El programa de caza Lavi fue el esfuerzo de desarrollo de armas más grande jamás emprendido por el estado de Israel - que incorporen una perspectiva única, israelí en cuanto a qué elementos eran esenciales en el diseño de un avión de combate moderno.
El siguiente resumen proporciona una breve sección de este esfuerzo de desarrollo, con énfasis en la parte tecnológica, ingeniería de programa - dejando de lado por el momento la cronología histórica, así como los debates políticos que también este avión. En la elaboración de este Resumen, he dibujado en mis años de experiencia como ingeniero aeroespacial, en particular aprovechando las habilidades que aprendí primero como asistente de enseñanza para el diseño de avión de hace más de dos décadas. Ha sido mi experiencia que es cuando tienes que enseñar a una materia a otra persona, que usted primero realmente dominarlo, y es en esa experiencia que he dibujado pesadamente en aquí. Una vez más, señalo que las opiniones expresadas aquí son mías y no representan necesariamente las de mis patrones, ya sea pasado o presente.
Como un ingeniero aeroespacial entrenado en la disciplina del diseño, se llega a ver aviones algo diferentemente del observador casual. Las características que van en un diseño llegan a ser reconocible como los productos de diseño con conciencia comercios, más que el resultado de selecciones arbitrarias o estética preferencial. De esta manera, el Lavi lleva un énfasis único y distintivo israelí en su diseño y construcción.
Para apreciar muchos de los oficios que entraron en el Lavi, sin embargo, a menudo ayuda a tener un punto de referencia. Para ello, hay tan pasa a ser un avión particular que se destaca como el punto natural de comparación: el F-16 de General Dynamics (más adelante Lockheed Martin). Lo F-16, a la que tan a menudo se comparó con el Lavi, proporciona un punto de referencia contemporáneo que fue, entre otras cosas, el más ampliamente producido combatiente ligero de su día. También, sin embargo, fue diseñado con un enfoque ligeramente diferente para su desarrollo.
El F-16 primero fue desarrollado durante la década de 1970 como un ligero aire-aire "combatiente del día", con una capacidad secundaria de aire a tierra. En este sentido, el F-16 fue siguiendo los pasos de estos aviones como el F-5E Tiger II, que fija la norma durante la guerra de Vietnam para lo que podría lograrse dentro de una configuración de combate ligero. Como el F-5E, los desarrolladores de los F-16A seleccionan un ala delgado y trapezoidal. Mientras que esto encajan con el concepto de diseño ligero lo F-16, él también condujo a una configuración de ala con volumen limitado disponible para estiba de combustible - que requieren lo F-16 llevar la mayoría del combustible lo necesario para cumplir a su misión dentro de su fuselaje.
El Lavi, en cambio, tenía un énfasis muy diferente. El Lavi fue diseñado como un bombardero de aire a tierra en primer lugar, con una misión aire-aire secundaria. Los antecedentes para el diseño de Lavi incluyen tales aviones como el Kfir y el Skyhawk A-4. Mucho como el Skyhawk A-4 antes de él, el Lavi había seleccionado una configuración de ala delta, con una sección de la raíz de ala gruesa. Esta configuración sería crucial para proporcionar la capacidad de combustible necesaria para completar a la misión del avión. Mientras que el F-16 pudo reservar el volumen en su estructura de ala de sólo 19 por ciento de su capacidad total de combustible requerida, el Lavi fue capaz de reservar espacio para aproximadamente 54 por ciento de su capacidad interna del combustible en sus alas - que volumen decisivo en su fuselaje a reservar para otras necesidades.
La selección de una configuración de ala delta para el Lavi tenía una variedad de implicaciones, más allá del volumen de combustible disponible. Las vigas que llevan la carga span-wise a través del ala de un avión son esencialmente cónicas vigas en su sección transversal. Como cualquier estudiante de primer año estudiante de ingeniería debe saber, el módulo de un i-beam
aumentar la altura de la viga en cubos, y la tensión de flexión de una viga i
disminuir la altura de la viga al cuadrado. El resultado fue que debido a su raíz más gruesa del ala, la estructura de ala de Lavi era intrínsecamente más fuerte y podía llevar más peso que sus contrapartes.
Este tipo de comercio estructural que permitieron el Lavi alcanzar un peso máximo de despegue que fue 13% mayor que un bloque 30 F - 16C, con un peso en vacío era menos de 10 por ciento. O medir de otra forma, que permitió el Lavi conseguir un hi-lo-hi combate radio que era 50% mayor que un bloque de 40 F - 16C, con un peso en vacío que era menos de 20 por ciento.
Sumado a la ventaja estructural inherente de la sección de raíz más gruesa del ala de Lavi, fue la incorporación de materiales compuestos. La armadura de avión Lavi pretendía ser materiales compuestos de 22 por ciento por peso, en comparación con el aproximadamente 2% del peso de la armadura de avión en el F-16A. La incorporación de materiales compuestos permite tales estructuras como el ala de Lavi, cola vertical, canard, frenos de aire y aletas ventrales para ser más ligero. También, sin embargo, reduce el arrastre y permitió la incorporación de aeroelástico sastrería para mejorar aún más el rendimiento.
El Lavi se pretende, por ejemplo, muchos de sus cargas de armas llevar semi conformally en puntos duros bajo fuselaje. Cuando se combina con la adaptación para reducir alboroto ala tiendas-inducida de aeroelástico, se esperaba que la aerodinámica podría reducirse en el Lavi por hasta 50 por ciento. Este grado de refinamiento simplemente no había disponible en el momento que el F-16 se desarrolló una década antes.
La selección del arreglo ala Lavi, sin embargo, fue sólo uno de muchos comercios de diseño en el desarrollo del aeroplano. Otro ejemplo fue proporcionado por el arreglo de entrada de Lavi. Los desarrolladores del Lavi evaluaron múltiples configuraciones de entrada de candidato, desde el arreglo axisimétrico en el Kfir, en entradas de lateral, a la entrada de ventral que finalmente fue seleccionado. Evaluado sobre la base de distorsión de la entrada a alta ángulos de ataque, tanto el lateral, "blindados pitot" estilo de entrada, y la entrada ventral ofrece un rendimiento superior con menor distorsión de entrada. Eventualmente, sin embargo, la entrada de la ventral fue abajo-seleccionado para el Lavi en virtud de su menor peso estructural.
Del mismo modo, múltiples configuraciones de la cola vertical de Lavi se evaluaron inicialmente. Entre la más inusual fue la configuración del tubo de cola, que ofrece estabilidad direccional superior en ángulos de ataque muy altos. Una vez más, sin embargo, los desarrolladores de Lavi abajo seleccionan a una cola vertical más convencional, sola, debido a su peso más ligero.
Entre las opciones de diseño más centrales hechas por los desarrolladores de Lavi, fue la elección de su configuración canard-delta. Diseños de caza Canard caen en dos categorías generales: compactas y largo-juntados. Diseños de canard compactas Coloque el canard en proximidad cercana a y ligeramente por encima del ala, para maximizar la interacción canard ala y aumentar el cociente de elevación aerodinámico del avión. Este enfoque de diseño incluye tales aeronaves Kfir, Gripen y Rafale - además del Lavi. Diseños de acoplamiento largo combate, en cambio, tratan de aprovechar la autoridad de control de ángulo de ataque alto que ofrece el canard, reduciendo el tamaño y la zona mojada de la canard a su mínimo. Estos diseños, representados por la Rockwell-MBB X-31, o por el Eurofighter Typhoon, tienden a maximizar la distancia entre el ala y el canard y colocará el canard a la misma altura, o quizás ligeramente inferior, el ala.
En relación a su tamaño de ala, el Lavi tenía el canard más grande de cualquier combatiente o luchador prototipo todo desarrollado. También fue colocada más cerca de su ala que la mayoría de sus homólogos, dando por resultado una mayor mejora en eficiencia aerodinámica. Esto, a su vez, mejorarse radio combate de Lavi.
El otro líder diseño decisión que tuvo que ser hecho temprano en su desarrollo, fue selección de motor del avión - que fue integral con el aeroplano general proceso de dimensionamiento. El caza Lavi fue originalmente de tamaño alrededor del motor F404, en el momento del lanzamiento del programa en febrero de 1980. Como los requisitos del programa ampliaron, sin embargo, pronto superó su selección original del motor, y el diseño fue relanzado en mayo de 1981 con el más grande motor PW1120. El PW1120 produjo un incremento de 28% en disponible motor de empuje, que se tradujo en una célula más grande, con hasta un aumento de 19 por ciento en combate radio.
A pesar de su enfoque sobre el papel de aire a tierra, sin embargo, el Lavi todavía debe ser capaz de realizar una función secundaria de aire-aire. Una primera evaluación de la orden de cómo habría realizado el Lavi en esta función puede obtenerse comparando la relación empuje a peso y carga alar de Lavi a valores similares para sus contrapartes. En general, aviones con cocientes más altos del empuje-a-weigh tenderá a ofrecer aceleración superior, y aviones con cargamentos del ala inferiores tienden a ofrecer superior, instantáneo turn tarifas. Esta comparación es válida para las tendencias, sin embargo, debido a que carece cualquier corrección por diferencias en el rendimiento aerodinámico de cada diseño.
En comparación de esta manera, puede verse que el Lavi y el F-16A fueron desarrollados con estrategias muy diferentes en el ámbito aéreo. Basándose en la experiencia histórica con esos diseños ligeros de combate como el F-5E, F-16A intentado maximizar su ventaja en relación empuje a peso sobre sus pares del día. El Lavi, en cambio, todavía tenía que realizar a su misión principal como una plataforma de aire a tierra. Por lo tanto no podría esperar cumplir o exceder la capacidad de empuje y peso de aviones, como el F-16, tratando en cambio de aprovechar su ventaja en carga alar para lograr una mayor tasa de giro.
También se aprecia de esta comparación que, como roles de ataque adicionales fueron agregados a lo F-16, peso también fue agregado para aumentar la capacidad de carga útil. Avances en la tecnología de motor permitieron F-16 mantener su alto cociente del empuje / peso con cada sucesiva versión de bloque, pero su carga alar continuada a subir - afectar el performance de torneado.
Una historia más completa del desempeño de la aeronave relativa puede lograrse utilizando una energía maniobrabilidad o diagrama de "E-M". El diagrama E-M se retratan isocontours de exceso de potencia específico, conspiraron contra la velocidad o número de Mach en el eje horizontal y cualquier altura o girar a la velocidad en el eje vertical. Las regiones donde el exceso de potencia específico es positivo, se indican zonas donde el avión es capaz de acelerar o ganar altura. Regiones donde el poder específico de exceso es negativo, se indican las zonas donde el avión perderá velocidad o altitud. La isocontour en exceso de la potencia específico es cero, se identificará la tasa máxima sostenida a su vez para el avión a esa velocidad particular, altura y combinación de peso. El diagrama E-M también nos permite comparar la competencia diseños de caza, para evaluar las regiones de la envolvente de vuelo donde cada uno es una ventaja relativa.
En el caso del Lavi y el F-16A, hay datos publicados en la literatura abierta que nos permite desarrollar un diagrama E-M aproximado, no oficial desde la cual hacer tal comparación. Como esperado, el Lavi se espera lograr una ventaja en vuelta elevadas tarifas. El F-16A, en cambio, se espera lograr una ventaja en vuelta más bajos - donde hacia fuera-podría acelerar el Lavi.
En suma por lo tanto, debería ser evidente que el diseño del Lavi era parcial desde sus inicios hacia el papel de aire a tierra - un factor que impulsó su diseño hacia opciones más ligero de peso que maximiza la eficiencia estructural y gama del avión. Este énfasis es muy diferente de sus contemporáneos, más que fueron sesgados hacia objetivos de corto alcance, aire-aire. Puede verse claramente la influencia de este énfasis en el diseño del Lavi, donde se estampa grande en su configuración de diseño
Otra vez, esto ha sido sino un breve resumen de la parte técnica de la historia que rodea el Lavi. Información adicional sobre este programa y su historia puede encontrarse en el libro recientemente publicado,
Lavi: los Estados Unidos, Israel y un Jet de combate polémico.