Lockheed Martin F-117 Nighthawk
L' F-117 è stato il primo vero velivolo Stealth, ossia invisibile ai radar.
E' utile quindi tracciare la storia di questo importante sviluppo della tecnologia aeronautica.
Il meccanismo con cui un radar “vede” un bersaglio è molto semplice: un fascio di onde radio viene emesso da un trasmettitore, le onde rimbalzano sugli “ostacoli” (e quindi sui bersagli) e tornano indietro, per essere raccolte da un ricevitore che mostra questi segnali di ritorno su uno schermo.
Ogni oggetto ha una superficie radar equivalente: ossia la sua riflettività rispetto alle onde radar viene calcolata servendosi di un paragone con la riflettività di una superficie piatta metallica.
La superficie radar equivalente di un oggetto si chiama RCS ed è espressa in misure di area. Se diciamo che un aereo ha una RCS di 10 metri quadrati, significa che ha la stessa capacità di riflessione delle onde radar di una lastra metallica di 10 metri quadrati.
Più è piccola la RCS di un velivolo, più diminuisce la distanza alla quale può essere avvistato da un radar, a parità di potenza di trasmissione.
Gli americani furono tra i primi a cogliere l'importanza di ridurre la RCS di un velivolo, allo scopo di renderne più difficile l'individuazione da parte dei radar, e sin dai primi anni '50 iniziarono a studiare particolari vernici e materiali in grado di assorbire l'energia radar, anziché rifletterla.
Questi studi portarono a una serie di test compiuti nel 1958 con un addestratore Lockheed T-33 rivestito di tali materiali (chiamati RAM), nel corso dei quali si verificò – in gran segreto – che la strada era promettente, anche se occorreva lavorarci parecchio perché questi materiali pesavano molto e compromettevano le qualità di volo dell'aereo.
Da quelle esperienze si passò ai primi impieghi operativi: il ricognitore strategico SR-71 Blackbird e alcuni drone da ricognizione progettati negli anni sessanta, come il Firebee e il D-21, fecero uso di materiali e vernici RAM per ridurre la RCS.
Anche il disegno di questi velivoli iniziò a tener conto delle esigenze di riduzione della RCS: progettisti ed esperti si stavano infatti muovendo in varie direzioni per ottenere il risultato: all'impiego dei materiali RAM si affiancarono linee costruttive progettate per evitare accoppiamenti tra le superfici che incidevano negativamente sulla visibilità ai radar.
Si iniziarono ad applicare tecniche costruttive che nascondevano o eliminavano le imbullonature e le altre irregolarità che agivano da veri e propri riflettori radar, si cominciarono a studiare sistemi per nascondere al radar le palette dei compressori dei motori a reazione.
Grazie a questi materiali e a queste tecniche, il bombardiere supersonico B-1A, che volò la prima volta nel 1974, aveva una RCS inferiore persino a caccia come il Phantom II o l'F-15 Eagle.
Gli Stati Uniti stavano accumulando ormai una grande esperienza e conoscenza tecnologica in questo nuovo settore, nel segreto più assoluto: a quel tempo, infatti, nessun altro si poneva nemmeno il problema di abbassare la traccia radar dei propri aerei da combattimento.
I progettisti americani invece erano ormai proiettati alla realizzazione di un aereo che, oltre ad assorbire buona parte dell'energia radar grazie ai materiali RAM, presentasse superfici disegnate per deviare l'energia elettromagnetica rimanente, e consentisse di ottenere una invisibilità praticamente totale rispetto ai radar.
Purtroppo ogni disegno ottimale per abbassare drasticamente la visibilità radar si scontrava contro le esigenze aerodinamiche: un aereo disegnato in quel modo non sarebbe mai riuscito a volare bene.
Questa constatazione portò a un ridimensionamento delle aspettative, al punto che rimase in piedi solo un programma sperimentale della DARPA, denominato Project Harvey, che non era nemmeno protetto dal vincolo della segretezza, cui partecipavano, in competizione tra loro, la Northrop e la Lockheed.
A metà anni settanta, però, la tecnologia aeronautica conobbe uno sviluppo rivoluzionario: i sistemi di controllo del volo gestiti dal computer, conosciuti con l'acronimo FBW (Fly By Wire).
Questi sistemi erano potenzialmente in grado di consentire il pilotaggio di qualsiasi tipo di aereo, indipendentemente dalle sue qualità aerodinamiche tradizionali.
Improvvisamente ci si rese conto che era possibile progettare un aereo invisibile senza preoccuparsi di rispettare le normali regole dell'aerodinamica.
Il programma Project Harvey, per il quale era stato selezionato il progetto della Lockheed, grazie alle nuove tecnologie dimostrò che si poteva realizzare un aereo completamente invisibile ai radar: fu allora che nacque il termine “Stealth”, che significa, grosso modo, furtivo.
Così, nel 1977, il programma cambiò nome in HAVE BLUE e piombò nella massima segretezza.
HAVE BLUE portò alla realizzazione di due dimostratori, il primo dei quali, battezzato HAVE BLUE 1001, uscì dagli stabilimenti segreti della Lockheed di Burbank (i famosi Skunk Works) nel novembre del 1977 e fu subito trasferito nell'ancor più segreta base militare di Groom Lake in una zona desertica del Nevada, spesso citata come Area 51 e oggetto di leggende e fantasie di ogni genere.
Dopo alcuni mesi di prove e collaudi, nel 1978 l'HAVE BLUE 1001 andò distrutto in un incidente e per preservarne la segretezza fu sepolto sotto la sabbia del deserto. Fu rimpiazzato da HAVE BLUE 1002 che subì la stessa sorte nel 1979.
Intanto, già nel 1978, l'USAF aveva deciso di sviluppare un aereo d'attacco ingrandendo e migliorando il disegno dei due HAVE BLUE: nacque così il programma SENIOR TREND.
Furono ordinati 5 esemplari FSD (di sviluppo e pre-produzione), il primo dei quali volò nel 1981.
Furono tutti consegnati entro il 1982.
Nello stesso anno cominciarono le consegne degli esemplari di serie, il primo dei quali andò distrutto durante il decollo, ed il nuovo velivolo fu designato F-117A Nighthawk.
Nel 1980 c'era stata una fuga di notizie sulla stampa, e il Governo aveva ammesso l'esistenza di un programma Stealth, ma di fatto nulla era trapelato sullo stato del programma e il nuovo aereo da combattimento riuscì a rimanere segreto. A questo scopo, i voli addestrativi e i test si svolgevano quasi esclusivamente durante le ore notturne.
Il Nighthawk è un aereo dal disegno decisamente innovativo: la fusoliera è piatta, tutt'uno con le ali a formare una specie di cuneo, gli impennaggi posteriori sono costituiti da due derive divergenti con angolatura molto ampia, che fungono sia da timoni verticali che da timoni orizzontali.
Le superfici sono piatte, sfaccettate in modo da deviare le onde radar.
Il velivolo è propulso da una coppia di modernissimi turbofan F404 senza postbruciatore.
L'armamento, per non compromettere le qualità stealth, è trasportato in una stiva interna in fusoliera, progettata per alloggiare due bombe a guida laser classe Paveway da 1.000 kg ciascuna.
L'F-117 non ha cannone interno e non ha radar: per la navigazione e l'attacco fa affidamento su un sistema di navigazione inerziale, su un sensore FLIR per la visione anteriore e un sensore DLIR per la visione del terreno sottostante e l'illuminazione laser dei bersagli.
La velocità è subsonica.
Le caratteristiche stealth del velivolo sono state ottenute grazie ad un ampio ricorso a materiali RAM e alla particolare sfaccettatura delle superfici. Le prese d'aria sono sagomate in maniera da nascondere le ventole dei turbofan. E' richiesta una particolare cura delle superfici e dei minimi dettagli: è stato dimostrato che basta una sporgenza di qualche decimo di millimetro (ad esempio un bullone non perfettamente avvitato o persino gli escrementi degli uccelli) a compromettere l'invisibilità ai radar, che in ogni caso non è assoluta.
Il Nighthawk, infatti, ha una superficie radar (RCS) equivalente nell'ordine di 0,001 – 0,003 metri quadri, inferiore a quella di un piccolo uccello.
Anche la traccia infrarossa è stata ridotta, nascondendo gli ugelli di scarico con un sistema di griglie e miscelando i gas combusti con aria fredda.
L'USAF prevedeva di acquisirne solo 18 esemplari di serie, per equipaggiare un singolo squadron dedicato alle operazioni speciali, ma l'entusiasmo per le qualità stealth dimostrate dal velivolo fu tale che fu deciso di ordinarne un totale di 59 esemplari, con i quali vennero equipaggiati tre squadron, tutti operativi entro il 1985.
L'esigenza di volare esclusivamente di notte per preservare la segretezza del velivolo comportò la perdita di alcuni aerei e dei relativi piloti, a causa del “disorientamento spaziale” provocato dal volo senza riferimenti esterni.
Anche per questa ragione, nel 1988 il Pentagono decise di rivelare l'esistenza dell'aereo, e rilasciò una prima fotografia ritoccata e di scarsa qualità.
Ma fu solo nel 1990 che il velivolo fu finalmente presentato al pubblico, nel corso di una vera e propria manifestazione.
Nel frattempo il Nighthawk aveva avuto il battesimo del fuoco: nel dicembre del 1989 alcuni F-117 colpirono con bombe laser obiettivi militari a Panama, nell'ambito dell'operazione “Just Case” mirata a spodestare e catturare il dittatore Noriega.
La vera sfida giunse nel gennaio del 1991, quando le forze armate americane ed i loro alleati intrapresero la guerra di liberazione del Kuwait invaso dalle truppe irakene.
Gli F-117 fecero ciò per cui erano stati progettati: raggiunsero i loro obiettivi senza essere avvistati dalla rete dei radar irakeni, e li distrussero con bombe a guida laser, aprendo così la strada alle successive ondate di aerei da attacco.
I circa 40 Nighthawk dislocati nell'area effettuarono 1.271 missioni di bombardamento senza subire alcuna perdita, sganciando 2.040 bombe a guida laser e distruggendo un totale di 1.677 bersagli.
Negli anni seguenti gli F-117 furono nuovamente impiegati contro l'Irak in attacchi a postazioni della difesa aerea, in risposta alle frequenti violazioni degli accordi di pace. In tali circostanze i Nighthawk impiegarono anche i missili antiradar HARM.
Il giorno nero del Nighthawk fu il 28 marzo del 1999, quando un esemplare in missione di bombardamento sui cieli serbi nel corso della “Guerra del Kosovo” fu abbattuto nelle vicinanze di Belgrado.
Sono state fatte molte ipotesi su questo abbattimento, che vanno dalla presenza di spie serbe nei pressi della base aerea di Aviano da cui il caccia era decollato, fino al degrado delle caratteristiche stealth conseguente all'apertura dei portelloni della stiva interna per lo sgancio delle bombe.
In effetti gli F-117 decollavano da Aviano per bombardare gli obiettivi serbi, sotto lo sguardo di curiosi e giornalisti, e percorrevano sempre le stesse rotte negli stessi orari. Ed effettivamente l'apertura dei portelloni della stiva degrada notevolmente le capacità stealth per alcuni secondi, insufficienti per utilizzare un missile a guida radar attiva o semiattiva, ma sufficienti ad allarmare una postazione antiaerea particolarmente vigile e che conosce in anticipo la rotta dell'aereo.
Una postazione del genere c'era, e non era stata segnalata dall'intelligence militare.
I serbi lanciarono alcuni missili terra-aria (SA-6 secondo le fonti americane, SA-3 o SA-2 secondo altre) e per la guida utilizzarono un sistema a radiocomando con sensori ottici/IR, riuscendo così a colpire il velivolo.
Il pilota fu recuperato da una missione SAR, mentre i rottami dell'aereo furono prelevati dai serbi e – pare – messi a disposizione dei tecnici russi, prima di essere trasferiti in un museo.
Il Nighhawk è stato sottoposto a vari programmi di aggiornamento, i primi denominati OCIP e l'ultimo, nel 2000, denominato SCF, che lo ha reso compatibile con le nuove armi a guida GPS e ha sostituito le vernici RAM con prodotti di nuova concezione, più leggeri e resistenti e che richiedono meno manutenzione. Il caccia è ancora in servizio con l'USAF, ma è previsto che venga sostituito dai nuovi F-35.
Ovviamente, per le sue particolari caratteristiche, l'F-117 non è stato offerto sul mercato dell'esportazione, tranne che alla RAF, peraltro senza successo.
La formula dell'F-117 è stata in parte superata dai più recenti sviluppi della tecnologia.
Infatti i nuovi aerei stealth, come l'F-22 e l'F-35, riescono ad ottenere livelli di invisibilità al radar paragonabili a quelli del Nighthawk, senza far ricorso a superfici sfaccettate, ma adottando linee particolarmente morbide e raccordate.
Ciò ha consentito di realizzare caccia “invisibili” che al contempo garantiscano eccellenti prestazioni in termini di velocità e maneggevolezza, qualità cui il Nighthawk aveva dovuto rinunciare.
Ancora oggi la tecnologia stealth, introdotta dall'F-117, è un segreto gelosamente custodito dai progettisti americani, e continua a garantire un significativo margine di superiorità nel combattimento.
Aggiornato al Gennaio 2007