Technologia wektorowania ciągu w locie postępowym

Aby dokładniej „rozpracować” to zagadnienie, musimy rozszerzyć pierwotną definicję kierowania ciągiem, którą poznaliśmy, a która brzmi: Sterowanie Wektorem Ciągu, czyli w skrócie wektorowanie ciągu, to zdolność statku powietrznego do kontrolowanej zmiany kierunku ciągu wytwarzanego przez układ napędowy w stosunku do osi podłużnej samolotu. Jest to oczywiście definicja najprostsza, więc uściślijmy ją o następujące rozszerzenie, które będzie nam potrzebne w dalszej części: Wektorowanie ciągu jest to zdolność statku powietrznego, rakiety lub pocisku rakietowego do kontrolowanej zmiany ciągu wytwarzanego przez układ napędowy od osi podłużnej w celu kontroli prędkości wznoszenia i prędkości kątowej. Otrzymaliśmy w ten sposób podstawową definicję technologii VIFF – Vectoring In Forward Flight, czyli Wektorowanie Ciągu w Ruchu Postępowym. Jest to więc sposób zmiany kierunku gazów wylotowych o niewielki kąt w płaszczyźnie pionowej, poziomej lub w obu płaszczyznach jednocześnie, co ułatwia statkowi powietrznemu zmianę kierunku lotu w poziomie, a więc skręty, oraz w pionie, czyli przejście z lotu poziomego na wznoszenie lub opadanie, lub z opadania na wznoszenie (i odwrotnie). Jednym słowem radykalnie zwiększa manewrowość statku powietrznego, a samolotu bojowego w szczególności. Wswojej czystej postaci technologia ta zaczęła się rozwijać w latach osiemdziesiątych i wczesnych dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku i miała głównie zastosowanie w lotnictwie bojowym. Intensywnie zaczęto wówczas stawiać na rozwój samolotów o wysokich cechach wielozadaniowości, i siłą rzeczy samoloty takie musiały zabierać więcej dodatkowego uzbrojenia lub wyposażenia (albo jednego i drugiego), aby móc np. w jednej misji bojowej mieć możliwość wykonania kilku rodzajów zadań bojowych. Nie mogło się to odbywać kosztem ich zwrotności, wręcz przeciwnie: wymagano od samolotów bojowych, aby ich zdolności manewrowe cały czas rosły. Te czynniki wymogły na konstruktorach i producentach zintensyfikowanie prac nad technologią VIFF, tylko ona bowiem mogła zapewnić nowym samolotom wyjątkowe zdolności manewrowe, zwane inaczej nadmanewrowością lub supermanewrowością – używanie aerodynamicznych powierzchni sterujących przestawało już wystarczać. Ponieważ napęd VIFF pozwala uzyskać większą prędkość wznoszenia, pomaga również przy starcie – może go znacząco skrócić – nadając samolotowi własności STOL, czyli krótkiego startu i lądowania (lądowania m.in. dlatego, że pozwala na kontrolowany lot przy bardzo dużych kątach natarcia). Nie nadaje on jednak właściwości VTOL, ponieważ nie ma w nim możliwości odwrócenia wektora ciągu o 90 stopni dla wytworzenia bezpośredniej siły nośnej, mogącej unieść samolot. To jest właśnie główna różnica pomiędzy klasycznym VTC a VIFF – w VTC wektor ciągu jest odwracany od osi samolotu o 90 stopni do ustawienia pionowego w dół, natomiast w przypadku VIFF wektor ciągu jest obracany od osi samolotu w płaszczyźnie pionowej (góra lub dół) i poziomej (lewo, prawo) o znacznie mniejszy kąt (20–30°), co skutkuje dużymi różnicami w konstrukcji. Nasuwa się oczywiście pytanie, w jaki sposób technologia Vectoring In Forward Flight przyczynia się w tak znaczący sposób do uzyskania przez statek powietrzny supermanewrowości, oraz jak szeroko jest i może być w przyszłości stosowana ta technologia. Aby odpowiedzieć sobie na pierwszą część pytania, dobrze będzie zrobić, dla przypomnienia, krótkie repetytorium z teorii lotu.