De doodstrijd van de F-35?

kill chain hotf35Dit bericht is gebaseerd op het artikel “The Death Throes of the F-35” geschreven door David Archibald, 4 May 2022 en onze eigen publicaties vanaf 2016.

De problemen met de motor van de F35 zijn een oud zeer waarvoor geen afdoende oplossing in zicht is na bijna twintig jaar van ‘kinderziektes’ zoals optimisten de technische problemen blijven benoemen.

De keuze voor onzichtbaarheid (stealth by shape) door vormgeving en absorberende bekleding hebben we vanaf het begin in vraag gesteld en nu blijkt dat de USAF eindelijk erkent dat het niet de beste oplossing was.

Hier een hier kan u lezen wat wij daarover reeds schreven in 2016/2017. Het waren niet de onvermijdelijke kinderziekten, maar conceptuele keuzes en de onderhoudskost die aan de basis lagen van ons voorstel om de aankoop uit te stellen.

De motorproblemen

Toen de eerste problemen met de motor opdoken onderzocht onze wetenschapper de F135 motor van Pratt & Whitney en kwam tot het besluit dat ze de grenzen van het mogelijke hadden opgezocht. Er mocht volgens hem niet veel fout lopen of er kwamen problemen van. De hitteontwikkeling naderde niet alleen een gevaarlijke grens voor de motor, ook de afkoeling van de brandstof die over het ganse toestel was verspreid aan boord, deed de wenkbrauwen fronsen. Zie deze foto:

Joint strike fighter fuel tank layout BAE

Een citaat uit dit artikel van november 2016: In een dergelijke motor worden dozijnen verschillende materialen gebruikt, en dat over een tamelijk breed temperatuurinterval. Alle eigenschappen van materialen variëren niet enkel onderling sterk, maar ook voor één materiaal bij veranderende temperatuur. Ook de voor statica belangrijke grootten elasticiteitsmodulus en elasticiteitscoëfficiënt doen dat. Bovendien zetten al die materialen op een verschillende manier uit. Ook de wrijvingscoëfficiënten variëren met de temperatuur, en wrijving is er in die machines altijd, moet er zelfs zijn. Dat moet allemaal bij de modelering correct meegenomen worden.”

In het artikel van Archibald lezen we: “The F135 engine pushed technology to its limits. The turbine inlet temperature of the F119 engine that powers the F-22 fighter is 1,649°C.  In the F135 engine it is 1,982°C. The turbine blades downstream from the combustors in the engine are made from a nickel-based alloy that starts softening and melting at 1,427°C.  The blades are kept from melting by air forced through a network of holes.”

 Dat het motorprobleem geen kinderziekte is, toont Archibald aan door te verwijzen naar een reeks artikels in de militaire pers: “Then from April 2021 there were a slew of articles in the military press saying that a new engine for the F-35 would be a good thing — here, here, here, here and here for example.”

De reden waarom de motor opnieuw ter discussie stond, was het toenemend aantal vliegtuigen dat recentelijk aan de grond moest blijven wegens motorproblemen. Onderstaande grafiek toont deze toename aan:

F35 pannes

Geconfronteerd met deze toename (van 2 naar 36 uitvallen in 2 jaar) eiste Defensie (DOD) dat het aantal uitvallen door motorproblemen moest beperkt blijven tot 6 % van de vliegtuigen. De oplossing zou dan zijn om méér reserve motoren van Pratt & Whitney aan te kopen, en meer preventief onderhoud uit te voeren. Als dat een kinderziekte is?

Blijft dus een nieuwe motor als mogelijk langetermijnalternatief. Maar ook deze oplossing is niet evident, want het probleem is “baked in the cake”. Het ontwerp voor ‘stealth by shape’ verplicht om een zéér sterke motor te hebben. Immers de ronduit slechte aerodynamische vorm van de F35, vereist meer stuwkracht ten opzichte van het motorgewicht (thrust relative to engine weight).

F35 miserabele aerodynamica

F35: Een slechte aerodynamica

Een vervelend probleem is dat zo’n nieuwe motor er niet zal zijn voor 2027 eerder later, en alle reeds aangekochte F35 toestellen (waaronder de Nederlandse en de Belgische) geleverd worden met een probleemmotor. Beter de bestellingen vertragen en de F16 langer in dienst houden. Dat kan en zal in elk geval toch moeten.

Stealth by shape

Intussen zitten de Amerikanen niet stil. Er wordt druk gewerkt aan de productie van de Next Generation Air Dominance (NGAD) fighter die reeds enkele jaren als een ‘black program’ in uitvoering is.

Archibald schrijft dan dit:

The USAF is said to be abandoning stealth achieved through the application of radar absorbent material and are adopting the approach of the French Rafale and the Swedish Gripen-E, which is the use of ECM to mislead enemy radars.

Een nadeel van de slechte aerodynamica is de sterke opwarming die zorgt voor een zeer grote zichtbare IR signatuur. Véél zichtbaarder dan de Rafale en Gripen-E.

F35 infrarood signatuur

Infrarood signatuur F35

 

De kostprijs

De zeer hoge werkingskosten van de F35 zijn zelfs voor de USAF een argument om de bestellingen voor 2023 te verminderen.

De vergelijking van de prijzen voor de alternatieven is opmerkelijk:

De NGAD zou ongeveer 250 miljoen US$ kosten;

De Rafale ongeveer 200 miljoen US$;

En de Gripen-E, die over een even performante ECM-capaciteit beschikt als de Rafale, zou ongeveer 100 miljoenUS$ kosten (en het goedkoopste in werkingskosten).

Wat nu?

Rekening houdend met bovenstaande problemen, de problemen met de software en de waarschijnlijk snelle slijtage van de vleugels door de zeer hoge ‘wingload’, lijkt de voorziene levensduur (7.000 uren) van de F35 veel korter te worden. Nog méér F35 aankopen zou in elk geval heel onverstandig zijn.

Vermits het nooit goed is om alle eieren in één mand te leggen valt te overwegen om het beperkt aantal F35A samen met Nederland operationeel te houden en samen een bijkomend aantal Gripen-E of F16-Viper te kopen. Het lijkt aangewezen om sneller dan voorzien over te gaan tot de aankoop van voldoende aantallen onbemande vliegtuigen, grote bewapende drones (bij voorbeeld de MQ-9 Reaper of Predator B kostprijs +/- 15 miljoen US$) en een ‘state of the art’ luchtafweer. Ten slotte is het de NAVO-ambitie om een sterk defensief genootschap te zijn! Of is dat maar één van de vele interpretaties?  

  • Hits: 1114