Neue Generation von Kampfflugzeugen: F-35 – Update 01

Dieser Artikel wurde ursprünglich am 19. Mai 2007 erstellt. Zu dieser Zeit befand sich die Lockheed Martin F-35 Lightening II (auch Joint Strike Fighter) noch in einer früheren Entwicklungsphase. Nach über 2 Jahren hat sich einiges getan und wie ein Leser bei den Kommentaren bemerkte, waren einige Zahlen und Fakten veraltet. Dies machte eine korrigierte bzw. erweiterte Version dieses und verwandter Artikel (beispielsweise derjenige über die Lockheed Martin F-22 Raptor) notwendig.

Die Lockheed Martin F-35 Lightening II basiert weitgehend auf Technologien, welche mit der Lockheed Martin F-22 Raptor neu eingeführt wurden. Wegen der Stealthfähigkeit, einer hochmoderne Avionik und insbesondere durch eine vollständige Integration des Kampfjets in eine netzwerkzentrierte Kriegsführung gehört auch die F-35 zu den Kampfjets der fünften Generation. Im Gegensatz zur F-22 wurde der F-35 von Projektbeginn an nicht als Luftüberlegenheitsjäger, sondern als Mehrzweckkampfflugzeug konzipiert. Bei einem strategischen Einsatz gegen einen modernen Gegner (bei US-amerikanischen Planspielen wird als theoretischer moderner Gegener oft China oder Russland nach 2020 verwendet) wird der F-22 zuerst die Luftüberlegenheit sicherstellen und danach der F-35 entweder den F-22 unterstützen oder als Jagdbomber bzw. Jagdaufklärer eingesetzt werden.

The F–22 and F–35 will work together in supporting air dominance, kicking in the door, and supporting insertion of a joint power projection force. Here, the F–22 largely provides the initial strike and guides the initial air dominance operations; the F–35 and fourth-generation aircraft support the effort. — Robbin F. Laird, “A 21st-century Concept of Air and Military Operations“, Defense Horizons, Nr 66, März 2009, S. 4).

Das hat Konsequenzen auf die Stealthfähigkeit der F-35 – sie muss nicht der gleichen Qualität entsprechen, wie das beim F-22 der Fall ist. Dadurch erhofft man sich einen günstigeren Preis. Diese eingeschränkte Stealth-Fähigkeit des F-35 ist jedoch auch ein gewichtiger Kritikpunkt, insbesondere seit US-Verteidigungsminister Robert Gates im April 2009 beschlossen hatte, dass für die US Air Force nicht mehr als 187 F-22 angeschaft werden sollen (vgl. Wolf Shalal-Esa, Andrea Shalal-Esa und Dave Zimmerman, “Gates says Lockheed F-35 fighter a major priority“, Reuters, 16.09.09). In einer Studie der Air Power Australia (eines australischen, auf den Luftkrieg fokussierten, privaten non-profit Think Tank) wird bemängelt, dass die Stealthfähigkeit des F-35 auf X-Band-Radar und teilweise auf S-Band-Radar optimiert ist, welche jedoch von modernen Flugabwehrsystemen immer seltener benutzt wird. Seit 1991 weichen moderne russische Aufklärungsradar (S-300PMU-1/2, S-400) auf das L-Band, UHF-Band und VHF-Band aus, auf welche die Stealthfähigkeit des F-35 so gut wie gar nicht optimiert wurde.

The evolution of the JSF design from the X-35 demonstrators to the F-35A/B/C SDD configuration has seen significant changes to the aircraft’s shaping, critical to its stealth performance. While the design of the inlets was improved, the lower fuselage design is now inferior to the original X-35 configuration. The latter has important implications for the JSF’s ability to survive when penetrating modern Integrated Air Defence Systems. […] The Joint Strike Fighter is demonstrably not a true stealth aircraft in the sense of designs like the F-117A, B-2A and F-22A, as its stealth performance varies much more strongly with aspect and threat radar operating frequency band. […] It is clear that these design choices were intentional and no accident. By confining proper stealth shaping technique only to the forward fuselage and inlet geometry, the designers avoided incurring the development, and to a lesser extent, the associated manufacturing costs of a fully stealthy design, with the YF-23A and F-22A presenting good comparisons. — Carlo Kopp, “Assessing Joint Strike Fighter Defence Penetration Capabilities“, Air Power Australia Analysis, 2009-01, 07.01.2009.

Diese Feststellung scheint zu Ungunsten des F-35 zu sprechen. Wo liegen die positiven Punkte? Nebst dem – verglichen zum F-22 – deutlich günstigeren Preis wird der F-35 das erste Kampfflugzeug mit dem neuen Multifunction Advanced Data Link (MADL) sein. MADL wird den heute gängigen Link 16 ablösen und trotz höherem Durchsatz, was für eine vollkommene Integration des Kampfflugzeugs in die netzwerkzentrierte Kriegsführung notwendig ist, die Stealthfähigkeiten nicht kompromitieren. Schlüsselfähigkeiten von MADL sind Frequenzhopping und anti-jamming Fähigkeit, welche durch den Einsatz einer Phased-Array-Antenne erreicht wird. Wenn die Verwendung des MADL beim F-35 erfolgreich abgeschlossen werden kann, werden auch die F-22 und die B-2 auf diesen neuen Datenlink umgerüstet werden. Weiter wird die F-35 als Mehrzweckkampfflugzeug nicht nur von der Air Force sondern auch vom US Marine Corps und der US Navy eingesetzt werden. Dazu werden vom F-35 drei Varianten gebaut:

  • F-35A: ein konventionell startendes und landendes Kampfflugzeug für die US Air Force und andere internationale Luftwaffen. Es ist die kleinste sowie leichteste Variante der drei und verfügt als einzige über eine interne Boardkanone (25mm GAU-22/A mit 180 Schuss). Die F-35A startete am 15. Dezember 2006 in Fort Worth zu ihrem Erstflug, der jedoch wegen technischer Probleme schon nach 32 Minuten beendet werden musste. Die US Air Force will mit 1,763 F-35A ab 2013 in einer ersten Phase die General Dynamics F-16 Fighting Falcon und in einer zweiten Phase bis 2020 die Fairchild-Republic A-10 Thunderbolt II ersetzen (vgl.: Adam J. Hebert, “Lightning II: So Far, So Good“, airforce-magazine.com, 90:7, Juli 2007).
  •  

  • F-35B: ein Kurzstartkampfflugzeug mit Senkrechtlandekapazität (STOVL) für das US Marine Corps, die Royal Air Force und die Royal Navy. Von der Grösse her entspricht sie der F-35A, wegen dem Gebläse zur vertikalen Landung muss sie jedoch weniger Treibstoff mitführen und besitzt bei der Abmessung der mitzuführenden Luft-Boden-Lenkwaffen gewisse Einschränkungen. Auch die Boardkanonen (25mm GAU-22/A mit 220 Schuss) muss extern in einem stealth-optimierten Behältnis F-35B Joint Strike Fighter' sthrust vectoring nozzle and lift fanmitgeführt werden. Das US Marine Corps will mit 340 F-35B die McDonnell Douglas F/A-18 Hornet (A,B,C und D – Varianten), die AV-8B Harrier II und langfristig auch die Northrop Grumman EA-6B Prowler, die Royal Air Force bzw. die Royal Navy die Harrier GR7/GR9 ersetzen. Die F-35B machte ihren Erstflug am 11. Juni 2008, wobei sie jedoch konventionell startete und landete. Diese Variante produzierte einige Entwicklungsschwierigkeiten. So besassen die ersten Modell rund 10% zu viel Gewicht. Die Arbeiten des STOVL Weight Attack Team (SWAT) führte zu einem Jahr Verzögerung für das gesamte F-35 Programm. Der F-35B wird frühestens 2012 einsatzfähig sein.
     

  • F-35C: eine Variante für die US Navy eingesetzt von Flugzeugträgern, mit grösseren Tragflächen, beiklappbaren Tragflächenenden, verstärktem Fahrwerk sowie Fanghaken. Wie bei der F-35B wird die Boardkanone (25mm GAU-22/A mit 220 Schuss) extern in einem stealth-optimierten Behältnis mitgeführt. Die F-35C soll die McDonnell Douglas F/A-18 Hornet (A,B,C und D – Varianten) ab 2014 ablösen.

Auch beim F-35 gilt: je mehr Waffen intern verstaut werden können, um so besser ist die Stealthfähigeit. Intern können vier Luft-Luft-Lenkwaffen oder zwei Luft-Luft-Lenkwaffen (AIM-120 AMRAAM oder AIM-9 Sidewinder bzw. AIM-132 ASRAAM) und zusätzlich zwei Luft-Boden-Lenkwaffen (GBU-31, GBU-32, CBU-103, AGM-154 JSOW oder UK 500# PGB) verstaut werden. Auf Kosten der Stealthfähigkeit kann der F-35 extern an zwei kleineren Trägern je eine Sidewinder und an vier robusteren Trägern weitere Luft-Luft-Lenkwaffen oder bis zu 907 kg Luft-Boden-Lenkwaffen pro Aufhängung bzw. je einen 1,840 Liter fassende Aussentanks (vgl. Carlo Kopp, “Assessing Progress on the Joint Strike Fighter Program“, Air Power Australia Analysis, 17.05.2008) mitführen.

Waffenpositionen am F-35

Im Gegensatz zur F-22 wurde die F-35 von Anfang an als Exportprodukt konzipiert. Neben der USA als “primary customer” gibt es noch drei Partner-Level. Die Level reflektieren den finanziellen Anteil, welcher ein Partner beigesteuert hat und im Gegenzug welchen Technologietransfer erwarten werden kann, in welchem Umfang die Industrie der Partnernation bei der Herstellung des Kampfjets profitieren kann und in welcher Reihenfolge die bestellten Kampfflugzeuge ausgeliefert werden. Grossbritanien ist der einzige Level 1 Partner, gefolgt von den Level 2 Partner Niederlanden und Italien, den Level 3 Partner Kanada, Türkei, Australien, Norwegen und Dänemark sowie den “Security Cooperative Participants” Israel und Singapur. Die Partnerländer kritisierten insbesondere, dass trotz ihres finanziellen Engagements der Technologietransfer zu restriktive stattfinde. Weiter machen einigen Partnerländer die zeitlichen Verzögerungen und damit verbunden die spätere Auslieferung der F-35 zu schaffen. Australien beispielsweise plante ihre General Dynamics F-111 mit der Beschaffung der F-35 zu ersetzen. Durch die Verzögerung der Auslieferung drohte der Royal Australian Air Force eine Lücke in der Kampfbereitschaft, welche sie durch die Beschaffung von 24 F/A-18F Hornet, welche zwischen 2010 und 2012 einsatzbereit sind, schliessen musste (Quelle: Stephen Trimble, “RAAF chief welcomes 1st F/A-18F, but says ‘no more’ “, Flightglobal, 09.07.09).

 
Und hier die Flugzeugdaten im Überblick (wo nichts angegeben, stammen die Daten von den Lockheed Martin Spezifikationen: F-35A, F-35B und F-35C):

Kenngröße
F-35A
F-35B
F-35C
Typ: 
Mehrzweckkampfflugzeug
Länge:    15,67 m 15,6 m 15,7 m
Flügelspannweite:    10,7 m 10,7 m 13,1 m
Höhe:    4,33 m 4,33 m 4,54 m
Leermasse:  13.300 kg 14,500 kg 15,800 kg
max. Abflugmasse:  31,800 kg 27,200 kg 31,800 kg
g-Limits (Quelle: Dave Majumdar, "Ride the Lightning: Testing the Marine Corps’ latest fighter", Examiners, 27.03.2009): 9g 7g 7,5g
Interner Treibstofftank: min. 8,165 kg min. 6,350 kg min. 8,618 kg
Höchstgeschwindigkeit:  Mach 1,6 Mach 1,6 Mach 1,6
Flugreichweite (mit internem Treibstoff): 
2,220 km
1,670 km
2,520 km
Combat Radius (mit internem Treibstoff): 1,110 km 910 km 1,150 km
Besatzung:    1 Pilot 1 Pilot 1 Pilot
Triebwerk (Quelle: Andy Nativi, "F-35 Air Combat Skills Analyzed", Aviation Week, 05.03.2009): 

ein Turbofans Pratt & Whitney F135, 187 kN max Leistung mit Nachbrenner

ein Turbofans Pratt & Whitney F135, 187 kN max Leistung mit Nachbrenner; STOVL: 1 Rolls-Royce LiftSystem, angetrieben vom Haupttriebwerk ein Turbofans Pratt & Whitney F135, 187 kN max Leistung mit Nachbrenner
Stückpreis (fly-away):  83 Mio US-Dollar (Durchschnitt über 1,763 Stück für die Air Force; Quelle: Aircraft Procurement, Air Force, Vol. 1, FY 2009 Budget Estimates, Februar 2008, S 43.) Mehr als die F-35A; über die Höhe existieren keine verlässlichen Angaben. Mehr als die F-35A; über die Höhe existieren keine verlässlichen Angaben.
Stückpreis (kampffähig):  90 Mio US-Dollar (Durchschnitt über 1,763 Stück für die Air Force; Quelle: Aircraft Procurement, Air Force, Vol. 1, FY 2009 Budget Estimates, Februar 2008, S 43.) Mehr als die F-35A; über die Höhe existieren keine verlässlichen Angaben. Mehr als die F-35A; über die Höhe existieren keine verlässlichen Angaben.
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9 Responses to Neue Generation von Kampfflugzeugen: F-35 – Update 01

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  2. Anonymous says:

    Aus meiner Sicht scheinen mir die Zahlen sehr stark veraltet zu sein (auch aus Sicht der damaligen Zeit/Mai 2007):
    Die Leermasse (z.B.) wird inzwischen meist mit ca. 11.2to angegeben (Andere geben sogar noch mehr an, z.B. 12.425-13.925kg, siehe http://www.suchoj.com/andere/F-35/home.shtml).

    Stealth wurde planerisch stets als “Option” gesehen (auch vom Auftraggeber). In der “Basisversion” (für den Export) ist die F-35 kein richtiges Stealth-Flugzeug.

    Das mit dem einen Triebwerk wird von Nicht-Mathematikern fast nie verstanden. Der Einfluss eines zweiten Triebwerks auf die Absturzhäufigkeit ist nahezu null und in der Realität nicht feststellbar. So stürzten amerikanische F-16 (mit einem PW100) oft seltener ab als amerikanische F-15 (mit zwei PW100). Dies ist ein bes. beredtes Bespiel, da sonst gleiche Randbedingungen vorliegen (ähnliche Flugstundenzahlen, Einsatzprofile und -missionen, Wartungsqualität, …).

    Vielleicht sollte man die Seite mal aktualisieren.

  3. @Anonymous
    Danke für den Hinweis, Sie haben Recht – ich werde eine komplette Überarbeitung des Artikels bis Ende Jahr in Betracht ziehen.

    (Nachtrag: der Artikel wurde am 15.10.09 komplett überarbeitet – alle obigen Kommentare beziehen sich noch auf den alten Artikel)

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  5. Die F-35B aktivierte am 08. Januar 2010 das erste Mal das STOVL Antrieb System während des Flugs. Bei diesem Versuch blieb es während 15 Minuten, bei einem weiteren Test am 09. Januar 2010 während 26 Minuten aktiviert.

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