Uit de klauwen van de vijand, deel 3: heimelijker.

Een nieuw tijdperk: de F-117

Met dit laatste deel houdt ook de geschiedenis van Kelly Johnson's (directe) betrokkenheid bij de Skunk Works min of meer op. Zoals eerder gezegd ging hij in 1975 met pensioen, en dat is ook het startpunt van het vliegtuig dat zoals eerder uitgelegd enigszins misplaatst de eerste "stealth fighter" genoemd wordt, en wel om twee redenen: het was niet het eerste vliegtuig met stealthtechnologie, en ten tweede was het geen fighter, maar een bommenwerper. Hij bezat namelijk geen boordgeschut en kon ook geen lucht-luchtraketten afvuren op vijandelijke jagers. Dat hij de aanduiding "F"-117 kreeg is me een raadsel; mogelijk wilde men aanvankelijk wel degelijk een jager van dit toestel maken.

Dit technisch geneuzel in de marge daargelaten, was het natuurlijk absoluut een opzienbarend vliegtuig dat de toekomst van militaire luchtvaart absoluut veranderde.

De erfenis van Vietnam

Het beperkte zicht vanuit de F-4 "Phantom" cockpit (l) in Vietnam
leidde rechtstreeks tot de ruime bubble canopy van de F-16.

 Toen Saigon in 1975 definitief viel kwam een einde aan een bloedig en vernederend hoofdstuk uit de Amerikaanse geschiedenis, dat zoals je weet voor de Vietnamezen slechts een paragraaf was in een oorlog die ze veel langer voerden. Vietnam is samen met de buurlanden Laos en Cambodja onwaarschijnlijk intensief gebombardeerd: een duizelingwekkende 7 miljoen ton bommen zijn gegooid, tweemaal het equivalent van Europa en Azië in WO2. De Noord-Vietnamezen hebben de USAF behoorlijk vernederd in het begin: de voor die tijd geavanceerde F-4 "Phantoms" werden aanvankelijk bij bosjes uit de lucht geschoten door de technisch inferieure MiG-21's van de NVA. De NVA beschikte bovendien over een goed georganiseerd en gecoördineerd netwerk van luchtafweer, maar vooral: extreem gemotiveerd en gedisciplineerd personeel. Pas toen de USAF tijdens de oorlog met in beslag genomen MiG's op Area 51 hun personeel ging trainen keerde het tij. De enige troost na deze oorlog voor de USAF was dat de ervaringskennis tot verbeterde, nieuwe ontwerpen leidde (linksboven). Hiertoe behoren de F-16, de A-10 "Warthog", en de F-117. Naast de complete zinloosheid van eerdergenoemde bombardementen (met zware verliezen) werd de USAF zich namelijk van iets anders pijnlijk bewust: zelfs hun zware bommenwerpers, zoals de B-52, waren niet meer veilig voor de steeds betere SAM's van de Sovjets. Bommenwerpers kan je niet zomaar een schop omhoog geven zoals de SR-71; je hebt te maken met een plafond waarboven nauwkeurig bombarderen niet meer mogelijk is. Er moest een oplossing worden gevonden: onzichtbaarheid voor radar (en in mindere mate IR).

De oorsprong van stealth

Ufimtsev

In mijn eerdere blog liet ik al zien dat dit model niet zonder meer van de tekentafel is gerold. Er ging een uitvoerig proces aan vooraf dat begon met Have Blue, het origineel ingediende voorstel van Lockheed. In 1975 werd, nadat Lockheed officiëel een verzoek van de USAF had gekregen, softwarespecialist Denys Overholser benaderd met de vraag: "hoe kunnen we een vliegtuig onzichtbaar maken?". Zijn antwoord hierop was: veelhoeken. Directeur Dick Shearer antwoordde hierop: "Come on, nobody says that". Maar Overholser was overtuigd van zijn idee. Alleen was de vraag hierna natuurlijk: hoe precies?

Have Blue vs. "Senior Trend", de codenaam
voor de uiteindelijke F-117.

Net zoals de Russen onwetend hun steentje bij hebben gedragen aan de SR-71, hebben ze dit ook gedaan bij de F-117. De Russische natuurkundige Petr Ufimtsev (boven) had namelijk al sinds de jaren '60 gepubliceerd over radardiffractie en mogelijkheden om radardoorsnedes te verkleinen. Om onverklaarbare redenen hebben de Russen het zelf volledig genegeerd, terwijl het wel naar Engels vertaald werd. Voor Lockheed was de ontdekking van het indertijd obscure werk van hem de Steen van Rosetta. Men kon aan het werk, en een compleet nieuw software-systeem genaamd Echo-1 zou uiteindelijk op het ontwerp van Have Blue uitkomen. Toen een model van Have Blue van ongeveer 3 m voor het eerst op The Pole werd geplaatst werden de mannen die de radarmetingen deden bewust in het duister gelaten over wat er die dag ging gebeuren. Ze waren stomverbaasd, en vroegen zelfs of er wel iets op de paal stond.

Het model had de radardoorsnede van een insect. Dat was allemaal mooi, maar het betrof een model natuurlijk, er was nog geen vlieguur gemaakt. Bovendien was de top van Lockheed niet onverdeeld positief. Vanwege de vorm van bovenaf gezien werd het ook wel "The Hopeless Diamond"  genoemd in bepaalde kringen. Shearer sprak Overholser opnieuw aan. Hij vroeg hem of hij écht dacht dat dit ging werken. Toen Overholser dit bevestigde zei Shearer de memorabele woorden: "Well, in that case we'll teach it to fly". En dat was hard nodig ook.

Van Have Blue naar Senior Trend

De sensors op de neus zorgen voor vlucht-
gegevens voor het fly-by-wire systeem.

Met de officiële goedkeuring van de top werd het project gelijk black. Het bestond net zo min als The Manhattan Project indertijd. Het grootste probleem was nu om een vliegtuig dat aan de buitenkant praktisch onzichtbaar was voor radar vol te stoppen met dingen die niet zo onzichtbaar zijn: motoren, een cockpit, weapon bays, etc. Eerder zei ik al dat de F-117 boven verwachting goed vloog. Maar dat kon alleen maar door fly-by-wire: een geïntegreerd systeem van sensors, computers en stuurinrichtingen dat continu compenseert voor het feit dat Have Blue en de F-117 in alle drie de assen zo instabiel waren als het maar kon. Dit was trouwens waarom het model in het begin "Wobblin Goblin" werd genoemd. Al met al dus een behoorlijk gedurfd project. De eerste, succesvolle vlucht van Have Blue vond plaats op 1 december 1977. Ongeveer een jaar later was Have Blue doorontwikkeld tot "Senior Trend" (zie vergelijking boven), en bestelde de USAF 5 prototypes met als naam YF-117 (De "Y" staat altijd voor een toestel dat nog in de testfase verkeert). 

Vampires of the desert

F-117's op Nellis AFB, Nevada.

In 1978 ging de USAF een team samenstellen om daadwerkelijk met het vliegtuig te gaan vliegen, de nieuw opgezette 4450th Tactical Group op Nellis AFB, Nevada. Een elite werd geselecteerd uit de luchtmacht. Iedere piloot kreeg een heel simpel sollicitatie'gesprek' dat op de volgende manier begon (en eindigde):

"I want to hire you for a job. I can't tell you what job, but it's a great job. You're gonna have to live in the desert. I can't tell you what or where you'll be flying. Will you take the job?"

Omdat het project nog steeds black was werd er alleen 's nachts gevlogen. Zes jaar lang hebben de piloten 's nachts moeten werken en overdag moeten slapen. Al het werk moest voor zonsopgang gedaan zijn vanwege Sovjet-satellieten, wat informeel ook wel "The Vampire Convention" genoemd werd. Op 10 november 1988 werd het project officieel bekend gemaakt en de 4450th ontbonden. In tegenstelling tot wat veel mensen denken is vuurdoop van de F-117 niet in de Golfoorlog geweest maar in 1989 tijdens Operation Just Cause in Panama, de dubieuze maar geslaagde poging van de VS om Manuel Noriega uit het zadel te krijgen. 

Impact

F-117 cutaway. Merk de ruime vlakken achter de
motoren op die voor warmteopname dienen.

In Just Cause is de F-117 niet zoveel ingezet, er zijn twee keer bommen op een vliegveld gegooid. Wat de effectiviteit betreft van dit wapen in de Golfoorlog; daarin spreken bronnen elkaar tegen. Aanvankelijk werd melding gemaakt dat de F-117 meer dan 80% van de aangewezen doelen vernietigd had, maar dit werd snel bijgesteld naar iets tussen de 40 en 60%. Met evenveel trots werd vermeld dat de Nighthawk ongezien AAA's in het centrum van Bagdad vernietigde "voor ze er erg in hadden", maar later bleek dat deze AAA-inrichtingen naar de buitenwijken van de stad verplaatst waren. Wat wel zeer vermeldenswaardig is waren de ferry-vluchten vanuit de VS: die gingen rechtstreeks vanaf Holloman AFB, New Mexico naar Koeweit (met bijtanken in de lucht uiteraard), een totale vlucht van 18,5 uur, een record voor single-seaters dat nog steeds staat.

Lockheed F-22 Raptor.

Wat betreft het incident in Servië in 1999: dit toonde de kwetsbaarheid van de F-117 duidelijk aan. Tijdens een normale vlucht was het vliegtuig zeer moeilijk te traceren. Maar de Servische commandant van de inrichting die de SA-3 raket afvuurde gaf later aan dat het vliegtuig ineens op de radar verscheen toen de luiken van de bommenruimte opengingen. De piloot werd trouwens al binnen zes uur gered door een reddingsteam van de USAF. De Serviërs brachten gelijk de Russen op de hoogte, mogelijk is de technologie zelfs bij de Chinezen terecht gekomen.

In 2003 mocht de Nighthawk opnieuw deelnemen aan de strijd. In de laatste jaren van zijn diensttijd kwam er concurrentie van de F-22 "Raptor" (links), en werd de Nighthawk alleen nog maar bij zeer specifieke missies ingezet, bijvoorbeeld als bevestiging van destructie van een doel alleen door de piloot gedaan kon worden, of wanneer minimale collateral damage vereist was. Uiteindelijk is hij in 2008 met pensioen gegaan. Toch wordt er in Nevada nog melding gemaakt van vluchten, wat uiteraard vragen oproept. Al met al is de F-117 zeker geen slecht vliegtuig geweest. Zeker niet als je hierin betrekt dat het een stepping stone is geweest naar de technologie van vandaag.

F-117's in speciale kleuren ter ere van hun laatste officiële vlucht.

Erfenis en toekomst

Sukhoi PAK-FA

Het feit dat de F-117 hoekig was was geen eerste keuze, maar simpelweg een gevolg van softwarebeperkingen. Een vliegtuig ontwerpen kon wel met ronde vormen, maar radarsimulaties doen niet. Met het vooruit gaan van de technologie zou uiteindelijk ook de eerste echte stealth fighter van de banden van (inmiddels) Lockheed-Martin gaan rollen: de eerdergenoemde F-22. Dit model is een combinatie van polygonale geometrie en glooiende vormen. Belangrijke elementen van de F-117 zoals keramische tegels achter de uitlaten om het IR-profiel terug te dringen zijn meegenomen. De ontwikkeling van de F-22 is niet zonder problemen geweest, deze problemen zaten ironisch genoeg niet in vooruitstrevende technologie, maar vrij simpele dingen als zuurstofvoorziening. Sommige piloten stikten bijna als gevolg hiervan. Net als de F-117 heeft de F-22 een export ban, al zouden ze het maar wat graag verkopen aan Japan, dat staat te popelen om een tegenwicht te kopen tegen de innovaties van hun Chinese buren. Ook Rusland vliegt tegenwoordig in hun eigen stealth-fighter, de T-50 PAK-FA (door Amerikanen vaak spottend "PAK-FART" genoemd, boven). 

Uiteindelijk, als er waarschijnlijk nog (honderden) miljoenen meer tegenaan gegooid zijn, zullen wij ook de kans krijgen om in een stealth-vliegtuig te vliegen: de JSF. Hoe de oorlogen van de toekomst er precies uit gaan zien is niet zeker. Duidelijk is natuurlijk dat high-tech toepassingen zoals drones (ook grond-drones zoals deze) vernieuwende rollen gaan spelen. Maar een belangrijk aspect in de luchtvaart lijkt vaak te worden vergeten: namelijk dat stealth zeer betrekkelijk is als je binnen visual range bent, en dat dan andere aspecten ineens zwaarder gaan wegen. En ineens zijn we dan weer ongeveer 100 jaar terug in de tijd. Maar goed, ik merkte eerder al op dat niets saaier is dan discussies over welk vliegtuig beter is, en ik zal je dan ook niet met al mijn bedenkingen bij de JSF vermoeien.

Tot slot

Dit was het laatste deel! Ik heb met veel plezier hier aan gewerkt, research gedaan en zelf ook heel veel dingen geleerd die ik nog niet wist. Zelfs als je aluhoedjesblogs vermijdt blijft de werkelijkheid je vaak verbazen. Volgens dit artikel bijvoorbeeld heeft Boeing al in 1962 een eerste stealth-vliegtuig gebouwd. Aan de andere kant hebben de Russen natuurlijk ook hun trots (links). De vertaling van de captions is "Pyotr Ufimtsev definieerde de stealth-technologie in 1962". Nu rest me nog maar één stuk, bouwen, waar ik begrijpelijkerwijs natuurlijk de tijd voor ga nemen. Als iets zich niet verhoudt met bouwen is het haast.

Ik kan je geen updates geven vanwege de markante geometrie van het vliegtuig, maar achteraf geef ik je graag toegang tot het Facebook-WIP*-album waar je momenteel bent geblokt :-P. Overigens zijn er zogeheten commission-builders: mensen die tegen vergoeding en onkosten elk denkbaar model voor je bouwen. No worries, ik doe het voor de lol :-). Dus ik stel voor om als er weer eens iets draait dat de moeite waard is af te spreken in Houten, dan kom ik het graag aan je overhandigen.

*) Work In Progress