Skąd ta zmiana? Wbrew pozorom z nieoczekiwanego miejsca, bo to nie tak, że trwałość nagle przestała mieć znaczenie. Wszystko sprowadza się do tego, że obok kilku niezwykle drogich maszyn potrzebne są dziesiątki lub setki tańszych platform, których strata nie sparaliżuje całego lotnictwa. W takim właśnie świecie silnik projektowany niczym mechaniczne dzieło sztuki może okazać się nie zaletą, lecz przeszkodą. Zwłaszcza jeśli jego produkcja trwa zbyt długo, kosztuje fortunę i wymaga komponentów, których produkcja kosztuje i trwa swoje. Dlatego Valox 1500 od Pratt & Whitney jest jednym z najciekawszych przykładów tej zmiany, bo jego najważniejszą cechą może okazać się świadome zrezygnowanie z projektowania silnika na dziesięciolecia eksploatacji.
Valox 1500 nie ma żyć tak długo jak silnik klasycznego myśliwca
Pratt & Whitney poinformował o zakończeniu kluczowego cyfrowego przeglądu projektu Valox 1500. Producent twierdzi, że przeprowadzona ocena potwierdziła możliwość osiągnięcia zakładanej kombinacji osiągów, ceny oraz szybkiego wprowadzenia silnika do produkcji. Kolejnym etapem programu ma być dalsze dojrzewanie projektu i rozpoczęcie testów naziemnych. Nie jest to więc jeszcze ten moment, w którym prototyp ryczy na stanowisku i zapewnia konkretne dane. Na razie mówimy o projekcie, który przeszedł ważną kontrolę w środowisku cyfrowym i choć to sporo, ale jednocześnie zdecydowanie za mało, aby ogłaszać pełny sukces.
Czytaj też: Karbon dostał nanotechnologiczną zbroję. Lotnictwo kocha takie materiały z ambicjami
Znacznie ciekawsze jest jednak to, jak Pratt & Whitney opisuje samą filozofię tej rodziny napędów projektowanych od początku w środowisku cyfrowym. Silnik został zoptymalizowany pod skrócony cykl życia misji, a nie wieloletnią, intensywną służbę typową dla napędów klasycznych samolotów bojowych. Producent chce w ten sposób ograniczyć koszty, uprościć konstrukcję i skrócić drogę od projektu do produkcji. Brzmi to jak herezja tylko do momentu, w którym przypomnimy sobie, do czego Valox ma służyć. Nie jest to napęd dla kolejnego odpowiednika F-35, który będzie modernizowany przez kilkadziesiąt lat. Mowa o rodzinie silników dla efektorów, półautonomicznych platform współpracujących oraz innych bezzałogowych maszyn przyszłości. Innymi słowy, jest to silnik do sprzętów takich, które mogą wykonywać wyjątkowo ryzykowne zadania i z założenia będą narażone na znacznie większe straty.
Mniej trwałości nie oznacza silnika na jeden lot
Czy więc Valox 1500 to silnik jednorazowy? Naturalnie nie. Producent nie ujawnił jednak jeszcze docelowej liczby godzin pracy, cykli startów ani przewidywanego harmonogramu remontów, więc nie wiemy, czy silnik ma wytrzymać kilka, kilkadziesiąt czy kilkaset misji. Najpewniej jednak w grę nie ma wchodzić napęd taki, który po jednym locie nadaje się na złom. Bardziej prawdopodobne jest celowe odejście od olbrzymiego zapasu trwałości, jakiego wymaga się od silników montowanych w drogich maszynach załogowych. Jeśli bezzałogowy samolot ma być eksploatowany przez kilka lat zamiast kilku dekad, to projektowanie jego turbiny na przebieg odpowiadający pełnowartościowemu myśliwcowi nie ma większego sensu.
Inżynierowie nie próbują więc stworzyć gorszego silnika. Próbują stworzyć napęd wystarczająco dobry do konkretnego zadania, ale bez płacenia za parametry, których platforma nigdy nie wykorzysta. Podobne podejście od dawna znamy z pocisków manewrujących. Ich napęd musi działać niezawodnie przez całą misję, ale nikt nie projektuje go z myślą o wieloletnim serwisowaniu. Autonomiczne samoloty typu loyal wingman znajdują się jednak gdzieś pomiędzy pociskiem a klasycznym myśliwcem. Mają wracać, latać ponownie i wykonywać różne zadania, ale jednocześnie ich utrata nie może oznaczać katastrofy finansowej oraz operacyjnej.
Rodzina od 2,2 do 8 kN ciągu ma napędzać różne rodzaje maszyn
Valox nie jest pojedynczym silnikiem, lecz całą skalowalną rodziną. Pratt & Whitney podaje planowany zakres od około 2,2 do 8 kN, podczas gdy sam Valox 1500 ma generować w przybliżeniu 6,7 kN ciągu. Taka moc lokuje go powyżej maleńkich jednostek do wabików i części pocisków, ale znacznie poniżej napędów stosowanych w pełnowymiarowych samolotach bojowych. Taki zakres nie jest przypadkowy. Najmniejsze warianty mogą napędzać efektory, wabiki i konstrukcje wykonujące misje jednokierunkowe. Większe mają trafić do autonomicznych platform współpracujących z myśliwcami, czyli maszyn zdolnych do przenoszenia sensorów, systemów walki elektronicznej albo uzbrojenia.
Czytaj też: Lotnictwo dostało nową drogę ucieczki od ropy. Naukowcy skrócili drogę do eko-paliwa
Nie chodzi przy tym o jeden uniwersalny samolot, który będzie robił wszystko. Znacznie bardziej prawdopodobny wydaje mi się model przypominający rodzinę produktów opartych na wspólnych technologiach. Jeden wariant może otrzymać większy zasięg, drugi zabierać uzbrojenie, trzeci pełnić funkcję latającego sensora, a kolejny zmuszać obronę przeciwlotniczą do ujawnienia pozycji. Taką zmianę widać już przy amerykańskich inwestycjach w autonomię i obsługę wielu maszyn przez jednego człowieka. Valox nie jest więc odizolowanym eksperymentem, lecz jednym z elementów powstającego ekosystemu.
Przyszłość lotnictwa potrzebuje skali, a nie tylko kilku arcydzieł
Przez wiele lat lotnictwo bojowe zmierzało w stronę coraz mniejszej liczby coraz droższych samolotów. Każda kolejna generacja miała oferować lepsze sensory, niższą wykrywalność, większe możliwości obliczeniowe i bardziej zaawansowane uzbrojenie. Problem w tym, że wraz z możliwościami rosły też koszty oraz czas produkcji. Tymczasem nawet najlepszy myśliwiec nie może znajdować się jednocześnie w kilku miejscach, przenosić nieskończonej liczby pocisków ani ryzykować wejścia w każdą strefę pokrytą przez nowoczesną obronę przeciwlotniczą. Potrzebuje dodatkowych “oczu”, przekaźników, wabików oraz nosicieli uzbrojenia.
Dlatego też Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych od kilku lat rozwijają program Collaborative Combat Aircraft i deklarują potrzebę uzyskania przynajmniej tysiąca takich maszyn. Firmy General Atomics oraz Anduril otrzymały kontrakty dotyczące rozwoju i produkcji konstrukcji FQ-42 oraz FQ-44 w ramach pierwszego etapu programu.
Właśnie dlatego sam napęd zaczyna być tak ważny. Pisałem już o tym przy silniku Honeywell HON6000, który powstaje z myślą o produkcji wojskowych dronów w dużej liczbie. Możemy opracować świetną autonomię, efektowny kadłub i nowoczesne sensory, ale jeśli silnik pozostanie drogim, trudnym do wykonania elementem, to obietnica “powietrznej masy” szybko rozbije się o możliwości fabryk.
Ponad 38 mln zł to dopiero pieniądze na dojrzewanie projektu
Pod koniec 2025 roku Pratt & Whitney otrzymał od amerykańskich Sił Powietrznych kontrakt o wartości przekraczającej 10 mln dolarów na dalszy rozwój Valoxa. W świecie wojskowych silników nie jest to ogromna suma. Nie mówimy jednak o finansowaniu pełnej produkcji, integracji z konkretnym samolotem i wieloletniego programu testów, lecz o pieniądzach potrzebnych do dalszego dojrzewania konstrukcji.
Czytaj też: Sekret bezemisyjnych samolotów. Lotnictwo potrzebuje paliwa przyszłości, ale musi wygrać z fizyką
Trudno się więc dziwić, że aktualnie nie znamy ceny jednego Valoxa 1500. Nie wiemy też, ile silników Pratt & Whitney byłby w stanie produkować miesięcznie, jaki będzie ich rzeczywisty resurs, zużycie paliwa ani stosunek ciągu do masy. Na razie Valox jest przede wszystkim obietnicą i dopiero pierwsze testy naziemne przypomną nam o jego sensie. Prawdziwym sprawdzianem będzie jednak jego produkcja seryjna. Łatwo zbudować kilka demonstratorów z częściami dokładnie sprawdzanymi przez najlepszych specjalistów. Znacznie trudniej stworzyć setki silników, utrzymać powtarzalność, zapewnić dostęp do materiałów i jednocześnie nie pozwolić, aby cena zaczęła rosnąć wraz z kolejnymi wymaganiami wojska.
Źródła: Pratt & Whitney
