China entwickelt “Traumgeschoss” für Railguns

Chinesische Wissenschaftler*innen haben laut eigenen Angaben eine neue Art von Geschoss entwickelt, das die Militärlandschaft aufwühlen könnte. Das “Traumgeschoss” soll von einer elektromagnetischen Railgun abgefeuert werden und mit einer Geschwindigkeit von Mach 7 fliegen. Davon berichtet die South China Morning Post (SCMP). 

Während des Fluges soll es Signale vom Beidou-Satellitennavigationssystem empfangen und ihre Flugbahn kontinuierlich anpassen. Beim Einschlag soll das Geschoss eine maximale Abweichung von 15 Meter aufweisen. Das wäre bei einer Fluggeschwindigkeit von 2,4 Kilometer pro Sekunde äußerst genau. Zwar reicht das nicht, um kleine bewegliche Ziele wie Panzer zu treffen, für Kriegsschiffe oder militärische Einrichtungen wie Häfen aber sehr wohl. 

Was ist eine Railgun?

Das Grundprinzip der Railgun beruht auf der Nutzung elektromagnetischer Kräfte zur Beschleunigung eines Projektils. Sie funktioniert ähnlich wie ein Katapult. Ein Schlitten läuft zwischen 2 Schienen – daher auch der Name Railgun (rail = Schiene). Eine Schiene ist positiv, die andere negativ geladen. Durch den stromleitenden Schlitten wird der Kreislauf zwischen den beiden Schienen geschlossen.

Dadurch entsteht ein Magnetfeld. Dies erzeugt Lorentzkraft, bei der ein Magnetfeld Kraft auf bewegte Ladungen ausübt. Der Schlitten wird dadurch beschleunigt, entgegen der Richtung der Energiequelle, also hin zur Mündung der Railgun. Das Projektil auf dem Schlitten wird dadurch mit extrem hoher Geschwindigkeit weggeschossen.

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Auch USA forschten an ähnlichem Geschoss

Auch in den USA forschte man an einem ähnlichen gelenkten Railgun-Geschoss, das mit einer Maximalgeschwindigkeit von Mach 5 fliegen sollte. Zwar wurde die Entwicklung dieses “Traumgeschosses” nie dezidiert aufgegeben, die Fortführung ist aber stark fraglich. Vor allem, nachdem die US Navy im Jahr 2021 dem Railgun-Projekt alle finanziellen mittel gestrichen hat.  

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Herausforderung

Die Entwicklung ist technisch eine große Herausforderung, da beim Abfeuern von Railguns ein extrem starkes elektromagnetisches Feld entsteht. Das kann sensible Bauteile der Geschosse beeinträchtigen bzw. beschädigen, darunter etwa Chips oder Antennen. 

Gleichzeitig sind die präzise gelenkten Geschosse aber auf genau diese Elektronik angewiesen, um zu funktionieren. Ein Team rund um den Wissenschaftler Feng Junhong vom National Key Laboratory of Electromagnetic Energy an der Naval University of Engineering im chinesischen Wuhan hat das aber nun dennoch geschafft. 

In ihrer Arbeit stellten sie ein neuartiges Antennendesign vor, das starker elektromagnetischer Strahlung standhalten und gleichzeitig hochpräzise Positionierungssignale vom Beidou-Militärfrequenzband empfangen kann. Zudem lieferten sie ein Design, wie der Signalempfänger aufgebaut sein muss. Aufgrund der enormen Kräfte, die beim Abfeuern entstehen, kann jeder Konstruktionsfehler starke negative Auswirkungen haben. Ein spezieller Nagivationsalgorithmus soll Steuerung auch bei sich ständig verändernden Bedingungen - etwa unterschiedliche Luftdrücke - ermöglichen. 

Ein weiteres Problem ist die Hitze, die entsteht, wenn das “Traumgeschoss” durch die Luft rast. Hierfür hat das Team ein kostengünstig produzierbares Aerogel entwickelt. Jenes dient als Wärmebarriere. 

Grund für Publikation unklar

Derartige militärische Entwicklungen unterliegen in China oft einer hohen Geheimhaltungsstufe. Warum man sich in diesem Fall entschieden hat, die Forschungsergebnisse öffentlich breit verfügbar zu machen, ist laut SCMP unklar.