Lockheed XST/Have Blue o più semplicemente Have Blue, era il nome in codice del programma dimostrativo (PoC) avviato dalla Lockheed Corporation onde gettare le basi per la produzione di aerei VLO (Very Low Observable) e sviluppare gli aspetti legati a questa tecnologia.

Gli studi condotti sui due prototipi Have Blue furono essenziali per la realizzazione del bombardiere stealth F-117 Nighthawk. Il programma fu condotto dagli Skunk Works, la sezione veicoli sperimentali della Lockheed, e sviluppato all'interno dell'Area 51 tra il 1977 e il 1979. Entrambi i prototipi andarono distrutti nel corso di due incidenti..

I prototipi Have Blue sono stati i primi aerei ad essere completamente progettati tramite l'ausilio di calcolatori elettronici che permettevano di valutare in breve tempo la sezione radar equivalente, in inglese Radar Cross Section (RCS), di diversi modelli e di determinare quale fosse quella con le migliori caratteristiche VLO. Il modello ideale si rivelò essere quello di un aereo ad ala a freccia con superfici piane inclinate come un diamante onde deviare le onde radar. Da qui il soprannome di "Diamante senza speranza" (in quanto, inizialmente, l'aspetto tozzo e sgraziato non sembrava addirsi ad un veicolo in grado di volare).. Have Blue è stato anche il primo velivolo a fare uso esclusivo della tecnologia FBW (Fly-by-wire) dato che il suo design era intrinsecamente instabile e solo l'utilizzo di un computer che controllasse i parametri di volo istante per istante lo avrebbe reso pilotabile (un sistema di comandi diretti di emergenza, come già avveniva sull'F-16, sarebbe stato inutile proprio per l'impossibilità di controllarlo).

Have Blue faceva parte della realtà dei "black projects", ovvero quei programmi classificati che ufficialmente non esistono. Parte del programma fu declassificato sul finire degli anni ottanta quando fu resa pubblica l'esistenza dell'F-117..

Contesto All'inizio degli anni settanta il Pentagono si trovò ad affrontare una serie di problemi. Infatti le tecnologie antiaeree avevano fatto enormi passi in avanti e l'utilizzo di contromisure elettroniche (ECM) sembrava non essere più adeguato. Durante la Guerra del Vietnam, le batterie di missili SAM avevano causato non pochi problemi all'aviazione americana e spesso durante i raid i velivoli d'attacco eseguivano bombardamenti approssimativi per sfuggire al loro fuoco. Inoltre, l'efficacia dei SAM aveva costretto a dirottare parte dei velivoli a compiti di appoggio, riducendo il numero di effettivi a disposizione per attaccare bersagli primari. Analogamente, durante la Guerra del Kippur l'aviazione israeliana, che disponeva delle più avanzate tecnologie di produzione americana e di piloti ottimamente addestrati, aveva perso ben 109 aerei nei 18 giorni di guerra. A questo si aggiunse uno studio condotto dal Pentagono stesso sulla rete di difesa antiaerea dell'Unione Sovietica che aveva messo in luce il fatto che un eventuale scontro NATO-Patto di Varsavia avrebbe decimato l'aviazione alleata in una decina di giorni..

Fu in questo contesto, che nel 1974, il Tactical Technology Office della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), agenzia governativa dedicata allo studio delle tecnologie avanzate, si rese conto che era necessario sviluppare una tecnologia che consentisse ad un ipotetico bombardiere di arrivare fin sopra il bersaglio senza essere individuato e di sganciare il proprio carico bellico con la massima precisione e in tutta sicurezza. Per questo richiese l'invio di studi da parte della Northrop, McDonnell Douglas, General Dynamics, Fairchild e Grumman che si concentrassero su quale fosse la sezione radar equivalente minima necessaria per individuare un aereo e se fosse possibile realizzare un velivolo con una RCS sotto tale soglia. Solo McDonnell Douglas e Northrop presentarono proposte convincenti.

Inizialmente la Lockheed non era stata coinvolta per diversi motivi.. Infatti, per oltre dieci anni non aveva realizzato nessun nuovo aereo, ma soprattutto era sull'orlo del fallimento ed oggetto di uno scandalo di tangenti all'estero per assicurarsi la fornitura di alcuni suoi aerei (Scandalo Lockheed). Solo in seguito la Lockheed fu informata del progetto, dal momento che la CIA le aveva consentito di discutere con il Pentagono gli studi classificati su velivoli VLO che aveva condotto ai tempi dell'A-12 Oxcart. Gli Skunk Works si misero allora all'opera sullo studio della DARPA ma i primi risultati furono inconcludenti. Solo quando Denys Overholser si interessò al progetto questi riprese una discussione che anni prima aveva condotto con il matematico Bill Schroeder, nella quale concludevano che per avere una bassa segnatura radar bisognasse realizzare un aereo che avesse delle superfici piatte e inclinate per deviare le onde radar e senza spigoli vivi nella direzione di vista delle onde (abbattendo quindi la RCS)..

Overholser compilò quindi un programma, "Echo 1", in grado di analizzare le segnature radar di diversi modelli. L'utilizzo del computer era fondamentale in quanto in grado di svolgere calcoli che avrebbero altrimenti richiesto anni di tempo. In breve si scoprì però che l'errato calcolo delle condizioni al contorno portava al problema della "diffrazione", risolto grazie ai risultati di uno studio del fisico russo Pëtr Ufimcev pubblicati nel 1962 su una rivista scientifica sovietica. Echo 1 fu quindi in grado di stabilire che la forma ideale per ottenere la RCS minima fosse quella di un aereo con ala a freccia molto stretta e superfici sfaccettate. I calcoli di Echo 1 furono confermati da ulteriori studi su modelli in scala presso la camera anecoica della Lockheed e all'aperto. Il successo degli studi di Overholser fece sì che Have Blue potesse essere presentato alla DARPA, la quale aggiunse la Lockheed a McDonnell Douglas e Northrop.. Infatti, Have Blue aveva una RCS paragonabile a quella di un cuscinetto a sfere.. Bill Schroeder ricorda: "Progettammo pannelli piatti e sfaccettati e facemmo in modo che agissero come specchi per deviare le onde radar".

Precedenti

Prima di Have Blue tutti i tentativi di ridurre la RCS di un aereo si erano ridotti all'utilizzo di particolari materiali assorbenti che rivestivano la fusoliera del velivolo. Tuttavia queste soluzioni non presentavano un vantaggio tattico concreto in quanto la segnatura radar veniva abbassata ma non a livelli sufficienti ad evitare l'individuazione. Inoltre non si sapeva ancora granché sull'effetto delle forme sulla riflessione delle onde radar, in quanto fino ai primi anni settanta non erano disponibili calcolatori abbastanza potenti e ci si riduceva dunque a cercare di realizzare fusoliere con angoli smussati e derive inclinate verso l'interno per minimizzare la RCS..

Un ruolo importante in questo campo lo ebbe sempre la Lockheed, che studiò e realizzò soluzioni concrete già a partire dall'U-2, il quale fu completamente rivestito di una vernice radar-assorbente. Tuttavia questa soluzione venne abbandonata in fase di sviluppo, in quanto l'U-2 era un velivolo estremamente leggero e delicato che non poteva sopportare l'aggravio di peso della vernice, non previsto in fase di progettazione. L'unico U-2 rivestito con tale vernice precipitò in vite a causa del peso eccessivo, uccidendo il pilota..

Il primo aereo realizzato con caratteristiche VLO sin dalla fase di studio fu l'A-12 Oxcart.. Vernici speciali e forme particolari contribuivano infatti a ridurre la RCS a quella delle dimensioni di un uomo. Tuttavia era possibile intercettare l'A-12 agganciando il suo radioricevitore..

Sviluppo I risultati di Echo 1 diedero vita ad un modello che ricordava le fattezze di un diamante. Tuttavia Have Blue suscitava non poche perplessità all'interno della Lockheed proprio a causa delle forme così bizzarre, tanto da esser soprannominato da alcuni, "hopeless diamond" ("diamante senza speranza"). Lo stesso Clarence "Kelly" Johnson disse a Ben Rich, capo degli Skunk Works: "scommetto un quarto di Dollaro che il nostro vecchio drone D-21 ha una sezione radar minore di quel maledetto diamante".. I risultati della camera anecoica fecero però ricredere Johnson, che fu costretto a pagare la scommessa a Rich anche se aggiunse: "non spenderla finché non avrai visto quella dannata cosa volare".

Nel 1975 la DARPA passò alla fase operativa chiamata "Experimental Survival Testbed" (XST).. Invitò infatti Lockheed, McDonnell Douglas e Northrop a presentare dei progetti per un prototipo VLO in grado di volare. McDonnell Douglas rinunciò quasi immediatamente lasciando quindi sole Northrop e Lockheed. L'aerodinamico Dick Cantrell si occupò di rendere Have Blue aerodinamicamente valido prima di sottoporlo ai test. Una volta valutati i progetti, la DARPA divise XST in due fasi: la fase 1 prevedeva la costruzione di un modello a grandezza naturale su cui misurare la RCS. Il progetto migliore sarebbe poi passato alla fase 2, ossia la realizzazione di un prototipo funzionante per studiare e sviluppare le tecnologie VLO.

Per la fase 1 (marzo 1976) la DARPA finanziò Lockheed e Northrop con 1,5 milioni di dollari ciscuno e come luogo dei test scelse il Radar Target Scatter (RATSCAT) della base di White Sands, Nuovo Messico. Per la fase 1 fu anche necessario realizzare ex novo un nuovo pilone su cui issare i modelli. Infatti un pilone tradizionale avrebbe causato notevoli interferenze dovendo misurare la segnatura radar di un velivolo VLO. Meno di un mese dopo l'inizio dei test, Have Blue fu dichiarato vincitore. Tuttavia la DARPA fu colpita anche dal lavoro della Northrop che invitò a collaborare al progetto Battlefield Surveillance Aircraft Experimental (BSAX) che avrebbe dato vita al bombardiere stealth B-2.

Tecnica

La fase 2 di XST (aprile 1976) prevedeva la realizzazione di due dimostratori tecnologici che sarebbero stati sottoposti a prove di volo e di RCS con il primo volo programmato per il dicembre 1977.. A questo punto gli obiettivi di Have Blue erano tre:. convalidare le caratteristiche VLO identificate all'inizio del programma (radar, infrarosso, acustico, visivo), dimostrare prestazioni e qualità di volo accettabili, prefigurare le caratteristiche VLO di un velivolo in volo. Per quanto riguarda la componentistica furono usati equipaggiamenti già collaudati e disponibili per ragioni di tempo e di economia di scala. Per l'apparato propulsivo sarebbero stati utilizzati due motori General Electric J85-GE-4A, lo stesso motore che già equipaggiava il North American T-2B Buckeye. Gli attuatori dei comandi di volo provenivano dal F-111, il sistema FBW e il seggiolino eiettabile dall'F-16, il carrello dal F-5 Freedom Fighter, l'HUD dal F/A 18 Hornet e il sistema di navigazione dal B-52. Per quanto riguarda l'utilizzo dei materiali RAM si sarebbe attinto al bagaglio di esperienza che la Lockheed aveva sviluppato a partire dagli anni cinquanta. L'Have Blue non era dotato di un sistema di controllo di emergenza diretto, in quanto in caso di guasto del FBW l'aereo sarebbe diventato incontrollabile. Infatti il particolare design rendeva il velivolo intrinsecamente instabile e solo il FBW con un sistema di controllo quattro volte ridondante era in grado di gestirlo.

L'Have Blue non disponeva né di aerofreni, flap o altri sistemi per aumentare la portanza. Il controllo aerodinamico sarebbe stato effettuato unicamente dagli alettoni, collocati nella sezione interna delle ali, e da due derive completamente mobili. Un flap aggiuntivo controllato dal computer di bordo fu sistemato posteriormente in corrispondenza degli scarichi. Questo flap fuoriusciva oltre i 13° di imbardata per mantenere stabile l'aereo che a causa del limitato angolo di attacco delle ali diventava instabile oltre tale soglia.