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Ähnlich ist es bei USV (Überwasserfahrzeugen oder Halbtauchern) mit Zugang zu Luft: Verbrennungsmotoren
stehen in vielen Ausführungen zur Verfügung, ob Elektroantrieb praktikabel
werden wird, ist unklar.
Bei UUV, die unter Wasser ohne Luftverbrauch fahren müssen, gibt es im Wesentlichen drei
Möglichkeiten zur Energieversorgung. Für kleinere UUV sind Lithium-Batterien bzw. Lithiumionen-Akkumulatoren
geeignet. Die ersteren haben mit über 0,4 kWh/kg deutlich höhere
Energiedichte als die letzteren (bis zu 0,2 kWh/kg), führen aber zu hohen Betriebskosten und
– bei größeren Kapazitäten – Problemen mit dem Austausch. Für größere UUV ist hybrider
Antrieb (bei über 0,8 kWh/kg) mit Dieselmotor im Schnorchelbetrieb und Lithiumionen-
Akkumulatoren für unter Wasser besser, jedoch muss dann der Dieselmotor z.B. nach je 80
Stunden Unterwasserbetrieb 4 Stunden laufen. Die dritte Möglichkeit, die Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle,
kommt ohne Luftzufuhr aus, ist jedoch noch in Entwicklung und hat mit
0,3 kWh/kg geringere Energiedichte. Während für ein typisches großes UUV mit 1,2 m
Durchmesser und 5 Knoten (9 km/h) Geschwindigkeit die Ausdauer mit Brennstoffzelle etwa
220 h beträgt, ist sie bei Hybridantrieb (mit sechsmaligem Schnorcheln) 480 h, entsprechend
4.400 km Reichweite. 94 Für kleine UUV, die an der Oberfläche als Kommunikationsknoten
oder sekundäre Navigationssender arbeiten, kommen auch Solarzellen (mit Akkumulatoren)
in Frage. 95
Bei UAV werden die großen und schnellen mit Düsen angetrieben, mit oder ohne Mantelstrom
(turbojet, turbofan), in Zukunft ggf. auch als Staustrahltriebwerk (ramjet). Die mittleren
und manche kleine nutzen Verbrennungskolbenmotoren, kleine und kleinste werden elektrisch
angetrieben.
Die bei UAV mit Düsenantrieb verwendeten Turbinen „von der Stange“ kommen bei Projekten
wie Global Hawk und J-UCAS an ihre Grenzen und beschränken die Einsatzmöglichkeiten.
Zukünftige UAV werden noch höhere Anforderungen stellen in Bezug auf Treibstoffverbrauch,
Schub, Leistungsübertragung, Kosten, kleine Signatur und Toleranz gegenüber Verformung.
In der dritten Phase eines seit 1988 laufenden Programms wird ein Konzept für eine
Einmal-Turbine (Joint Expendable Turbine Engine Concept, JETEC) entwickelt, deren auf
den Schub bezogener spezifischer Treibstoffverbrauch 1/3 unter dem heutigen liegen soll, was
bei einem UCAV 35% höheren Kampfradius oder – bei geringerem Zielabstand – entsprechend
längere Dauer zum Abwarten oder Suchen nach Zielen bringen würde. Kostenreduktion
bei Entwicklung und Herstellung ist ein zentrales Ziel, dazu sollen Komponenten verän-
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0,44 m 3 Volumen für Zuladung, 0,78 kW Motorleistung, Department of the Navy, 2004: S. 62.
Department of the Navy, 2004: S. 45 ff.