepadové stíhání na dlouhé vzdálenosti, přesné konvenční bombardování i nukleární údery (jejichž význam ovšem s měnící se mezinárodní atmosférou značně poklesnul). Klasickým příkladem je americký F-4 Phantom II, jehož některé počáteční verze neměly kanon, ale zkušenost nad Vietnamem vedla k rychlému návratu tohoto prvku. Phantomy se pak osvědčily jako skutečně univerzální stroje těžké kategorie. Na opačném konci spektra ležel lehký F-5 (původní varianta Freedom Fighter a pozdější Tiger II), který se ukázal být výborným exportním artiklem pro třetí svět. Na straně Sovětského svazu se jednalo především o MiG-23, který byl v základní podobě víceúčelovým a přepadovým stíhačem, zatímco jeho derivát MiG-27 byl stíhacím bombardérem. Zvláštností byl super-těžký přepadový MiG-25. Z dalších strojů je vhodné zmínit francouzský Mirage F-1 a švédský Viggen. V rámci třetí generace se vynaložilo hodně úsilí na vývoj letadel s kolmým vzletem a přistáním, ale do služby se dostala jen dvě, a to britsko-americký Harrier a sovětský Jak-38 (s tím, že druhé nebylo zrovna nejúspěšnější). Vznikly i speciální útočné letouny (mezi nimi třeba americký A-6 Intruder či britsko-francouzský Jaguar), jež byly podzvukové, ovšem z hlediska nákladů byly vhodnější než nadzvukové typy.

Stroj MiG-23 (na snímku stroje MiG-23ML československého letectva) byl de facto prvním víceúčelovým sovětským stíhačem třetí generace

Boj o vzdušnou nadvládu

Počátkem 70. let se začala rodit kvalitativně nová generace strojů, která již čerpala zkušenosti z bojů nad Vietnamem a Středním Východem. Prokázalo se, že mezi klíčové vlastnosti patří a dále bude patřit vysoká obratnost, resp. schopnost provádět náročné manévry z oboru „vysoké pilotáže“. Bylo tedy třeba vyrobit motory s velkým přebytkem tahu. Rozvíjely se rovněž nové aerodynamické koncepce; nejobvyklejším tvarem křídla se pak stal lichoběžník s rozměrnými vírovými přechody náběžné hrany do trupu. Rychlosti a dostupy už nijak zásadně nevzrůstaly, avšak zvýšila se obratnost, vzrostl akční rádius a zkrátil se reakční čas. Souběžně kráčel vývoj nových počítačových řídicích systémů (FBW, fly-by-wire), na počátku analogových a posléze digitálních. Tak se zrodily letouny čtvrté generace, které vstoupily do služby na přelomu 70. a 80. let. V případě USA se jedná o legendární čtveřici F-14 Tomcat, F-15 Eagle, F-16 Fighting Falcon a F/A-18 Hornet, zatímco z druhé strany železné opony dorazily typy Su-27 a MiG-29. Příspěvek západní Evropy představoval britsko-německo-italský stroj Tornado či francouzský Mirage 2000. Obecně pokračoval trend univerzálně pojatých letounů, které mohly plnit široké spektrum rolí, popř. existovaly v několika více specializovaných verzích, což vhodně ilustruje třeba zmíněné Tornado, existující jako přepadový stíhač i stíhací bombardér. Letadla vyvinutá speciálně a výlučně pro tyto role se stávala vzácností, vlastně posledními typy tohoto druhu se stala sovětská letadla MiG-31 a Su-24. Nejdůležitější „závody“ se ovšem odehrávaly v oblasti stíhaček, z nichž se sice stala opravdu víceúčelová bojová letadla (multi-role combat aircraft), ačkoli hlavní důraz se kladl na vybojování vzdušné nadvlády, bez ohledu na to, zda šlo o střet při vizuálním kontaktu či na dálku stovek kilometrů.

Slavná čtveřice amerických stíhačů 80. let: v čele formace F-15 Eagle, za ním F-16 Fighting Falcon a F/A-18 Hornet, formaci uzavírá F-14 Tomcat

Stíhačky v novém světě

Současně se vstupem letounů čtvrté generace do služby se již pomalu začínala řešit otázka, co je jednou nahradí. Postupy různých zemí se však podstatně lišily, nehledě k tomu, že do plánů dramaticky zasáhl konec studené války. Vývoj stíhačů páté generace se zpozdil a některé státy (zejména ty západoevropské) daly přednost trochu méně ambicióznímu přístupu. Každopádně platí, že 90. léta přivedla na scénu letouny, jež se začaly označovat jako 4,5. generace. Obecně platí, že jde o typy, které z hlediska základní konstrukce fakticky navazují na čtvrtou generaci, přinášejí však výrazný posun v oboru motorů, elektroniky a výzbroje. Do určité míry se u nich projevuje i snaha dosáhnout obtížné zjistitelnosti (tzv. stealth), byť úroveň této vlastnosti není, resp. ani nemůže být taková jako u strojů generace páté. Stíhačky 4,5. generace se dají dělit na dvě skupiny. Do první patří nové konstrukce, a to zejména trojice západoevropských stíhaček, jež se díky podobné aerodynamické koncepci (trojúhelníkové křídlo a kachní plochy) mnohdy společně označují jako „evropské delta-kachny“. Jsou to letadla Eurofighter Typhoon (vzniklý kooperací Velké Británie, Německa, Itálie a Španělska), Dassault Rafale (vyvinutý ve Francii) a původně švédský, později švédsko-britský JAS-39 Gripen. Do 4,5. generace by zřejmě mohl patřit i čínský J-10 a čínsko-pákistánský JF-17. Druhou skupinu tvoří modernizované varianty letounů z 80. let, což je přístup typický především pro USA a Rusko, resp. jejich stíhače F-15, F-16, Su-27 a MiG-29, jejichž nové (vesměs exportní) verze disponují technologiemi, které se původně vyvinuly pro stíhače páté generace. Někdy se objevuje i termín „generace 4++“, jenž zahrnuje stroje reprezentující faktický limit možností základních konstrukcí z 80. let; jde např. o ruské Su-35 a MiG-35 či americký F-15SE Silent Eagle.

Tři různé přístupy: nejblíže Panavia Tornado, uprostřed Eurofighter Typhoon, vzadu Suchoj Su-30MKI (víceúčelový derivát Su-27)

Nejlepší letouny dneška

Jak bylo řečeno výše, již v 80. letech se objevily první koncepty stíhaček páté generace, jež se měly dle tehdejších představ objevit ve výzbroji někdy koncem 90. let, ale prakticky se takové prognózy ukázaly jako příliš optimistické, k čemuž samozřejmě hodně přispěl i konec studené války. První a pořád i jediný reálně bojeschopný letoun páté generace F-22 Raptor byl zařazen do výzbroje až v roce 2005. Každopádně platí, že letadla páté generace jsou od začátku řešena s velkým ohledem na obtížnou zjistitelnost v radarové a infračervené oblasti, což s sebou nese principiálně jiný přístup ke konstrukci draku. Objevují se rovnoběžné linie a neobvyklé křivky (aby byly paprsky radarů odkláněny „nesprávným“ směrem), výzbroj se přesunuje z externích závěsníků do vnitřních prostorů (aby nezvětšovala radarový obraz) a používají se rovněž nové (zejména kompozitní) materiály, jež pohlcují radarové paprsky. Význam si uchovává i vysoká obratnost a standardem se stává vychylování tahu motorů (thrust vectoring). Obrovský pokrok zaznamenává elektronika, protože letouny nesou radary s elektronickým směrováním paprsku, tzv. AESA (Active Electronically Scanned Array), a nové komunikační prostředky, díky nimž lze sdílet všechna data a vytvořit komplexně spolupracující síť (networking). Vedle sloužícího F-22 patří do páté generace F-35 Lightning II, jenž má dosáhnout operační způsobilosti patrně roku 2015. Rusko po mnoha odkladech prezentovalo letoun Su-50 PAK FA, k jehož vývoji se přidala Indie, zatímco v Číně se intenzivně zkoušejí dva typy J-20 a J-21/31. Ale stíhaček páté generace ještě přibude, protože vlastní letadla už připravují přinejmenším Indové, Jihokorejci, Japonci a Turci. Letadla páté generace však představují finančně nesmírně náročné projekty, o čemž svědčí i fakt, že na nich často spolupracuje více zemí; dokonce i „americký“ F-35 se stal de facto velice širokým mezinárodním programem.

Lockheed Martin F-22 Raptor, první bojový letoun páté generace

Co přinese budoucnost

Stíhačky páté generace a stejně tak nové konstrukce 4,5. generace jsou v této chvíli v podstatě na začátku rozvoje svého potenciálu a čeká je řada let postupných modernizací. Lze očekávat, že následně vznikne cosi jako „5,5. generace“, tedy komplexně zdokonalené podoby dnešních nejlepších stíhačů, které ale budou obsahovat prvky z letounů další, tedy už šesté generace. Ty by samy o sobě mohly nastoupit do služby snad kolem roku 2030 a je známo, že několik zemí již zahájilo počáteční fáze projektů takových strojů. Co od nich můžeme čekat? Především lze očekávat, že přinejmenším část těchto letadel bude bezpilotní, popřípadě budou moci operovat s lidskou osádkou na palubě i bez ní. Současně je však nutné jasně říci, že předpovědi brzkého úplného konce pilotovaných letadel jsou nereálně optimistické a hodně připomínají onen omyl o naprosté „raketizaci“ vzdušných bojů. S čím lze naopak počítat téměř jistě, to je nástup nové kategorie výzbroje, a sice energetických zbraní, zejména laserových a mikrovlnných. Navíc se předpokládá, že po mnoha dekádách přece jen dorazíme k mezi možností proudových motorů. V úloze agregátů pro běžný let by se mohly objevit pulzně-detonační motory, a jestli se vyplní některé předpovědi, že letouny šesté generace budou létat třeba i třikrát nebo čtyřikrát rychleji než zvuk, pak se třeba uplatní i náporové motory s nadzvukovým spalováním (tzv. scramjety). Konkrétně je známo, že Američané pracují na budoucí stíhačce pod názvy NGAD a F/A-XX a v Japonsku vznikl podobný koncept I3. První informace o letounech šesté generace přišly také z Ruska a Číny. Všechny tyto programy jsou v prvotní fázi, v níž se teprve definuje, což se od nového letounu vlastně bude žádat. Určitě se objeví i překážky a půjde o mimořádně nákladné projekty, avšak nejvyspělejší země světa jsou zjevně již nezvratně rozhodnuty vyvinout novou generaci stíhaček, které budou nadále ovládat nebe.

Lukáš Visingr

Hlavní zdroje:
Chris Bishop: Velká encyklopedie – Moderní vojenské zbraně
David Donald: Encyklopedie letadel světa
Christopher Chant: Top Gun – Nepřemožitelná letadla
US Air Force, ATM, Jane’s, Válka.cz, Wikipedia.org

Fotografie: US Air Force, US Navy, archiv autora

Letoun třetí generace F-4 Phantom II představuje jednu z nejlepších konstrukcí bojových letadel z období studené války

Publikace: Válka Revue 12/2013