Aviation

Il Sistema di Sistemi

Lanciato il nuovo programma per lo sviluppo di un sistema di sistemi che operi in scenario multi-dominio e che darà vita alla nuova generazione di jet militari in volo dal 2035.

May 2022

La sesta generazione di velivoli comincia a profilarsi sull’orizzonte della difesa aerea europea con l’obiettivo di superare la quarta (rappresentata da caccia come l’Eurofighter) e la quinta (l’F-35 di Lockheed Martin), specialmente grazie alla sua intelligenza elettronica e tecnologia inedita. Il programma GCAP (Global Air Combat Programme) vede impegnate nella collaborazione le aziende di riferimento di Gran Bretagna Italia e Giappone in campo aerospaziale: BAE SystemsLeonardo e Mitsubishi Heavy Industries come Lead System Integrator nazionali, Rolls Royce, Avio Aero e IHI Corporation per quanto riguarda i sistemi di propulsione.

La nuova piattaforma sarà infatti molto più di un caccia: sarà in grado di comunicare in maniera dinamica e coordinata con altri sistemi in ogni dominio, piattaforme aggiuntive come, per citare solo un esempio, una serie di velivoli pilotabili da remoto. Per il programma GCAP - del quale, come tipico in questa fase di concept, molto ancora non è stato rivelato - Avio Aero sta studiando una serie di soluzioni innovative in approccio alla fase di new technology introduction (NTI) che dal 2026 richiederà la maturazione e dimostrazione delle neonate tecnologie.

Tecnologie che renderanno unica l’esperienza di volo di questa macchina, poiché offriranno maggiori benefici rispetto a “leggende” dell’aviazione militare che sempre dall’ingegneria italiana di Avio Aero hanno derivato il loro strepitoso successo, motori come l’EJ200 o RB199. Massimo Castorina, Marketing and Business Development Leader di Avio Aero, ingegnere aerospaziale con più di 20 anni di carriera maturati nelle maggiori aziende dell’aeronautica europea, è ben conscio della sfida che si pone davanti a lui e ai suoi colleghi. Ma anche fiducioso delle abilità messe in campo per dare vita al propulsore di sesta generazione.

A render image of the GCAP, ph. Matthew Squires for BAE Systems.

Perché la piattaforma su cui si baserà il GCAP viene definita “aereo di VI generazione” e come si distinguerà dall’Eurofighter, oggi una piattaforma primaria per le forze aeree Europee e non solo?

“Qui occorre fare con un breve excursus storico: i caccia vengono segmentati in base alle generazioni per tenere conto delle loro evoluzioni tecnologiche e storiche nel tempo. Si parte dai primi jet utilizzati alla fine della Seconda Guerra Mondiale - tipo l’F-80 con avionica di base, senza radar o contromisure elettroniche di protezione, senza postbruciatore e subsonici. La seconda generazione poteva già contare su una maggiore velocità, sul radar e comandi geo-guidati. La terza, invece, introduce i caccia ‘multiruolo’, in grado di compiere sia missioni di difesa che di attacco (come F-105). Con la quarta generazione poi, copriamo un orizzonte temporale che va all’incirca dagli anni ’70 al 2000 e, mentre rimane fondamentale il requisito del multiruolo, si aggiunge la necessità di una migliore manovrabilità del velivolo. In particolare, gli aerei che sono entrati in servizio tra il ’90 e il 2000 vengono definiti di generazione 4.5, in virtù di nuovi sviluppi tecnologici portati da avionica avanzata e di una più bassa osservabilità in volo. Infine, i velivoli di quinta generazione, l’ultima disponibile sul mercato: introducono sistemi avionici integrati che forniscono al pilota un quadro completo dello spazio di battaglia e l'uso di tecniche di ‘invisibilità’, capacità cosiddette stealth. L’esempio tipico è l’F-35. E così, si è arrivati allo sviluppo del sistema d’arma di VI generazione, necessario per affrontare l’evoluzione delle minacce, degli scenari bellici e il rinnovo della flotta degli Eurofighter.”

Spesso si sente chiamare questo programma un “sistema di sistemi”, che cosa significa?

“Si parla di ‘sistema di sistemi’ poiché il GCAP è composto da una piattaforma principale (il caccia, appunto) e da una flotta di altri sistemi in volo (tra cui unmanned chiamati Adjunct), a terra e in mare, che comunicano in tempo reale tra di loro grazie a una rete basata su un'architettura cloud dedicata, intelligenza artificiale (AI) e potenti datalink di nuova generazione. Infatti, parlando di evoluzione dello scenario operativo, uno degli elementi principali da tenere in considerazione è la capacità di ottenere informazioni in tempo reale e con il più ampio raggio possibile. Questo permette di prendere decisioni rapidamente e di garantirsi eventualmente un vantaggio sul nemico, ciò che viene definito “superiorità decisionale”. Dunque, la stessa piattaforma principale avrà delle caratteristiche altamente innovative rispetto alla generazioni precedenti in termini di sistemi d’arma, bassa osservabilità e prestazioni di volo (manovrabilità, potenza, velocità). Innovazione tecnologica e digitale che altresì rappresenterà un vantaggio per una migliore collaborazione a livello nazionale e internazionale tra le diverse entità industriali, favorendo uno sviluppo più rapido, meno oneroso in termini economici e più efficace in termini di performance. É importante sottolineare che lo sforzo relativo al GCAP non è l’unico attualmente in essere nello sviluppo di sistemi d’arma di sesta generazione: gli Stati Uniti, un consorzio tra Germania, Francia e Spagna, come anche la Russia o il Giappone stanno tutti portando avanti progetti analoghi”.

Massimo Castorina, , Marketing and Business Development Leader at Avio Aero.

"We have to imagine an even more high-performance propulsion system than that of the Eurofighter Typhoon, capable of providing more electrical power and dissipating heat without leaving traces detectable by enemy radar"

In Avio Aero, come immaginate la propulsione per questa piattaforma principale, puntando sull'esperienza accumulata in programmi leggendari come Tornado e Typhoon?

“La propulsione del caccia madre su cui si baserà il GCAP beneficerà delle evoluzioni tecnologiche avvenute in questi anni e di quelle che svilupperemo nei prossimi rappresentando quindi un balzo in avanti notevole nel nostro modo di definire un motore militare. Dobbiamo immaginare un sistema di propulsione ancora più prestante di quello dell’Eurofighter Typhoon, in grado di fornire maggiore potenza elettrica e dissipare calore senza lasciare tracce individuabili dai radar nemici. Ci saranno dei generatori e dei sistemi di stoccaggio e distribuzione dell’energia. Sarà un sistema estremamente efficiente, in grado di lavorare ad altissime temperature e che farà uso esteso di nuovi materiali, tecnologie digitali e della nostra tecnologia additive (che aiuterà nel design come nel peso). L’unione di propulsione e potenza in un unico elemento, come l’esigenza di una bassa osservabilità, renderanno più che mai necessaria una strettissima cooperazione con i velivolisti, per ottimizzare l’integrazione. Dal punto di vista industriale, siamo felici di poter continuare il nostro percorso di sviluppo di sistemi di propulsione militare all’avanguardia insieme a Rolls Royce. Il rapporto sviluppato con i colleghi inglesi nel programma EJ200 rappresenta una solida base di cooperazione e una garanzia di successo. Inoltre, la possibilità di avere nuovi partner come Rolls Royce e IHI porta valore aggiunto e punti di vista diversi. La struttura di partenariato non è comunque ancora completamente definita, stiamo lavorando per assicurare la migliore competenza internazionale su questo progetto”.

In che modo interpreti la missione operativa di questo futuro caccia e come Avio Aero sta interpretando i requisiti dei clienti (MoD)?

“Sebbene siamo in una fase ancora molto preliminare nello sviluppo di questo sistema, il nostro Paese è stato molto chiaro nel definire i suoi obiettivi sul programma. Questo nuovo caccia dovrà garantire un vantaggio operativo: per questo, è necessario che la nostra Difesa sia in grado di modificare la piattaforma come meglio ritiene in base alle sue esigenze, indipendentemente dalle altre nazioni. Significa che il nostro MoD chiede a tutta l’industria italiana, a ciascuno per la propria competenza, di contribuire con una partecipazione qualificata che ci permetta di conoscere a fondo il sistema, modificarlo ed eventualmente migliorarlo secondo le necessità specifiche delle nostre forze armate. Ad Avio Aero chiede quindi di fare il motorista e di farlo contando unicamente sulle proprie competenze consolidate in oltre 110 anni.  Per fare ciò, abbiamo bisogno di contare sulla nostra filiera italiana, fatta di piccole e medie imprese e collaborazioni con centri di ricerca, garantendo quindi anche ritorno tecnologico, economico e lavorativo sul territorio. Con molta soddisfazione partecipiamo ad una iniziativa che vede coinvolti in un lavoro di squadra molto affiatato sia i partner governativi che quelli industriali del nostro paese; lavorare in maniera coordinata con il nostro sistema paese dà ulteriore forza alle proposte dei singoli player industriali nel confronto con i partner internazionali”.

The Eurofighter Typhoon and the main GCAP aircraft seen together.

Qual è la value proposition che Avio Aero metterà in piedi per questo programma?

“Il GCAP porterà con sé circa 40 anni di nuovo sviluppo tecnologico rispetto all’Eurofighter e un’evoluzione senza precedenti nel modo di concepire il sistema d’arma aereo, contribuendo a migliorare ulteriormente il livello di sicurezza e reattività del nostro paese ed adatto a scenari geopolitici sfidanti ed evolutivi. Per questo motivo, passeremo prima attraverso una fase di concept e validazione in cui verranno selezionate le tecnologie più adatte; seguirà poi la fase di sviluppo vero e proprio, in cui il concetto verrà confermato; si arriverà così all’entrata in servizio a partire dal 2035 con la capacità e la flessibilità per ulteriori iterazioni di sviluppo (spiral development) flessibili a cambiamenti di scenario. In linea con le ambizioni del nostro Paese, e come campione nazionale in ambito propulsivo, riteniamo di partecipare al GCAP con una posizione paritaria rispetto agli altri motoristi per tutto il ciclo di vita del programma, dalla fase NTI al supporto operativo seguente all’entrata in servizio. Oggi il focus è principalmente sulla partecipazione alla fase di NTI, molto delicata perché delineerà alcuni orientamenti futuri. Siamo convinti di avere nel nostro bagaglio di esperienza tutti gli elementi necessari per sostenere l’ambizione della Difesa, contribuendo alla definizione delle tecnologie necessarie al prodotto e alla maturazione del prodotto stesso.”

Images of the systems in page are courtesy of Leonardo, credits © 2021 BAE Systems. Updated, September 2023.