Gripen - vývoj a koncepce

31/08/2013 18:34

SAAB JAS 39 GRIPEN - VÝVOJ A AERODYNAMICKÁ KONCEPCE 

Obrázek 

1. Úvaha o bojových letounech čtvrté generace 

Vývojové práce na letounu JAS 39 Gripen byly zahájeny roku 1980. Tehdy si budoval své jméno americký bojový letoun F-16 a současně ve světě vznikaly nové projekty, které měly posloužit jako odrazové můstky pro návrh bojového stroje čtvrté generace. Byl to především německý projekt TKF a britský EAP, které se později spojily a vyústily v program Eurofighter 2000 / Typhoon, ve Francii se firma Dassault zabývala projekty Mirage 2000 a 4000 a stála na počátku vývoje letounu Raffale a Izrael se začínal zabývat myšlenkou IAI Lavi, který se svým pojetím značně podobal Gripenu, ale nakonec byl jeho projekt zrušen. 

Většina výše uvedených projektů měla jeden společný základní rys. Měly uspořádání nosných ploch známé jako "kachní". Vedla k tomuto rozhodnutí móda? Přestože by bylo poněkud naivní se domnívat, že konstrukce letadel módě nepodléhá (připomeňme si honbu za rychlostí za každou cenu v počátcích studené války či odstranění hlavňové výzbroje), bylo by stejně naivní se domnívat že kachní koncepce byla u těchto letounů zvolena samoúčelně. Nakonec Američané i Rusové zůstávali věrni "klasické ocasaté" koncepci. 

2. Požadavky kladené na novou konstrukci; analýza Gripenu 

Firma SAAB se musela zaručit, že v případě vývoje Gripenu nebude zcela závislá na švédské vládě, což znamenalo, že letoun bude muset být exportován i do jiných zemí. Značná nabídka dostupných typů vedla Švédy k zásadnímu rozhodnutí, letoun musí být z důvodů snížení ceny velmi malý a lehký, avšak musí si zachovat vysokou bojovou hodnotu ať už z hlediska výkonu, schopností systémů, únosností výzbroje a dalších požadavků. Tento požadavek znamenal nutnost bezezbytku využít možností nabízených nejmodernějšími dostupnými nebo právě vyvíjenými technologiemi. 

Aerodynamika a konstrukce letounu spolu s pohonnou jednotkou musejí pochopitelně být velmi dobré a na úrovni i samy o sobě, avšak dohromady musí již v původním návrhu tvořit synergický celek jenž je lepší než pouhý součet těcto prvků. Jedním z kritérií posouzení zda se něco podobného opravdu v případě Gripenu podařilo, může být počet dodatečných modifikací provedených během letových zkoušek, nutných k splnění požadavků na letové vlastnosti nového stroje. Tyto předělávky stojí čas a peníze a v mnoha případech v minulosti vedly k ukončení vývojového programu letounu. Není tajemstvím že i předešlý bojový letoun firmy SAAB, tedy Viggen vyžadoval značné množství změn než se stal zralým pro operační nasazení. Bylo to způsobeno zejména jeho celkovou složitostí a omezeními ve schopnostech výpočetní techniky v době jeho vzniku. 

Oproti tomu Gripen během letových zkoušek žádné nedostatky týkající se aerodynamiky, konstrukce nebo pohonnéhonné jednotky nevykázal. Naopak, všechny parametry byly lepší než předpokládané. Přesto i v jeho případě k jedné aerodynamické modifikaci došlo. Jedná se o malé vírové přechody za každou z kachních ploch, jejichž přínos je omezen na úhly náběhu za hranicemi omezení danými EFCS (Electronic Flight Control systém – elektronického řídícího systému). Jejich účel bude popsán dále. 

Obrázek 

Výsledná koncepce Gripenu byla logickým zúročením zkušeností jež Saab získal během vývoje a provozu typu Viggen, avšak rozhodně o ní nebylo rozhodnuto do předu. Mimo jiné i proto že důsledná analýza Viggenu odhalila i jisté slabiny. Vzrušené debaty se napříč švédskou leteckou komunitou táhly celé roky. Zkoušky alternativních koncepcí s klasickými ocasními plochami v aerodynamickém tunelu prokázaly řadu výhod, k nimž za současného stavu technologií patřil zejména větší dolet a větší ustálená rychlost otáčení. 

Hlavní smysl kachních ploch umístěných v těsné blízkosti deltakřídla spočívá ve vytváření stabilního proudu vírů i při velmi velkých úhlech náběhu a tedy v dosažení vysokého maximálního součinitele vztlaku. Podobného efektu se podařilo dosáhnout Američanům i Rusům u letounů s klasickým uspořádáním nosných ploch použitím dlouhých vírových přechodů (LERX), jak je patrno například na letounech F-16 a F/A-18 nebo MiG-29 a Su-27. 

Obrázek 

Fyzikální princip je v obou případech stejný. Příďová plocha, ať už je samostatná tvaru delta nebo se jedná o prodlouženou náběžnou hranu s velkým úhlem šípu, vytváří stabilní oblast vírů, která interaguje s proudem vírů odvalujících se od náběžných hran hlavních nosných ploch. Tyto proudy vírů se navzájem zesilují, což má za následek možnost dosahování větších úhlů náběhu, než by to bylo možné u samotného deltakřídla. Výše uvedený princip zvyšuje podélnou stabilitu letounu, z důvodu možné asymetrie při rozdělování proudu vírů se to však netýká obecně ostatních směrů, proto v případě moderních bojových letounů dochází obvykle k přetažení ve směru příčné či svislé osy. 

Uspořádání nosných ploch typu kachna nabízí mnoho výhod, ovšem je potřeba přijmout opatření eliminující jeho negativa. Zejména je velmi žádoucí použití aktivního řízení kachních ploch, sklopných náběžných hran hlavních nosných ploch s vyšší štíhlostí a trup důsledně tvarovaný podle pravidla ploch. 

3. Aerodynamika a systém řízení letu Gripenu

3.1. Vrozená nestabilita
 

Jak moc má být letoun nestabilní bylo předmětem řady debat. Nakonec byl upřednostněn 10% posun těžiště vzad za normální působiště aerodynamických sil ve vztahu k referenčnímu bodu (25% značí střední aerodynamickou tětivu). 

Záporná zásoba podélné stability a posun těžiště vzad přináší u koncepce s kachními plochami řadu výhod. Jedná se o větší volnost v rozmístění systémů uvnitř letounu a snadněji dosažitelné tvarování dle pravidla ploch, které vede k nižšímu nadzvukovému odporu. 

Křídlo je možno umístit více vpředu a trup lze zakončit čistým koncovým kuželem plynule přecházejícím ve výstupní divergentně- konvergentní trysku namísto ostrého ukončení jak tomu bylo v případě Viggenu, nebo horizontálními stabilizátory v případě klasické koncepce. Oba poslední případy totiž neodpovídají tvarování dle pravida ploch v tom smyslu že tyto povrchy na konci trupu nelze vhodně kompenzovat. Důsledkem posunutí odtokové hrany křídla vpřed, dále od konce trupu, je markantní snížení odporu zadní části trupu, koncový kužel za křídlem se navíc přímo nabízí jako vhodné místo pro montáž velkých a účinných aerodynamických brzd, které nebudou při otevření vytvářet problémy s vyvážením letounu. 

Čísly lze pochopitelně výše uvedený kladný efekt posunu křídla jen obtížně vyjádřit, obecně se však má za to, že je větší než prosté snížení supersonického odporu vlivem změny vyvážení (jak jistě víme, v nadzvukové rychlosti dochází ke zvyšování zásoby podélné stability vlivem posunu působiště aerodynamických sil vzad, zvýšený odpor stabilních letounů je tedy způsoben nutným trimováním na ocas). 

Další výhodou Gripenu oproti Viggenu je umístění hlavních podvozkových nohou, které bylo nyní možné umístit do roviny největšíh rozpětí tak, aby nejméně vadily umístění závěsných bodů, které tak mohou být blíže těžišti, což snižuje citlivost letounu na různé konfigurace podvěsů. U Gripenu je pohyb těžiště skutečně velmi malý – mezi různými konfiguracemi a množstvími neseného paliva dosahuje jeho rozsah pouhých 5% střední aerodynamické tětivy (MAC) při 50% max. vzletové hmotnosti. 

3.2. Vlastnosti těsně umístěného canardu – švédské kachny 

Umístění vstupů vzduchu k motoru je dalším vděčným tématem ostrých debat. Prakticky vždy lze použít několika možných řešení, se kterými se na počátku vývoje počítá. V případě Gripenu se zvažovala řada variant, z nichž mnohé prošly zkouškami v aerodynamickém tunelu a byla pro ně vytvářena i konkrétní konstrukční řešení. 

Obrázek 
Schema sacích kanálů - mezi kabinou a místem sjednocení kanálů je zejména avionika a klimatizační systém. Palivo se nachází prakticky všude okolo sacího kanálu, kde to bylo jen trochu možné... 

Nakonec byly upřednostněny pevné náporové vstupy umístěné po bocích trupu. Je to jednoduché a levné řešení, které přitom nepostrádá všestrannost a efektivitu. Takto umístěné vstupy představují přirozený opěrný bod pro kachní plochy a tvoří silový rám přenášející od nich aerodynamické síly směrem k horní části trupu. Za malý bonus lze považovat závěník pod pravým vstupem vstupem, na který se obvykle podvěšují různé elektronické kontejnery apod. Spodní část levého vstupu u jednomístné verze zabírá ukotvení pevně lafetovaného kanonu. 

Aerodynamika deltakřídla doplněného v těsné blízkosti kachními plochami dává do vínku letounům jimi vybaveným díky vzájemnému ovlivňování proudů nosných vírů odvalujících se od náběžných hran schopnost dosahovat značně velkých okamžitých rychlostí otáčení. Počítačem řízené plovoucí kachní plochy umí aktivně ovlivňovat proud vírů pro dosažení optimálního poměru vztlak/odpor v každém momentu letu, při všech myslitelných polohách těžiště, při jakémkoliv Machově čísle a při každém úhlu náběhu. 

Mírná šípovitost odtokové hrany kachních plošek je výsledkem mnoha tunelových a počítačových simulací, které potvrdily jeho přínos s ohledem na dosažení co největších klonivých momentů. 

Pro splnění mnohdy protichůdných požadavků kladených Flygvapnet bylo nutné vyvážit řadu technických a aerodynamických vlastností jako jsou úhel šípu náběžné hrany, tloušťka křídla, jeho štíhlost, zůžení, vzepětí, plocha atp. Například požadavek na vysokou nadzvukovou maximální rychlost a nízkou úroveň třepání při manévrech s vysokými násobky v transsonické oblasti lze splnit velkým úhlem šípu náběžné hrany, avšak současně poklesne dolet a obratnost. Pro dosažení vysoké rychlosti je též vhodné velmi tenké křídlo, které ovšem může být limitujícím faktorem pro rychlost klonění při velkém dynamickém tlaku. 

Výsledná aerodynamická forma Gripenu představuje dobrou rovnováhu mezi odporem při nulovém vztlaku, vlnovým odporem a indukovaným odporem, jeho poměr maximálního vztlaku vůči odporu je roven 9, což je o 25% více než u Viggenu a dokonce o 60% více než u Drakenu. 

Výhody v kachních ploch umístěných v těsné blízkosti deltakřídla lze shrnout do následujících bodů: 
-Stabilní proud nosných vírů umožňuje dosažení vysokého maximálního součinitele vztlaku. 
-Během přitahování pro stoupání vyvozují vztlak všechny aerodynamicky činné plochy. 
-V případě selhání EFCS lze kachní plochy odpojit od systému řízení a letoun s těmito plochami volně vlajícími se stává aerodynamicky stabilní; lze s ním tedy nouzově přistát. 
-Krátký vzlet a přistání; v případě přistání lze kachní plochy použít jako rozměrných aerodynamických brzd; tyto plochy zároveň mohou způsobit značný přítlak příďového podvozku, který je v případě Gripenu vybaven brzdami. 
-Značná tolerance k bojovým poškozením – ovládací plochy (kachní plochy a elevony) jsou do značné míry v případě poškození vzájemně zastupitelné. 
-Potenciál pro další modifikace celkového pojetí letounu, jako je umožnění přistání bez podrovnonání nebo zaměřování cíle z letu s vybočením bez změny směru letu. 
-Nízká úroveň třepání během obratů, která ještě snížena použitím pohyblivých náběžných hran. 
-Prokzatelná schopnost snadno opustit vývrtku (nutně neplatí pro kachnu s větší vzdáleností kachních ploch od náběžné hrany křídla). Letoun se také nemůže dostat do režimu hlubokého přetažení ze kterého by mu jeho řídící systém neumožnil snadno vyjít. 

Křídlo umístěné ve střední rovině trupu (středoplošník) pak přináší další výhodu v podobě malé nebo žádné aerodynamické interference s trupem. 

3.3. Vysoký úhel náběhu 

Téma vysokých úhlů náběhu dosahovaných během vzdušného boje se stalo ve vztahu k proudovým letounům aktuálním někdy v 70tých letech minulého století, kdy manévrový boj zažíval jistou renesanci. Řízené střely patrně nedosahovaly proklamované účinosti. Většina vzdušných bojů nevyhnutelně končila jako klasický dogfight, kdy letouny po přechodu do manévrového boje ztrácely rychlost a přecházely do letu se stále větším úhlem náběhu. K nepříliš velké radosti jejich pilotů si však většina nadzvukových strojů (nejen) první generace v této části letové obálky příliš nelibovala a tuto nelibost okázale dávala nejevo snahou přejít v tomto režimu do pádu, který mnohdy nebylo možno vůbec vybrat! 

Viggen prošel koncem 70tých let programem zkoušek chování ve vývrtce, který potvrdil že jeho uspořádání nosných ploch umožňuje bez nebezpečí dosáhnout tak vysokých ůhlů náběhu, jaké byly pro soudobé letouny s klasickým uspořádáním naprosto nemyslitelné, také eventuelní opuštění vývrtky nečinilo větší problémy – to byl nakonec jeden z nejpádnějších argumentů, proč použít u Gripenu podobné aerodynamické koncepce. Letové zkoušky také v případě Gripenu správnost tohoto rozhodnutí potvrdily, přes svou zápornou zásobu stability v podélné ose jsou obě verze Gripenu (dvou i jednomístná) schopny snadno vyjít z vývrtky jak v normálním automatickém, tak manuálním režimu. A to přesto že letoun by se teoreticky nikdy neměl do vývrtky dostat. V základním technickém zadání pro jeho vývoj byl totiž stanoven požadavek že letoun musí být buď schopen snadno vyjít z vývrtky nebo že musí být vybaven systémem který znemožní se do tohoto letového režimu dostat. Systém EFCS dokáže v celém rozsahu letové obálky pádu do vývrtky zabránit (pokud letovou obálku z nějakého důvodu neopustí), letoun přesto z vývrtky vychází velmi snadno. Pilot je tak dvojnásobně jištěn a nemusí během provádění manévrů myslet na letová omezení a věnovat se pouze vývoji taktické situace. 

Přes dobré výsledky letových zkoušek došlo k jisté modifikaci aerodynamiky právě s ohledem na prevenci pádu do vývrtky. Za kachními plochami přibyly dvě malé plošky mající za úkol pomoci stabilizovat letoun kolem svislé a podélné osy při vysokých úhlech náběhu. Toto řešení nakonec není nijak neobvyklé, podobné plošky nalezneme u Mirage 2000, Typhoonu nebo dokonce i u Concorde. Každopádně se jednalo o jedinou modifikaci aerodynamiky Gripenu ke které během letových zkoušek došlo. 

3.4. Elektronický systém řízení a udržení stability EFCS 

V roce 1993 došlo během předváděcího letu k pádu a následné havárii prototypu letounu Gripen. Vyšetřování této havárie vedlo k závěru že ztráta pilotovy kontroly nad letounem byla způsobena fenoménem zvaným PIO (Pilot Induced Oscilations – pilotem indukované kmity) a snížením podélné stability pod únosnou mez. Toto zjištění vedlo k odpovídající úpravě systému EFCS. Jedna z důležitých změn jež měla snížit ztrátu podélné stability se týkala výchylek kachních ploch při letu s velkým úhlem náběhu ve vztahu k výchylkám elevonů. 

Systém EFCS v letounu Gripen obsahuje funkci nazvanou MLL, jejímž posláním je umožnit pilotovi létat obraty s maximální možnou razancí bez nebezpečí že se dostane mimo letovou obálku nebo že dojde k přetížení struktury draku letounu. Přestože MLL dokáže za normálních okolností zabránit přetažení letounu, pokud pilot sveřepě ignoruje varování o nízké rychlosti nelze vyloučit nebezpečí přechodu do extrémního letového režimu, který může vyústit v přetažení a následnou vývrtku. To bylo nakonec důvodem instalace pomocných plošek za kachní plochy. 

Výchylky kachních ploch výrazně ovlivňují stabilitu při velkých úhlech náběhu, která při překročení limitů MLL značně klesá. Letoun přechází do nestabilního letového režimu značně dříve pokud jsou kachní plochy nastaveny v rozsahu 10 – 25 stupňů. Tento rozsah byl pochopitelně při takovém letovém režimu vyloučen. Namísto toho byla do systému EFCS implementována malá pozitivní výchylka kachních ploch. Vzhledem k logice řídícího systému systému došlo ovšem zároveň k pozitivní výchylce elevonů, tedy k výchylce jejich odtokových hran směrem dolu, což bylo vzhledem ke zvýšení vyvozovaného vztlaku zdánlivě přínosné. Bohužel se ukázalo že za některých podmínek se výchylka elevonů zvyšuje až k jejich geometrickým limitům, což může vzhledem ke zmenšení výsledného průmětu nosné plochy na rovinu obtékání za těžištěm vést až ke ztrátě stability. V návaznosti na toto zjištění byl spuštěn program testů v aerodynamickém tunelu pro nízké rychlosti, v nichž byly použity rozměrné modly vybavené elektricky ovládanými plochami. 

Některá z množství vyzkoušených řešení přinesla okamžité zlepšení. Původní náhlá ztráta stability byla potlačena ve prospěch spojitých letových charakteristik ve smyslu posunutí odtržení proudnic do vyšších úhlů náběhu. Nová mapa nastavení kachních ploch v řídícím systému eliminovala nebezpečí že se elevony v nevhodný okamžik ocitnou v krajních polohách. 

4. Drak Gripenu a jeho silová struktura 

Za pozornost stojí, že všechny bojové letouny čtvrté generace jsou navrženy pro provozní násobky okolo 9G, zatímco jejich předchůdci, letouny třetí generace mely provozní násobky v rozmezí 7 – 8G. 8G byl limitován i Viggen, přestože jeho strukturální pevnost by umožňovala provoz s až 12G. Zároveň je zde požadavek na delší operační životnost letounu, jež má být oproti předchozí generaci dvojnásobná, tedy z nějakých 1800 – 2000 letových hodin garantovaných u typu Viggen se má v případě Gripenu zvýšit na 4000 kodin. Letoun má být navíc schopen přes svou malou velikost snášet značná bojová poškození. Kombinace těchto požadavků kladl před techniky a inženýry velkou výzvu v podobě vytvoření konstrukce odolné vůči provozní únavě. 

Počátkem 80tých let 20. století se zdálo že splnit tyto nároky kladené na novou konstrukci pomůže jedině relativně nový konstrukční materiál – uhlíkový kompozit, CFC. SAAB a jeho externí partneři se vývojem technologie použití tohoto progresivního materiálu zabýval již déle než desetiletí, bylo jej tedy možno považovat za technologicky dostatečně vyzrálý k použití i na větší celky. Konstrukce s vyšším zastoupení CFC nabízela oproti klasické hliníkové konstrukci při nižší celkové hmotnosti podstatně vyšší pevnost, avšak citelně vyšší by byla i její cena. Dobrým příkladem výhodného použití CFC je v konstrukci Gripenu jeho křídlo tvaru delta. Přes malou relativní tloušťku a velmi nízkou hmotnost je díky CFC velmi tuhé a pevné. 

Otázka pevnosti je jak se ukázalo v případě letounu Viggen a jeho celohliníkového křídla s jedním hlavním nosníkem (přestože se jednalo o mnohanosníkovou konstrukci), velmi důležitá. Viggen původně odmítal splnit požadavky na rychlost výkrutu při vysokém dynamickém tlaku. Dodatečné posílení hydraulických válců vnitřního páru elevonů jej sice přesvědčilo aby normu zvládl, avšak zvýšené namáhání křídla vyústilo v nechvalně známou sérii havárií uložení hlavního nosníku a půlroční uzemnění typu. 

V počátku projektových prací na Gripenu čelil podobnému problému McDonnell Douglas se svým F/A-18. Snažil se splnit požadavky na rychlost klopení kladené US Navy. MDD pro změnu nenarazil na problémy se samotnou pevností, ale s tuhostí, respektive flexí, neboť křídlo F/A-18 se v malé výšce a vysoké rychlosti deformovalo, což mělo za následek až reverzaci funkce křidélek. Relativně štíhlé křídlo F/A-18 zkrátka postrádalo potřebnou tuhost a muselo být zesíleno. Nejvíce však zřejmě pomohlo jeho aerodynamické zkroucení. 

Od samého počátku vývoje Gripenu dbal Saab na úzkou spolupráci mezi aerodynamiky a experty na pevnost. Pomocí matematického modelování a simulací se podařilo stanovit minimální hodnoty pro poměr pružnosti k tuhosti křídla tak, aby mohl letoun dosahovat značné rychlosti výkrutu v nadzvukové rychlosti. Celokompozitové křídlo navržené firmou BAe při pozdějších zkouškách dostálo všem očekáváním. Gripen je schopen vysokých rychlostí klopení při současné kombinaci kritického čísla M, výšky a násobků zatížení. Křídlo Gripenu je mnohonosníkové typu "fail-safe", jeho povrch je tvořen jedním svrchním a jedním spodním dílem z CFC a k středu trupu je připojeno pomocí tří kotevních uzlů. Půdorysný tvar křídla ve tvaru delta kromě značného prostoru pro palivo nabízí samo o sobě také značnou statickou i dynamickou aero – servo – elastickou stabilitu, a to i v plně podvěšeném stavu. Zkrátka nabízí dostatečnou oporu pro mnohdy nevybíravou činnost elevonů. 

Ve fázi návrhu bylo Gripenu vtištěno úzkostlivé tvarování dle pravidla ploch. Dialog mezi aerodynamiky a inženýry navrhujícími strukturu draku však nutně vedl k některým kompromisům zohledňujícím i praktičnost a cenu konstrukce. Například přední část trupu měla být původně kruhová, avšak později byla dána přednost tvaru který z kruhového krytu radaru přechází do sférického obdélníku (super – eliptická geometrie), což až tak úplně pravidlu ploch neodpovídá. Důsledkem je na jedné straně jisté zvýšení vlnového odporu této části, stejně jako mírné zhoršení stability ve velkých úhlech náběhu, ovšem na straně druhé se díky tomu podařilo udržet relativně nízké výrobní náklady i hmotnost. Omluva tedy míří k firmě Revell za nadávky jíž se jí dostalo od mnoha modelářů za starý model Gripenu, který měl přední část kruhovou – Revell za to nemůže, dostal podklady přímo od Saabu, ale jaksi staré. I Švédové si evidentně rádi hrají s konspirací... 

V jistém stadiu raného vývoje bylo z důvodu alarmujícího navýšení vlnového odporu letounu rozhodnuto začít "kreslit" od začátku. Požadavek na 25% snížení vlnového odporu se sice ukázal být příliš optimistickým, přesto se dosáhlo významného zlepšení. Výrazného snížení poměru příčného průřezu k délce bylo dosaženo odpovídajícím prodloužením trupu, což zvýšilo celkovou štíhlost letounu. Výsledek nejen že potvrdil očekávání ve směru vyrobitelnosti, pevnosti i aerodynamických vlastností, vyvážené tvary Gripenu navíc i esteticky lahodí oku. 

5. Pohonný systém pro Gripen 

Významným prvkem umožňujícím citelné zlepšení vlastností bojových letounů nové generace se stal výrazný posun v technologiích proudových pohonných systémů. Vzhledem ke značné provázanosti mezi klasickými mechanickými technologiemi a elektronickými prvky, je velmi obtížné přesněji definovat co přesně znamená vlastní zlepšení "schopností" motorů. 

Samotná rychlost bojových letounů od šedesátých nebo sedmdesátých let prakticky nevzrostla, vlastnost která se zdála v posledním půlstoletí klíčovou nyní ustoupila spíše vojensko – provozním vlastnostem ve smyslu spolehlivosti a variability při plnění širokého spektra úkolů. Bez ohledu na svou velikost a počet motorů musí být zkrátka letoun dobře vyvážen z hlediska svých provozních vlastností. 

Jak se mnohokrát ukázalo, výběr motoru je pro bojový letoun kritický. Například adaptace původně civilního motoru pro použití v letounu Viggen nebyla prosta vážných problémů. Vzhledem k tomu, že se u dopravních letounů obvykle nepředpokládá, že by měly dosahovat velkých úhlů náběhu, měly původní verze Viggenů v tomto režimu s motorem značné problémy, které vyústily i k několika ztrátám.Problém byl sice příchodem Jaktviggena napraven markantní modifikací motoru a sacích kanálů, avšak za cenu obrovských dodatečných nákladů v rozsahu prakticky návrhu nové pohonné jednotky. Původní motor RM8A měl sice díky svému velkému obtokovému poměru dobrou jednotkovou spotřebu paliva v režimu bez přídavného spalování a v režimu přídavného spalování se mohl pyšnit obrovským tahem, avšak bojový letoun potřebuje zejména pohonnou jednotku schopnou snášet také nejhrubší zacházení jehož se mu často od vojenských pilotů v extrémních situacích dostává. 

Přirozenou odpovědí na požadavky Saabu ohledně lehké pohonné jednotky pro bojový letoun byl General Electric F404, tedy jednotka od začátku vyvíjená pro vojenské použití. Saab se již dříve zabýval myšlenkou použít verzi tohoto motoru bez přídavného spalování ve zrušeném projektu lehkého bitevního letounu. 

GE F404 s malými zástavbovými rozměry a s poměrem tahu ke hmotnosti rovným 8 již létal v letounech F-17/18 a F-20, ovšem Saab od něj požadoval větší tah. O ten se úpravami měla postarat firma Volvo Flygmotor, která se ujala licenční výroby pod označením RM12. Tah motoru byl zvýšen z cca. 74kN původní americké verze na cca. 82kN. 

V Gripenu byl motor umístěn daleko vzadu za nominálním těžištěm, což u starších konstrukcí jako byl Viggen nebo Draken nepřicházelo v úvahu vzhledem k jejich podélně stabilnímu uspořádání. Tyto letouny měly motor umístěný blízko těžiště, kde zabíral cenné místo blízko středu trupu kde má Gripen umístěny trupové nádrže a hlavní podvozek. 

Bylo prokázáno že motor RM12 beze zbytku splňuje nejen nároky na přijetelně nízkou specifickou spotřebu paliva a (relativně) vysoký poměr tahu ke hmotnosti Gripenu, ale umožňuje pilotovi i bezstarostné ovládání během divokých manévrů v rozsahu celé letové obálky Značně dlouhý vidlicově se spojující přívod vzduchu má velmi dobré aerodynamické vlastnosti ve smyslu malých tlakových ztrát a nízké úrovně turbulentního proudění. Vstupní otvory mají značnou odolnost vůči velkým úhlům náběhu. Pumpáž motoru byla zaznamenána pouze jednou, bylo to v rámci letových zkoušek chování ve vývrtce během prudkého taktického manévru v režimu plného přídavného spalování na vysokém úhlu náběhu a při letu s vybočením. Výpadek však byl velmi krátký a ihned následovalo automatické obnovení plného tahu motoru. 

6. Vlastnosti STOL 

Viggen byl průkopníkem mezi bojovými letouny v použití obraceče tahu. Vedly k tomu extrémní požadavky na vlastnosti STOL, ovšem cena za tyto schopnosti nebyla zanedbatelná. Zejména šlo o nárůst hmotnosti a základního i vlnového odporu a navíc zde bylo stálé riziko ztráty letounu vlivem asymetrie tahu při přistání. U Gripenu nebyl obraceč použit, přestože požadavky na délku vzletu a přistání byly uvolněny jen relativně mírně. Namísto toho má Gripen oproti Viggenu o něco lepší poměr tahu ku hmotnosti při normální vzletové hmotnosti a vyšší koeficient vztlaku při vyvážení na přistání, přestože má během finále o 1,5 stupně menší úhel náběhu. 

Automatický přistávací systém Gripenu po kontaktu předních podvozkových kol s VPD přenastaví kachní plochy do téměř kolmé polohy v níž jednak vyvozují velký aerodynamický odpor, ale zejména zbvyšují přítlak předních podvozkových kol vybavených brzdami. Další vliv má například i to, že zatímco během vzletu jsou rozměrné trupové kryty hlavního podvozku uzavřeny, během přistání zůstávají otevřené. Viggen však vynikal jednou pro provoz v arktických podmínkách Severu významnou vlastností, kterou Gripen vlivem absence obraceče tahu tak trochu postrádá. Viggen mohl relativně bezpečně operovat na zledovatělých drahách na kterých by jakýkoliv pokus o brzdění podvozkovými brzdami vedl ke smyku. Přes sofistikovaný antiblokovací a protismykový systém se na takových plochách s Gripenech přistávat nedoporučuje. 

7. Závěr 

Zavedení elektronického řídícího systému společně se statickou podélnou nestabilitou letounu, tedy posunutím těžiště za působiště aerodynamických sil a aktivní ovládání kachních ploch ve spolupráci se sklopnou náběžnou hranou křídla umožnilo rozvinout potenciál koncepce deltakřídla s těsně umístěnými kachními plochami v měřítku, které nebylo dříve možné dosáhnout. 

Spíše než prostý součet základních aerodynamických vlastností, řídícího a pohonného systému a silové struktury draku letounu, které jsou samy o sobě excelentní, hraje v celkovém zhodnocení vlastností letounu jejich kombinace v synergický celek, který je lepší než tento prostý součet. 

Pravdivost výše uvedeného závěru lze demonstrovat na splnění požadovaných letových výkonů bez nutnosti strukturálních modifikací draku letounu. Namísto toho byla provedena řada změn v elektronickém systému řízení EFCS. Pomocí tohoto skutečně flexibilního nástroje bylo plně dosaženo požadavků na letové kvality, což je mnohem levnější způsob než částečně upravovat samotný letoun, jak tomu bylo dříve například v případě Viggenu. 


Tato práce je založena zejména na vyprávění U. Claréuse, projektmanažera aerodynamiky letounu JAS 39.

 

OKOLNOSTI VÝVOJE LETOUNU JAS 39 GRIPEN 

Politické pozadí 

Švédsko se nezůčastnilo žádné války od roku 1816. V době, kdy JAS 39 Gripen vstoupil do služby tak za sebou země mela jedno a tři čtvrtě století, během nichž si uhájila svobodu. Obrana připadala pochopitelně armádě. Vzhledem k výlučně obranné doktríně má v rámci švédských ozbrojených sil zásadní postavení letectvo, které si koncem třicátých let bolestivě uvědomilo svou slabost pramenící ze zanedbání vývoje vlastního leteckého průmyslu. Náprava přišla spolu se založením společnosti Svenska Aeroplan Aktiebolaget, tedy Saab, kterou roku 1937 vytvořila skupina kolem finančníka Axela Wenner-Grena za podpory státu. Švédsko si totiž uvědomovalo, že jako neutrální země se nemůže v případě ohrožení spolehnout na dodávky vojenské techniky ze zahraničí. Ono to vlastně počátkem druhé světové války nebylo ani tak zjištění jako poznání. 

Švédsko je počtem obyvatel malou zemí, dokonce má méně obyvatel než ČR, přesto si dovedlo zajistit naprostou soběstačnost co se týče vývoje i výroby vojenské techniky, která musela být od začátku "šitá" na ekonomické možnosti země. Armáda i její vybavení proto musela být vždy efektivní a zároveň úsporná. Přiznejme že se snaha o úspornost nepodařila vždy, připomeňme velkorysý program fpl. 37 (Viggen), ale v případě JAS 39 mělo dojít k radikálnímu snížení nákladů bez omezení výkonnosti a schopností. 


Finanční hledisko

Finanční hledisko bylo již od počátků projektu JAS 39 rozhodující. V roce 1980, kdy byl tento projekt spuštěn, začala být Flygvapnet dodávána poslední verze letounu Viggen, tedy stíhací JA 37. Poslední kus byl letectvu dodán až o deset let pzději, avšak jiv roce 1980 byl jasné že cena tohoto letounu neúměrně narostla. 

Z toho důvodu bylo vytvořeno sdružení nazvané IG-JAS, prosazující myšlenku víceúčelového bojového letounu menšího než Viggen, který by současně dokázal plnit všechny úkoly jako právě komplikovaný "systém 37" (tedy všechny verze letounu Viggen). 

Zřejmými důvody pro realizaci návrhu IG-JAS se stala snaha o zvýšení domácí zaměstnanosti, existence domácího technického zázemí a průmyslu a v neposlední řadě švédská neutralita. Švédské vojenské letectvo ovšem vypracovalo několik zpřísňujících požadavků na typ JAS 39: 
-letoun musí při zachování téže základní konstrukce plnit úkoly stíhaci, útočné i průzkumné 
-letoun musí být velmi spolehlivý 
-letoun musí mít nízké náklady na údržbu 
-letoun musí mít nízké náklady na pohoné hmoty 
-letoun nesmí vyžadovat nepřiměřené nároky na pilota 
-během operační kariéry musí být procento ztrát poloviční ve srovnání s typem Viggen 
-letoun musí být schopen operovat ze záložních ploch a drah typu V-90 
-letoun musí mít vysokou počáteční stoupavost 
-v roli přepadové stíhačky musí být letoun schopen provést plný obrat za deset minut, jako útočný za dvacet minut, přičemž musí využívat logistický systém BAS 90 
-letoun musí mít co nejmenší radarovou, infračervenou a zvukovou signaturu, takže se bude blížit koncepci stealth 
-data přenášená z jiných letounů a od taktických velitelů musí být v reálné čase 
-finanční náklady na kompletní provoz stroje (Life Cycle Cost, LCC) musí dosahovat 60% nákladů na provoz Viggenu. 

Aspekt nákladů na kompletní provoz stroje se stal mimořádně významným, takže se dostal i do kontrkatu, a to v takové podobě, aby letecký průmysl maximálně podněcoval. Protože pokud by hodnota LCC klesla ještě pod 60% částky kterou vyžadoval Viggen, měl průmysl dostávat z ušetřených peněz určité procento jako bonus. 

Na konci roku 1981 byla v rámci Flygvapnet vypracována studie, jejímž závěrem bylo přesvědčení, že rozhodne-li se v budoucnu Švédsko nakupovat letadla u zahračních výrobců, zaplatí za ně neůnosnou cenu. Dne 30. dubna 1982 proto FMV (Forsvarsmakten; úřad zabývající se nákupem vojenského materiálu) uzavřel předběžný kontrakt na IG-JAS v hodnotě 25 700 000 000 SEK, jejž 6. května téhož roku potvrdila i švédská vláda. 4. června 1982 následoval i souhlas švédského parlamentu. Dne 30. června došlo k podpisu definitivní dohody mezi FMV a IG-JAS. K potřebě uzavřít smlouvu již roku 1982 vedla švédskou vládu právě vzrůstající cena nově vyvíjených letounů. 

Dalším impulsem se stal vzrůstající počet narušení švédského vzdušného prostoru cizími letouny. Od roku 1970, kdy bylo zaznamenáno 10 incidentů došlo k alarmujícímu nárůstu až na 600 zaznamenaných průniků v roce 1986. Zcela překvapivě přitom švédský vzdušný prostor ve více než 50% případů narušily letouny NATO. 


Bezpečnost 

Bezpečnost provozu nebrali Švédové nikdy na lehkou váhu. Co se týče vojenské techniky, nebylo tomu původně snad ani tak z lidumilství, ale požadavek na vysokou bezpečnost provozu pramenil zkrátka ze snahy minimalizovat náklady. Saab se stal synonymem bezpečnosti a spolehlivosti na zemi a nejinak tomu je ve vzduchu. Ve skutečnosti tomu ovšem ve vzduchu bylo dřív než na zemi. Značné bezpečnosti provozu vojenských letounů je kromě tradiční švédské kvality (nechce se mi použít slovo "preciznosti" neboť po létech soužití se švédskou technikou se mi sem tento příměr příliš nehodí; závěr si udělejte sami, když řadu například českých nebo německých výrobků je možno prohlásit za precizní, ale bohužel taky za naprosto nevhodné pro plnění zamýšlených úkolů) dosaženo i jistou švédskou specialitou. Švédsko totiž nemá žádný předpis podmiňující uznání způsobilosti vojenských letadel příslušnými orgány. Flygvapnet tedy i pro bojové stroje používá civilní předpisy, čímž na ně pochopitelně klade vyšší nároky než většina ostatních letectev. 

Bezpečnost provozu závisí i na schopnosti zvládnout například takové situace jako je vysazení motoru za letu. Zajištění dostatečné energie pro pohon letových systémů při vysazení motoru zajišťuje APU. Navíc jsou k dispozici dva typy záložních baterií. Chemické mohou dodávat proud po dobu 10 minut, normální přibližně 30 minut. V praxi to znamená, že bude-li mít letoun v dosahu letiště či jakoukoliv plochu, (například silnici) o délce 800 metrů, může bezpečně přistát i s nefunkční pohonnou jednotkou. 

Největší rozdíl mezi původním motorem GE F-404 a novým RM-12 vychází ze dvou skutečností. Americké úřady jednak odmítly dát souhlas s předáním samostatného plně digitalizovaného řídícího systému motoru (Full Authority Digital Engine Control systém; FADEC) do Śvédska. Volvo by ale tento problém muselo řešit tak jako tak, a to z bezpečnostních důvodů. Původní FADEC motoru GE F-404-400 totiž vznikl pro dvoumotorová letadla. Jednomotorové stroje jako JAS 39 Gripen jsou však na činnosti jedné pohonné jednotky mnohem závislejší, takže vyžadují systém s větší mírou zajištění. Motor RM-12 proto nakonec místo amerického FADEC dostal původní švédský systém DEC (Digital Engine Control). 



Vývoj a zkušební program

Dne 14. září 1982 uskutečnil první vzlet letoun Viggen 37-52 ESS na kterém se testoval elektroimpulsní systém řízení pro JAS 39. První let trval hodinu a dvanáct minut. Systém fungoval k plné pilotově spokojenosti. Do vyřazení absolvoval Viggen ESS celkem více než 250 zkušebních letů. 

V listopadu 1982 zvítězila v zakázce na stavbu nosných ploch pro prototyp firma BAe. Technologie HiMAT firmy Rockwell se ukázala příliš drahá a navýšení ceny by se neodrazilo v adekvátním zvýšení výkonnosti. Švédská strana měla firmě Rockwell poskytnout pro další zkoušky celkem 28 milionů SEK. To by znamenalo že by se cena nosných ploch oproti výslednému řešení zvýšila o celých 50%, což se Švédům jevilo jako neakceptovatelné. 

Na konci prosince 1982 bylo pro Saab JAS 39 vybráno jméno Gripen. Gripen znamená česky gryf, je to mytologické a heraldické zvíře s orlími křídly a hlavou a lvím tělem a je symbolem bdělosti. Od roku 1984, tedy po fůzi se Scanií, se pak hlava gryfa objevila i v logu firmy Saab (Saab – Scania). 

Dne 26. dubna 1987, během oslav 50. výročí založení firmy Saab, byl na letištní plochu továrního letiště vytažen prototyp 39-1. V té době se vývoj podle Tommyho Ivarssona zpožďoval asi o půl roku. Předvedený stroj ještě nebyl kompletní a publikum jej mohlo shlédnout pouze z jedné strany. 

Dne 9. prosince 1988 vzlétl první prototyp 39-1 se Stigem Holmströmem za řízením. Bylo to jedenadvacet a půl roku po prvním vzletu Viggenu. Holström dosáhl na Gripenu výšky 6400m a nejvyšší rychlosti M0,8, prováděl obraty s přetížením 4G. Během prvního letu nepřekročil 12AOA. Během letu vypnul a znovu spustil pomocnou jednotku APU. Po přistání Stig Holmström konstatoval že řízení je příliš citlivé, takže zde budou nutné určité změny. Jeho zjištění ohledně citlivosti řízení bylo značně překvapivé, protože podle zkoušek na simulátoru řízení tak citlivé být nemělo. 

4. května 1990 se do vzduchu dostal druhý prototyp, který tak vkonal sedmý let typu JAS 39. Za řízením seděl Arne Lindholm. 

Dalším prototypem určeným k letovým zkouškám byl 39-4, tedy čtvrtý vyrobený prototyp. Ten třetí sloužil k pozemním testům instalace radaru. Na jaře roku 1990 rovněž vrcholila finální montáž prvního sériového letounu. 

V pátek 20. září 1995 byl poprvé vytažen na letišťní plochu letoun JAS 39B, tedy dojmístná verze Gripenu. Nový stroj dostal označení 39.800 a k jeho stavbě byl jako základ použit sériový jednomístný letoun 39.124. Montáž prototypu 39.801 se rovněž chylila do své závěrečné fáze a tento druhý dvojmístný stroj se měl brzy připojit ke zkušebnímu programu. Dvojmístná varianta Gripenu nedostala typické švédské označení Sk, určené pro cvičné stroje. Hlavním posláním dvojmístné verze je totiž stejně jako v případě verze jednomístné provádění bojové činnosti, výcvik je až až druhotný. Ve snaze ušetřit finanční prostředky vznikl první dvojmístný Gripen bez předchozí makety, a to i přesto že k jeho stavbě bylo nutné vyrobit 5200 speciálních komponentů a okolo 70% systémů se nachází na jiných místech než u verze jednomístné. Saab oficiálně zahájil vývoj dvojmístné verze v roce 1992, stavbu pak o rok později. 

Den 29. dubna 1996 je dnem kdy dvojmístný Gripen poprvé vzlétl. Letoun pilotoval Clas Jensen a na zadním sedadle seděl Ola Rignell. Při letu, který trval 41 minut, letěl v úloze doprovodného stroje Gripen 39.108. 


Plášť a dýka 

V roce 1988 bylo ve Švédsku zjištěno působení skupiny, která se pokouší získat některá tajemství konstrukce Gripenu. Firma Saab zahájila rozsáhlé pátrání ve všech svých kancelářích, dílnách i hangárech. Nakonec byl za personu non grata kvůli špionáži prohlášen bulharský diplomat. 

V květnu 1990začala v USA pracovat koordinační komise, jež se zabývala pravidly vývozu špičkových technologií do potencionálně nepřátelských zemí. Diskuse se týkala Československa, Maďarska a Polska. Tyto země totiž projevily zájem tuto technologii nakupovat a v budoucnu získat i špičkové zbrojní systémy západní provenience. 

Roku 1990 na každoročně konané shromáždění zkušebních letců předložil ruský pilot svým kolegům podklady týkající se letounu MiG-29 Fulcrum. Toho roku zde byl představen i Gripen. Prezentaci obstarali Per Pelebergs a Arne Linholm. 


Nepříznivé okolnosti během vývojového programu 

Během vývoje letounu JAS 39 Gripen došlo ke ztrátě jednoho prototypu (prvního) a poté i sériového stroje (druhho). 

Ve čtvrtek 2. února 1989 v 11:27 dopoledne havaroval s letounem 39-1 Lars Radeström, který s Gripenem letěl vůbec poprvé. Čtyřiačtyřicetiletý Lars Radeström při nasazení na přistání seznal, že jeho letoun jaksi šejdruje, značně se nechává snášet do strany. Příliš jej to neznervóznilo, protože věděl, že přistává se značným bočním větrem a posunul páku ovládání motoru do polohy "plné přídavné spalování", aby opakoval okruh. Letoun se náhle otřásl a zakymácel. Namísto hladkého nabírání výšky se něco zlým způsobem pokazilo a letoun se dostal do kontaktu s přistávací dráhou! Levá podvozková noha se zlomila, odpadl kryt radaru a letoun jel chvíli smykem, pravým křídlem napřed. O vteřinu později prudce zatočil ve směru ve kterém byl vychýlen a vyjel s dráhy na její levé straně. Protože se dosud řítil značnou rychlostí, zvednuté pravé křídlo "chytilo vítr", zvedlo letoun do vzduchu a převrátilo na záda Po kontaktu levého křídla se zemí se letoun začal prudce točit na druhou stranu a po nárazu pravého křídla o zem došlo defacto k jeho úplné destrukci. Z trysky dosud naplno pracujícího motoru vyšlehl dlouhý plamen, letoun se ještě několikrát převrátil a zůstal nehybně ležet na zádech. Hořet naštěstí pro Larse Radeströma nezačal. Ten se při hrozivě vyhlížející havárii zranil pouze lehce, zlomil si ruku. Kromě této zlomeniny a pochopitelného šoku se cítil relativně dobře. Radeström se sice pokoušel katapultovat, ale nepodořailo se mu to. V jeho kariéře to byla první havárie vůbec. V té době měl nalétáno 4032 hodin na různých typech letadel. Záznam havárie: http://www.youtube.com/watch?v=jP-QMmzG ... re=related 

Při všech předchozích letech piloti zaznamenali určité problémy s podélnými výkyvy a pří posledním, šestém letu se k tomu přidalo i příčné chvění. Gripen při tomto letu na koncích křídel nesl makety řízených střel Sidewinder a poprvé rovněž i kameru pod trupem, což zvyšovalo jeho citlivost na silný boční vítr, který pravděpodobně překonával limity, s nimiž Saab počítal jako s mezními pro pilotáž. 

V programu Viggen rovněž jeden prototyp havaroval, a přesto byl tento program obecně považován za velmi úspěšný. Havárie jsou ve zkušebních letových programech vojenských letadel zkrátka běžné a mnohdy končívají podstatně hůře. Po havárii se termín dodávek sériových strojů posunul z roku 1992 na 1993. Neměl to být poslední odklad. 

Havárie nemohla přijít v méně vhodnou dobu. Právě se totiž ukazovalo, že program dosahuje již o 35% vyšších nákladů oproti původnímu předpokladu. Ukončit celý program by však pro valnou většinu Švédů znamenalo diskreditaci domácího leteckého průmyslu a přiznání chyby. Zároveň se ukazovalo, že JAS 39 Gripen přes navýšení nákladů stále představuje nejlevnější z možných variant výzbroje Flygvapnet. 

V červnu 1989 SHK (státní havarijní komise) doporučila zjistit další informace u amerického výrobce motoru, což se Saab a FMV vzápětí pokusily, aby tak předešly příštím možným haváriím. Na celý kontrakt s USA to ale vrhlo značně nepříznivé světlo, protože se začalo předpokládat, že tento kontrakt má na projekt negativní vliv a do určité míry může i za havárii. 

SHK dále vydala prohlášení, že pokud by Saab byl během zkušebního programu opatrnější a lépe by byl vyhodnotil údaje z prvních dvou letů prvního prototypu, mohl by býval havárii předejít. A protože hlavním podezřelým byl systém řízení letu, Saab počínaje srpnem 1989 prakticky zdvojnásobil počet pracovníků softwarové sekce programu JAS 39. 

Dne 8. srpna 1993 zřejmě na světě existovala celá řada lidí nešťastnějších než Lars Radeström. Jen málo z nich se však právě nacházelo ve Švédsku a lze se oprávněně domnívat, že žádný z nich neoblékal uniformu pilota Flygvapnet. Lars Radeström totiž právě prováděl předváděcí let letounu JAS 39 Gripen nad Stockholmem v rámci vodního festivalu, když tu náhle se jeho stroj stal neovladatelným. Každopádně jemu to tak přišlo. Snaha o opětovné získání kontroly se v malé výšce nesetkala s úspěchem, takže přijal za této situace jediné možné rozhodnutí – z letounu se katapultoval. Pro Radeströma to byla druhá nehoda v jeho dlouhé kariéře a také druhá nehoda na typu JAS 39 Gripen. Současně se jednalo o druhou nehodu tohoto typu vůbec. Přestože Radeström zrovna letěl nad s ohledem na festival přeplněným centrem města, nedošlo k žádnému zranění. Gripen si za to vysloužil poněkud cynickou pesdívku "nejbezpečnější letoun na světě". 

Jednalo se o stroj 39.102, tedy první, který byl dodán Flygvapnet, a to pouze dva měsíce před havárií. Lars Radeström na tomto stroji letěl proto, že v řadách Flygvapnet se dosud nevyskytoval pilot s oprávněním typ JAS 39 předvádět na veřejnosti. Když Radeström popisoval své pocity z okamžiků těsně před katapultáží, řekl že se cítil "jako kousek másla na horkém bramboru". 

Okamžitě po havárii došlo k uzemnění všech Gripenů až do závěrečné zprávy SHK. Pro Larse Radeströma to byl poslední let na Gripenu, protože po dosažení 50ti let odešel v souladu se zásadami firmy Saab z funkce. Přešel však do civilní divize Saabu, kde takové omezení neplatilo. Jeho odchod neměl s havárií nic společného. Jeho odchod však byl skutečným důvodem absence stroje JAS 39 Gripen na letecké přehlídce ve Farnborough v létě 1994. 

18. srpna 1993vydala SHK předběžnou zprávu o příčinách havárie. Nehodu způsobilo znásobení účinnosti pohybů řídící páky řídícím letovým systémem v kombinaci s příliš rozmáchlým a prudkým trhnutím páky pilotem. To vše ovlivnilo stabilitu letounu, který následně prudce ztratil rychlost. Komise dále mezi jinými vyslovila závěr že výrobci i uživateli bylo známo že velké a prudké pohyby řídící pákou mohou vyvolat oscilace, jichž pilot nechtěl dosáhnout, avšak nepovažovali tuto skutečnost za natolik důležitou aby o ní dostatečně informovali všechny piloty! 

Závěrečná zpráva SHK vydaná 6. prosince 1993 poskytla mimo jiné další informace: 
-veřejné vystoupení letounu nebylo v souladu s cíli zkušebního letového programu 
-v rámci provedené letové obálky nebyla plně ověřena činnost řídících ploch v závislosti na rychlosti letu 
-v rámci ověřovacího procesu se nepodařilo jednoznačně potvrdit že oscilace letounu způsobil pilot 
-pro ovládání letounu na simulátoru je dostačující menší práce s řídící pákou než ve skutečném letounu 
-zkoušky na simulátoru potvrdily, že za určitých okolností může u Gripenu dojít ke ztrátě rychlosti i při úhlech náběhu menších než 20st. 
-při pomalé zatáčce doleva se odpojuje automatické vyvažování, respektive dochází k tomu při úhlech náběhu větších než 20st, řídící páku je pak nutné posunout o 2st doprava, aby zůstal zachován konstantní boční náklon 
-pohyb páky doprava na konci zatáčky je stejný při výcviku i pi skutečném letu, pokud se ale začíná z polohy 2st. napravo, dosahuje v závěru obratu páka svého limitu; výsledkem je větší náklon ve směru svislé osy, než jakého se dosahuje při výcviku. 

Důvody druhé havárie Gripenu: 
-chyby v pilotáži 
-vlastnosti řídící páky 
-omezení v řídícím systému 
-geometrické limity ovládacích ploch 

Další důvody: 
Sériové letouny se od prototypů do jisté míry liší, o čemž pilot nebyl plně informován: 
-letoun je lehčí, má proto větší poměr tahu k hmotnosti; výsledkem je menší stabilita kolem příčné osy 
-při ovládání řídící páky je dostatečná menší řídící síla 
-řídící páka je kalibrována tak, aby její pohyby působily výrazněji na obraty kolem podélné osy; výsledkem jsou prudší náklony 
-v sériové výrobě došlo ke změně, takže je při automatickém odpojení vyvažování nutné posunout páku o dva stupně doprava. 


Příznivé zhodnocení programu JAS 39 

V březnu 1994 byla vydána jedna z mnoha průběžných zpráv o programu JAS 39 Gripen: 
-byly dokončeny zkoušky v rámci kompletní letové obálky (rychlost, výška, přetížení, úhel náběhu, externí náklad) 
-ukončeno bylo 60% zkušebního letového programu a 80% dílů prošlo v rámci kontraktu verifikací 
-zkušební provoz u uživatele ještě před zahájením řádných dodávek dopadl úspěšně 
-motor v letounu funguje dobře a dosahuje předpokládaného tahu 
-čelní odpor je menší než se předpokládalo 
-zrychlení, maximální rychlost i dolet jsou lepší než se předpokládalo (proto lze ve starších materiálech narazit na maximální rychlost M1,8, ve skutečnosti přesahuje M2) 
-letoun překonává specifikaci i svými výkony v obratech 
-doba mezi generálními opravami je delší než ukládá specifikace 
-zkoušky hlavňové výzbroje probíhají; mechanicky vše odpovídá specifikaci 
-odpalování střel z konců křídel (Sidewinder) provedeno při přetížení 6G 
-odpalování střel proti pozemním cílům (Maverick) provedeno při přetížení 3G 
-provedeny byly zkoušky odpálení neřízených raket, tříštivého systému DWS 39 a protilodních střel Rb15 
-provedeny byly zkoušky s odhozením přídavných nádrží 
-letové zkoušky byly provedeny až do přetížení 9G, přičemž zatížení nosné konstrukc bylo podle předpokladů nebo nižší 
-na jednotlivých částech kostry letounu byly provedeny srovnávací zkoušky tolerance únavy materiálu a jeho lámavosti 
-statické zkoušky pevnosti celé konstrukce proběhly úspěšně a ltoun dosáhl hodnoty 230% stanoveného limitu 
-pokračují zkoušky celkové únavy konstrukce s cílem dosáhnout v roce 1995 celkem 6000 hodin; zatím proběhlo 1000 hodin 
-výkony všech základních systémů letounu odpovídají specifikacím, v řadě případů je výrazně předčí 
-piloti vysoce oceňují letové vlastnosti, a to i s velkým externím nákladem; stroj má dobré vlastnosti při přistání i na úzkých silnicích 
-záložní letový řídící systém prochází zkouškami ve své digitální i analogové podobě 
-avionický systém vykazuje dobré vlastnosti 
-piloti vysoce oceňují dobrou viditelnost elektronického displejového systému, jeho dobré rozmístění ve výhledu a jeho přehlednost 
-radar funguje dobře v režimu stíhacím, bitevním i průzkumném 
-letouny 39.103 až 39.113 se dostávají do závěrečné fáze montáže; těchto deset strojů má uživatel převzít v roce 1994 
-v různé fázi konečné montáže základní konstrukce se nacházejí letouny 39.114 až 39.128 


Schopnost přežití a informační válka 

JAS 39 Gripen je přibližně o 30% menší než JA 37 Viggen a o 40% menší než F-22, což snižuje hodnotu jeho RCS (Radar Cross Section). Ten dále snižují použité materiály, kabina je vybavena speciálním zlatým povlakem snižujícím její "viditelnost" a s ohledem na malou radarovou a infračervenou signaturu byla konstruována i výstupní tryska. 

Flygvapnet považuje za klíčový prvek umožňující přežití prvotního úderu a následné odvrácení bojové činnosti útočníka (jiný scénář švédská vojenská doktrína vlastně přímo vylučuje)své rozptýlené základny. Proto JAS 39 Gripen již od samého počátku letových zkoušek operoval z letištní plochy, na níž byla vyznačena dráha o rozměrech 9x800 metrů. 

Vzhledem k tomu, že v případě války by bylo pravděpodobné že dálnice by byl nepřítel schopen monitorovat, musejí být švédské vojenské letouny schopny operovat i ze silnic druhého řádu. Použití takto odlehlých a jen spartánsky vybavených základen, které vždy budou mít problém s logistikou čehokoliv je i Gripen konstruován tak, aby mu jedinou nezbytnou pozemní podporou bylo doplňování pohonných hmot a výzbroje. 

Ve vzdušném boji je pak JAS 39 Gripen jednoznačně zvýhodněn svými relativně malými rozměry. Malý letoun není tak snadné zachytit a i v případě že se to podaří, je obtížnější jej zasáhnout. Zachycený cíl ještě rozhodně neznamená zničený cíl. 

Moderní bojový letoun se neobejde bez smečky elektronických "hlídacích psů". V případě Gripenu je to systém RWR (Radar Warning Reciever) a ELINT (ELectronic INTeligence). Systém ELINT využívá k získávání informací čidla RWR, jež Flygvapnet jej na svých letounech používá již od 50tých let (J 29 Tunnan). Za nové systémy RWR a ELINT švédských letounů nese zodpovědnost společnost Celsius Tech Electronics, kterou počátkem roku 2000 koupil Saab. 


U Flygvapnet 

V neděli 9. června 1996 bylo Flygvapnet slavnostně předáno výcvikové centrum letounů JAS 39 Gripen na základně v Satenas, které mělo spadat do kompetence křídla F7. V praxi tak byl JAS 39 Gripen přijat do výzbroje. 

V úterý 20. srpna 1996 vzlétl první stroj druhé výrobní série, tedy Gripen 39.131/31. Během více než hodinu trvajícího letu seděl za řízením zkušební pilot Reino Lidvik. O rozdílech mezi výrobními sériemi ještě bude řeč v některém dalším pokrčování. 

Prvním Gripenem s markingem se sníženou viditelností se stal letoun 39.128/28. Do vzduchu jej poprvé zvedl Reino Lidvik 4. září 1996. 

V prosinci 1997 se v důstojnické jídelně letiště v Malmen sešlo devatenáct pilotů, aby zde navázali na dlouholetou tradici, která vznikla mezi piloty Drakenů a pokračovala přes piloty Viggenů. Nyní ji měli převzít i letci sedlající Gripeny. Cílem setkání se stalo založení Řádu rytířů Gripenu. Členy řádu se mohou stát pouze ti bojoví piloti, kteří dokonale zvládnou Gripen v podmínkách shodných se vzdušným bojem. Mezi oněmi devatenácti letci bychom tehdy nalezli osmnáct pilotů první operační perutě. Devatenáctým rytířem se stal Kent Harrskog, vrchní velitel Flygvapnet.


Exportní možnosti a finský neúspěch 

Exportní možnosti Gripenu značně snižuje skutečnost, že 30% všech dílů z nichž byl letoun postaven pocházelo z USA a jeho vývoz do zahraničí je proto podmíněn i souhlasem vlády USA. Problém představují především jihoamerické země. 

Na druhou stranu na má Gripen je jedno významné želízko v ohni, a to jsou jeho provozní náklady. Na jedné tiskové konferenci konsorcia Saab – BAe vystoupil vrchní velitel Flygvapnet Kent Harrskog, který mimo jiné řekl, že hodina letového provozu letounu Viggen přišla na 30 000 SEK, zatímco u Gripenu je to jenom 16 000. Na dotaz, co je míněno výrokem v jednom leteckém časopise, který napsal, že létat na Gripenu není dost "macho", odpověděl, že je to hloupost a že mnohem méně "macho" je nechat se Gripenem sestřelit.

 

DEMONSTRÁTOR SAAB GRIPEN NG 


23. 4. 2008 byl představen dvoumístný technologický demonstrátor budoucích verzí Gripenu, označených jako "E", respektive "F". Letoun označený jako Gripen NG (Next Generation) se poprvé do vzduchu dostal 27. 5. 2008. Má oproti současným verzím Gripenu větší vnitřní zásobu paliva, silnější a úspornější motor, schopnost nést větší užitečné zatížení, modernizovanou avioniku a celkově vyšší bojovou hodnotu. 

K pohonu letounu Gripen NG slouží motor GE F404G o tahu 98kN, jedená se tedy o 20% zvýšení tahu oproti motoru RM12. Tento motor Gripenu umožňuje tzv. "supercruise", tedy z vojensko - operačního i provozního hlediska nepříliš použitelnou, o to však módnější schopnost letu nadzvukovou rychlostí bez nutnosti mít zapnuté přídavné spalování. Ve stíhací konfiguraci takto může Gripen NG letět rychlostí M1,1, jedná se tedy spíše o transsonickou rychlost než v pravém slova smyslu nadzvukovou. Bez podvěsů dosáhl 21. 1. 2009 letoun bez přídavného spalování v ustáleném letu rychlosti M1,2. 

Oproti verzi D vzrostla max. vzletová hmotnost demonstrátoru ze 14000 na 16000 kg při současném zvýšení hmotnosti prázdného letounu o pouhých 200 kg. Rozšířením základny hlavního podvozku bylo dosaženo o 40% větší zásoby vnitřního paliva. Akční rádius tak v případě podvěšení dvou přídavných nádrží a šesti řízených střel vzduch - vzduch dosahuje 1300km, včetně 30 minutové činnosti v cílové oblasti. Předávací dolet činí až 4070km. 

Rozšířením podvozkové základny se pod trupem uvolnilo místo pro dva závěsníky určené pro těžké podvěsy. 

V roce 2009 byl zahájen projekt "Sea Gripen" navazující na studie z 90tých let, který má být odpovědí na možný zájem Indie a Brazílie na nový víceúčelový palubní letoun. 

Švédsko v současné době počítá s nákupem letounů Gripen E/F odvozených od demonstrátoru NG. "Švédsko počítá s provozem Gripenů i po roce 2040," prohlásil Hans Rosen, šéf marketingového oddělení pro Gripen. "Otázkou je pouze kdy a kolik letounů odvozených od NG nakoupí." Zatím se předpokládá zahájení provozu nových verzí E/F mezi lety 2017-18, ovšem tento termín může být posunut na dřívější v případě zájmu i dalších zemí, jako je Brazílie nebo Švýcarko. 

SAAB GRIPEN NG
základní TTD
 

-Délka: 14,8m 
-Rozpětí: 8,4m 
-Celková výška: 4,5m 
-Hmotnost prázdného letounu: 7000kg 
-Max. vzletová hmotnost: 16500kg 
-Užitečné zatížení: 6000kg 
-Vnitřní palivo: 3360kg 
-Počet závěsníků: 10 
-Motor: F414G o tahu 98kN (pro verze E/F se počítá se zvýšením tahu) 
-Poměr tahu ke hmotnosti: ? 

 

SAAB JAS 39C GRIPEN 
Základní data a letové výkony (víceméně proklamovaná výrobcem)
 

-Délka: 14,1m (14,8 verze D) 
-Rozpětí: 8,4m 
-Plocha křídla: 24.8m2 
-Plocha kachních ploch: 5,2m2 
-Výška: 4,5m 
-Hmotnost prázdného letounu: 6800kg 
-Normální vzletová hmotnost: 8500kg (bez výzbroje??) 
-Maximální vzletová hmotnost: 14000kg 
-Užitečné zatížení: 5300kg 
-Vnitřní palivo: cca. 2400kg 
-Zatížení nosných ploch: 283kg/m2 (při hmotnosti 8500kg) 
-Dolet: 3000km (předávací) 
-Typický akční rádius: cca. 800km 
-Max. rychlost 
--M1,15 (1400 km/h) u hladiny moře 
--cca. M2 ve velké výšce 
-Operační dostup: 15240 - 16500m 
-Zrychlení: z M0,5 na M1,1 v malé výšce za 30s 
-Obratnost 
--trvalé přetížení: +9G/-3G 
--nárazové přetížení: až 12G 
--nárůst přetížení v obratech: 6G/s (1-9G za 1,2s) 
--ustálená rychlost otáčení: více než 20st/s 
--okamžitá rychlost otáčení: 30st/s 
--rychlost klonění: více než 250st/s 
--úhel náběhu: omezení EFCS při typické stíhací konfigurac 60st, se dvěma přídavnými nádržemi 20st 
-Stoupavost: do 100s po uvolnění brzd ve výšce 10km, do 180s ve výšce 14km 
-Poměr tahu ke hmotnosti: 
--50% paliva, 2xAMRAAM, 2xSidewinder: 0,98 
--100%paliva, 2xAMRAAM, 2xSidewinder: 0,88 
-Počet závěsníků: 8 
-Hmotnostní zastoupení konstrukčních materiálů v draku letounu: 
--60% letecký hliník 
--6% titan 
--5% ostatní kovy 
--29% uhlíkové kompozity, CFC 

MOTOR 
Volvo Aero RM12. Odvozený od amerického GE F404. Změny zahrnují nové dmychadlo, komoru přídavného spalování a další úpravy vedoucí ke zvýšení spolehlivosti potřebné pro použití v jednomotorovém letounu. 
-Tah "maximál": cca. 54kN 
-Tah "plná forsáž": cca. 80,5kN 
-Průtok vzduchu: 68kg/s 
-Kompresní poměr: 27,5:1 
-Hmotnost: 1055kg 
-Celková délka: 4,04m 
-Max. průměr: 0,884m 
-Vstupní průřez: 0,709m