Lockheed Martin X-35 - Lockheed Martin X-35

X-35 JSF
X-35.jpg
Die X-35A JSF führt Flugtests auf der Edwards Air Force Base in Kalifornien durch
Rolle Konzept-Demonstratorflugzeug (CDA)
Hersteller Lockheed Martin Aeronautics
Erster Flug 24. Oktober 2000
Status Im Ruhestand
Hauptbenutzer Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
Anzahl gebaut 2 (X-35A/B und X-35C)
Entwickelt zu Lockheed Martin F-35 Lightning II

Die Lockheed Martin X-35 war ein Concept Demonstrator Aircraft (CDA), das von Lockheed Martin für das Joint Strike Fighter-Programm entwickelt wurde . Die X-35 wurde zum Sieger gegenüber der konkurrierenden Boeing X-32 erklärt und eine entwickelte, bewaffnete Version ging im frühen 21. Jahrhundert als F-35 Lightning II in Produktion .

Entwicklung

Original F-35 Joint Strike Fighter Logo
Hauptartikel: Joint Strike Fighter Programm
X-35C

Der Joint Strike Fighter entwickelte sich aus mehreren Anforderungen an einen gewöhnlichen Jäger, um bestehende Typen zu ersetzen. Der eigentliche JSF-Entwicklungsvertrag wurde am 16. November 1996 unterzeichnet. Das JSF-Programm wurde geschaffen, um verschiedene Flugzeuge zu ersetzen und gleichzeitig die Entwicklungs-, Produktions- und Betriebskosten niedrig zu halten. Dies wurde verfolgt, indem drei Varianten eines Flugzeugs gebaut wurden, mit dem ursprünglichen Ziel, dass die Varianten über 70% ihrer Teile teilen.

Die erste ist die F-35A, eine konventionelle Variante für Start und Landung (CTOL). Es ist die kleinste und leichteste Version und soll in erster Linie die alternden F-16 Fighting Falcons und A-10 Thunderbolt IIs der US Air Force ersetzen . Dies ist die einzige Version mit einer internen Waffe, die GAU-22 . Die F-35B ist die Short-Takeoff and Vertical-Landing (STOVL)-Variante, die die AV-8 Harrier IIs und F/A-18 Hornets des US Marine Corps sowie die Royal Air Force / Royal Navy Harrier GR7/GR9 ab 2019 ersetzen wird 2015. Die Royal Navy wird damit ihre Harrier GR7 und die RAF ihre Harrier GR9 ersetzen. Das US Marine Corps wird die F-35B verwenden, um sowohl seine AV-8B Harrier IIs als auch die F/A-18 Hornets durch ein Design zu ersetzen, das in der Größe dem der Air Force F-35A ähnelt und Treibstoffvolumen für vertikale Flugsysteme eintauscht. Wie der Harrier werden Waffen in einer Kapsel getragen. Der Vertikalflug ist mit Abstand der riskanteste und letztendlich ein entscheidender Faktor beim Design. Schließlich wird die F-35C, eine trägerbasierte Variante, die „alten“ F/A-18 Hornets ersetzen und als heimliche Ergänzung zur F/A-18E/F Super Hornet dienen . Es wird einen größeren, klappbaren Flügel und größere Steuerflächen für eine verbesserte Kontrolle bei niedriger Geschwindigkeit und ein stärkeres Fahrwerk für die Belastungen bei Landungen mit Trägern haben. Die größere Flügelfläche bietet mehr Reichweite und Nutzlast und erreicht damit fast das gleiche Ziel wie die viel schwerere Super Hornet. Die US Navy plante ursprünglich, 480 JSF zu kaufen; diese Zahl wurde schließlich auf 260 Flugzeuge revidiert, mit zusätzlichen 80 für das US Marine Corps.

Die Hauptkunden und Geldgeber sind die Vereinigten Staaten und das Vereinigte Königreich. Acht weitere Nationen finanzieren ebenfalls die Entwicklung des Flugzeugs. Die Gesamtkosten der Programmentwicklung abzüglich der Beschaffung werden auf über 40 Milliarden US-Dollar geschätzt, von denen der Großteil von den Vereinigten Staaten übernommen wurde. Die Produktionskosten werden auf 102 Millionen US-Dollar pro Einheit für 2.400 Einheiten geschätzt .

Es gibt drei Ebenen der internationalen Beteiligung. Das Vereinigte Königreich ist der einzige „Level 1“-Partner und steuert etwas mehr als 2 Milliarden US-Dollar bei, was etwa 10 % der Entwicklungskosten entspricht. Level-2-Partner sind Italien mit 1 Milliarde US-Dollar und die Niederlande mit 800 Millionen US-Dollar. Auf Stufe 3 befinden sich Kanada , 440 Millionen US-Dollar; Türkei , 175 Millionen US-Dollar; Australien , 144 Millionen US-Dollar; Norwegen , 122 Millionen US-Dollar; und Dänemark , 110 Millionen US-Dollar. Die Niveaus spiegeln im Allgemeinen die finanzielle Beteiligung am Programm, den Umfang des Technologietransfers und der Unteraufträge, die von nationalen Unternehmen angeboten werden können, und die Prioritätsreihenfolge wider, in der Länder Produktionsflugzeuge erhalten können. Israel und Singapur sind ebenfalls als Sicherheitskooperationsteilnehmer beigetreten. Aufgrund von Verzögerungen bei Entwicklung und Erprobung wurde der Einführungstermin der F-35 schrittweise von 2010 auf 2015 verschoben.

Design

X-35 Flugvideo: Übergang zum VTO, Schweben, kurzer Start, Auftanken im Flug, vertikaler Schwebeflug und Landung.
Eine vertikale X-35B-Landung (Video)

Elemente des X-35-Designs wurden von der F-22 Raptor entwickelt , und Teile des VTOL- Auspuffrohrdesigns wurden zuvor vom Convair Model 200 verwendet , einem Überschall-VTOL-Jäger von 1972 für das Sea Control Ship ; Insbesondere die im X-35B verwendete dreifach gelagerte Schwenkdüse wurde vom Convair-Design wegbereitet. Darüber hinaus kaufte Lockheed 1991 technische Daten von der abgebrochenen Yakovlev Yak-141 zur Untersuchung und Analyse ihrer schwenkbaren Düse. Obwohl helmmontierte Displaysysteme bereits in einigen Jägern der vierten Generation wie dem JAS 39 Gripen integriert sind , wird die F-35 das erste moderne Kampfflugzeug sein, in dem helmmontierte Displays ein Head-up-Display vollständig ersetzen werden.

Während der Konzeptdefinition würden zwei Demonstrator-Flugzeuge für jedes Auftragnehmerteam fluggetestet. Das Demonstratorflugzeug von Lockheed Martin bestand aus der X-35A (die später in die X-35B umgewandelt wurde) und der X-35C mit größeren Flügeln. Sowohl die X-32- als auch die X-35-Kraftwerke wurden von Pratt & Whitneys F119 abgeleitet , wobei die STOVL-Variante des letzteren ein Rolls-Royce Lift Fan-Modul enthält. Da es sich um Proof-of-Concept-Demonstratoren für die STOVL-Risikominderung handelte, musste das Demonstratorflugzeug nicht die interne Struktur oder die meisten Subsysteme des endgültigen Flugzeugs als Waffensystem aufweisen.

Hubgebläse mit Wellenantrieb

Anstelle von Hubmotoren oder einem direkten Hubmotor wie dem Rolls-Royce Pegasus im Harrier Jump Jet wurde die X-35B von der F119-PW-611 angetrieben , die das neue , von Lockheed Martin patentierte, wellengetriebene Hubgebläsesystem verwendete Ingenieur Paul Bevilaqua und von Rolls-Royce entwickelt. Im normalen flügelgestützten Flug war der F119-PW-611 als normaler, mit mittlerem Bypass nachgeheizter Turbofan konfiguriert . Der Turbofan handelte etwas wie eine Turbomaschine über eine Turbine extrahiert und verwendet , um eine Antriebswelle läuft vorwärts wurde in den Rumpf eingebettet (aber mit einem viel kleineren Anteil der gesamten Wärmeenergie , die durch die Turbinenstufe extrahiert wird), wird ein Teil der Motorleistung über ein Kupplungs-Kegel-Getriebe zu einem vertikal montierten, gegenläufigen Auftriebsgebläse, das sich vor dem Haupttriebwerk in der Mitte des Flugzeugs befindet (dies kann auch wie ein High-Bypass-Turbofan gesehen werden, jedoch mit dem Niederdruck Bläserstufen, die entfernt vom Triebwerkskern auf einer verlängerten, gekuppelten Welle montiert sind und Schub nach unten statt nach hinten um den Triebwerkskern herum erzeugen, wie bei einem herkömmlichen Turbofan). Bypass-Luft von den mittleren Bypass-Turbofan-Verdichterstufen des Reisemotors, die durch ein Paar Rollpostdüsen in den Flügeln auf beiden Seiten des Rumpfes ausgestoßen werden, während der Schub des Auftriebsgebläses den Schub des heißen Kernstroms ausgleicht, der durch den vektorisierten Reiseflug ausströmt Düse am Schwanz. Das X-35B-Triebwerk fungierte effektiv als Strömungsvervielfacher, ähnlich wie ein Turbofan Effizienz erreicht, indem er unverbrannte Luft mit einer niedrigeren Geschwindigkeit bewegt und den gleichen Effekt wie der riesige, aber überschallunpraktische Hauptventilator des Harrier erzielt. Wie bei den Hubtriebwerken war diese zusätzliche Maschinerie das Eigengewicht während des Fluges, aber der erhöhte Hubschub erhöhte die Startnutzlast noch mehr. Der Kühllüfter reduzierte auch die schädlichen Auswirkungen heißer Hochgeschwindigkeitsluft, die den Rollbahnbelag oder das Deck eines Flugzeugträgers beschädigen könnte. Obwohl es riskant und kompliziert war, wurde es so gestaltet, dass es zur Zufriedenheit der DoD-Beamten funktioniert, und Flugtests der X-35-Demonstratoren reduzierten das Risiko auf die Technologiebereitschaftsstufe 6.

Betriebshistorie

Flugtestauswertung

Die X-35A flog erstmals am 24. Oktober 2000 und testete die Leistung und die Fahreigenschaften von Luftfahrzeugen. Nach 28 Testflügen wurde das Flugzeug auf die X-35B umgerüstet, die den Auftriebsventilator mit Wellenantrieb, die hintere Drehdüse und die Rollpfosten hinzufügte. Am 20. Juli 2001, um die STOVL-Fähigkeit der X-35 zu demonstrieren, hob die X-35B in weniger als 150 m ab, ging mit Überschall und landete senkrecht. Die X-35C flog zum ersten Mal am 16. Dezember 2000 und testete die simulierte Trägerwiederherstellung und den Leistungsansatz.

Im Fly-Off zwischen der X-32 und der X-35 wurde letztere als Sieger gewertet. Als Ergebnis wurde Lockheed Martin am 26. Oktober 2001 einen Auftrag zur Systementwicklung und Demonstration (SDD) der F-35 vergeben.

F-35-Produktion

Hauptartikel: Lockheed Martin F-35 Lightning II

Es gibt eine Reihe von Unterschieden zwischen der X-35 und der F-35, die als einsatzfähiges Waffensystem konzipiert wurde. Der vordere Rumpf wurde um 13 cm verlängert, um Platz für die Missionsavionik zu schaffen, während die Höhenleitwerke entsprechend um 5,1 cm nach hinten verschoben wurden, um das Gleichgewicht und die Kontrolle zu behalten. Die Form der ablenkerlosen Überschalleinlasshaube änderte sich von einer vierseitigen in eine dreiseitige Form und wurde 30 Zoll (76 cm) nach hinten verschoben. Um Waffenschächte unterzubringen, war der Rumpfabschnitt voller, wobei die Oberseite entlang der Mittellinie um 2,5 cm angehoben wurde. Nach der Bezeichnung der X-35-Prototypen wurden die drei Varianten als F-35A (CTOL), F-35B (STOVL) und F-35C (CV) bezeichnet.

Flugzeuge auf dem Display

Die X-35B im Steven F. Udvar-Hazy Center ausgestellt.

Die X-35A wurde für den STOVL-Teil des Wettbewerbs in die X-35B umgebaut. Es befindet sich heute im National Air and Space Museum Steven F. Udvar-Hazy Center in der Nähe des internationalen Flughafens Washington Dulles in Virginia.

Nach dem Ende des Wettbewerbs wurde die X-35C in das Patuxent River Naval Air Museum in St. Mary's County , Maryland, überführt .

Spezifikationen (X-35A)

X-35A wird während des Fluges von einem KC-135 Stratotanker betankt

Daten von Air Force Magazine, Aviation Week & Space Technology, Flight International, Aerospace America

Allgemeine Charakteristiken

  • Besatzung: 1
  • Länge: 50,5 Fuß (15,4 m)
  • Spannweite: 33 Fuß (10 m)
  • Höhe: 4,1 m (13,3 Fuß)
  • Flügelfläche: 450 sq ft (42 m 2 )
  • Leergewicht: 26.500 lb (12.020 kg)
  • Max. Startgewicht: 50.000 lb (22.680 kg)
  • Kraftstoffkapazität: 15.000 lb (6.800 kg) intern
  • Triebwerk: 1 × Pratt & Whitney JSF119-PW-611 verstärkter Turbofan, 25.000 lbf (110 kN) Schub trocken, 40.000 lbf (180 kN) mit Nachbrenner

Performance

  • Höchstgeschwindigkeit: Mach 1,5+ in der Höhe
  • Reichweite: 1.200 sm (1.400 mi, 2.200 km) oder mehr
  • Kampfreichweite: 600 sm (690 mi, 1.100 km)
  • Dienstobergrenze: 50.000 Fuß (15.000 m)

Unterschiede zwischen den Varianten

X-35A
CTOL 		X-35B
STOVL 		X-35C
Lebenslauf
Länge 50,5 Fuß (15,4 m) 50,5 Fuß (15,4 m) 50,8 Fuß (15,5 m)
Spannweite 33 Fuß (10,1 m) 33 Fuß (10,1 m) 40 Fuß (12,2 m)
Flügelfläche 450 sqft (41,81 m 2 ) 450 sqft (41,81 m 2 ) 540 Quadratfuß (50,17 m 2 )
Leergewicht 26.500 lb (12.000 kg) 30.697 lb (13.924 kg) 30.618 lb (13.888 kg)
Interner Kraftstoff 15.000 Pfund (6.800 kg) 15.000 Pfund (6.800 kg) 16.000 Pfund (7.300 kg)
Reichweite >1.200 sm (2.200 km) >1.200 sm (2.200 km) >1.400 sm (2.600 km)

Siehe auch

Zugehörige Entwicklung

Flugzeuge vergleichbarer Rolle, Konfiguration und Epoche

Verwandte Listen

Anmerkungen

Verweise

Literaturverzeichnis

Externe Links