FLIGHT TEST: Embraer EMB-314 Super Tucano-Amazon warrior
Embraer utformade EMB-314 Super Tucano för att uppfylla unika brasilianska krav, men hoppas kunna hitta en bredare marknad för den kraftfulla turboprop som en avancerad tränare / lätta attackflygplan
På grund av dess läge och storlek Brasilien har några unika och krävande försvarskrav. Det största landet i Sydamerika, Det delar 11.000 km (6,800 miles) av gränser med sju länder. Även om Brasiliens Syd är modernt och industrialiserat kan det inte sägas om dess nordliga del., Amazonas avrinningsområde i norr omfattar över 60% av Brasiliens territorium, dess regnskog och scrublands en fristad för olaglig verksamhet.
1990 bildades en gemensam civil / militär samordningsbyrå, Amazon Protection System (SIPAM), för att tämja denna region. Kritisk till SIPAM”s framgång är genomförandet av Amazon Surveillance System (SIVAM), som har både luft och mark komponenter. Raytheon är Sivam prime contractor, med brasilianska tillverkaren Embraer levererar antennkomponenten, som använder tre flygplan för att uppfylla sitt uppdrag., EMB-145RS och EMB-145SA AEW&C, bygger på Embraer”s ERJ-145 regional jet, kommer att hantera mark-och luftövervakning arbetsuppgifter, respektive. Tänder SIVAM kommer att vara bolagets EMB-314 Super Tucano, särskilt AL-X, eller/PÅ-29, det Brasilianska flygvapnet.
medan liknande utseende som EMB-312 Tucano turboprop tränare från vilken den har utvecklats, är Super Tucano ett markant annorlunda flygplan. Flygplanets flygkropp är 1,3 m längre: 0,3 m före den nya vingen och 1 m akter ., Den extra längden behövs för att hantera den ökade effekten och vridmomentet hos dess Pratt & Whitney Canada PT6A-68/3 turboprop. Som installerad i Super Tucano är motorn klassad vid 1,200 kW (1,600 hk), mer än dubbelt så stor som Tucano”s PT6. Airframe-strukturen har också stärkts för att tillåta lastfaktorer på upp till 7g och -3,5 G i en ren konfiguration
Internt, Super Tucano har liten likhet med sin föregångare. Inte längre en ren tränare, det är nu en kapabel lätt attack flygplan., Central för denna nya kapacitet är ett avioniksystem som utvecklats av Israels Elbit. Två uppdrag och display processorer och en 1553b multiplex databas utgör ryggraden i systemet. En head-up display (HUD) med 24° field-of-view är den primära flygdisplayen, medan två 150 x 200mm (8 x 10in) färg liquid-crystal multifunktionsdisplayer ger en ren, flexibel arbetsyta för piloten. Standby-flyginstrument ligger centralt under HUD ’ s upfront-kontrollpanel. Gasreglaget och stick är värd för ett antal växlar, vilket ger en sann praktisk kontrollfunktion.,
som en del av SIVAM är Super Tucano utformad för att fungera i det extremt robusta Amazonas avrinningsområde. Det mesta av strukturen är konventionell aluminium, med endast roder och flera åtkomstpaneler gjorda av kompositer. Flygkontroller manövreras manuellt, vilket förbättrar underhåll i strama förhållanden. Besättningens komfort förstärks av ett effektivt luftkonditioneringssystem baserat på en luftcykelmaskin. Avionics är inrymda i en vik akter om den bakre cockpiten., Även kylda av fläktar och utflöde från den trycksatta cockpiten, är avionikerna utformade för att fungera utan kylning i flera timmar under tropiska förhållanden. Antingen uppdrag dataprocessor kan driva hela avionics systemet, den andra fungerar som en back-up. Två batterier är installerade och tillåter drift utan en extern strömvagn. Slutligen eliminerar det inbyggda syregenereringssystemet kravet på flasksyretillförsel på avlägsna platser.
Sharp talons
Super Tucano kommer inte att våga skada”s sätt obeväpnad. Två 0,5 i Maskingevär är monterade mid-wing., Var och en har en 250-rund tidning, och en eldhastighet på 1,100 rundor/min. Fem vapenstationer, en på flygkroppen centreline och fyra underwing, kan bära totalt 1,500 kg (3,300 lb) av butiker. Varje pylon har NATO – standard lugs och en butiksgränssnittsenhet, som kommunicerar med butikshanteringssystemet och gör att flygplanet kan bära ett brett utbud av butiker.
primär luft-till-luft-beväpning är den brasilianska Maa-1 Piranha kortdistans infraröd-guidad missil, men andra SideWinder-klass vapen kan bäras., Luft-till-mark ammunition består av 112kg Mk81 och 227kg Mk82 ostyrda bomber, liksom andra fritt fall med vapen i dessa viktklasser. Ostyrda 70mm raketer kan transporteras i skida som innehåller 19 vardera, medan Raytheon AGM-65 Maverick air-to-surface missiler också kan bäras. Avrundning av Super Tucano ” s armament capability är förmågan att bära en 20mm gun pod.
Flight International kunde utvärdera hur Super Tucano kan utföra i avancerade tränare och lätta attackroller under två flygningar från Embraers produktionsanläggning i San Jose dos Campos., Den första flygningen koncentrerades på tränare roll, och flygdes med Embraer testpiloten Antonio Bragança Silva i prototypen två-sits AL-X (flygplan 802).
under genomgångskontrollen påpekade Silva 2.39 m-diameter, fembladig Hartzell konstant hastighetspropeller – ett tydligt tecken på turbopropens höga uteffekt. Alla inspektionspaneler var tillgängliga från marknivå. Sammantaget fann jag inspektionen okomplicerad, och inte till skillnad från det för en komplex enmotorig civila flygplan., Cockpit inträde var från ovanpå den vänstra vingen, ett inbyggt steg eliminerar behovet av en extern stege.
en gång bosatte sig i noll / noll Martin-Baker Mk10LCX utkastningssätet, jag hittade synfältet från främre cockpit för att vara bra. Jag kunde lätt se klockan sex över mina vänstra och högra axlar, en värdefull egenskap i ett stridsflygplan. Flight management system initiering var lätt att åstadkomma. Luftfartygets position bestäms av ett kombinerat inbyggt globalt positionerings – /tröghetsreferenssystem och radarhöjdmätare. Tröghetsplattformen tog bara 4min att anpassa sig., En separat fristående global positioning System (GPS) mottagare gav en extra nivå av redundans för positionsinformation.
åtgärder före start var få, begränsade till att slå på externa lampor och bränslepumpar. När startknappen var inkopplad sattes gasreglaget i startpositionen vid 14% GASGENERATORVARVTALET (NG). Ljus-off var omedelbar och T5 temperatur nådde en topp på 730 ° C (1,350°f), långt under gränsen på 1,000°C. gasreglaget flyttades till viloläge när propellern började lossna., Efter 40-talet nådde motorn ett tomgångsvarv av 66% NG och T5 stabiliserades vid 670°C. trycksättning och luftkonditioneringssystem sattes på som förberedelse för taxi. När parkeringsbromsen släpptes var tomgångskraften tillräcklig för att starta flygplanet rullande. Under taxi hittade jag den manuella nosewheel styrning direkt och lyhörd. Tå bromsar, som använde 207bar (3,000 lb/in2) flygplan hydrauliskt tryck, lätt kontrollerad hastighet på nedförsbacke delar av vår taxi.,
automatiskt roder
eftersom det inte fanns några externa butiker på flygplanet, lämnades de tvåläges elektriskt manövrerade flikarna indragna för start. Super Tucano har en enda tryckreglage som styr motorn och propellern. En gång uppradade på bana 15, Jag höll bromsarna och snabbt avancerat gasreglaget till maximal effekt läge. PT6: s energihanteringsenhet, som liknar en digital motorstyrning med full auktoritet, förhindrade turbopropen att överskrida temperatur-eller vridmomentgränser.,
När motorparametrarna hade stabiliserats släppte jag bromsarna och applicerade höger roder för att motverka den yawingrörelse som inducerades av propellertvätten. Motorn producerade 86% av maximalt tillåtet vridmoment när flygplanet accelererade ner banan, med yttertemperaturen vid 22°C. Vid omkring 50kt (90km/h) blev det automatiska rodertrimsystemet (ART) aktivt och applicerade lite rätt roder, vilket minskade det belopp jag behövde applicera. Tonstyrkorna var lätta när jag roterade flygplanet till 8 ° näsa upp., 4155 kg-flygplanet (inklusive 455kg internt bränsle och 300kg provningsutrustning) lyfte från banan 30s efter att bromsen släppts vid 95kt och efter en markkörning på 800m (2,500 ft). Växelretraktion orsakade ingen förändring i tonstyrkorna när flygplanet accelererade till en stighastighet på 140kt.
den gnagande tendens som uppstår när dragkraft eller fart ändras i en singe propellerflygplan beror främst på två additiva faktorer. Den första är effekten av propeller slipstream på den vertikala stabilisatorn. Den andra och långt mer signifikanta är en funktion av angle of attack (AOA)., Medan propellerns rotationsplan är fixerad i förhållande till flygplanet är luftflödet varje enskilt bladupplevelser en funktion av flygplanets AoA. Super Tucano”s propeller, när den ses från cockpiten, roterar medurs. Vid positiv AoAs upplever det nedåtgående bladet, den högra sidan i det här fallet, en större AoA än den uppåtgående, vänstra sidan, bladet. På grund av sin större ”bit” producerar det nedåtgående bladet mer Hiss (dragkraft) än det uppåtgående bladet och det här yaws flygplanet till vänster., Som flygplan AoA reduceras detta gäspande ögonblick reduceras, och kan i själva verket vända riktning på negativa flygplan AoAs.
tillverkarna försöker minimera rodertrimmen som krävs för samordnad flygning genom att antingen luta den vertikala stabilisatorn eller avvärja motorns dragkraft. Super Tucano”s motor är canted 3 ° vänster om centrumlinjen. Tekniken syftar till att ytterligare minska erforderlig pilot roderingångar som svar på förändringar i fart-och effektnivåer., Medan systemet gjorde ett rimligt jobb att kompensera för propellerinducerade yaw-krafter, behövde jag fortfarande använda mina fötter för att upprätthålla koordinerad flygning.
Efter att ha vänt sig mot arbetsområdet började jag klättra på 140kt. Klättringen till 18,000 ft över Medelhavet, från en fälthöjning på 2,085 ft, använde 30kg bränsle och resulterade i en genomsnittlig stighastighet på 1,500 ft/min (7.62 m/s). Under klättringen var flygplanet svårt att trimma i rullaxeln, antingen vingen faller något med slumpmässiga intervaller., En gång nivå vid 18,000 ft, accelererade jag flygplanet och noterade ett bränsleflöde på 165kg/h när det var stabilt vid en taktisk hållhastighet på 150kt. Även om vi var bara 30km från flygfältet, kunde vi ha behållit denna bana för ca 2h och landade med 30min reservbränsle. Valfria 320 liter (84USgal)/260kg bränsletankar, en på mittlinjen och två under vingen, kommer att kraftigt öka på stationen gånger över det rena flygplanet. Al-X-varianten har en extra 300 liter/425 kg bränsle i stället för bakutkastningssätet.,
Tactical holding complete, jag retarderade kraften till tomgång och saktade 4,065 kg flygplanet vid 1KT/s som förberedelse för en ren konfiguration stall, redskap och flikar indragna. Måttlig skrov buffé på 100kt föregick hela akterstaven stall, som inträffade vid 94kt. Kontroll i alla tre axlarna var bra under stallet, med en liten vingsten (±10°) om en övervägande vingsnivå attityd. Att släppa tillbaka sticktrycket gjorde det möjligt för flygplanet att återhämta sig och flyga ut ur stallet.,
Flygplanssvar under en landningskonfiguration stall, redskap och flikar ner, liknade det rena stallet. Omisskännlig airframe buffet kändes på 90kt, 6kt innan hela akter-stick stall. Flygplanet bosatte sig igen i en stabil näsa-hög attityd och 2,000 ft/min nedstigningshastighet. Som var fallet med det rena stallet, släppte back stick-trycket att flygplanet kunde återfå flyghastighet.,
nöjd med Super Tucano ” s godartade stall egenskaper, jag tittade nästa på vad som skulle hända om en pilot ignorerade stall varningar och tillämpas full pro-spin kontrollingångar vid stall debut. I en ren konfiguration och med strömmen inställd på tomgång vid 15,000 ft, tillämpade jag plötsligt full aft-pinne och full höger roder vid 95kt, 1KT över stallhastigheten. På mindre än 2s flygplanet snabbt rullade till höger och undangömt under innan sedimentera i en 50 ° näsa-låg höger-turn spinn. Jag höll full Pro-spin kontroller för ytterligare två något oscillerande varv, var och en tar cirka 2,5 s., Efter den tredje svängen neutraliserade jag pinnen medan jag applicerade fullt vänster roder. Stallet bröts och yaw rate stoppades i ungefär en tur. En 2-3g pull-out återvände flygplanet att klättra 180kt flygning på 12,000 ft.
en andra spinn, åstadkommit genom att sätta i full vänster roder vid stall debut samt full akter pinne, var ungefär som rätt spinn, men den här gången släppte jag bara pinnen och roder när det var dags att återställa flygplanet. Efter att kontrollerna släpptes ökade rotationshastigheten initialt och näsan sjönk., Efter två varv stannade rotationen och flygplanet återhämtade sig till kontrollerad flygning i en 70 ° Dyk. Wings-nivå klättring flygning uppnåddes endast 3,500 ft under den ursprungliga spin inträde höjd.
skarp respons
Acceleration till 310kt, 10kt under maximal driftshastighet (Vmo), visade att Super Tucano var stabil nära sin maximala driftshastighet. Flygplan svar på skarpa styringångar i varje axel var väl dämpad. Rullaxeln verkade bli stabilare när farten ökade, och flygplanet visade ingen tendens att rulla av som det hade i den första klättringen., Accelerationen till Vmo möjliggjorde ytterligare utvärdering av den automatiska rodertrimmen. Medan systemet markant minskade storleken på roderingång som krävs för att motverka propellerinducerad gäspning, var pilotingångar fortfarande nödvändiga. Jag hittade gasreglaget roder trim rocker switch bekvämt för att upprätthålla koordinerad flygning. Men KONSTEN kommer att behöva ytterligare förädling före Super Tucano kan ge en fot på golvet, jet-liknande upplevelse.
innan du lämnar arbetsområdet uppnåddes en slinga, fatrulle och pitch-back manöver med effekten inställd på maximum., Dessutom visade en full-avböjning skevroderrulle vid 200kt Super Tucano ” s rapid roll kapacitet, tar mindre än 3s att slutföra. Flygplanssvaret under alla manövrer var förutsägbart och exakt. Styrkrafterna i pitch and roll-axlarna var lätta och väl harmoniserade. Sammantaget fann jag Super Tucano att vara en härlig aerobatic maskin.
Flame-out approach
återgå till San Jose dos Campos var via en simulerad flame-out landningsmönster. Över fältet vid 2,000 ft över marknivå, vid 120kt, störtade Silva gasreglaget till tomgång för att simulera ett motorfel., Jag började en 20 ° – bank vänstersväng för att upprätta en downwind ”låg nyckel” position på 1,500 ft abeam önskad touchdown punkt. Visuellt överlagra den vänstra vingtippen på banan var en bra guide för att hitta rätt lateral förskjutning på denna no-wind dag.
växeln förlängdes innan den sista svängen startades och jag saktade flygplanet till 110kt. Halvvägs genom sista svängen slog vi ”basnyckeln” – positionen vid 800ft. Slutligen förlängde jag flikarna och korsade tröskeln vid 100kt. En smidig flare gjorde det möjligt för flygplanet att röra ner 1,500 ft från inflygningsänden.,
en gång på banan var flikarna indragna och ström avancerade för att utföra en touch och gå. Växeln drogs tillbaka innan en vänster klättring tur till en 1,000 ft downwind ben. Kugghjul och klaffar sänktes i bas tur och jag flög det slutliga tillvägagångssättet vid 110kt. Touchdown var 1,000 ft från tröskeln och tåbromsarna gjorde det möjligt för mig att sakta ner 3,915 kg-flygplanet smidigt till taxihastighet. Under 1H-flygningen uppskattade jag Super Tucanos prestanda och flygkvaliteter, och hittade flygplanet lätt att manövrera och land – bra egenskaper för träningsrollen.,
för min andra flygning Embraer testpilot Marcos de Oliveira Lima, som ersatte Silva i baksätet, förberedde en dataöverföringspatron (DTC) med vår uppdragsplan och simulerade vapenbelastning. DTC-information överfördes till flygledningssystemet (FMS) efter motorstart. Start igen var från landningsbanan 15, och jag vände mig för att följa HUD-visade vägledning till den första vändpunkten i Brasilien ” s Paraiba Valley. Ursprungligen höll jag 200kt vid 1,000 ft över marknivå, där bränsleflödet var 230kg / h., Genom att trycka på gasreglaget till bara kort av maximalt accelererade flygplanet till 240kt och ökat bränsleflöde till 315kg/h.
överflygning av den första vändpunkten orsakade FMS att sekvensera automatiskt till nästa waypoint, samtidigt som man gav uppdaterade styrsignaler. En caret i HUD visade att flyghastigheten skulle flygas för att komma fram till varje vändpunkt vid önskad tidpunkt. Super Tucano kände sig stabil på låg höjd, medan turbopropmotorn gjorde det möjligt för mig att behålla önskad fart lätt längs hela vägen.,
en liten landningsbana 50km nordost om San Jose dos Campos var det simulerade målet för uppdraget. Innan jag rullar in på första passet valde jag master-läget air-to-ground via en stickmonterad tummomkopplare. HUD-symbologin inkluderade nu en kontinuerligt beräknad impact point (CCIP) pipper (siktmärke) som visade var de simulerade Mk82-bomberna skulle slå marken.
Till skillnad från ett flygplan med en radar eller laser range finder kan Super Tucano inte direkt bestämma sin höjd över målet, en nyckelfaktor för att bestämma var bomberna kommer att slå., Istället approximerar vapensystemet genom att använda uppmätt radarhöjd som flygplanshöjden ovanför målet, ett acceptabelt antagande över nivåterräng. Över brant eller rullande terräng kan piloten manuellt infoga känd målhöjd i FMS, systemet använder sedan flygplan GPS eller barometrisk flygplanshöjd för att lösa höjden över målekvationen. I två bombningar hittade jag HUD-symbologin och krävde omkopplingsåtgärder för att likna dem jag lärde mig som Lockheed Martin F-16-pilot i squadron-tjänsten.,
missil undvikande
efter den andra bombningen kör, en 3-4g tomgång-power break tur undvikas en simulerad yta-till-luft missil (SAM). Näsan spårade smidigt över horisonten när jag manövrerade flygplanets svans bort från hotet. Lätt skrov buffé på 150kt var en utmärkt kö för att antingen lätta av g eller driva upp kraften för att upprätthålla flygande fart. Ledningar tillhandahålls för flygkroppsmonterad chaff och flare dispensrar. Vid installation kommer en hands-on-throttle-and-stick-omkopplare att underlätta deras anställning under stridsförhållanden.
Efter att ha besegrat SAM valde jag 0.,5in kulsprutor för min sista attack kör på landningsbanan. Under strafe pass, En” in range ” kö över CCIP pipper varnade mig för att öppna eld. Förutom flygplanets långsammare hastighet verkade strafing i Super Tucano mycket som strafing i F-16.
under vår återkomst till San Jose dos Campos, Oliveira förklarade de två vapen – system master lägen utformade för operationer mot luftburna mål. ”Intercept” – läget knyter Super Tucano i Sivam-övervakningssystemet. Intercept vägledning skickas till flygplanet över en UHF datalink., När målet är identifierat kan piloten välja” dogfight ” – huvudläget med den stickmonterade tummomkopplaren. I en dogfight piloten kan engagera målet med antingen infraröda-guidade missiler eller Maskingevär. Medan jag inte utförde några luft-till-luft-uppdrag, föreslår Super Tucanos manövrerbarhet och vapen att det kommer att göra det till en utmärkt mördare av långsamma flygplan och helikoptrar.
efter provtagning av Super Tucanos stridsförmåga verkade flygningen av ett instrumentlandningssystem till en fullstopplandning något antiklimatisk., Under mina flygningar kunde jag utvärdera Super Tucanos hanteringskvaliteter i flera flygregimer. Lyhörda rullegenskaper och förutsägbart beteende vid höga angreppsvinklar bör göra det möjligt för piloter att använda flygplanet effektivt på både strids-och utbildningsuppdrag. Den kraftfulla PT6A-68/3 var mycket lyhörd och tillät sorglös gasrörelse under hela flygkuvertet., Avionik och vapensystem är representativa för dem som finns i den nuvarande generationen av Frontline fighter / attack-flygplan, vilket gör det möjligt för Super Tucano att utföra ljusattackrollen eller träna piloter för snabbstråleoperationer. Sammantaget flygplanet är en kapabel lätt, låg kostnad stridande som är redo att tämja Amazonas.