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 :
- 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.
- 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.
- 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.
|
|
|
|
|