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Lockheed Martin F-35 Lightning II (F-35 Joint Strike Fighter): senkrecht startendes Tarnkappenflugzeug

Lockheed Martin X-35B Joint Strike Fighter: Erprobungsträger im Rahmen des Joint-Strike-Fighter-Programms

Bei dieser abgebildeten X-35B STOVL handelt es sich um die erste F-35, die gebaut wurde. Eigentlich ist es eine modifizierte F-35A, die für Kurzstart- und -Landungen (STOL) und Senkrechtstarts (STOVL) zu Testzwecken umgebaut wurde. Dazu wird über eine Welle ein im vorderen Dritten befindliches Hubfan angetrieben, welches dort für den nötigen Auftrieb sorgt. Zusätzlich wird beim Senkrechtstart der Abgasstrahl des Triebwerks über eine steuerbare Vektordüse nach unten gelenkt. Weitere Steuerdüsen befinden sich in den Tragflächenenden. Es ist das erste Kampfflugzeug, das STOVL-Eigenschaften hat und dennoch Überschallgeschwindigkeit erreicht. Das Erprobungsprogramm der X-35B war auch eines der kürzesten und effektivsten F-35 - Flugansicht, - es begann am 23.06 2001 und wurde schon am 6.08.2001 erfolgreich abgeschlossen. Weitere Tests folgten. Im Juli 2006 verkündete die US-Luftwaffe, dass der ursprüngliche Namen der F-35 “Joint Strike Fighter” in F-35 Lightning II umbenannt wird. Der offizielle Erstflug war am 15. Dezember 2006.

Die Lockheed Martin F-35 Lightning II ist ein Kampfflugzeug mit Stealth-Technologie und moderner Avionik, dessen Tarkappenfähigkeiten gegenüber dem zweistrahligen Luftüberlegenheitsjäger Lockheed Martin F-22 Raptor zwar geringer ist, jedoch ist diese einstrahlige Maschine preisgünstiger. Die F-35 soll die F-14 Tomcat , F-16 Fighting Falcon und F/A-18 Hornet im laufe der Zeit ablösen.

Das Kampflugzeug gibt es in 3 verschiedenen Varianten:

  • F-35A CTOL = konventionell startendes und landendes Flugzeug für die US Air Force und den Export. Der Erstflug der X-35A fand im Oktober 2000 in Palmdale (Kalifornien) statt, der erste Überschallflug im November des gleichen Jahres.
  • F-35B STOVL = Senkrechtstarts (STOVL) und traditionelle Starts und Landungen. Vorgesehen ist die Maschine für das US Marine Corps, die Royal Air Force, die Royal Navy und den Export. Erreicht wird die Schwebefähigkeit durch einen Liftfan hinter dem Cockpit, der mit dem einzigen Triebwerk im Heck verbunden ist, sowie dem hinteren Abgasstrahl, der durch ein „3-Bearing-Swivel-Modul“ um 90° nach unten geschwenkt werden kann. Die Steuerung des Flugzeugs erfolgt durch vom Triebwerk gespeiste Düsen in den Tragflächen. Der erste Schwebeflug der X-35B erfolgte 2001. Ebenso der erste Übergang vom Schweben zum Horizontalflug und die Senkrechtlandung.
  • F-35C CV = trägergestützte Variante für die US Navy mit größeren Tragflächen, beiklappbaren Tragflächenenden, verstärktem Fahrwerk sowie Fanghaken. Der Erstflug der X-35C fand am 16. Dezember 2000 statt.
Lockheed Martin F-35 Lightning II: senkrecht startendes Tarnkappenflugzeug fliegt Überschallgeschwindigkeit

Technische Daten:

vergleiche >>

Lockheed Martin F-22 Raptor

 

F-35A CTOL
(konventionell)

F-35B STOVL
(Senkrechtstarter)

F-35C CV
(Flugzeugträger)

Länge

15,67 m

15,61 m

15,67 m

Spannweite

10,67 m

10,67 m

13,11 m

Höhe

4,57 m

4,57 m

4,72 m

Flügelfläche

42,7 m²

42,7 m²

57,6 m²

Leergewicht

13.170 kg

14.588 kg

14.547 kg

Max. Startgewicht

ca. 27.215 kg

ca. 27.215 kg

ca. 27.215 kg

interne Tankkapazität

8.382 kg

6351 kg

9110 kg

Höchstgeschwindigkeit

ca. Mach 1,6

ca. Mach 1,6

ca. Mach 1,6

Dienstgipfelhöhe

15.240 m

15.240 m

15.240 m

Einsatzradius

1.090 km

833 km

1.111 km

Flugreichweite

ca. 2.225 km

ca. 1.665 km

ca. 2.590 km

maximale Waffenlast

6.804 kg

6.804 kg

6.804 kg

Triebwerk

1 x Pratt & Whitney

1 x Pratt & Whitney

1 x Pratt & Whitney

Typ

F135 PW-100 CTOL

F135 PW-600 STOVL

F135 PW-400 CV

Art

Turbofan

Turbofan

Turbofan

.

.

1 × Rolls-Royce Hubfan

.

Schubleistung

170 kN

170 kN insgesamt

170 kN

.

.

   Triebwerk 80 kN hinten

.

.

.

   STOVL-Modus: Fan 80 kN mitte

.

.

.

   Steuerdüsen 12 kN Tragflächen

.

Triebwerkslänge

5,59 m

9,37 m incl. Fan

5,59 m

Triebwerksdurchmesser

1,16 m bis 1,29 m

1,16 m bis 1,29 m

1,16 m bis 1,29 m

Fan-Durchmesser

 

1,29 m

 

g-Limits

-3/+9g

-3/+9g

-3/+9g

Das ursprünglich als F-35 "Joint Strike Fighter" bezeichnete Flugzeug wurde 2006 in Lockheed F-35 Lightning II umbenannt

Lockheed Martin X-35 - TriebwerktestBeschreibung: 2004 begann der Produktionsstart für die X-Testflugzeuge. Alle 3 X-Varianten (Testflugzeuge) haben die Überschallfähigkeit nachgewiesen. Alle drei Typen verfügen über Tarnkappenfähigkeiten, solange keine Waffen an Außenpositionen mitgeführt werden. Aufgrund der großen Änderungen am Versuchsflugzeug gehen alle X-35 an Museen.

Der Beginn der Serienfertigung der Endversionen begann 2007. Die ersten Flugzeuge werden voraussichtlich im Jahr 2012 in Dienst gestellt.

Im Juli 2006 verkündete der Generalstabschef der US-Luftwaffe, dass der ursprüngliche Namen der F-35 “Joint Strike Fighter” in F-35 Lightning II umbenannt wird. Das Flugzeug steht damit in der Tradition der ebenfalls von Lockheed gebauten P-38 Lightning, einem Jagdflugzeug des Zweiten Weltkriegs und der English Electric Lightning, einem britischen Abfangjäger der 1960er Jahre.

Entwicklungsteam, Beteiligungen und Partnerschaften:

Lockheed´s Firmenpartner im JSF-Programm sind Northrop Grumman, BAE Systems, GE Rolls Royce Fighter Engine Team und Pratt & Whitney, die an der Entwicklung beteiligt sind.

Insgesamt sind weitere neun Staaten an der Entwicklung des beteiligt. Ausgehend von den USA als Hauptentwickler sind die anderen Staaten in so genannte Partnerlevel unterteilt. Dies gibt unter anderem an, welchen Einfluss ein Land auf die Entwicklung und Einblicke in die Technologie des Flugzeuges hat. Die USA haben daran allerdings den weitaus größen Anteil mit über 85 Prozent.

Lockheed Martin X-35 - Cockpit

Die Avionik-Komponenten im Einzelnen:

Die Avionik der F-35 dient der Entlastung des Piloten, um die Arbeitsbelastung so gering wie möglich zu halten, so dass sich dieser auf seine Kampftaktik konzentrieren kann, anstatt auf die Bedienung verschiedener Avioniksysteme.

Dies wird im wesentlichen durch Sensorfusion erreicht, dass heißt, dass ein zentraler Computer alle Sensordaten (z. B. Radar-, RWR- oder EO-Sensoren) auswertet und zu einem einzigen Lagebild zusammensetzt. Dadurch ist es dem Piloten möglich mit einem Blick die gesamte taktische Situation zu erfassen.

Dargestellt wird dieses Bild bei der F-35 auf einem großen Touchscreen-Monitor mit 50cm x 20cm und dem Helmvisier. Eine Sprachsteuerung ist ebenfalls integriert.

  • Bordradar AN/APG-81 von Northrop Grumman:
  • Es basiert auf der AESA-Technologie. Die Ausrichtung sowie Bündelung des Radarstrahls erfolgt beim AESA, wie bei passiven Phased-Array-Radar (PESA) Systemen, durch die Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Modulen auf der Antennenfläche, wobei hier jedoch jedes Modul einen eigenen HF-Generator hat.

    Das Radar verfügt über eine Vielzahl von Betriebsmodi, wobei ein besonderes Augenmerk auf die Boden-Luft Betriebsmodi (SAR) gelegt wurde. Die Reichweite für ein Ziel mit einem Radarquerschnitt von 1 m² beträgt ca. 150 km. Ein Synthetic Aperture Radar (Abkürzung: SAR) gehört zur Klasse der abbildenden Radare. Es wird aus Flugzeugen oder Satelliten eingesetzt und liefert eine 2-dimensionale Darstellung eines Geländeausschnitts durch Abtastung der Erdoberfläche mit elektromagnetischen Wellen. Die von einem SAR erzeugten Abbildungen sind aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit fotografischen Aufnahmen verhältnismäßig leicht interpretierbar und werden für Erderkundungs-, Kartierungs- und Aufklärungszwecke verwendet. Ein SAR ist im Gegensatz zu optischen Sensoren bei nahezu allen Witterungsbedingungen einsatzfähig.

  • elektro-optisches Zielsystem EOTS von Lockheed Martin: EOTS
  • Das EOTS (Electro-Optical Targeting System) ist ein elektro-optisches Zielsystem. Das System verfügt über einen Entfernungs-/Zielbeleuchtungslaser, eine Videokamera und einen hochauflösenden FLIR-Sensor. Es befindet sich unter der Nase des Flugzeugs.

    FLIR (von engl. forward looking infrared, etwa „vorwärts schauendes Infrarotgerät“) beschreibt in der Luftfahrt ein bildgebendes Verfahren, mit dem Infrarotstrahlung in Richtung der Flugkörperachse wahrgenommen, ausgewertet und gegebenenfalls für die Besatzung aufbereitet werden kann. FLIR wird häufig zusammen mit Waffensystemen bei Tiefangriffsflugzeugen eingesetzt, um unter allen Sichtbedingungen einsatzfähig zu sein sowie Wärmequellen zu entdecken. EOTS kann als Boden-Luft und Luft-Luft Sensor genutzt werden.

  • Sensorsystem DAS mit 6 IR-Kameras von Northrop Grumman:
  • Bei dem DAS (Distributed Aperture System) handelt es sich um ein Infrarotgestütztes Sensorsystem (Wärmebild). Es besteht aus 6 IR-Kameras, welche so angeordnet sind, dass der gesamte Luftraum überwacht werden kann. Es dient als IRST-System (Infrared Search & Track), Raketenwarner und Zielerfassungssystem für Luft-Luft-Raketen.

    Des Weiteren kann das System den Einsatz von Gegenmaßnahmen, wie Flares (Auswurf von Täuschkörper), Chaff (Radartäuschung) und EloGM (Elektronische Gegenmaßnahmen durch Stören der Sensoren des Gegners) zielgerichtet koordinieren.

  • zentrales Computersystem CNI von Northrop Grumman:
  • Das CNI (Communication, Navigation & Identification) ist ein zentrales Computersystem zur Navigation, Kommunikation und Zielidentifizierung. Es ist mit nahezu allen militärischen Kommunikationsprotokollen kompatibel, wie u.a. Link 16 (Kommunikationsstandard der NATO) und UHF/VHF). Des Weiteren sind folgende Merkmale integriert: GPS, TACAN (militärisches Flugnavigationsverfahren), IFF (Freund-Feind-Erkennung) und Lande-System (JPALS).

Lockheed Martin F-35 Lightning II - Cockpit

Lockheed Martin X-35 - BugradKritik und Probleme:

  • Kritiker des Programms geben zu bedenken, dass die F-35 zu wenig internen Treibstoff und Waffen mitführe und daher kein Ersatz für Bodenangriffs-Flugzeuge sein könne.
  • Um das Angriffspotential zu erweitern, müssen zusätzliche Außenlasten an den Tragflächen angebracht werden, wodurch die Tarneigenschaften und somit das ganze Konzept ab absurdum geführt wird. Dies bedeute wiederum, dass die zeitliche Lücke zwischen den jetzt in Dienst stehenden Flugzeugen und dem JSF durch andere Typen ausgefüllt werden müsse.
  • Ferner wird kritisiert, dass seine Unfähigkeit zu langen Überschallflügen ihn als Luftverteidigungsplattform weniger brauchbar macht.
  • Auch die geringe Höchstgeschwindigkeit (Mach 1,6) schränkt die Einsatzpalette erheblich ein.
  • Des Weiteren wird von manchen Seiten bemängelt, dass der JSF nur ein Triebwerk hat. Die meisten anderen modernen Flugzeuge, wie der Eurofighter, verfügen über zwei Triebwerke und können somit auch nach einem Ausfall eines Triebwerks sicher landen.
  • Kritisiert wird zudem, dass die Stealth-Eigenschaften des Entwurfs auf X-Band-Radars optimiert sind, die jedoch von modernen Flugabwehrsystemen immer seltener benutzt werden. In anderen Frequenzbereichen ist die Erfassbarkeit durch Radar deutlich weniger reduziert.
  • Ausserdem würden die reduzierten Produktionszahlen seinen Kostenrahmen sprengen.

Trotz dieser Bedenken haben inzwischen mehrere Länder großes Vertrauen in das JSF-Design und wurden zu Minderheits-Partnern im JSF-Herstellerkonsortium.

Die Fürsprecher des Programms sehen den JSF als Möglichkeit, aus dem Jahrzehnte alten Muster der US-Flugzeugbeschaffung auszubrechen. Anstatt traditionell drei Flugzeuge zu entwickeln, ist der JSF ein Gemeinschaftsprojekt von der amerikanischen Luftwaffe, Marine und Marine Corps. Dies erlaubt, dass die verschiedenen JSF-Varianten zu 80 % identisch sind, und somit die Herstellungs- und Wartungskosten senkt. Man folgt dabei zum Teil der Philosophie der Europäer, deren Panavia Tornado von Anfang an als „Multi-Role Combat Aircraft“ (MRCA) für alle Waffengattungen geplant wurde und sehr erfolgreich war.

Für das Jahr 2007 sind dem US-Verteidigungsministerium nur Mittel für zwei F-35A genehmigt worden, anstatt wie geplant für fünf Maschinen. Für das Finanzjahr 2008 sind 6,1 Mrd. US$ eingeplant. Ursprünglich war die US Air Force von einer Fertigungsrate von 110 Maschinen pro Jahr für die F-35 ausgegangen. Nun mehr ist nur noch eine jährliche Produktionsrate von 48 Maschinen ab dem Jahr 2012 geplant. Dadurch steigt der Preis pro Maschine deutlich an.

Lockheed F-35 Lightning II: ehemals "F-35 Joint Strike Fighter"

Die Entstehungsgeschichte des Projekts:

Lockheed Martin erhielt den größten Rüstungsauftrag aller Zeiten:  

Die F-35, die dank einer neuartigen Triebwerkskonfiguration - je nach Version - besondere Kurzstarteigenschaften besitzt und in der Version F-35B STOVL sogar senkrecht starten und landen kann, zählt zu den größten Rüstungsprogrammen der USA aller Zeiten.

Im Oktober 2001 vergab das US-Verteidigungsministerium den Auftrag zum Bau des künftigen Kampfflugzeuges, das zunächst f-35 Joint Strike Fighter (JSF) hieß, an Lockheed Martin. Den Wettbewerb hatten Lockheed Martin mit der X-35 und Boeing mit der X-32 bestritten. Nach den Vergleichtests hatten beide Maschinen die geforderten Leistungen sog. überschritten. Die X-35 von Lockheed war wohl doch etwas besser, so dass sie den Zuschlag bekam. Die Testflüge der Prototypen X-35 sind inzwischen abgeschlossen.

Der Gesamtumfang des Auftrages beläuft sich auf etwa 200 Mrd. Dollar. Ursprünglich sollte die U.S. Air Force ca. 1.700 F-35A erhalten, die U.S. Navy 480 F-35B und das U.S. Marine Corps 600 F-35C. Grossbritannien plante, die Beschaffung von 150 solchen Flugzeugen für die RAF und die Royal Navy. Weltweit wurde mit vielen Exporten der F-35 gerechnet.

Das Programm wurde aber nach aktuellen Meldungen von 2007 stark reduziert, was sich natürlich negativ auf die sog. Stückkosten auswirkt. Nach neuesten Schätzungen beläuft sich der Preis pro Maschine dann auf über 120 Mill. US-Dollar. Damit dürften auch die Exportchancen sinken.

Entwicklungs- und Kontrollprogramme von IBM und Dassault Systemes:

Der amerikanische Flugzeughersteller Lockheed Martin brachte sein Projekt F-35 mit Hilfe von Dassault Systèmes und IBM in die Luft. Für die Entwicklung und Produktion des neuen Flugzeugs setzte das Luftfahrt-Unternehmen die vorhandenen PLM-Lösungen (Product Lifecycle Management) CATIA und DELMIA ein. Innerhalb dieser Software-Entwicklungsumgebung konnte die Anwendungen neben verkürzten Entwicklungs- und Produktionszeiten auch die späteren Produktionskosten senken sowie den späteren Wartungsaufwand für die Jets minimieren. Die Hardware für die Entwicklerarbeitsplätze liefert ebenfalls IBM u.a.

Erstmals wurde im Rahmen dieses Auftrags des Verteidigungsministeriums der USA ein Flugzeug vollständig virtuell am Computer entwickelt werden. Dazu setzte Lockheed Martin auf eine Entwicklungsumgebung, deren Herzstück das Konstruktionsprogramm CAD-CAM-CAE-System “CATIA” aus dem Hause Dassault Systèmes und IBM ist. Ergänzt wurde die Lösung durch das Softwarepaket “DELMIA”, mit dem sich komplette Fertigungsprozesse noch vor dem Erstflug simulieren ließen. So konnten die Ingenieure einzelne Teile schon anhand von Entwürfen optimieren, noch bevor diese gefertigt waren. Auch die späteren Fertigungskosten lließen sich damit durch Optimierung der Produktionsabläufe erheblich senken. Der normalerweise bei solchen Neuentwicklungen anfallende Ausschuß konnte minimiert werden.

Für den Aufbau dieser Umgebung nutzt Lockheed Martin die dazugehörigen Implementierungs-, Schulungs- und Integrationsdienstleistungen von IBM. Die Umrüstung auf die virtuelle Entwicklungsumgebung war der bisher umfassendste Auftrag in der langjährigen strategischen Zusammenarbeit von Lockheed Martin mit IBM und Dassault Systemes. Dadurch versuchte sich die Firma einen unschlagbaren Vorteil gegenüber anderen Wettbewerbern zu verschaffen. 

Lockheed Martin X-35: wurde zur F-35 Lightning II
F-35 - Lift-Fan
Lockheed Martin X-35 - Liftfan
F-35 - Flug des Kampfjets
F-35 - Flug
F-35 - Air and Space - links
F-35 - Air and Space - rechts

 

Copyright © Flugzeuglexikon von Wolfgang Bredow - Berlin, Spandau

 

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