Samolot poddzwiekowy – opis, prędkość i zastosowania

Słyszysz hasło „samolot poddźwiękowy” i zastanawiasz się, jak szybko naprawdę lata taka maszyna i do czego jest używana? Jeśli interesuje Cię połączenie prędkości, zwrotności i stosunkowo niskich kosztów eksploatacji, ten temat mocno Cię wciągnie. Na przykładzie słynnego Folland Gnat zobaczysz, jak wyglądają osiągi, prędkość i zastosowania lekkiego samolotu poddźwiękowego w wojsku i lotnictwie szkolnym.

Czym jest samolot poddźwiękowy?

Samolot poddźwiękowy to maszyna, która lata z prędkością niższą niż prędkość dźwięku. W typowych warunkach oznacza to wartości poniżej około Mach 1, czyli w przybliżeniu 1000–1200 km/h, zależnie od wysokości lotu. Dla konstruktorów oznacza to możliwość uproszczenia skrzydeł, usterzenia i wlotów powietrza, bo nie trzeba mierzyć się z falą uderzeniową i obciążeniami znanymi z lotu naddźwiękowego.

Ten rodzaj samolotów często kojarzy się z maszynami szkolnymi, patrolowymi czy lekkimi myśliwcami. Przykładem jest właśnie Folland Gnat – mały, lekki odrzutowiec zaprojektowany na początku lat 50. przez Williama „Teddy’ego” Pettera. W czasach, gdy większość państw stawiała na coraz większe i droższe myśliwce, Petter poszedł w przeciwną stronę i stworzył kompaktowy samolot poddźwiękowy z myślą o niskich kosztach zakupu i utrzymania.

Samoloty poddźwiękowe łączą sensowną prędkość przelotową z prostszą konstrukcją, co przekłada się na tańsze szkolenie pilotów i tańszą eksploatację całej floty.

Jakie parametry prędkości ma Folland Gnat?

Folland Gnat był projektowany jako lekki myśliwiec odrzutowy i samolot szkolny. Miał skośne skrzydła, niewielki kadłub i pojedynczy silnik turboodrzutowy, dzięki czemu osiągał prędkości bliskie granicy dźwięku, ale jej nie przekraczał. W zależności od wersji i warunków lotu prędkość maksymalna sięgała około 1000–1100 km/h, co klasyfikuje tę konstrukcję wyraźnie w grupie maszyn poddźwiękowych.

Początkowy demonstrator Fo-139 Midge korzystał z silnika Armstrong Siddeley Viper o mniejszym ciągu i służył do sprawdzenia samej idei lekkiego myśliwca. Dopiero pełnowymiarowy Fo-145 Gnat z turboodrzutowym silnikiem Bristol Orpheus zaprezentował pełnię możliwości – większą masę startową, uzbrojenie oraz prędkość zbliżającą tę konstrukcję do najnowocześniejszych myśliwców tamtego okresu, nadal przy zachowaniu charakteru samolotu poddźwiękowego.

Silnik i konstrukcja

Serce Gnata stanowił silnik Bristol Orpheus o ciągu dochodzącym do ponad 20 kN w późniejszych wersjach, montowany w wąskim kadłubie z dużymi wlotami powietrza po bokach. W początkowej fazie rozwoju zakładano zastosowanie silnika Bristol BE-22 Saturn, ale prace nad nim przerwano, więc Petter sięgnął po inne jednostki dostępne na rynku. To wymusiło budowę demonstratora Fo-139 Midge z lżejszym i słabszym silnikiem Viper, który jednak bardzo dobrze wypadł w testach.

Skrzydła Gnata miały skos i kompaktową powierzchnię, a konstrukcja była uproszczona z myślą o niskiej masie i łatwej obsłudze. Uzbrojenie wersji bojowej stanowiły dwa działka rewolwerowe ADEN kalibru 30 mm, umieszczone przy wlotach powietrza. Wyloty luf zaprojektowano tak, aby gazy prochowe nie dostawały się do kanałów wlotowych i nie zagrażały pracy silnika, co było realnym problemem w wielu wczesnych odrzutowcach.

Osiągi w locie

Gnat wyróżniał się nie tylko wysoką prędkością przelotową, ale też bardzo dobrą prędkością wznoszenia i zwrotnością na małej wysokości. Piloci Sił Powietrznych Indii podkreślali, że w walce z pakistańskimi F-86 Sabre Gnat potrafił szybciej nabrać wysokości i wykorzystać przewagę energetyczną w ataku z góry. Takie właściwości były szczególnie cenne w realnych starciach podczas drugiej wojny kaszmirskiej i wojny o niepodległość Bangladeszu.

Dodatkowym atutem były małe rozmiary i zwarta budowa. Na tle ziemi Gnat był trudny do zauważenia, zwłaszcza podczas lotu na niskim pułapie, gdzie toczyła się większość walk z Sabre’ami. Dwa podskrzydłowe węzły pozwalały na przenoszenie bomb o masie 227 kg lub zasobników z niekierowanymi rakietami kalibru 76 mm, co rozszerzało możliwości użycia tej poddźwiękowej maszyny poza klasyczną walkę powietrzną.

W praktyce Gnat udowodnił, że prędkość poddźwiękowa w połączeniu z dużą zwrotnością i dobrą taktyką potrafi dać przewagę nad formalnie nowocześniejszym przeciwnikiem.

Do czego wykorzystywano poddźwiękowego Gnata?

Lekki, szybki i tani w utrzymaniu samolot poddźwiękowy okazał się bardzo elastycznym narzędziem. Folland Gnat służył jako myśliwiec przechwytujący, samolot obrony powietrznej, maszyna szkolna, a także lekki samolot szturmowy. Jego historia najlepiej pokazuje, jak szerokie zastosowania może mieć dobrze zaprojektowany samolot w tej klasie prędkości.

Głównym użytkownikiem bojowym były Indyjskie Siły Powietrzne, które zamówiły produkcję licencyjną w zakładach HAL (Hindustan Aircraft Limited). Folland dostarczył pierwsze egzemplarze i komplety podzespołów, a od 1962 roku zaczęły latać pierwsze w pełni indyjskie Gnaty. Łącznie w Indiach powstało blisko 200 maszyn, a część z nich posłużyła jako baza do stworzenia zmodernizowanego myśliwca HAL Ajeet.

Myśliwiec i obrona powietrzna

W roli myśliwca Gnat zapisał się w historii dzięki starciom z pakistańskimi F-86 Sabre. Podczas drugiej wojny kaszmirskiej w 1965 roku to właśnie Gnaty zestrzeliły większość Sabre’ów straconych przez Pakistan, co przyniosło im przydomek „Zabójcy Sabre’ów”. Przewaga szkolenia indyjskich pilotów i dobrze opracowana taktyka wykorzystująca ataki z przewagą wysokości sprawiły, że ten stosunkowo prosty samolot poddźwiękowy skutecznie stawiał czoła uważanemu za bardzo zaawansowany F-86 Sabre.

W realnych działaniach bojowych pilot Gnata wykonywał zadania, które można zgrupować w kilka powtarzalnych scenariuszy:

• przechwytywanie nieprzyjacielskich maszyn zbliżających się do chronionego rejonu,
• osłona własnych samolotów bombowych i transportowych podczas lotu nad terytorium przeciwnika,
• patrolowanie przestrzeni powietrznej nad ważnymi obiektami wojskowymi i cywilnymi,
• atakowanie wykrytych celów powietrznych w rejonie działań wojsk lądowych.

Podczas wojny o wyzwolenie Bangladeszu w 1971 roku Gnaty ponownie mierzyły się z pakistańskimi Sabre’ami. W bitwie powietrznej pod Boyrą indyjskie Gnaty zestrzeliły dwa F-86, a trzeci został ciężko uszkodzony. W innym starciu nad lotniskiem Śrinagar pojedynczy Gnat, pilotowany przez podporucznika Nirmala Jit Singha Sekhona, zdołał zniszczyć dwa Sabre’y przed własnym zestrzeleniem, co przyniosło pilotowi pośmiertne najwyższe indyjskie odznaczenie wojskowe Param Vir Ćakra.

Samolot szkolny RAF

Choć Wielka Brytania nie przyjęła Gnata jako myśliwca, Królewskie Siły Powietrzne dostrzegły jego potencjał jako samolotu szkolnego. Wersja dwumiejscowa, oznaczona jako Gnat T.1, miała powiększone skrzydło z wbudowanymi zbiornikami paliwa, zmienioną część ogonową i silnik Orpheus 4-100 o ciągu 18,8 kN. Zrezygnowano z działek, ale pozostawiono podskrzydłowe węzły na uzbrojenie treningowe.

RAF zamówiły ponad sto egzemplarzy, a produkcję przejął koncern Hawker Siddeley. Pięć żółto malowanych T.1 utworzyło zespół akrobacyjny Yellowjacks, a później to właśnie Gnat T.1 stał się pierwszym samolotem słynnego zespołu Red Arrows. Dziewięć czerwonych Gnatów prezentowało skomplikowane figury akrobacyjne do 1979 roku, kiedy we flocie zastąpiły je BAE Hawki.

Wersja HAL Ajeet

Indie, zadowolone z możliwości Gnata, ale świadome jego usterek, przede wszystkim awaryjnych układów hydraulicznych i sterowania, zleciły opracowanie wersji rozwojowej. Tak narodził się HAL Ajeet, którego nazwa w sanskrycie oznacza „niezwyciężony”. Pierwszy prototyp wzbił się w powietrze w 1975 roku, a do 1982 zbudowano 79 nowych maszyn i zmodernizowano 10 Gnatów do standardu Ajeet.

Zakres zmian dobrze pokazuje, jak można unowocześnić poddźwiękowy samolot myśliwski bez radykalnej zmiany jego charakteru:

• nowe systemy hydrauliczne i sterowania, poprawiające niezawodność w długotrwałej eksploatacji,
• fotel wyrzucany Martin-Baker GF4 zamiast wcześniejszej konstrukcji Follanda,
• zmodernizowana awionika z celownikiem Ferranti, ułatwiająca celowanie w dzień i nocą,
• zapasy paliwa zwiększone dzięki zbiornikom skrzydłowym po 250 litrów każdy oraz czterem podskrzydłowym węzłom podwieszeń.

Ajeet zachował prędkość poddźwiękową zbliżoną do Gnata, ale zyskał szersze spektrum zadań: przechwytywanie, ataki na cele naziemne i bliskie wsparcie wojsk lądowych. Dla Indii była to droga do stopniowego uniezależnienia się od importu myśliwców w tej klasie.

Jakie zalety ma mały samolot poddźwiękowy?

Historia Gnata pokazuje, że nie zawsze największa prędkość jest najważniejsza. Samolot poddźwiękowy, szczególnie lekki, ma kilka wyraźnych atutów, które sprawiają, że siły powietrzne chętnie sięgają po takie konstrukcje. Dotyczy to zarówno państw o dużym budżecie, jak i tych, które liczą każdy koszt lotu.

W praktyce użytkownicy cenią w małych poddźwiękowych odrzutowcach między innymi:

• niższe zużycie paliwa i mniejsze wymagania techniczne niż w samolotach naddźwiękowych,
• łatwiejsze szkolenie pilotów, bo prędkości i przeciążenia są bardziej „przyjazne” na pierwszych etapach nauki,
• możliwość operowania z krótszych pasów startowych i lotnisk polowych,
• wysoką zwrotność na małej wysokości, ważną w akrobacji i lotach wsparcia wojska.

Do tego dochodzi aspekt ekonomiczny. Mniejsza i prostsza konstrukcja oznacza krótszy czas przeglądów, tańsze części zamienne i prostsze szkolenie personelu naziemnego. W latach 50. i 60. takie podejście przyświecało właśnie Williamowi Petterowi, który chciał zaoferować krajom z ograniczonym budżetem bojowy samolot poddźwiękowy z prawdziwego zdarzenia, a nie jedynie konstrukcję szkolną.

Dla wielu państw lekki myśliwiec poddźwiękowy był pierwszym krokiem do zbudowania własnego lotnictwa odrzutowego i wyszkolenia kadry pilotów myśliwskich.

Samolot poddźwiękowy w roli maszyny wielozadaniowej

Na przykładzie Gnata dobrze widać, jak taki samolot może spełniać kilka funkcji naraz. Ten sam płatowiec, w zależności od wersji i wyposażenia, służył jako myśliwiec, samolot rozpoznawczy, maszyna szkolna, a nawet samolot zespołu akrobacyjnego. W Finlandii część Gnatów wyposażono w kamery w nosie, tworząc wersje rozpoznawcze używane do początku lat 70.

Uniwersalność wynikała z prostego układu płatowca, łatwości modernizacji awioniki i możliwości podwieszania różnego uzbrojenia pod skrzydłami. Podobną drogą podążało wiele innych projektów lekkich odrzutowców z tamtej epoki, ale to właśnie Gnat i jego indyjska odmiana Ajeet są jednym z najlepiej udokumentowanych przykładów wykorzystania poddźwiękowej konstrukcji jako platformy wielozadaniowej.

Gdzie dziś można spotkać samoloty Folland Gnat?

Choć w roli myśliwców liniowych Gnaty dawno ustąpiły miejsca nowszym konstrukcjom, część z nich wciąż można zobaczyć na własne oczy. W Pakistanie zdobyczny egzemplarz Gnata, który wylądował na tamtejszym lotnisku podczas wojny, jest eksponowany w Muzeum Sił Powietrznych w Karaczi. W Wielkiej Brytanii i innych krajach kilka maszyn trafiło do prywatnych kolekcjonerów i muzeów lotnictwa, gdzie czasem biorą udział w pokazach w locie.

Ostatnie lata służby Gnatów w RAF zakończyły się w 1979 roku, gdy zespół Red Arrows przesiadł się na BAE Hawk. W Finlandii 13 Gnatów wycofano w 1974 roku, a w Indiach ich epokę zamknęły stopniowo modernizacje do standardu Ajeet i wprowadzanie nowych typów myśliwców. Ciekawostką dla miłośników kina jest fakt, że kilka jednomiejscowych Gnatów wystąpiło w filmie „Hot Shots!” z Charliem Sheenem, grając rolę filmowych myśliwców fikcyjnych sił zbrojnych.