BAC TSR-2: l’occasione mancata

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La vicenda di questo sfortunato velivolo è ben conosciuta e per l’industria aeronautica inglese rimane una ferita aperta. Nel 1957 la specifica GOR.339 aveva fissato i requisiti per il sostituto del Canberra. Molto ambiziosa, prevedeva un aereo in grado di operare da strisce semipreparate, con un raggio d’azione di 1850 km, ognitempo, per bombardamento convenzionale-nucleare e ricognizione tattica, da cui la sigla TSR (Tactical Strike Reconnaissance). Nonostante un aumento notevolissimo dei costi, dovuto ad una elettronica di missione rivoluzionaria, l’aereo si era dimostrato senza vizi di fondo, piacevole da pilotare e rispondente a quasi tutte le specifiche. Ma nel 1965 viene respinto a favore dell’F-111, promesso ad un costo che risulterà impossibile mantenere. L’Australia già intenzionata ad acquistare il TSR.2, commetterà lo stesso errore e, dopo aver atteso 10 anni, pagherà i suoi F-111 tre volte il prezzo previsto. La decisione porterà al collasso 60 ditte subfornitrici e alla perdita della posizione dominante nello specifico settore aeronautico. La RAF, rinunciando poi anche ai previsti 110 F-111, sarà costretta a coprire il “buco” con gli F-4 Phantom, i Jaguar e i Buccaneer. Molti anni dopo, il Tornado fornirà alla RAF un velivolo di prestazioni simili ma minor raggio d’azione, con un programma non meno costoso.  Se fosse arrivato alla produzione in serie, come sarebbe apparso il TSR.2 ?

Lungo ben 27 metri, il TSR.2 aveva ali a delta di 60° con apertura di 11,3 metri e 65 m2 di superficie, con estremità a diedro negativo di 30°. Da questo derivava un carico alare molto alto, ottimale per il volo transonico a bassissima quota. Ipersostentatori soffiati ad alta pressione su tutta l’apertura garantivano prestazioni ottimali in decollo e atterraggio. Le ali avevano 7 longheroni con collegamenti flessibili per evitare danni da fatica, tipici dell’F-111. Il rollio avveniva per movimento differenziale dei piani di coda. La cellula era aerodinamicamente valida fino a Mach 3. Sul peso i dati sono contraddittori. E’ probabile che quello a vuoto fosse di 20344, e circa 40450 quello in configurazione “pulita”. Quello massimo al decollo è indicato tra 43545 e 46980 kg.

L’aereo  era molto robusto ma poco protetto: oltre ai 6700 litri di carburante nelle ali, trasportava  18433 litri in fusoliera e il combustibile circondava i motori e la stiva bombe. I motori erano poco schermati contro il fuoco. Il sistema di estinzione automatica a bromometano era stato eliminato per risparmiare. I condotti di raffreddamento impedivano, però, la formazione di vapori di carburante. I motori Bristol Siddeley Olympus B.Ol.22R (Mk 320) derivati da quelli del Vulcan, fornivano 8895 kg/sp a secco e 13884 in postcombustione. Producevano molto fumo. La spinta aumentava in decollo con iniezione d’acqua da un serbatoio di 364 litri. Il rapporto spinta/peso di 0,6 al massimo peso di decollo, saliva a 0,9 col 50 % di combustibile. La velocità di salita era buona: 4575 m/min.

La velocità massima continua era di Mach 2,05 a 11000-15500 metri (massimo 45 min a 2 Mach), con spunti fino a Mach 2,35 (il limite termico era di 140°C). Nelle prove l’aereo ha superato Mach 1 senza postbruciatori. In una occasione, con un solo postbruciatore in funzione, il TSR.2 del collaudatore Beamont ha distanziato un Lightning, che per seguirlo ha dovuto accendere entrambi i propri. A 60 metri di quota poteva raggiungere Mach 1,2 per 2 minuti (Mach 1,12 a pieno carico), Mach 1,15 per 5 minuti. Per contenere i costi i requisiti sono stati in seguito ridotti a una velocità massima di Mach 1,75, più che sufficiente,  a un raggio d’azione di 1387 km (da 1852), una quota operativa di 12000 metri (da 17000) e massima di 15000. Avrebbe operato da piste corte disperse di 1140-1360 metri con minimo supporto, solo 4 veicoli con sistemi elettrici, idraulici e aria compressa e un paio di carrelli per bombe, motori e test diagnostici, oltre al carburante.

Avionica

Il sistema di navigazione/attacco analogico-digitale Ferranti era superiore a quello montato inizialmente sugli F-111A/E. Il sistema di controllo del volo era un ibrido fly-by-wire che impiegava almeno 6 computer Autonetics Verdan D9D, modificati dalla Elliot Automation,  un computer Smiths per i dati-aria,  una piattaforma inerziale Ferranti e un Doppler Decca. Il sistema calcolava 30 punti di navigazione e 6 modalità di bombardamento. Per la navigazione precisa impiegava l’EMI SLAR con 2 antenne radar  laterali di  2,3 metri sotto la cabina che fornivano mappe ad alta risoluzione. Venivano utilizzate ogni 185 km per aggiornare il computer di navigazione/attacco.

Il TSR.2 poteva seguire automaticamente il profilo del terreno con un radar anteriore Ferranti TFR monoimpulso che inviava i dati  all’autopilota. Ottimale per navigazione e puntamento, aveva limitata capacità di ricerca, su mare o terreno piatto, e capacità aria-aria sufficienti per assistere il rifornimento in volo. 2 radar altimetri STC erano abbinati al TFR, per il controllo della quota e il volo attorno agli ostacoli. I dati apparivano anche sul Rank-Cintel HUD. Il pilota poteva variare l’intensità delle manovre nel superamento degli ostacoli. L’equipaggio disponeva di visori a mappa mobile oltre allo schermo radar primario per il navigatore. Il pilota avebbe avuto 3 display digitali multifunzione (MFD). L’aereo disponeva di 3 fotocamere F.95, 1 anteriore/inferiore retrattile e 2 laterali, attivate all’inizio del percorso di attacco (IP), come dotazione fissa.  

Per le missioni di ricognizione, il TSR.2 avrebbe avuto un pod conforme nella stiva con tre  serie differenti di dispositivi. L’SLRR (Sideways Looking Reconnaissance Radar), in banda K, riprendeva mappe ad alta risoluzione con 2 antenne di 4,5 metri. I fasci di scansione (50 minuti d’arco) coprivano 18,5 km sui due lati da media quota, con film sufficiente per 2780 km. In modalità MTI a bassa quota, si potevano rilevare veicoli in movimento a soli 16 km/h. Da 150 metri di quota, il fascio si estendeva per 4,4 km, da 12200 metri per 53 km. La zona inferiore, non coperta, era di 320 metri da 150 metri di quota e 19 km da 12200 metri. L’EMI ARI.23132 Linescanner operava in luce visibile, con uno specchio rotante 200 volte al secondo su 144° da orizzonte a orizzonte, a 90° rispetto alla rotta. Proiettava la luce su una cellula fotoelettrica che convertiva le variazioni in impulsi elettrici registrati o trasmessi quasi in tempo reale alle stazioni a terra entro 220 km, con una antenna sul retro del pod. Era ottimizzato per una quota di 150 metri. Di notte, invece di lanciare flare illuminanti che avrebbero rivelato l’aereo, una lampada ad arco Philips CS200, con un fascio di 5 milliradianti, illuminava il terreno, invisibile data l’altissima velocità di scansione. La copertura variava tra 370 metri a 60 metri di quota a 1850 metri a 300 metri. Oltre, non si poteva identificare un camion di 3 ton (specifica). In volo sopra  le coste aveva un certo ritardo di adattamento e poco contrasto, a causa del fascio di luce concentrato. Infine 3 fotocamere ad alta definizione FX.126,  2 per media quota (6100-9150 metri) con 61 e 91cm di lunghezza focale, e 1 da 15cm (3050 metri), davano immagini in scala 1:10000.

Erano stati considerati anche lo Hawker Siddeley Dynamics/Mullard Linescan all’infrarosso o una telecamera TV, entrambi con datalink  in tempo reale.

Traccia radar

Il TSR-2 era stato progettato per ridurre la RCS anteriore nella banda X. Ma con risultati modesti. Se le palette dei compressori erano ben nascoste dai lunghi condotti, questi rappresentavano comunque il 60 % della traccia complessiva teorica di 20 m2. E i carichi termici e strutturali impedivano l’installazione di materiali radar assorbenti (RAM). Il tettuccio aveva un film conduttivo che abbassava la traccia. Nel 1963 si è realizzata una vernice con sottile film metallico con ossido di rame e resina, adatta ai condotti dei motori. Era prevista come upgrade. Se il TSR-2 fosse stato prodotto in serie, la RCS finale sarebbe calata a forse 8-10 m2.

ECM

Il TSR-2 avrebbe avuto un sistema di rilevamento passivo RWR su 4 sensori, 2 sul muso e 2 nel retro delle estremità alari, per una copertura a 360° su 4 quadranti, tipica della tecnologia del tempo.

Non disponeva di disturbatori radar. Tra le richieste vi era un “active decoy”, un razzo con RCS simile all’aereo, forse anche con un jammer, da lanciare prima dell’attacco “loft”. Progetto subito annullato perché nessuna esca, per quanto grande, avrebbe potuto replicare l’elevata traccia del TSR-2 in cabrata. Esisteva un progetto sperimentale della Plessey per un jammer a batteria con una durata di 10 minuti, da installare nella stiva o alle estremità alari. Ma il TSR-2 avrebbe incontrato  radar avversari lungo tutto il percorso. Così il requisito è stato cancellato nel 1961. Gli studi sono proseguiti con i progetti 830 (jammer), 836 (towed decoy) 837(pod con jammer, towed decoy, chaff e flare) e 841 (IRWR, infrared alarm detector), volti a creare un sistema di guerra elettronica adatto a tutti i velivoli inglesi. E’ indubbio che il TSR-2 ne avrebbe beneficiato. Parte dei problemi derivava dallo stesso profilo di attacco “loft”, utile con le Red Beard ma superfluo con le WE.177.

Chaff/flare

L’idea iniziale era di equipaggiare l’aereo con cartucce RBW (Rapid Bloom Window) montate su razzi da lanciare durante la cabrata per impedire l’”aggancio” o interromperlo (break-lock) esplodendo in sequenza per sedurre il radar “ range gate”. I lanciarazzi alari avrebbero ridotto i piloni utili, aumentando la resistenza e il peso. L’installazione sopra le ali, però, è stata respinta, la ricarica avrebbe richiesto una gru, vanificando la dispersione su basi poco attrezzate. Anche un pod sopra la fusoliera per lancio in alto e sui lati o alle estremità alari non ha trovato consensi. La specifica richiedeva operatività in tutto l’inviluppo di volo, un minimo di 100 cartucce per dispenser e molte combinazioni di lancio. Razzi singoli con lancio manuale e dispenser con lancio manuale o automatico su segnale RWR. Nel 1963 la Microcell ha proposto un pod con 26 razzi da 51mm, ancora da sviluppare, e 42 cartucce RBW/IRD (IR decoy) con lancio laterale-diagonale per evitare i vortici di estremità o l’impatto col terreno. I razzi americani ADR-8 sono stati scartati perché se ne sarebbero potuti imbarcare solo 16. Il modello BAC, senza razzi, aveva 4 vani, 2 con 32 e 2 con 22 elementi, inclinati di 7,5° per evitare le estremità, con un totale di 108 cartucce da 57mm (72 RBW e 36 IRD o tutte RBW). Nel 1964 si è scelto un pod modificato, senza razzi, a 2 vani con 52 e 44 cartucce. Il lancio era in varie combinazioni e intervalli. Le prove su uno Scimitar non sono state incoraggianti e non sono proseguite causa l’abbandono del progetto TSR.2.

Aria-aria

Il TSR.2 avrebbe ricoperto anche il ruolo secondario di caccia. Aveva una buona manovrabilità, secondo un collaudatore simile a un grosso Lightning, ma poteva sostenere solo 6,6g (6g in servizio). La BAC, a seguito di test che avevano visto un cedimento alare a 8,5g, aveva richiesto la riduzione del carico massimo a 5,5g (4,8g in servizio) ma la RAF non ha accettato. Era prevista la realizzazione di un missile aria-aria di nuovo tipo con elevate capacità snap-up e una modifica al radar. Ma il missile di probabile adozione sarebbe stato il Red Top, da lanciare in attacco frontale.

Penetrazione

La missione tipica prevista (Hi-Lo-Lo-Hi) iniziava con una salita con postbruciatore a 7900 metri, cui seguiva il volo in crociera a Mach 0,9 per 835 km. Si iniziava l’attacco accelerando a Mach 1,7  salendo a 12200 metri per 185 km. Poi il bombardiere planava dirigendosi a bassissima quota, decelerando a  0,95-1,15 Mach a 60-90 metri di quota per 370 km. Dopo l’attacco rientrava, proseguendo per altri 370 km a volo radente per poi risalire e completare il ritorno in crociera a Mach 0,9 ad alta quota. Il raggio d’azione era calcolato in 1390 km, con un carico di 907 kg nella stiva. Poteva aumentare con l’impiego di 2 serbatoi esterni da 2046 litri o col rifornimento in volo. Con 3600 kg di carico bellico, interno ed esterno,  il raggio d’azione calava a 740 km.

Erano allo studio un serbatoio ausiliario interno da 2590 litri e uno sganciabile da 4546 litri, simile a quello del  Lightning. Con 3 serbatoi il raggio d’azione sarebbe aumentato del 50 %.

Modalità lancio (armi nucleari)

Level: in volo a 1,7 Mach e 7600 metri di quota, si lanciava e si proseguiva diritto  in rotta di fuga. Il CEP era calcolato in 365 metri, secondo la BAC difficile da ottenere.

Laydown:  in volo radente a Mach 0,75-1,15 tra 30 e 150 metri, a seconda dell’armamento, con scoppio al suolo (groundburst).

Loft:  in volo Mach 0,8-1,15 e 30-150 metri di quota, si cabrava, sganciando a 30°, 65° o 110°. Il CEP era previsto in 180 metri. la cabrata, l’armamento della spoletta, il lancio e la manovra di fuga avvenivano in automatico.

Ballistic: a velocità tra Mach 1,15 e 2,05 a seconda della quota, tra 1520 e 12200 metri.

Dive toss:  in volo a Mach 1,7-2 e 7620-15240 metri di quota, si iniziava una picchiata a 0,5g tra 12,5° e 22,5°. A 7600 metri dal bersaglio a Mach 0,9-1,1 si richiamava iniziando il loft con sgancio a 1520-3960 metri di quota, terminando in rotta di fuga con o senza candela.  L’attacco era solo visuale.

Retard air burst: previsto come variante delle modalità precedenti ma con scoppio in aria.

Attacco convenzionale-nucleare

Il computer Elliot WAC (Weapon Aiming Computer) era adatto all’attacco visuale e cieco. Con bombe convenzionali la precisione in attacco visuale era di 27 metri a 60 metri quota e 180 metri da media quota.  La stiva, lunga 6 metri, conteneva 6 bombe da 453 kg.  4 piloni esterni avevano una capacità teorica di 1814 kg ognuno (4500-6350 kg totali, con riduzione del combustibile), ma i carichi tipici prevedevano bombe singole o in tandem da 453 kg, missili AJ-168 Martel o lanciarazzi a 37 colpi. Scartati invece l’AGM-12 Bullpup e l’AS-30.

Per le missioni nucleari era previsto, all’inizio, un derivato del Blue Water, sotto le ali o semiesterno in fusoliera o un ALBM Grand Slam con una portata di 185 km. Entrambi da sviluppare. Il progetto contemplava 1 bomba Red Beard nella stiva, la cui potenza (10 o 25 kt) era insufficiente contro bersagli rinforzati. Era inoltre necessario il lancio”loft” per consentire alla spoletta di armarsi. La manovra avrebbe esposto il bombardiere alla contraerea. I bombardieri previsti, dato l’alto costo, non avrebbero potuto sostituire che la metà dei Canberra. Così si è richiesto il trasporto di 2 Red Beard su piloni esterni, a non più di 1,1 Mach, per evitare il cedimento degli impennaggi dell’ordigno. Senza contare la resistenza aerodinamica e la riduzione del raggio azione. Alla fine si è scelto il nuovo progetto OR.1177 (Improved Kiloton Bomb), che sarebbe sfociato nella bomba nucleare WE-177. Si è considerato anche l’uso della Mk-28 americana e il requisito è cambiato in 1-2 B-28/WE-177 interne o 2 esterne. I bersagli previsti erano siti missilistici, installazioni protette, basi aeree, depositi carburante e munizioni, concentrazioni di carri armati, ferrovie, tunnel e ponti. Nel 1962 un decreto ha limitato la potenza a 10 kt. La RAF ha studiato allora la tecnica “stick bombing”, col lancio di 4 ordigni intervallati di 900 metri, per prevenire detonazioni  fratricide. Questo ha comportato la riprogettazione della bomba per ridurne lunghezza e diametro, così da portarne due affiancate nella stiva o in tandem e due sui piloni interni, comportando altri ritardi. La prima WE.177 è arrivata solo nel 1970, contemporaneamente all’autorizzazione ad un aumento della potenza, realizzato nel 1975 con la WE.177C da 200 kt.

L’adozione del TSR.2 avrebbe fornito alla NATO un deterrente credibile già nel 1970, mettendo in scacco le difese del Patto di Varsavia. Il raggio d’azione dell’aereo con serbatoi ausiliari o col rifornimento in volo avrebbe consentito attacchi in profondità fino a Mosca. Invece questo velivolo  rimarrà per sempre uno dei tanti “what if “.

“All modern aircraft have four dimensions: span, length, height and politics. TSR-2 simply got the first three right.”

Fonti

The illustrated encyclopedia of aircraft (Aerospace publishing ltd.)

TSR2: Britain’s Lost Bomber (Damien Burke)

https://en.wikipedia.org/wiki/BAC_TSR-2

http://www.targetlock.org.uk/tsr2/systems.html

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2 thoughts on “BAC TSR-2: l’occasione mancata

  1. Dalle simulazioni che ho fatto con un Jaguar e relativo manuale, ho notato una lieve superiotità in autonomia se l’aereo risale in quota poco dopo l’attacco, ovvero con un attacco lo-lo-hi-lo (quest’ultimo tratto fatto a bassa quota per non far capire da dove l’aereo è decollato).

    Ho letto che anche gli F-16 israeliani sull’Irak scapparono, dopo l’avvicinamento a bassa quota e l’attacco, salendo in alto e volando a velocità supersonica, e certo non perché erano esuberanti in autonomia.

    E’ possibile che un aereo supersonico abbia dei benefici a fare un tratto di fuga ad alta quota e velocità (non necessariamente supersonica, comunque sia), posto che ovviamente non vi siano delle difese troppo pesanti per impedirglielo? Nella mia simulazione il guadagno appare essere di circa il 5-8%, tuttavia la cosa potrebbe essere sottostimata perché non so quanto si potrebbe valutare il bonus di energia di un aereo che anziché salire da fermo in quota, ci arriva tirando su il muso dopo avere accelerato ad alta velocità.

    L’unico cenno che conosco è che un F-16 pakistano, provato alla massima velocità, ha raggiunto senza problemi 1480 km/h (800 kt che è il limite di progetto) a 150 metri, dopo di che per smaltire la velocità accumulata, è salito in quota col motore al miniimo, e nonostante questo, è arrivato a circa 8.000 metri. Non oso pensare dove sarebbe arrivato se avesse continuato anche a dare motore.

    1. Certamente ! Terminata la missione è bene togliersi di torno prima possibile. Carburante e situazione permettendo, una salita in quota e una accelerata a pieno postbruciatore per un minuto consentono all’aereo di acquisire un vantaggio non indifferente sugli inseguitori che, anche forzando al massimo i motori, dovranno desistere dopo pochi minuti per evitare di restare a secco sopra il territorio nemico.

      L’energia cinetica accumulata da un aereo a velocità supersonica al livello del mare è molto alta e può essere convertita in quota a costo zero.

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