Die Lockheed Martin F-35 gilt als der modernste Kampfjet der Welt – und er soll mit dem Block-4-Upgrade, dessen Einführung derzeit für 2031 vorgesehen ist, noch besser werden. Block 4 umfasst unter anderem neue Fähigkeiten zur elektronischen Kampfführung und für mehr Waffen sowie verbesserte Sensoren zur Zielerkennung. Doch schon jetzt benötigt der Kampfjet mehr Strom und Kühlung, als in den ursprünglichen Spezifikationen gefordert. Deshalb hat das US-Verteidigungsministerium den Triebwerkshershersteller Pratt & Whitney im September 2024 mit einem Upgrade des F135 beauftragt.
Doch damit allein ist es aber nicht getan. Eine wichtige Rolle spielt in allen drei Varianten der F-35 auch das Power and Thermal Management System (PTMS). Es ist unter anderem dafür zuständig, die Hitze, die die elektronischen Systeme der F-35 erzeugen, abzuführen. Denn das ist essenziell, um die Infrarot-Signatur des Stealth-Fighters möglichst gering zu halten. Zur Kühlung von Elektronik und Systemen wird im Wesentlichen Zapfluft aus dem Triebwerk genutzt, die durch Wärmetauscher geführt wird.
"Risikoarme Lösung"
Der bisherige Zulieferer des Systems, Honeywell Aerospace, hat nun ein Upgrade des PTMS namens P40 vorgeschlagen. Es soll die Kühlleistung um 25 Prozent von derzeit rund 32 kW auf 40 kW steigern – durch Software-Updates und gezielte Verbesserungen der Flüssigkühlung. Es seien keine Modifikationen am Flugzeug nötig, so Honeywell Aerospace. Das P40-Upgrade können zusammen mit dem Engine Core Upgrade des Triebwerks bei geplanten Wartungsmaßnahmen integriert werden. Honeywell spricht von einer risikoarmen Lösung.
Mit dem Upgrade soll auch die Systemzuverlässigkeit verbessert werden. Nach der Auswertung von fast einer Million Flugstunden der Flotte habe man die Ursachen für die auf das PTMS zurückzuführenden, nicht zurücksetzbaren Abschaltungen während des Fluges ermittelt. P40 enthält laut Honeywell Aerospace Korrekturmaßnahmen, die das Auftreten solcher Vorfälle voraussichtlich um etwa 30 Prozent senken. Weitere Initiativen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit sollen die Systemleistung weiter steigern und den Wartungsaufwand in der gesamten Flotte verringern.
Konkurrenz entwickelt neues System
"Die Betreiber benötigen zusätzliche Kühlleistung und eine verbesserte Einsatzbereitschaft innerhalb eines zeitkritischen Zeitrahmens", wird Matt Milas, Präsident des Geschäftsbereichs Verteidigung und Raumfahrt bei Honeywell Aerospace, in einer Pressemitteilung zitiert. "Das P40-System erfüllt beide Anforderungen, indem es auf der bewährten PTMS-Architektur aufbaut, die bereits in der gesamten weltweiten F-35-Flotte im Einsatz ist. Es bietet eine bedeutende kurzfristige Steigerung der Kühlleistung und gewährleistet gleichzeitig einen skalierbaren Weg zur Unterstützung künftiger Modernisierungsanforderungen."
Das Upgrade soll zwischen 2029 und 2030 verfügbar sein – laut Honeywell Aerospace schneller als eine Neuentwicklung. Collins Aerospace arbeitet mit dem Enhanced Power and Cooling System (EPACS) an einer Alternative zum PTMS. Es soll mindestens die doppelte Kühlleistung wie bisher liefern (60 kW, bei Labortests wurden sogar 80 kW erreicht) und dabei weniger Zapfluft benötigen. Bisher gibt es aber vom US-Verteidigungsministerium und von Lockheed Martin keine Entscheidung, wie hinsichtlich eines Upgrades des PTMS vorgegangen werden soll.
Das PTMS ist nicht nur für Kühllung von Sensoren und elektronischen Systemem zuständig, sondern auch für die Klimatisierung des Cockpits. Es ermöglicht den Triebwerksstart und liefert auch Leistung im Notfall. Es kombiniert nach Angaben von Honeywell Aerospace eine konventionelle Hilfsgasturbine, Notstromeinheit, Klimaanlage und Wärmemanagement in einem System.
