Η «όρεξη» ενός κινητήρα για καύσιμο, η ικανότητά του να παρέχει ψύξη και ηλεκτρική ισχύ για τα εξαρτήματα του συστήματος και η αντοχή του, καθορίζουν τα πρότυπα απόδοσης για το οπλικό σύστημα.
Πάνω από δύο δεκαετίες μετά την ανάθεση της σύμβασης για το F-35 Joint Strike Fighter, οι δυνατότητες του αεροσκάφους πέμπτης γενιάς και η ζήτηση για αυτό, κινδυνεύουν να ξεπεράσουν τον κινητήρα που χρησιμοποιεί σήμερα το αεροπλάνο.
Συλλογικά, οι απαιτήσεις για το οπλικό σύστημα F-35 έχουν πλέον ξεπεράσει τις δυνατότητες του κινητήρα F135. Έτσι, αυτή τη στιγμή, η Πολεμική Αεροπορία σταθμίζει δύο επιλογές: να κάνει σταδιακές αναβαθμίσεις στον τρέχοντα κινητήρα F135 ή να στραφεί σε ένα νέο πρόγραμμα ρεκόρ, επιλέγοντας έναν νικητή από δύο ανταγωνιστές από το Πρόγραμμα Adaptive Engine Transition της υπηρεσίας.
Ενώ η αρχική κατασκευάστρια κινητήρων Pratt & Whitney, έχει προσφέρει μια σχετικά προσιτή αναβάθμιση,ο John "JV" Venable, πρώην πιλότος μαχητικών, υποστηρίζει ότι η Πολεμική Αεροπορία θα πρέπει αντ 'αυτού να βάλει στο στόχαστρο τον νικητή ενός επόμενου- διαγωνισμού κινητήρων μεταξύ Pratt και General Electric.
Σύμφωνα με τον Venable, υπάρχουν τουλάχιστον εννέα λόγοι για τους οποίους η Πολεμική Αεροπορία θα πρέπει να παραιτηθεί από την αναβάθμιση του τρέχοντος κινητήρα και να προχωρήσει στην απόκτηση του νικητή AETP, εάν θέλει να αξιοποιήσει στο έπακρο τα μελλοντικά F-35 της.
1.Το F-35 χρειάζεται περισσότερη ώθηση
Ο σχεδιασμός του κινητήρα Pratt and Whitney F135 του F-35, δημιουργήθηκε γύρω από τις εννοιολογικές διαστάσεις, το βάρος και τις απαιτήσεις απόδοσης του Joint Strike Fighter (JSF).
Αυτό έχει θέσει σε κίνδυνο βασικές παραμέτρους απόδοσης, όπως η επιτάχυνση. Ο γρήγορος αποχωρισμός από μια δέσμευση μπορεί να σημαίνει ζωή ή θάνατο για έναν πιλότο και η πρόσθετη περιφέρεια του JSF, σε συνδυασμό με τον κινητήρα του σημαίνει ότι τα F-35A, F-35B και F-35C απαιτούν περισσότερο χρόνο - 8 δευτερόλεπτα, 16 δευτερόλεπτα και 43 δευτερόλεπτα, αντίστοιχα - για επιτάχυνση από 0,8 Mach σε 1,2 Mach. Το τζετ χρειάζεται περισσότερη ώθηση από αυτή που μπορεί να προσφέρει το F135.
2. Το F-35 χρειάζεται μεγαλύτερη εμβέλεια
Οι σχεδιαστικοί στόχοι για το JSF έδωσαν προτεραιότητα, σε μια σημαντική αύξηση της ακτίνας μάχης των μαχητικών ή της εμβέλειας που μπορεί να διανύσει ένα αεροσκάφος, από την απογείωση σε έναν στόχο και στη συνέχεια να επιστρέψει στην βάση του. Δυστυχώς, το αυξημένο μέγεθος και το βάρος του τζετ, σε συνδυασμό με τις αυξημένες απαιτήσεις ψύξης του αεροσκάφους, μείωσαν την ακτίνα μάχης και των τριών παραλλαγών περίπου 15 τοις εκατό, κάτω από τους στόχους του προγράμματος. Το F-35 χρειάζεται έναν πιο ισχυρό, οικονομικό κινητήρα.
3. Οι απαιτήσεις ψύξης του συστήματος υπερβαίνουν ήδη τις προδιαγραφές σχεδιασμού F135
Όπως και η ηλεκτρική ενέργεια, η ζήτηση για ψύξη υποσυστήματος μετράται σε κιλοβάτ. Ο F135 σχεδιάστηκε για να ανταποκρίνεται σε ζήτηση ψύξης 15 κιλοβάτ, αλλά αυτή η απαίτηση έχει ήδη διπλασιαστεί σε περίπου 30 κιλοβάτ.
Μέχρι τη στιγμή που η έκδοση Block 4 του F-35 είναι πλήρως εξοπλισμένη το 2028, τα υποσυστήματα των αεροσκαφών θα χρειαστούν τουλάχιστον 47 κιλοβάτ ψύξης και η ποσότητα που απαιτείται για την κάλυψη των απαιτήσεων της επόμενης ικανότητας, κυμαίνεται έως και 60 κιλοβάτ. Το «εργοστάσιο» παραγωγής ενέργειας του F-35 θα χρειαστεί να παράγει διπλάσια ψύξη από τον κινητήρα F135.
4. Ο κινητήρας του F-35 παλιώνει πολύ πιο γρήγορα από το αναμενόμενο
Καθώς έλκεται περισσότερος αέρας εξαέρωσης για ψύξη, ο κινητήρας καίει περισσότερο καύσιμο και λειτουργεί πιο «ζεστά», από ότι είχε σχεδιαστεί για λειτουργία. Ένας υψηλότερος λόγος κατανάλωσης καυσίμου, μειώνει την εμβέλεια του F-35 και οι υψηλότερες θερμοκρασίες έχουν ήδη οδηγήσει σε σημαντικά υψηλότερη φθορά του κινητήρα, ποσοστά αστοχίας και κύκλους επισκευής για το F135.
5. Ο κινητήρας F135 δεν θα πληροί τις μελλοντικές απαιτήσεις ηλεκτρικής ισχύος
Όπως και οι απαιτήσεις για ώση, εμβέλεια και ψύξη, η προδιαγραφή παραγωγής τάσης που σχεδιάστηκε στο JSF ήταν απολύτως επαρκής για τα υποσυστήματα που οραματίστηκαν το 2001. Ωστόσο, η απόδοση και η τακτική αποτελεσματική εμβέλεια των υποσυστημάτων, όπως ένα νέο ραντάρ APG-85 και τα ενισχυμένα συστήματα ηλεκτρονικού πολέμου που θα συνοδεύουν το F-35 Block 4, θα απαιτούν περισσότερη ηλεκτρική ισχύ.
Το Γραφείο Κοινού Προγράμματος F-35, έχει ήδη εντοπίσει αυτήν την πρόκληση και σηματοδότησε την ανάγκη για έναν κινητήρα που μπορεί να παράγει περισσότερα κιλοβάτ ισχύος.
6. Οι σταδιακές βελτιώσεις του κινητήρα θα αντιμετωπίσουν μόνο ένα μέρος του προβλήματος
Η κατασκευάστρια κινητήρων Pratt & Whitney, έχει προτείνει μια σταδιακή, κλιμακούμενη αναβάθμιση κινητήρα που ονομάζεται Enhanced Engine Program (EEP) που μπορεί να αυξήσει την ώθηση κατά 6 έως 10 τοις εκατό ή να αυξήσει την απόδοση καυσίμου από 5 σε 6 τοις εκατό.
Πράγματι, το αρχικό κόστος του EEP προβλέπεται να είναι πολύ χαμηλότερο από την αγορά ενός νέου κινητήρα, αλλά τα προβλεπόμενα κέρδη θα παραμείνουν εκτιμήσεις έως ότου πληρωθεί και τοποθετηθεί ο αναβαθμισμένος κινητήρας και, ακόμη και αν βγει στην παραγωγή, θα εξακολουθούν να υπολείπονται στο μέλλον Απαιτήσεις οπλικού συστήματος F-35.
7. Ο κινητήρας AETP είναι αποδεδειγμένος, υπερβαίνει τις τρέχουσες απαιτήσεις και θα επιτρέψει μελλοντικές αναβαθμίσεις F-35
Ενώ ο XA101 της Pratt βρίσκεται ακόμη υπό ανάπτυξη, ο XA100 της GE έχει ολοκληρώσει τις δοκιμές και έχει αποδείξει ότι αυξάνει την απόδοση καυσίμου κατά 25 τοις εκατό, (επιτρέποντας 30 τοις εκατό μεγαλύτερη εμβέλεια) και αυξάνει την ώθηση κατά 10 τοις εκατό έως 20 τοις εκατό (παρέχοντας 20 τοις εκατό περισσότερη επιτάχυνση από το F135).
Η Πολεμική Αεροπορία θα έχει δύο εξαιρετικές επιλογές για έναν κινητήρα επόμενης γενιάς. Ενώ, η ανάπτυξη της τεχνολογίας της AETP ήταν απαραίτητη για την οικογένεια συστημάτων Next Generation Air Dominance (NGAD), θα υποστηρίξει επίσης κάθε αναβάθμιση Block 4 που προβλέπεται επί του παρόντος για το F-35 και αυτό το οπλικό σύστημα χρειάζεται απεγνωσμένα μια ένεση ανταγωνισμού.
8. Ο ανταγωνισμός του επόμενου κινητήρα για το F-35 θα αυξήσει την απόδοση και θα μειώσει το κόστος
Ο ανταγωνισμός λείπει από το πρόγραμμα κινητήρων JSF, αφού ο δεύτερος κινητήρας της JSF, ο F136 της GE, ακυρώθηκε το 2011. Από εκείνο το σημείο και μετά, η Pratt κατείχε το μονοπώλιο του κινητήρα στο πρόγραμμα F-35, χωρίς να αφήνει κανέναν επιτακτικό λόγο στην εταιρεία να ανταγωνίζονται στην τιμή.
Αν η Pratt και η GE ανταγωνίζονται δίπλα-δίπλα για μελλοντικές συμβάσεις κινητήρων, θα αναγκάσει και τους δύο να μεγιστοποιήσουν την απόδοση και να ελαχιστοποιήσουν το κόστος των κινητήρων τους.
9. Η αποδεδειγμένη απόδοση και η τιμή θα πρέπει να είναι οι κινητήριοι παράγοντες για τον μελλοντικό κινητήρα F-35
Οι εκτιμήσεις κόστους για έναν κινητήρα AETP σε πεδίο, ξεπερνούν γενικά τα 6 δισεκατομμύρια δολάρια. Εάν το κόστος ήταν ο πρωταρχικός παράγοντας, η τιμή των 2 δισεκατομμυρίων δολαρίων για το EEP θα κέρδιζε σίγουρα «με την πρώτη ματιά».
Η επιλογή ,όμως του EEP θα σήμαινε ότι τα πρόσθετα κόστη από την σταδιακή φύση των αναβαθμίσεων, θα περιόριζε περισσότερο τις δυνατότητες του οπλικού συστήματος F-35 παρά την ώθησή τους προς τα εμπρός.
Από το σχεδιασμό, το πρόγραμμα AETP θα αναζωογονήσει τον ανταγωνισμό και θα ανυψώσει την τροχιά του F-35 για το άμεσο μέλλον.
