Highlights der Deutschen Bundeswehr-Luftwaffe

 

 

 

Der Starfighter F104G ab 1960

 

 

Die Luftwaffe der deutschen  Bundeswehr wurde und wird für ihren Auftrag zur Landesverteidigung sowie für den Einsatz in der NATO (North Atlantic Treaty Organization) mit den jeweils aktuellen Flugzeugen der Kategorie Jagdbomber, Abfangjäger oder Aufklärer ausgerüstet. Nach Gründung der Luftwaffe 1956  kamen die Jets vom  Type                     F84F                 F86F                     „G91“

bis in die 60er Jahre, z.T. bis 1978, zum Einsatz. Ende der 50er Jahre erfolgte die Ablösung durch den Starfighter, den die US Air Force als den modernsten und besten Militär-Jet  der Welt vorstellte. Beeindruckt von den Leistungen der F104C bzw. der F104A (US Air Force-Version) waren viele NATO-Länder und darüber hinaus manche Länder der westlichen Welt. Die Bundesrepublik Deutschland erkannte in dem Jet das „Allzweck-Flugzeug“ moderner Prägung mit den Eigenschaften als Bomber, als Abfangjäger und als Aufklärer. So wurde von dem Flugzeughersteller „ Lockheed Aircraft Corporation“ die Version F104G (G =Germany) geschaffen, die nach den Anforderungen der Luftwaffe mit der entsprechenden Ausrüstung bestückt, dann den Einsatzzweck definierte.

 Ein leistungsstarkes Triebwerk, Type J79 von General-Electronic ,sorgte für den gewünschten Schub und ein leistungsstarker Pilot sorgte für den Einsatzerfolg. Von 1960 bis 1987 hatte die Luftwaffe und die Marine  in der Summe 916 Starfighter F104G übernommen.
Leider ist an dieser Stelle auch zu erwähnen: so einmalig die Leistungen des Fluggerätes in den 60er Jahren waren, so einmalig waren auch die Verluste  (Abstürze). Von den 916 Jets gingen etwa 1/3 (292 Stück) der Flugzeuge durch Unfälle verloren. Und 108 Bundeswehr-Piloten haben ihr Leben verloren.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F84F

 

 

 

 

 

 

 

 

F86F

 

 

 

 

 

 

 

 

G91

 

        Techn. Daten des Starfighters F 104 G:
        Länge: 16,66 m, Flügelspannweite: 6,36 m
        Einsatzradius: 670 km und 1.700 km mit Zusatztanks

        max. Startgewicht: 13 t


Anzahl Triebwerk: 1 x J79-GE-11A Strahltriebwerk
mit Nachbrenner
max. Geschwindigkeit: Mach 2,0 (ca. 2.200 km/h)
Anf. Steiggeschwindigkeit: 240 m/s
max. Flughöhe: 15 km

 

 

 

 

                                    F 104 G                                                        Cockpit F 104 G                                               F 104 G

 

 

Der Eurofighter um 2010

 

 

Nach dem Starfighter kamen in der Deutschen Luftwaffe die Kampf-Jets vom Type „Phantom II und Tornado“ zum Einsatz, die im Gegensatz zum Starfighter mit zwei Triebwerken und mit zwei Piloten ausgerüstet sind. Die letzte Phantom wird voraussichtlich 2012 ausgemustert und der Tornado bleibt noch im Einsatz.

 

 

Der Tornado ist ein kampffähiges Allwetter-Flugzeug, das in der Deutschen Luftwaffe bevorzugt zur Aufklärung aus der Luft eingesetzt wird. Zu den Besonderheiten des  Jets zählt die Fähigkeit zu extremen Tiefflügen bis 30 m über dem Boden. Zur Luftaufklärung sind unter dem Rumpf Sensoren und eine ,nach allen Seiten schwenkbare, hochauflösende Kamera montiert.
Zur Selbstverteidigung und zur Zerstörung von feindlichen Radaranlagen oder jegliche Art von Ortungseinrichtungen verfügt der Tornado über ein Waffensystem aus Bordkanonen, Luft-Luft-Raketen, Luft-Boden-Raketen und Marschflugkörpern.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phantom II

 

 

 

 

 

 

 

 

Tornado

 

Die Neuentwicklung eines europäischen Kampf-Jets begann schon in den 80er Jahren und hatte  mit den beteiligten Ländern sowie in den Flugzeug-Leistungsprofilen teilweise unvereinbare Anforderungen. Gemeinsam konnten jedoch die  Partnerländer Deutschland, Großbritannien, Italien und Spanien die Anforderungen für ein neues, zukunftsorientiertes Flugzeug definieren ,entwickeln und bauen. Das Mehrzweckkampfflugzeug „Eurofighter“ bzw. die internationale Bezeichnung „Eurofighter Typhoon „ erreichte 2006 die vollständige Luft-Luft-Fähigkeit und wurde ohne Beschränkung zugelassen . Wie die Phantom und der Tornado ist der Eurofighter mit zwei Triebwerken ausgerüstet. Die beiden Triebwerke vom Type „EJ 200“ erzeugen eine Schubkraft die 2 ½ bis 3x größer ist als die vom Starfighter . Damit kann der Eurofighter auch dauerhaft ohne Nachbrenner oberhalb der Schallgrenze fliegen.

Und durch den Einsatz modernster Technologie kann ein Pilot die vielfältigen und komplexen Aufgaben zum führen des Flugzeuges, der Navigation, bzw. für die gesamten Avionik (elektronische Flugzeugausrüstung) oder den Waffeneinsatz, erbringen.

Zur Flugzeugführung ist z.B. der Autopilot zu den üblichen Funktionen wie Höhe, Flugrichtung, Fluggeschwindigkeit oder Flugweg einnehmen und halten, mit zusätzlichen Möglichkeiten ausgerüstet wie z.B. mit

  • automatischer Angriff auf ein Ziel,
  • automatischer Abfangkurs,
  • automatisches Abfliegen von Wegpunkten,
  • automatischer Landeanflug.

Dem Pilot werden wichtige Informationen und Flugdaten in das Helmvisier eingeblendet oder akustisch/verbal  in den Helm übertragen, wenn er seinen Blick von den Flugzeuginstrumenten abwendet oder diese mit Spracheingabe anfordert. Auch ist es möglich den Pilotenhelm mit zwei Nachtsichtkameras zu bestücken und das Bild auf das Helmvisier zu projizieren. Anzeigen auf Displays , Einstellungen  eines Funkkanals oder die Anweisung zum Ein- oder Ausschalten einer Funktion usw., können über eine Spracherkennung getätigt werden, so dass keine Bedienung mit den Händen erforderlich ist.

Um nicht durch Radarwarnempfänger entdeckt zu werden, fliegt der Eurofighter grundsätzlich im EMCON-Modus (Emission Control) mit abgeschaltetem Radar. Das Aufspüren von Zielen findet dabei ausschließlich mit passiven Erfassungseinrichtungen (Praetorian, PIRATA oder das CAPTOR-Radar) und über befreundete Einheiten (beispielsweise AWACS) statt. Mit Datenlinks werden die Feindpositionen an alle eigene am Einsatz beteiligten Einheiten übertragen. Die im Eurofighter installierten Sensoren, Computer, komplexe und hoch intelligente Datenverarbeitung sowie die rechnergestützten Steuer- und Informationskomponenten verleihen dem Flugzeug Leistungen und Eigenschaften von höchstem Niveau und größter Präzession mit  einer sehr hohen Sicherheit für Pilot und Material.

 

Der Pilot erfährt so zur Führung des Fluggerätes oder des Waffeneinsatzes ein Höchstmaß  an Unterstützung und technische Assistenzfunktionen, die einen sicheren und erfolgreichen Einsatz ermöglichen.

Hier ein Beispiel zur Steuerung der Flugbewegungen.

Die Steuerung erfolgt über ein digitales, vierfach redundantes Fly-by-Wire- System, das die vom Piloten am Steuerknüppel ausgeführten Bewegungen über Sensoren aufnimmt. Somit steuert der Pilot nicht direkt die Ruderanlage an, sondern gibt den Flugkontrollcomputern die Fluglage vor, für die dann die optimalen Ruderstellungen abhängig von Fluglage, Geschwindigkeit, Luftdruck und Temperatur errechnet und die Ruder entsprechend angesteuert werden. Die vier vorhandenen Rechner verarbeiten die Eingabedaten und geben die Steuersignale über zwei redundante Hydrauliksysteme an die Aktuatoren (Flächen, Klappen, Fahrwerk usw.) weiter.

Mit hohem Aufwand wurde der Eurofighter mit Schutzmaßnahmen gegen feindliche Einwirkungen oder feindliche Ortung ausgerüstet.

Das Defensive Aids Sub-System (DASS), auch als Praetorian bezeichnet, ist das automatische Selbstschutzsystem des Eurofighters . Es ortet Signale in einer 360°-Sphäre um das Flugzeug herum mit allen zur Verfügung stehenden Mitteln, die dann im Defensive Aids Computer (DAC) analysiert werden. Bei identifizierten Gefahren löst das DASS vollautomatisch Gegenmaßnahmen aus, kann aber auch vom Piloten übersteuert werden.

Das DASS zählt zu den leistungsfähigsten Selbstschutzsystemen für Mehrzweckkampfflugzeuge. Kernstück des Systems sind die ESM/ECM-Pods an den Flügelspitzen. Der Defensive Aids Computer stellt bei identifizierten Bedrohungen auch die Waffenreichweite des Gegners auf einem Monitor oder der Moving Map dar, zusammen mit anderen Sensordaten. Verbal als auch durch einfache Töne wird auf bestehende Bedrohungen hingewiesen. Das DASS ist eines der teuersten Avionikkomponenten des Eurofighters .

 

Techn. Daten des Eurofighters:

Länge: 15,96m, Flügelspannweite: 10,95m 
Einsatzradius
: 1.390 km mit Zusatztanks
max. Startgewicht: 
23 t,
max. Flughöhe:
16 km 

 

 

 


 Anzahl Triebwerk:
2 x EJ200 Strahltriebwerk mit  Nachbrenner
 max. Steiggeschwindigkeit: 315 m/s.
 max. Geschwindigkeit: Mach 2,0 (ca. 2.200 km/h)     
 Besatzung
: 1 Pilot

 

Eurofighter

  

  

            Eurofighter

 


 

Bilanz

 

Mehrzweckkampfflugzeug um 1960

Die mit dem Starfighter in den 60er Jahren erreichten Leistungen der Fluggeschwindigkeit, der Steiggeschwindigkeit, der Flughöhe, der Avionik, der Radartechnik und der Flugzeugbewaffnung waren ohne Zweifel eine Meisterleistung der technischen Entwicklung. Damit wurden Maßstäbe gesetzt, die mit dem technischen Stand der eingesetzten Jets  wie F86, G91 oder MIG15 nicht erreichbar waren. Das Militär sowie die Flugzeugindustrie  in Ost und West haben die technische Machbarkeit  und die daraus entstehende Überlegenheit  einer „Luftwaffe“ erkannt. So wurden nach dem Wettbewerbsprinzip die Leistungen für Mehrzweckkampfflugzeuge laufend erhöht bzw. neu entwickelt. Das Design-Prinzip „ein Triebwerk-ein Pilot“ kam an die Leistungsgrenze, nein, ich glaube diese Grenze wurde mit der Forderung nach immer mehr Funktionen und immer größeren Leistungen überschritten. Sicherheit und Zuverlässigkeit der Technik bzw. des Materials waren zu Gunsten der Leistungsfähigkeit nicht ausreichend geprüft. Zu erreichen waren die hohen Anforderungen und ein störungsfreier Flug nur, wenn Flugzeugtechnik, Triebwerk und Pilot fehlerfrei funktionierten.

Eine einfache Betrachtung  von Triebwerk und Pilot lassen  Risiken  erkennen, die  einen Einsatzerfolg gefährden, eventuell den Verlust des Flugzeuges oder sogar den Verlust des Piloten zur Folge haben, wenn ein Defekt  am Triebwerk auftritt oder der Pilot fehlerhaft bzw. nicht schnell genug reagiert.


Am Beispiel „Starfighter F104G“ ist folgende Situation zu berücksichtigen :

  1. die Flugzeugkonstruktion (Rumpf und Tragflächen) ist so konzipiert, dass eine Fluggeschwindigkeit von Mach 2 (2fache Schallgeschwindigkeit) erreicht werden kann. Gleitflugeigenschaften sind mit dem Tragflächendesigne kaum vorhanden.
  2. ein Triebwerk  hat die Schubleistung zu erbringen, um die hohe Flug- bzw. Steiggeschwindigkeit zu erreichen. Dementsprechend komplex  ist die Triebwerkssteuerung und die Triebwerksmaterialien wie Verdichterstufen, Antriebsturbine oder Schubdüse werden durch die hohe Leistung und der hohen Temperatur extrem belastet. Im Störungsfall  (Triebwerksausfall oder bei Schubverlust) ist kein zweites Triebwerk verfügbar.
  3. ein Pilot alleine hat das Flugzeug mit Triebwerk, Avionik und die Waffensysteme zu kontrollieren und zu bedienen. Abweichungen von  zulässigen Flugdaten, Triebwerksdaten oder Avionik sind an Hand der verschiedensten Anzeigen richtig zu bewerten. Zusätzlich ist der Einsatzauftrag erfolgreich auszuführen und die Position im Luftraum (Freund-/Feindverhalten) zu überwachen. Außer den Instrumenten im Cockpit hat der Pilot keine Unterstützung. Und alle Entscheidungen und Handlungen müssen unverzüglich erfolgen, denn das Flugzeug bewegt sich mit ca. 1.000 km/h , das sind  fast 300 m in einer Sekunde. Dem Pilot werden so exakte Kenntnisse über das Flugzeug, eine totale Konzentration, körperliche Höchstleitung und blitzschnelle Entscheidungen abverlangt.

Bemerkung: Die Erfahrungen mit so einem „Hightech - Waffensystem“ und den tragischen Verlusten, deren Ursachen nie veröffentlicht wurden, haben gezeigt, dass technische Lösungen nicht unbegrenzt angewendet werden können, ohne die Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie die Kontrolle und Bedienbarkeit lückenlos sicherzustellen. Da hilft dem Piloten im Cockpit auch keine Notfallanweisung in Buchform.

 

Mehrzweckkampfflugzeug um 2010

Erkenntnisse der Vergangenheit und der rasante technologische Fortschritt im Bereich der Digitaltechnik , der Automatisierung und der Computertechnik, leisten heute einen hohen Beitrag um Kampfflugzeuge effizient und kalkulierbar einzusetzen. Die erreichten Ergebnisse und Lösungen für die Zuverlässigkeit, der Präzision oder der Optimierung von Kontrollier- und Bedienbarkeit der Systeme sind nach heutigen Maßstäben teilweise schon bis zur Perfektion realisierbar.

Zur Betrachtung der Sicherheit zählt auch der Grundsatz, dass der Ausfall von einem Element nicht den Ausfall  der Gesamtfunktion zur Folge haben darf. Deshalb gehört zur jeder Risikofrage auch die Frage der Redundanz.

Der Eurofighter, einer der neuzeitlichen Militär-Jets um 2010, erfüllt  mit den  verwendeten/eingesetzten Hightech-Komponenten, ob Material, Apparatur oder Elektronik, alle geforderten Bedingungen. Die Funktionssicherheit der Apparaturen oder Aggregate ist so ausgeführt, dass grundsätzlich alle relevanten Einheiten doppelt bzw. mehrfach vorhanden sind. Gemeinsam erzielen die gedoppelten Systeme die maximale Leistung bzw. die maximale Bearbeitungs- und Verarbeitungsgeschwindigkeit. Bei Ausfall oder Störung einer Einheit übernimmt die noch funktionierende Einheit alle relevanten Funktionen, jedoch mit eigeschränkter Leistung /Geschwindigkeit.

Wie schon die Phantom II und der Tornado besitzt der Eurofighter zwei Triebwerke. Jedes einzelne Triebwerk erzeugt die notwendige Leistung für einen sicheren Flug. Die Hydraulik-Steuerkreise für Ruder, Fahrwerk usw. sind doppelt vorhanden. Computer und Datenverarbeitungseinheiten sind in zweifacher und teilweise bis zu vierfacher Ausführung installiert. Über drei Monitore im Cockpit erhält der Pilot umfangreiche Informationen von den Computern in graphischer Darstellung und Daten die vom Computer bereits ausgewertet oder bewertet wurden. Zusätzlich werden wichtige Informationen  akustisch in den Pilotenhelm übertragen.

Darüber hinaus wird der Pilot durch automatisierte Funktionen oder Assistenzfunktionen unterstützt. Wie z.B. in der Flugzeugführung durch den  Autopilot und Avionik oder  im Waffeneinsatz durch die Zielerfassung und das Waffenlenksystem, usw.

Dank den hochentwickelten Computersystemen wird der Pilot von vielen Aufgaben entlastet, so dass für ihn die vielfältigen, komplexen Funktionen und Aufgaben wieder kontrollierbar und beherrschbar sind.

Eine endgültige Bewertung über Zuverlässigkeit und Sicherheit des Eurofighters  ist zum jetzigen Zeitpunkt  noch zu früh. Jedoch zeigen die bisherigen Erfahrungen und die Kenntnisse über das gesamte Flugzeug-Design positive Ergebnisse , die sich voraussichtlich langfristig bestätigen.

 

Zukunft

Wie sich am Eurofighter zeigt, werden mit großer Zuverlässigkeit viele Überwachungsfunktionen , Steuerungen, Flugzeug- oder Waffenführung automatisiert. Ein aktives Handeln vom Pilot ist nicht erforderlich und der Prozeßablauf –erfassen-bewerten-entscheiden-handeln- wird oft wesentlich schneller und präziser ausgeführt.

So gehen die Entwicklungen intensiv in die Richtung, dass in Zukunft für bestimmte Aufgaben die Flugzeuge auch ohne Piloten eingesetzt werden können. Die Anfänge werden heute schon mit den „Drohnen“ praktiziert, die für passive(Erkundung) und aktive (Bekämpfung) Aufgaben erfolgreich verwendet werden. Der Pilot sitzt dabei nicht mehr im Cockpit, sondern in einem klimatisierten Raum bei einer militärischen Stabsstelle im „Control Center“.

 




Drohne "Predator" für Lufterkundung


 

 

 

 





Control Center zur Steuerung der Drohne
(
Ground Control)
 

 

 

 

Diese technischen Entwicklungen werden auch im zivilen Bereich interessante Anwendungen finden. Besonders die Möglichkeiten der Überwachung, Beobachtung, Erkundung, Ortung und der "real time-processing" (Echtzeitverarbeitung und Übertragung von Daten) bei Verkehrsüberwachungen, bei Großveranstaltungen, bei Waldbränden oder Naturkatastrophen oder zur Lenkung von Einsatzkräften, können zur besseren und schnelleren Beurteilung einer Situation beitragen. Ein breiter Anwendungsbereich wird sich auch deshalb bieten, da die Aufgaben auch von kleinen Fluggeräten, wie z.B. der Größe von Modellfliegern, erbracht werden können. Die gewünschte Flugdauer (Treibstoffmenge) und die technische Ausrüstung bestimmen primär die Größe des Fluggerätes.

 

 

 

 

 

 
 
 
 

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