Hyperschallwaffe
Eine Hyperschallwaffe ist ein über längere Zeit hyperschallschneller (also schneller als Mach 5), manövrierbarer Gefechtsflugkörper, der die Erdatmosphäre zum Auftrieb nutzt. Zwar erreichen auch etwa Interkontinentalraketen Geschwindigkeiten von über Mach 20, allerdings folgen diese (wie andere ballistische Raketen) nach der Antriebsphase einer gut vorhersagbaren Flugbahn überwiegend durch den Weltraum und besitzen beim Wiedereintritt in die Atmosphäre nur geringe Manövrierbarkeit, sie gelten deshalb nicht als Hyperschallwaffen.[1]
Geschichte
Erste Ideen von hyperschallschnellen Flugzeugen gehen bereits bis in die 1930er zurück. Eugen Sänger und Irene Sänger-Bredt entwarfen im Dritten Reich den Silbervogel, einen suborbitalen Gleiter, der von einer Rakete aus gestartet werden sollte. Das Konzept wurden aber als zu komplex und teuer für eine Realisierung verworfen.[1]
Das Interesse an Hyperschallwaffen war in den Folgejahrzehnten eher gering. Zwar wurde an dem Thema weiter geforscht, aber keine Waffensysteme wurden bis zur Anwendbarkeit entwickelt. Stattdessen wurden Ballistische Raketen und Marschflugkörper genutzt, die die jeweiligen Anforderungen besser erfüllten. Im Zweiten Weltkrieg wurde von deutschen Wissenschaftlern die Raketentechnologie wegweisend weiterentwickelt und von den Siegermächten übernommen. In der Folge wurden mit Raketen Geschwindigkeitsrekorde aufgestellt, die auch in den Bereich der Hyperschallgeschwindigkeit fallen. Etwa erreichte man mit der North American X-15 bereits in den 1960ern Mach 6.7. Die USA und Sowjetunion entwickelten mit Interkontinentalraketen als Trägersysteme für nukleare Sprengköpfe, die beim Wiedereintritt Geschwindigkeiten von über Mach 20 erreichen können. Parallel dazu wurden Strahltriebwerke entwickelt. Diese werden in Marschflugkörpern verwendet, die etwa konventionelle Sprengköpfe tragen.[1]
Im Bereich der Hyperschallwaffen betrieben die Vereinigten Staaten von Amerika in den 1950er/1960er-Jahren mit Dyna-Soar ein Projekt zur Entwicklung eines hyperschallschnellen Gleiters, welches aber bereits 1963 eingestellt wurde.[2]
In den frühen 2000er-Jahren rückten Hyperschallwaffen wieder in das Interesse der Militärs. Nach den Terroranschläge am 11. September 2001 suchten die Vereinigten Staaten von Amerika nach einer Möglichkeit ohne den Einsatz von Interkontinentalraketen (ICBMs) globale, schnelle Angriffe etwa gegen Terroristenstellungen durchführen zu können. Konventionell bestückte ICBMs wären hierfür zwar auch geeignet, jedoch wurden Verwechslungen mit einem Atomschlag befürchtet.[2] Durch den Rückzug der USA 2002 aus dem ABM-Vertrag, der die Verwendung von Raketenabwehrsystemen begrenzte, und dem damit ermöglichten Aufbau einer Raketenabwehr durch die USA im Zuge ihrer National Missile Defense wurden Hyperschallwaffen auch für Russland und China interessant. Diese sahen durch die erhöhte Abwehrmöglichkeiten der USA gegen ICBMs ihre Zweitschlag-Möglichkeiten gefährdet, Hyperschallwaffen lassen sich von den bisherigen Abwehrsystemen der USA nicht abwehren.[1]
Einteilung
Es können zwei verschiedene Arten von Hyperschallwaffen unterschieden werden:[3][4]
- Hypersonic cruise missiles: Marschflugkörper mit Scramjetantrieb.
- Hypersonic glide vehicles (HGV): Gleitflugkörper ohne eigenen Antrieb, die von Raketen auf die notwendige Höhe und Geschwindigkeit gebracht werden.
Vergleich zu anderen Waffensystemen
Diese Art der Gefechtsflugkörper ist vor allem wegen ihrer hohen Geschwindigkeit und Manövrierbarkeit nicht mit bisheriger Flug- und Raketenabwehr abfangbar. Im Gegensatz zu den meist nur mit Überschallgeschwindigkeit fliegenden Marschflugkörpern sind sie viel schneller; im Gegensatz zu ballistischen Raketen sind die Flugbahnen der manövrierbaren Flugkörper nicht frühzeitig berechenbar. Damit besteht eine viel größere Bedrohung als bei bisherigen Waffen. Auf der anderen Seite erzeugt die große Reibung mit der Erdatmosphäre bei hohen Geschwindigkeiten Hitze und ionisiertes Gas (Plasma), was zur Erkennung von Hyperschallwaffen führen kann. Auch stört das Plasma die übliche Kommunikation mit der Bodenstation oder Navigations- und Kommunikationssatelliten.
Aktuelle Entwicklungsprojekte und einsatzfähige Typen
Die Nuklearmächte Russland, China und die USA nehmen bei der Entwicklung von Hyperschallwaffen eine führende Rolle an.[3]
Vereinigte Staaten
Die USA betrieben in den 1950er/1960er-Jahren mit Dyna-Soar ein Projekt zur Entwicklung eines hyperschallschnellen Gleiters, verfolgten das Thema aber nicht intensiv.
Erst in den 2000er-Jahren stieg das Interesse an Hyperschallwaffen wieder, speziell mit dem Prompt Global Strike Rüstungsprogramms. Demonstrationsprojekte in diesem Programm waren etwa Boeing X-51 oder das 2013 eingestellte Hypersonic Technology Vehicle 2.
Laut einem Bericht des Congressional Research Service von 2021 betreibt das US-Militär mehrere Hyperschallwaffen-Forschungsprojekte, darunter:[5]
- U.S. Navy Conventional Prompt Strike (CPS): Schiffsgestützter Hyperschall-Gleiter mit Boosterraketen; Der Gleiter common glide vehicle ist abgeleitet vom 2011 und 2017 getesteten Mach-6-Prototyp Alternate Re-Entry System von Sandia National Laboratories, die Booster werden separat entwickelt
- U.S. Army Long-Range Hypersonic Weapon (LRHW): Hyperschall-Gleiter mit Boosterraketen; nutzt wie CPS das common glide vehicle und das Booste-System der Navy; vorgesehene Reichweite von rund 2250 km
- U.S. Air Force AGM-183 Air-Launched Rapid Response Weapon (ARRW, pronounced "arrow"): Prototyp eines luftgestützten Hyperschall-Gleiters mit Boosterraketen; Durchschnittsgeschwindigkeit von Mach 6,5 bis 8 eine Flugreichweite von rund 1600 km; B-52-Bomber sollen mit 4 ARRWs bestückt werden können
- U.S. Air Force Hypersonic Attack Cruise Missile (HACM): Luftgestützter Marschflugkörper, B-52-Bomber sollen mit 20 oder mehr HACMs bestückt werden können
- DARPA Tactical Boost Glide (TBG): Demonstrationspprojekt eines luftgestützten Hyperschall-Gleiters mit Boosterraketen für Mach 7+
- DARPA Operational Fires (OpFires): Bodengestützte Hyperschall-Gleiter auf Basis von TBG
- DARPA Hypersonic Air-breathing Weapon Concept (HAWC, pronounced "hawk"): Demonstrationspprojekt eines luftgestützte Marschflugkörpers
Vermutlich 2023 werden die USA ihre ersten Hyperschall-Langstreckenwaffen in Betrieb nehmen. Im Gegensatz zu China und Russland haben die USA den Besitz nuklearfähiger Hyperschallwaffen öffentlich bis auf weiteres ausgeschlossen.[3]
Russland
Russland forschte seit den 1980er-Jahren an Hyperschallwaffen, erhöhte seine Bemühungen seit 2001 deutlich als Reaktion auf die US-amerikanischen Abwehrmöglichkeiten.[4]
Russland verfügt über mehrere Hyperschallwaffen-Programme:
- Awangard: Nuklear bestückter Hyperschall-Gleiter, der per ICBM (Stand 2021 mit der SS-19 Stiletto, möglicherweise zukünftig mit der RS-28 „Sarmat“) gestartet werden soll, eine Einführung ist nach Verzögerungen für 2022 angesetzt.[4]
- SS-N-33 Zirkon: Schiffsgestützte Marschflugkörper zur Bekämpfung von Land- und Seezielen, Geschwindigkeiten zwischen Mach 6 und Mach 8. Nach US-Geheimdienst-Berichten ist eine Einführung 2023 zu erwarten.[4]
- Ch-47M2 Kinschal: Luftgestützte Rakete, Abwandlung der Iskander-Rakete, die Geschwindigkeiten bis zu Mach 10 erreichen soll. 2018 erfolgreich mit einer MiG-31 getestet und vermutlich einsatzbereit (Stand 2021)[4]
China
Wie Russland reagiert China mit seinen Hyperschallwaffenprogrammen auf die Abwehrmöglichkeiten der USA.[4]
Seit 2014 testete China erfolgreich DF-ZF (früher als WU-14 bezeichnet), ein Hyperschall-Gleitflug-Gefechtskopf für ICBMs. Die Interkontinentalrakete DF-17 ist speziell für die Verwendung solcher Hyperschallwaffen ausgelegt. Nach Einschätzung von US-Geheimdiensten befindet sich diese Waffe seit 2020 im Einsatz.[4]
Mit Starry Sky-2 (auch Xing Kong-2) testete China im August 2018 ein anderes Konzept mit Antrieb. Die Einsatzfähigkeit ist nicht vor 2025 zu erwarten.[4]
Indien
Indien kooperiert mit Russland wie bereits bei der dem Überschall-Marschflugkörper BrahMos bei der Entwicklung eines Mach-7-Marschflugkörper BrahMos II. Eine Einsatzfähigkeit des BrahMos II war für 2017 geplant, durch Verzögerungen ist mit einer Einführung zwischen 2025 and 2028 zu rechnen.[4] Indien besitzt seit 2005 mit dem HSTDV (Hypersonic Test Demonstration Vehicle) auch ein eigenes Hyperschallwaffenprogramm. 2019 und 2020 wurden erfolgreich ein Mach-6-Scramjet getestet.[4] Als Booster beim HSTDV dient eine Agni-I-Rakete.[6]
Frankreich
Frankreich forscht seit dem 1990ern an Hyperschall-Technologie, zwischen 2003 bis 2015 lief das LEA-Flugprogramm mit vier erfolgreichen Versuchsflügen mit Geschwindigkeiten zwischen Mach 4 und Mach 8.[7] Eine Entwicklung von Waffen rückte erst in neuerer Zeit in das Interesse Frankreichs, für weitere Entwicklungen kooperiert es mit Russland.[4] Frankreich plant ihre auch nuklear bestückten ASMP-Lenkwaffe durch Marschflügkörper ASN4G zu ersetzen, die mit dem V-max (Experimental Maneuvering Vehicle) Programm auch für Hyperschallgeschwindigkeiten modifiziert werden sollen.[4][8]
Frankreich und Großbritannien haben Anfang März 2022 angekündigt, gemeinsam eine Hyperschallwaffe zu entwickeln.[9]
Japan
In Japan laufen Entwicklungen an der Hypersonic Cruise Missile (HCM) und dem Hyper Velocity Gliding Projectile (HVGP). HVGP ist zur Bekämpfung von Flugzeugträgern und zum Flächenbombardement vorgesehen, eine Indienststellung wird für 2026 erwartet. Eine Einführung für HCM ist hingegen für 2030 angesetzt.[4]
Deutschland
Deutschland testete 2012 mit dem SHEFEX II erfolgreich ein Versuchsflugzeug, seitdem zog Deutschland die Finanzierung des Programms zurück. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird aber im Zuge des ATLLAS-II-Projekts weiter an Hyperschallflugzeugen für Mach 5 bis 6 geforscht.[4]
Die Firma MBDA Deutschland entwickelt seit 2019 eine Hyperschall-Waffe für die Bundeswehr.[10]
Nordkorea
Ende September 2021 testete Nordkorea laut Angaben der staatlichen Nachrichtenagentur KCNA erstmals eine Hyperschallwaffe namens Hwasong-8. Südkoreas Militär antwortete, dass deren gemessene Geschwindigkeit und andere Merkmale darauf hindeuteten, dass sie noch in einem frühen Entwicklungsstadium sei.[11]
Einzelnachweise
- David Wright, Cameron Tracy: The Physics and Hype of Hypersonic Weapons, 1. August 2021, in: Scientific American
- Cameron L. Tracy, David Wright: Don't Believe the Hype About Hypersonic Missiles. In: IEEE Spectrum, 5. Februar 2021.
- Dominika Kunertova: Wunderwaffen oder überschätzte Technologie? Die neuen Hyperschall-Systeme der Grossmächte schaffen zusätzliche Risiken. In: nzz.ch, Neue Zürcher Zeitung. 5. Juli 2021, abgerufen am 20. September 2021.
- https://crsreports.congress.gov/product/pdf/R/R45811
- Congressional Research Service: Hypersonic Weapons: Background and Issues for Congress
- https://theprint.in/defence/drdo-test-fires-futuristic-missile-tech-but-its-success-is-in-doubt/249386/
- https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a593055.pdf
- https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/00963402.2019.1556003?needAccess=true&
- Caleb Larson: France and the United Kingdom Want to Build Hypersonic Missiles Together. 1. März 2022, abgerufen am 1. März 2022 (englisch).
- Gerhard Hegmann: Deutsche Hyperschallwaffen gegen „Bedrohungen der konkreten Art“ In: Welt, 6. Juni 2019.
- Nordkorea testet erstmals Hyperschallrakete. In: Frankfurter Allgemeine. 29. September 2021, abgerufen am 3. Oktober 2021.