US-Militär plant revolutionäres Hyperschall-Flugzeug

Ausschreibungen der US Air Force weisen darauf hin, dass die US-Luftwaffe weiterhin auf der Suche nach einem wiederverwendbaren, wohl unbemannten Hyperschall-Luftfahrzeug ist. In den kommenden 5 Jahren soll ein fliegender Demonstrator bzw. Prototyp gebaut werden, berichtet TWZ.

Das Büro für Luft- und Raumfahrtprojekte der US-Verteidigungsbehörde DARPA arbeitet mit dem Air Force Research Laboratory und der NASA zusammen, um ein wiederverwendbares Hyperschall-Flugzeug für künftige Aufklärungs- und Angriffsmissionen zu entwickeln. Das Luftfahrzeug soll dabei auch moderne Luftabwehrsysteme überwinden können. 

Das Büro für Luft- und Raumfahrtprojekte nennt dabei 6 Technologiebereiche, die für die Entwicklung von zentraler Bedeutung sind. 

1. Aufbau und Werkstoffe
2. Waffentrennung bei hohen Geschwindigkeiten
3. Dual-Mode-Antrieb
4. Energieerzeugung
5. Wärmemanagementsysteme
6. Turbinentriebwerk mit hoher Leistung

Dualer Antrieb

Der Dual-Mode-Antrieb wird genauer als Turbine Based Combined Cycle (TBCC) beschrieben. Bei dieser Antriebsart wird ein Turbinentriebwerk mit einem Staustrahltriebwerk (Ramjet oder Scramjet) kombiniert. Bei Ramjet sowie Scramjet handelt es sich um luftatmende Triebwerke, bei denen die einströmende Luft stark komprimiert wird. In diese komprimierte Luft wird dann Treibstoff eingespritzt, der sich entzündet. Dadurch wird Schub erzeugt. Anders als bei herkömmlichen Strahltriebwerken kommen sie ohne rotierende Innenteile aus, die die Luft im Inneren komprimieren. Bei Ramjet bzw. Scramjet wird die Luft alleine durch die hohe Eintrittsgeschwindigkeit komprimiert.

Für beide Antriebsarten benötigt es allerdings eine gewisse Mindestgeschwindigkeit, damit die einströmende Luft ausreichend komprimiert wird. Ramjets funktionieren erst ab einer Geschwindigkeit von Mach 2 (ca. 2.470 km/h) wirklich effizient, der Arbeitsbereich von Scramjets liegt sogar oberhalb von Mach 5 (Hyperschallgeschwindigkeit).

Der Dual-Mode-Antrieb gilt als eine Art Heiliger Gral bei Hyperschall-Flugzeugen. Mit ihm wären Luftfahrzeuge in der Lage, von herkömmlichen Start- und Landebahnen abzuheben und zu landen, in der Luft allerdings Überschall- und Hyperschallgeschwindigkeiten zu erreichen.

Waffen müssen hyperschalltauglich werden

Zusätzlich wird in den Verträgen explizit von Technologien gesprochen, "die es Waffen, Waffenschächten und Schleudersystemen ermöglichen, sich mit Hyperschall vom Flugzeug zu trennen und auf ein Ziel zuzufliegen." Das stellt eine Herausforderung dar, denn bei Hyperschall wirken enorme Kräfte und große Hitze auf Flugzeug und Ladung. Wirft man während des Hyperschallfluges Munition ab, wäre diese zumindest anfänglich auch mit Hyperschallgeschwindigkeit unterwegs und müsste darauf ausgerichtet werden.

China will mit seinem Hyperschallgleiter GDF-600 etwas Ähnliches entwickeln. Das Fluggerät kann mit 25 Bomben und Raketen, aber auch Störsendern und Drohnen bestückt werden und diese hinter den feindlichen Linien abwerfen - so zumindest die Theorie. Das Konzept hat allerdings keinen Antrieb und wird mit einer Trägerrakete in eine Höhe von etwa 40 km geschossen, von wo aus er dann auf das Ziel zugleitet. Die chinesische Waffe ist außerdem nicht wiederverwendbar - eine wichtige Anforderung für die amerikanische Entwicklung.

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Hyperschall-Drohne Mayhem

Vielmehr scheinen die Anforderungen auf die Hyperschall-Drohne Mayhem (deutsch: Chaos) zu passen. Die Entwicklung dieser wurde 2020 bekannt. Sie ist einerseits wiederverwendbar, andererseits wird sie sogar mit einem TBCC-Triebwerk angetrieben. Ein Prototyp hätte in Zusammenarbeit mit dem Rüstungskonzern Leidos 2028 fertiggestellt sein sollen, Anfang 2024 legte man allerdings die Finanzierung des Projekts auf Eis.

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Seitdem ist es um Mayhem still geworden. Ebenso kamen Fragen auf, ob es überhaupt eine Nachfrage für ein Luftfahrzeug mit solchen Fähigkeiten braucht. Die neusten Ausschreibungen lassen vermuten, dass die US Air Force diese mit einem "Ja" beantwortet.

Blackbird-Nachfolger ebenfalls mit TBCC-Antrieb

Ebenfalls über einen TBCC-Antrieb soll der Nachfolger der legendären SR-71 Blackbird verfügen, die SR-72. Die bereits im Jahr 1998 ausgemusterte alte SR-71 gilt zwar mit einer Höchstgeschwindigkeit von Mach 3,36 (3.529 km/h) immer noch als der schnellste Jet der Welt. Die unbemannte SR-72 soll allerdings mindestens Mach 6 erreichen können. Das Spionageflugzeug mit Angriffsfähigkeiten wird in Anlehnung an das Aufklärungsflugzeug aus dem Film "Top Gun: Maverick" oft auch "Darkstar" genannt.

Wie weit die Entwicklung dieses geheimen Fluggeräts fortgeschritten ist, ist nicht bekannt. 2023 hat Lockheed Martin mit zahlreichen Andeutungen allerdings Spekulationen losgetreten, dass die SR-72 bereits die Konzeptphase überschritten hat. 

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Stealth oder Geschwindigkeit?

Bei der Frage "Stealth oder Geschwindigkeit?" scheint sich das US-Militär mit den neuen Ausschreibungen wieder mehr in Richtung Geschwindigkeit zu bewegen. Anstatt durch fortschrittliche Materialien und Design einen möglichst kleinen Radarquerschnitt zu erzeugen, um vom feindlichen Radar nicht erkannt zu werden, ist man einfach so schnell unterwegs, dass Abwehrsysteme dem Fluggerät nichts anhaben können. 

Bewaffneten Hyperschall-Drohnen ist es zudem möglich, mehrere Ziele gleichzeitig anzugreifen. Obwohl nicht bekannt ist, wie viel Munition solche Flugzeuge künftig beherbergen sollen, könnte eines einen ganzen Schiffsverband bekämpfen oder mehrere Ziele auf einem strategisch wichtigen Flugfeld zerstören.