Viidennen sukupolven hävittäjien häiveteknologia

Tämän tutkielman tarkoituksena on selvittää viidennen sukupolven hävittäjien häiveteknologian toteutusratkaisuja. On käsitelty miksi häiveteknologiaa tarvitaan sekä vertailtu miten häiveteknologia toteutetaan viidennen sukupolven hävittäjissä. Suomen ilmavoimien päähävittäjäkalusto F/A-18 Hornet edustaa neljättä sukupolvea ja saavuttaa elinkaarensa lopun 2020-luvun lopussa, joten seuraajasta on lähivuosina tehtävä päätös. On siis mahdollista, että seuraajaksi hankitaan jokin viidennen sukupolven hävittäjä häiveteknologialla varustettuna. Viidennen sukupolven hävittäjiä kehitellään ainakin Yhdysvalloissa, Venäjällä, Kiinassa, Intiassa ja Japanissa, mutta tässä tutkielmassa on vertailtu vain Yhdysvaltojen, Venäjän ja Kiinan viidennen sukupolven hävittäjiä. Yhdysvalloilla on tällä hetkellä ainut operaatiokäytössä oleva viidennen sukupolven hävittäjä, Lockheed Martin F-22 Raptor. Raptorin lisäksi Yhdysvalloilla on kehitysvaiheessa oleva Lockheed Martin F-35 Lightning II. Venäjällä on myös kehitysvaiheessa oleva Suhoi PAK FA samoin kuin Kiinalla on Chengdu J-20. Nämä kolme kehitysvaiheessa olevaa viidennen sukupolven hävittäjää on tarkoitus ottaa palveluskäyttöön ennen 2020-lukua. Tutkielman päätutkimuskysymys on, miten häiveteknologia toteutetaan viidennen sukupolven hävittäjissä. Lisäksi tutkielmassa on kaksi alakysymystä. Nämä ovat seuraavat: Miksi häiveteknologiaa tarvitaan? Miten häiveteknologian toteutus eroaa viidennen sukupolven hävittäjissä? Tutkimusmenetelmänä on käytetty kvalitatiivista kirjallisuustutkimusta ja vertailua julkisista lähteistä. Häiveteknologia ei ole mikään uusi innovaatio. Teknologiaa on kehitelty aina 1940-luvulta asti ja yksi tunnetuimmista häivepommikoneista, Lockheed Martinin F-117 Nighthawk, on jo poistunut palvelukäytöstä. Tuolloin häiveominaisuuksien ylläpito ja huolto aiheuttivat merkittäviä kustannuksia tutkasignaalia absorboivien maalien ja materiaalien takia. Viidennen sukupolven hävittäjissä on pyritty vähentämään näiden maalien ja materiaalien käyttöä, jotta käyttökustannukset saataisiin pienennettyä. On panostettu enemmän hävittäjien muodon antamaan suojaan tutkasignaalia vastaan maalien ja materiaalien sijaan. Tämä on nykyaikana mahdollista kehittyneiden tietokoneiden avulla, jotka pystyvät laskemaan optimaalisen muodon hävittäjälle sekä häive- että aerodynaamisten ominaisuuksien kannalta. Tutkasignaalia absorboivia maaleja ja materiaaleja on kuitenkin pakko käyttää erilaisten luukkujen ympärillä sekä muissa reunoissa, joissa muodolla ei saada riittävää vaikutusta.

Yhdysvaltain ja Venäjän kehitteillä olevien viidennen sukupolven hävittäjien kehittämisaikataulu

Suomen F-18 Hornet -hävittäjät on määrä korvata uusilla hävittäjillä 2020-luvun puolivälin jälkeen. Suomi on osoittanut mielenkiintoa kehitteillä olevaan viidennen sukupolven F-35 Lightning II :een, joka on kiinnostuksen kohteena ympäri maailman. Myös Venäjän kehittelemä T-50 on maailmanlaajuisen mielenkiinnon kohteena. Tässä tutkimuksessa vertailtiin neljännen sukupolven hävittäjien kehittämisaikatauluja F- 35:n ja T-50:n kehittämisaikatauluihin. Vertailun perusteella laadittiin arvio F-35:n ja T- 50:n kehittämisaikataulujen tilasta sekä molempien alustavan operatiivisen käytettävyyden (Initial Operating Capability, IOC) saavuttamisajankohdasta. Tutkimuksen pääkysymys oli: Mikä on Yhdysvaltain ja Venäjän kehitteillä olevien viidennen sukupolven hävittäjien tilanne suhteessa edellisen sukupolven hävittäjien kehittämisaikajanaan? Tutkimus on kirjallisuustutkimukseen perustuva deskriptiivinen tulevaisuudentutkimus. Tutkimuksessa havaittiin, että neljännen sukupolven hävittäjien kehittäminen kesti noin 7½ vuodesta 26½ vuoteen. Neljännen sukupolven hävittäjien kehittämisen keskiarvoon nähden F-35A ja F-35C ovat kahdeksan vuotta, F-35B noin kuusi vuotta ja T-50 viisi vuotta jäljessä. Tutkimuksen perusteella voidaan arvioida, että F-35A ja F-35C saavuttavat IOC:n aikaisintaan vuonna 2018, F-35B vuonna 2016 ja T-50 vuonna 2019, mutta todennäköisesti vasta vuonna 2020.

Tilannekuvan muodostaminen seuraavan sukupolven hävittäjässä

Tutkielmassa on tarkasteltu tilannekuvan muodostamista 5. sukupolven hävittäjässä. Tarkastelu on tehty kirjallisuusselvityksenä, jota on tuettu analysoimalla ja laskemalla suorituskykyarvoja muutamissa esimerkkitilanteissa. Tarkastelussa on keskitytty radiotaajuisten sensoreiden ja lentokoneiden keskinäisen verkottamisen suomien mahdollisuuksien arviointiin. Käytettävissä oleva sensoritekniikka tulee parantumaan huomattavasti nykyisiin 4. sukupolven hävittäjiin verrattuna. Aktiivisen, elektronisesti keilaavan tutkan ohella koneissa tullee olemaan tutkavaroittimen rinnalla ESM-järjestelmä, joka on liki välttämätön modernien uhkasignaalien havaitsemiseksi riittävän etäältä. Verkottamalla hävittäjien ESM-järjestelmät keskenään, voidaan saavuttaa paikannustarkkuus, joka riittää ilmataisteluohjusten ja ilmasta/maahan-ohjusten laukaisuun. Tehokkaan verkottamisen mahdollistaa suurikapasiteettinen datalinkki, jonka havainnointi on äärimmäisen vaikeaa eikä se näin paljasta hävittäjää signaalillaan. Vaikka 5. sukupolven hävittäjästä puhuttaessa huomiota kiinnitetään ensisijaisesti sen häiveominaisuuksiin, tapahtuu myös tilannekuvaan vaikuttavissa järjestelmissä sellaista kehitystä, joka mahdollistaa täysin uusia toimintoja. Näin tulevaisuuden hävittäjäryhmä kykenee tarvittaessa tuottamaan tilannekuvan yksin, kun siihen aiemmin vaadittiin koko ilmapuolustusjärjestelmän tuki.

Luonnonmukaisesta arkiliikunnasta liikunnan eriytymiseen. Suomalaiset liikuntasukupolvet ja liikuntakulttuurin muutos

Tutkimuksessa tarkastellaan suomalaisia liikuntasukupolvia ja niiden liikuntasuhdetta. Tarkastelu kytketään yhteiskunnassa ja liikuntakulttuurissa tapahtuneisiin muutoksiin. Liikuntakulttuurin muutosta analysoidaan nelitasoisen liikuntasuhde -käsitteen avulla, joka koostuu: 1) omakohtaisesta liikunnasta 2) liikunnan seuratoiminnasta 3) urheilun seuraamisesta 4) liikuntaan liittyvästä kuluttamisesta. Tutkimuksen aineistona on 3000:lle vuosina 1923-1988 syntyneelle satunnaisotannalla valitulle suomalaiselle keväällä 2004 lähetetty kysely, jossa he muistelivat liikuntasuhdettaan elämänsä eri vaiheissa. Kyselyyn vastasi 1477 henkilöä. Näyte edustaa melko hyvin vuosina 1923-1988 syntynyttä suomalaista väestöä. Tutkimustulosten perusteella Suomessa on viisi liikuntasukupolvea: 1) Perinteisen liikunnan sukupolvi (vuosina 1923-1949 syntyneet), 2) Kuntoliikunnan läpimurron sukupolvi (1950-luvulla syntyneet), 3) Liikuntakulttuurin murroksen sukupolvi (1960-luvulla syntyneet) 4) Teknistyneen liikuntakulttuurin nousun sukupolvi (1970-luvulla syntyneet) ja 5) Eriytyneen liikuntakulttuurin sukupolvi (vuosina 1980-1988 syntyneet). Ensimmäinen liikuntasukupolvi on elämänsä aikana harrastanut runsaasti arkiliikuntaa sekä liikuntaa, joka ei vaadi juurikaan rakennettuja sisäliikuntapaikkoja, maksullisia liikuntapaikkoja tai liikuntavälineitä. Penkkiurheilussa se on seurannut perinteisiä yksilölajeja, kuten yleisurheilua ja hiihtoa. Toisen liikuntasukupolven elämässä fyysiset arkitoimet ovat edeltäjiinsä verrattuna vähentyneet ja keventyneet, mutta tämän vastapainona kuntoliikunnan harrastaminen on yleistynyt massatapahtumineen. Kolmannen liikuntasukupolven nuoruudesta alkaen liikuntakulttuuri on kokenut murroksen niin omakohtaisen liikunnan, liikunnan seuratoiminnan, urheilun seuraamisen kuin liikuntaan liittyvän kuluttamisenkin osalta. Neljännen liikuntasukupolven elämässä liikuntaa on harrastettu yhä yleisemmin rakennetuissa liikuntapaikoissa erilaisten välineiden avulla. Perinteisten yksilölajien tilalle suureen suosioon etenkin urheilun seuraamisessa on noussut jääkiekko. Myös moottoriurheilun suosion on noussut selvästi. Viidennen sukupolven elämässä liikuntakulttuuri on moninaistunut voimakkaasti. Lajien ja lajiliittojen, liikuntaseurojen, penkkiurheilulajien sekä liikuntavarusteiden ja liikuntavälineiden määrä on ollut suuri. Liikuntapaikat ovat monipuolistuneet. Kilpaurheilu ja muu liikunta ovat selkeästi erottuneet toisistaan. Urheilun seuraamisessa joukkue- ja moottoriurheilulajit ovat olleet selvästi suositumpia kuin perinteiset yksilölajit.

Hornetin seuraajan mahdollisia valintaperusteita tulevaisuuden ilmaoperaation näkökulmasta

Suomen ilmavoimien F/A-18 Hornet -kalusto tulee elinkaarensa päähän 2020-luvun loppu-puolella. Suunnitelmat ja päätökset Hornetin seuraajan valinnasta tulevat asettumaan seuraa-van 10 vuoden sisään, joten tässä vaiheessa tulee perehtyä siihen, mitä seuraajalta vaaditaan. Tutkielman tarkoituksena oli miettiä Hornetin seuraajalle mahdollisia valintaperusteita tule-vaisuuden ilmaoperaation näkökulmasta. Tutkielmaa tehtäessä perehdyttiin siihen, minkälai-sessa toimintaympäristössä seuraajalla tullaan toimimaan ja minkälaisia tehtäviä sillä voidaan suorittaa. Tutkielman sisällön kannalta oli oleellista esitellä mahdollisen seuraajan ominai-suuksia, jotta nähdään, minkälaisia ominaisuuksia on saatavilla tulevaisuuden ilma-aluksiin. Päätutkimusmenetelmänä käytettiin kirjallisuuskatsausta. Laadullisiin tutkimusmenetelmiin kuuluvan kirjallisuuskatsauksen avulla tulkittiin ja analysoitiin jo olemassa olevia lähteitä. Tavoitteena oli pystyä pienemmistä teoriapalasista kasaamaan yhtenäisempi asiakokonaisuus. Tutkimuksen aineisto kerättiin avoimista lähteistä. Näitä olivat esimerkiksi artikkelit, aihee-seen liittyvä kirjallisuus sekä aiemmat tutkimukset. Tutkielmassa luotiin skenaario mahdollisesta tulevaisuuden ilmaoperaatiosta perustuen War-denin luomaan teoriaan. Skenaarion avulla tutkittiin, mitä mahdolliselta Hornetin seuraajalta operaatiossa vaadittaisiin. Tulevaisuuden ilmaoperaatiossa tehtäviksi määräytyivät kansain-välisessä kriisinhallintaoperaatiossa suoritettavat valvonta- ja tiedustelutehtävät, joita torjun-tahävittäjällä voidaan suorittaa. Hävittäjälle tarpeellisiksi ominaisuuksiksi kyseisissä tehtä-vissä tutkielmassa nostettiin koneiden edistykselliset navigointijärjestelmät, kehittynyt senso-ri- ja tutkatekniikkaa sekä uudenaikaiset nopeat ja luotettavat kommunikointiyhteydet. Tutkimuksen perusteella tutkielmassa tultiin johtopäätökseen, että Hornetin seuraajan valin-taperusteita mietittäessä ei tulisi keskittyä niinkään koneiden kalliisiin häiveratkaisuihin tai asejärjestelmiin. Pikemminkin tulisi keskittyä järjestelmiin, joita tulevaisuudessa ilmaoperaa-tion kaltaisissa tehtävissä tarvitaan entistä enemmän. Asejärjestelmiäkään ei tule unohtaa, sil-lä ne ovat oleellinen osa sotakalustoa, mutta asioita priorisoitaessa pitää miettiä, mikä on tar-peellista ja mikä ei.

Häivehävittäjä ilmataistelussa

Viidennen sukupolven häivehävittäjät ovat ilmasta-ilmaan tapahtuvan ilmasodankäynnin osa-alueella uusin asejärjestelmä, jolla on merkittävä vaikutus ilmasodankäynnin kuvaan ja sen taktiikkaan. Arvioiden mukaan seuraavan 10–20 vuoden aikana useat valtiot siirtyvät operoimaan ilmakomponentin pääkalustona korkeaa häiveteknologiaa hyväksikäyttävillä monitoimihävittäjillä sekä pommi- ja rynnäkkökoneilla. Näiden viidennen sukupolven häivehävittäjien seurauksena on ilmataistelutekninen ja – taktinen muutos ilmataistelussa. Ilmavoimille, jotka operoivat konventionaalisella kalustolla, on tärkeää ymmärtää miksi, miten ja mitkä ovat näiden muutosten vaikutukset ilmataistelun kulkuun. Vaikutukset ilmenevät ilmataistelun kokonaisuudessa, mutta varsinkin näkökantaman ulkopuolisessa ilmataistelussa, joka hävittäjätorjunnan ensisijaisena tulenkäytön muotona on erityisen tärkeässä osassa ilmapuolustuksen torjuntakykyä ajatellen. Kandidaatintutkimuksen tavoitteena on laadullisen metodin keinoin selvittää muutoksen taustaa ja sen vaikutuksia ilmasodankäyntiin. Tutkimuksessa on aineisto- ja tekstianalyysin keinoin tutkittu sekä kotimaista että ulkomaista tutkimusta ja kirjallisuutta aiheesta sekä näiden ristikkäisvertailun kautta pyritty selvittämään häivekoneiden käytön ja nykyaikaisen ilmataistelun rajapintoja. Tutkimusongelma on: – Mitä vaikutuksia häivehävittäjillä on nykyaikaiseen ilmataisteluun? Alaongelmat ovat seuraavat: – Mitä on nykyaikainen ilmataistelu, sekä mitkä tekijät ja mallit vaikuttavat siihen? – Miten häivehävittäjien ominaisuudet vaikuttavat niiden suorituskykyyn nykyaikaisessa ilmataistelussa? Tutkimus antaa lukijalle perustellun kuvan siitä, mitä nykyaikainen ilmataistelu ilmasta-ilmaan tapahtuvana tulenkäytön muotona on, sekä siitä, miten uutta häiveteknologiaa hyödyntävät viidennen sukupolven hävittäjät vaikuttavat siihen. Tutkimuksen johtopäätöksenä esitellään, että viidennen sukupolven häivehävittäjillä on laadullinen ylivoima tulevaisuuden ilmataistelussa, koska ne mahdollistavat tulenkäytön ennen vastustajaansa.