BAe Tornado F Mk.3 (ADV)

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Fin dalla Battaglia d’Inghilterra, il Regno Unito ha dedicato gran parte delle risorse alla realizzazione di una rete radar efficiente e di una serie di potenti intercettori. Negli anni ’70 la minaccia si era evoluta fino a comprendere bombardieri supersonici, in attacco a tutte le quote, anche sotto la copertura radar, e missili da crociera. Il candidato ideale per affrontarli era l’F-14 Tomcat. Ma il Governo inglese ha preferito sviluppare una variante modificata del Tornado. Gli F-4M erano appena entrati in servizio, la loro sostituzione non era urgente. Nel 1969 è stato emesso il requisito. Lo sviluppo della variante ADV(Air Defence Variant) è iniziato nel 1976. Il primo di tre prototipi ha volato a ottobre 1979 e il primo aereo di serie nel 1984. I velivoli sono stati realizzati dalla BAe, che produceva già il 42,5 % del Tornado IDS.

Partire da un bombardiere per realizzare un intercettore era quantomeno azzardato. Il Tornado originale è stato estesamente modificato, aggiungendo due sezioni, di cui una di 53 cm dietro la cabina, per montare 4 missili Skyflash semiannegati e ulteriori 600 kg di combustibile, e allungando il cono anteriore, con un aumento totale di 1,9 metri. La fusoliera risultava più aerodinamica, i flap Kruger erano stati eliminati, aumentando la freccia dei guanti alari a 67°, ed era stato inserito un meccanismo automatico di variazione della freccia AWS (Automatic Wing Sweep) disinseribile, con 4 posizioni: 25° fino a Mach 0,73, 45° fino a Mach 0,88, 58°(altre fonti 63°) fino 0,95 Mach, e 67° oltre. Le ali ruotavano completamente in 7 secondi. Un sistema AMDS (Automatic Maneuvre Device System), manteneva sempre il massimo SEP controllando gli ipersostentatori e le alule. Modifiche software “tipo caccia” ai comandi fly by wire, miglioravano la risposta. L’HUD copriva un settore di 20°. Il previsto sistema VAS con telecamera, simile al TCS dell’F-14, invece non è stato adottato.

Il progetto richiedeva un sistema radar avanzato. Il contratto di sviluppo del radar AI.24 è stato assegnato nel 1976 alla Marconi-Elliott, la Ferranti collaborava per alcuni componenti. La Marconi aveva intrapreso già dieci anni prima gli studi su un nuovo tipo di radar digitale FMICW (Frequency Modulated Interrupted Continuous Wave) che permetteva ad una singola antenna di operare in trasmissione e ricezione, interrompendo periodicamente l’onda. Più complessa, avrebbe dato migliori prestazioni in lookdown, ottima portata, buone ECCM. Era una variante concettuale dell’AWG-9 pulse Doppler, che impiegava la modulazione di frequenza per il rilevamento a lungo raggio con alta PRF. Ma il radar inglese aveva una PRF ancor superiore, unita ad un duty cycle molto elevato, quasi del 50 %, con singolo range gate. Impiegava un’antenna leggera con alta velocità di scansione, utile in modalità TWS. Ma la processazione dei segnali digitale avrebbe travagliato per lungo tempo il nuovo intercettore, dato che la tecnologia relativa era ancora all’inizio e l’esperienza delle ditte coinvolte risaliva all’AI.23 del Lightning e all’AWG-10 su licenza. Le specifiche richiedevano il rilevamento di un bombardiere a oltre 185 km, a tutte le quote e velocità, con inseguimento di bersagli multipli, ottime ECCM e capacità lookdown maggiore possibile, per poter rilevare anche missili da crociera.

Il primo Foxhunter ha volato sul Tornado nel 1981. Nel 1983 è apparsa la variante B, ma la produzione in serie ha richiesto altri due anni. Nonostante l’aumento dei costi del 63 %, solo nel 1985 il radar è entrato in servizio, a uno standard che non rispondeva al requisito, sui primi 18 Tornado F.2. I velivoli, ancora coi motori RB-199 Mk-103, per i primi mesi hanno volato senza il dispositivo, sostituito da zavorra, originando il gioco di parole “Blue Circle radar”. Alla fine del 1986 gli ADV disponevano di capacità marginali, armati solo con 2 AIM-9, ma il previsto aggiornamento F.2A non ha avuto seguito. E’ iniziata, invece, la produzione della variante F.3 che ha portato il totale a 181 velivoli, compresi i 3 esemplari di pre-produzione e gli 8 inizialmente ordinati dall’Oman. L’arabia Saudita ne ha poi acquistati 24. Il Tornado ADV è rimasto in servizio fino al 2011. La British QinetiQ ne ha presi 3 in leasing come piattaforme per i test dell’MBDA Meteor, per un altro anno.

Il Tornado F Mk.3 era lungo 18,62 metri, con un’apertura alare variabile tra 13,91 e 8,56 metri e una superficie alare massima di 26,6m2. Pesava a vuoto equipaggiato 14500 kg, con piloni 15400 kg. Al decollo, con 5690 kg di combustibile (7143 litri), 180 colpi da 27mm, 4 missili AIM-120C5 e 4 AIM-132, il peso arrivava a 22176 kg. Quello massimo era di 27900 kg. Aveva due turbofan Turbounion RB-199-34R-04 Mk.104 da 4134 kg a secco, dal block 13 col 5 % di superpotenza fino a 4340 kg/sp e 7493 kg/sp con postbruciatore, 7522 kg/sp in superpotenza (fonti diverse indicano anche 4810 a secco e 7648, 7706, 8000 o 8530 kg/sp con postbruciatore). Erano dotati di DECU (Digital Engine Control Unit) per ridurre il fumo e i consumi, aumentando accelerazione e velocità di salita. Il consumo specifico variava tra 0,65 a secco e 2,5 con postbruciatore. Il carico alare al decollo con missili era quindi di ben 833 kg/m2, con un rapporto sp/p di 0,67 al decollo. Nel combattimento ravvicinato, con metà combustibile e 4 AIM-132, il carico alare calava a 703 kg/m2 e il rapporto sp/p saliva a 0,8.

Cabina

La visibilità esterna non era ottimale, derivando da quella dell’IDS, ma comunque superiore al predecessore, dato l’allungamento della fusoliera.

Velocità

Velocità 2,2 Mach, continua 1,95 Mach. Oltre 1,25 Mach a livello del mare (in prova 1,29 Mach).

Salita

L’aereo arrivava a 7620 metri in 1 minuto e 20 secondi, con una velocità di salita iniziale di 152-182 m/s.

Rollio

Il rollio, grazie alle migliorie ai comandi, era superiore a quello del Tornado IDS. Raggiungeva 180°/s a 1,1 Mach e 4g. Pare superasse quello degli Hunter, nelle scissor.

Tangenza

L’ADV aveva una tangenza operativa di 15200 metri e una massima pratica di 21300 metri.

Autonomia

Il raggio d’azione era di oltre 1000 km, che scendevano a 556 km in volo supersonico. L’ADV poteva pattugliare per oltre 2 ore a 556 km dalla base, con 10 minuti di accelerazione e combattimento. Il consumo in crociera era ottimo, appena 30 kg/min a Mach 0,7 a 9000 metri e 65 kg/min a bassa quota a 780 km/h. Si potevano impiegare i serbatoi ausiliari subsonici da 1500 litri, che permettevano manovre a 5g o gli enormi serbatoi supersonici “Hindenburg” da 2250 litri (2213 kg) limitati 2,5g che comportavano un deciso calo nella quota massima e nella velocità. L’autonomia massima era di 4265 km con 2 Hindenburg e 2 serbatoi da 1500 litri sotto la fusoliera.

Accelerazione

La linea filante aumentava l’accelerazione, specie in regime transonico e supersonico. A bassa quota passava da 460 a 1100 km/h in 25 secondi, sorpassando ogni aereo occidentale a parte l’F-15. Ad alta quota, passava da 0,9 a 1,2 Mach in meno di 60 secondi e da 1,2 a 1,6 Mach in 60 secondi.

Valore di SEP

Viene in genere riportato in 170 m/s, un valore intermedio tra l’F-14A e l’F-15A, forse un po’ troppo alto.

Numero di G

Era compreso tra -2,5g  e +7,5g (altre fonti indicano +8g)

Velocità di virata

La manovrabilità del Tornado F.3 a quote medio-alte era bassa. Sotto i 7600 metri era, invece, discreta. Non poteva competere coi vari F-15, F-16, MiG-29, Su-27, Mirage 2000, che sfruttavano la verticale, ma poteva riservare qualche sorpresa a un incauto pilota. Il massimo ITR veniva raggiunto con le ali in posizione intermedia a 45°, per poi sostenere la virata (STR) con le ali a 25° e flap/slat estesi. I piloti erano in grado di variare la freccia manualmente più rapidamente del sistema AWS, lento in risposta. I motori potevano essere “maltrattati” senza problemi e un sistema di prevenzione della vite impediva di superare i limiti.

A livello del mare, l’ADV guadagnava 1°/s sull’IDS, in virata virata istantanea (ITR), con 19°/s. Presumibilmente lo stesso avveniva nelle virate sostenute (STR) con 15°/s, e una “corner speed” di 740 km/h. Ma le uniche tabelle disponibili non aiutano molto, dato che riguardano l’IDS e un confronto Su-27/ADV, entrambe a quote diverse.

Traccia radar infrarossa ottica

La RCS del Tornado era inizialmente di 8 m2. Le modifiche Stage 1 hanno introdotto rivestimenti RAM sulle prese d’aria, sui bordi di attacco delle ali e del timone, abbassando la traccia radar forse fino a 2,4 m2. Le modifiche si dice riducessero il raggio di rilevamento avversario anche di 28 km. La segnatura infrarossa era elevata solo in postcombustione e quella ottica era nella media per velivoli di questo tipo, il Tornado era poco più piccolo di un F-15.

Sensori

Il radar ha avuto numerosi miglioramenti. Alla versione B del 1983, è seguita la W, molto carente. Nel 1988 è apparsa la Z, che rispettava il requisito iniziale, ma non quello rivisto. Lievemente inferiore all’AWG-12 sugli F-4, non disponeva di modalità per combattimento ravvicinato o attacco in coda. La modalità TWS era ottimizzata contro bombardieri, non riusciva a tracciare bersagli in virata rapida o in movimento casuale. Aveva inoltre problemi nel rilevamento di obbiettivi a bassa RCS nel clutter, tanto che, in esercitazione, gli Hawk dovevano montare un ripetitore radar.​ L’interfaccia, poi, dava troppo lavoro al navigatore. Il Governo inglese e la Marconi hanno avviato un programma poliennale di miglioramento.

Nel 1988 lo Stage 1 ha raggiunto i requisiti base, migliorando le ECCM e la modalità TWS. Nel 1989 è stata inserita la modalità HUD Search/lock-on, attivata via HOTAS. Per la Guerra del Golfo, nel 1991, il programma di emergenza Stage 1+ ha fornito elementi del previsto Stage 2, con radar AA con maggiori ECCM, modalità per combattimento ravvicinato, RAM antiradar e chaff/flare. L’assenza di NCTR non ha permesso agli ADV di operare in prima linea. Lo Stage 2G, a fine 1994, ha introdotto il radar AB, l’NCTR, grazie a processori programmabili digitali, computer potenziati, JTIDS e un BOZ con esca rimorchiata, raggiungendo il requisito rivisto. Gli Stage 2G+ e 2H  hanno aggiornato processori e software. Lo Stage 3 ha inserito il modo RAM (Raid Assessment Mode) per l’attacco a bersagli in formazione e un TWS automatico, ECCM migliorate e un Missile Management System per gli AIM-120/132 nel programma CSP (Capability Sustainment Programme) in due fasi, dal 1998 al 2002. Mancava la guida a metà percorso per gli AIM-120, causa problemi tecnici, inserita nel successivo programma AOP (AMRAAM Optimisation Programme) con IOC a fine 2002. Nel 2004 sono arrivati gli AIM-120B e l’FSP (F3 Sustainment Programme) per risolvere alcuni problemi dell’AOP. A settembre 2006 sono arrivati gli AIM-120C-5 e gli AIM-132 FOC2, schermi migliorati, nuovo software per i computer, radio Have Quick, nuovi IFF Mode 4 e  SIFF (Successor Identification Friend or Foe).

Il radar GEC-Marconi AI.24 Foxhunter in banda I (10 GHz), era un dispositivo di 300 kg a TWT con antenna twist-cassegrain e lobi secondari molto bassi. Per rilevare bersagli in avvicinamento a lungo raggio impiegava un’alta frequenza di ripetizione degli impulsi Doppler (HPRF). Per quelli in allontanamento passava alla frequenza bassa (LPRF), anche con compressione degli impulsi ma, in tal caso, non era possibile la risoluzione precisa del numero bersagli, causa la perdita del DBS (Doppler Beam Sharpening). L’inserimento di una frequenza intermedia (MPRF) sembra sia rimasto allo studio. La scansione era su settori di 15, 30, 60, 90, 120° con 1, 2, 4, 8 barre e 6 opzioni di distanza. La portata iniziale (tipo Z) era di 100-130 km contro un caccia (75-90 km in coda) e 185 km contro un bombardiere (130-140 km in coda). Un B-52 era localizzabile a 210 km e un Tu-95 a 330 km. L’ultima variante aveva un raggio di rilevamento almeno del 10-15% superiore, con un requisito di 185 km per un bersaglio di 5m2.

Le numerose modalità comprendevano PD Search, per rilevamento a lungo raggio e controllo del fuoco; TWS, con inseguimento di 20 bersagli; PD Angle Lock/CW Illumination, con STT (Single Target Track) e guida CW semiattiva monoimpulso in banda J per gli Skyflash. Il Memory Track, durante l’illuminazione, manteneva in memoria l’ultima rotta dei bersagli per una veloce riacquisizione, al rientro in modalità TWS. Infine vi erano le modalità per combattimento ravvicinato: boresight, HUD acquisition, vertical acquisition, Pulse Combat, Pulse Angle Lock. Il pilota e il navigatore, sul Tactical Evaluation Display, potevano correlare i bersagli rilevati dal radar, dall’RWR o dal data-link.  

RWR ed ECM

Il Tornado ADV aveva l’ottimo RWR Marconi ARI.18241/1 Hermes con interferometri a schiera e capacità ESM, operante tra 0,5 e 18 GHz.

Durante la Guerra del Golfo si sono montati 2 ALE-40 con 15 flare (25x50mm) e 1-2 Phimat sulle rampe degli AIM-9 (216 chaff).

Nel 1992 sono stati sostituiti con 2 Vinten Vico78 Srs400 chaff/flare sotto la fusoliera, ognuno con 8 flare doppi da 55mm e 2 (massimo 4) Bofors  BOL-304 con 160 chaff ognuno sulle rampe dei piloni. Nel 1995, durante le missioni in Bosnia, si sono montati i BOZ Towed Radar Decoy, contro i SAM e gli R-27.

Armamento

L’armamento primario iniziale era costituito da 4 missili a guida radar semiattiva Skyflash (3000 pre-TEMP, 5000 TEMP o 6000 Super-TEMP). I lanciatori Frazer-Nash consentivano il lancio nell’intero inviluppo di volo, anche in manovre a 7g. Per il corto raggio vi erano 2, poi 4, AIM-9L rielaborati, simili per capacità agli AIM-9M. Completava l’armamento un singolo IWKA-Mauser BK-27 da 27mm con 180 colpi nel lato destro. Nel 2006 si è raggiunta la configurazione definitiva, con 4 AIM-120C5 e 4 AIM-132, oltre al cannone.

4 punti di attacco alari e 2 in fusoliera, oltre ai recessi per i missili, consentivano un carico bellico massimo di 9000 kg, praticamente mai impiegato. Gli ADV convertiti all’attacco antiradar (EF.3), montavano fino a 6 ALARM.

In combattimento

Il Tornado ADV effettuava lunghe crociere CAP a 6100-7600 metri di quota, a velocità tra 0,7 e 0,9 Mach. Rilevati i bersagli, avrebbe accelerato a 1,1-1,6 Mach, per attaccare oltre il raggio visivo con gli Skyflash da 45 km o, successivamente, con gli AIM-120C5 da 100 km. I motori erano il punto debole. Gli RB-199, come quelli dell’F-14, penalizzavano l’aereo ad alta quota e, se potevano andare bene nei lunghi pattugliamenti del GIUK gap e nel Mare del Nord, non erano l’ideale per un combattimento ravvicinato, con un consumo in postbruciatore decisamente alto, 627 kg/minuto. Avrebbero potuto essere sostituiti con gli EJ-200 ma la proposta è caduta nel nulla, causa restrizioni di bilancio. I bersagli tipici, però, Su-20, Su-24, Su-25, Tu-22Me Tu-160, MiG-25RB non richiedevano una manovrabilità elevata ed era possibile attaccarli dall’alto o dal basso, date le ottime capacità snap-up/down degli Skyflash. E a bassa quota l’ADV poteva inseguire qualunque aereo, compresi i velocissimi F-111. Ma contro i caccia ?

Gli ADV superavano gli F-4M in velocità e SEP a tutte le quote, e li surclassavano in virata a quote basse e medie. Ma erano in difficoltà in manovra oltre i 7600 metri a velocità subsonica, costretti ad usare i postbruciatori, specie se carichi. In configurazione pulita mantenevano un lieve vantaggio. Gli F-4 acceleravano più velocemente all’inizio, poi venivano superati. Gli ADV erano pari ai Lightning a bassa-media quota. Ma ad alta quota i Lightning erano più agili. Il segreto era attaccarli oltre il raggio visivo o, se a bassa quota, sfruttare la verticale, costringendo il Lightning a consumare combustibile, per poi attaccarlo frontalmente, date le scarse capacità dei Red Top, o aspettare che il Lightning si ritrovasse vulnerabile, a corto di combustibile.

Prima del loro ritiro, i Tornado ADV hanno svolto numerose esercitazioni, con parecchio successo. In un caso 4 F.3, in collegamento Link 16 con un E-3D, hanno abbattuto 8 F-15 sul Mare del Nord. Nel confronto con i MiG-29 pare abbiano ottenuto un rapporto abbattimenti/perdite di 2:1. E hanno reso la vita dura anche agli F-14. Alla fine, il Tornado ADV, risolti i problemi iniziali, si è rivelato un ottimo intercettore.

Fonti

RID 1/94

Aeronautica & Difesa (4/1992)

Tornado F3 in Focus: A Navigator’s Eye on Britain’s Last Interceptor (D. Gledhill)

https://www.thedrive.com/the-war-zone/16752/how-sly-raf-tornado-crews-repeatedly-killed-u-s-navy-f-14s-and-f-a-18s-in-training

https://hushkit.net/2016/05/01/interceptor-how-how-to-fight-survive-in-phantom-and-tornado/

https://marconiradarhistory.pbworks.com/f/gecjnlofresearch-3-2p114-123.pdf

https://www.key.aero/forum/modern-military-aviation/148414-the-performance-of-tornado-f-3-adv

https://marconiradarhistory.pbworks.com/f/gecjnlofresearch-3-2p114-123.pdf

https://www.secretprojects.co.uk/threads/tornado-adv-f2-f3-avionics.371/

https://www.f-16.net/forum/viewtopic.php?f=30&t=4638

https://www.f-16.net/forum/viewtopic.php?t=8303

https://www.globalaviationresource.com/v2/2015/03/06/aviation-feature-the-tornado-f3-air-defence-variant-adv/

https://www.quora.com/How-well-does-the-Panavia-Tornado-perform-in-a-dogfight

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8 thoughts on “BAe Tornado F Mk.3 (ADV)

  1. Velivolo che s’inquadra nello scenario dei particolari requisiti operativi emessi dalla RAF. Una specie di pattugliatore oceanico lanciamissili, più che un vero e proprio intercettore di punto… diciamo un omologo del Tomcat. In questo scenario particolarissimo, un velivolo che ha potuto dire la sua. Il successo nelle esercitazioni dimostra ancora una volta che ogni velivolo e soprattutto ogni equipaggio rendono al meglio nel contesto della propria arena operativa. Messo a confronto con altri caccia in uno scenario più convenzionale di superiorità aerea, sarebbe ovviamente a mal partito.
    Ma a proposito di esercitazioni: com’è che in addestramento gli F-15 le prendono sempre di santa ragione da tutti? eh eh eh. Lessi anche di un “abbattimento” che fece scalpore, ad opera se non ricordo male di una coppia di Alpha Jet.

    1. In realtà gli F-15, in esercitazione, hanno sempre ottenuto ottimi risultati, fino all’arrivo degli F-22 ed F-35. Ovvio che ogni tanto possano “soccombere”, in questo caso per la presenza di un E-3 che ha fornito appoggio ai Tornado, e non è poco. Non ricordo un episodio con gli Alpha Jet. Ricordo invece uno scontro con i Jaguar. Una coppia di F-15 ha attaccato due Jaguar a bassa quota. Il primo F-15 si è piazzato in coda, coperto dal gregario in quota. Ma è finito davanti ad una seconda coppia di Jaguar. Il gregario si è guardato bene attorno ed è sceso piazzandosi dietro la seconda coppia di Jaguar. Peccato che, non vista, ci fosse una terza coppia di Jaguar, che ha abbattuto anche il secondo F-15 ! In pratica era un incontro 2 contro 6.

  2. Forse erano i Jaguar, hai ragione. Devo andare a ripescare l’episodio, sta in un libro che non ho sotto mano. Comunque la mia sull’F-15 era una battuta 😉

  3. Ho dato una sbirciatina al diagramma di virata del Tornado confrontato col Su-27 , mi sembra di capire che il Flanker raggiunga come massimo ITR quasi 30°/s e 22°/s come STR .
    Soprattutto a differenza di F-14 e F-15 mantiene valori di STR molto più alti a velocità transonica e supersonica.
    Il Fly by Wire e la stabilità statica rilassata fanno una bella differenza , anche su un velivolo così pesante !

    1. Il Su-27 ha un deciso vantaggio nei confronti dell’F-14, più ridotto contro l’F-15 e variabile a seconda della velocità. Per un confronto si può utilizzare il calcolatore delle prestazioni in virata dell’F-15. Dato che il grafico è di fonte russa, si presume che conoscano molto bene il loro velivolo…

  4. Tornando al… Tornado, mi chiedo se sia mai stata contemplata l’opzione di refittare l’IDS con le modifiche apportate per l’ADV: la fusoliera più lunga e filante certo fornisce un vantaggio aerodinamico non indifferente, non credo solo in quota, e anche quel po’ di propellente in più non è da disprezzarsi.

    1. C’era un progetto per un Tornado 2000 o Super Tornado, offerto anche al Giappone. Purtroppo abbandonato.

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