| Kurzinfo: Supercruise | |
|---|---|
| Definition | Anhaltender Überschallflug ohne Nachbrenner |
| Erster einsatzbereiter Jäger | F-22 Raptor (2005) |
| Überschallgeschwindigkeit | Mach 1,5+ (ca. 1.000 mph / 1.600 km/h) |
| Motor | 2x Pratt & Whitney F119-PW-100 |
| Schub (jeweils, trocken) | ca. 26.000 Pfund (geschätzt) |
| Kraftstoffeinsparungen im Vergleich zum Nachbrenner | Bis zu 40% weniger Treibstoffverbrauch bei Überschallgeschwindigkeit |
Die meisten Kampfflugzeuge können die Schallmauer durchbrechen. Man schaltet den Nachbrenner ein, leitet unverbrannten Treibstoff in den Auspuff, und der Jet schießt in einer orangefarbenen Flammenwolke über Mach 1 hinaus. Doch es gibt einen Haken: Der Nachbrenner verbraucht etwa dreimal so viel Treibstoff wie üblich. Aus einem Überschallflug wird genau das – ein Sprint mit Zeitlimit.
Die F-22 Raptor spielt in einer völlig anderen Liga. Ihre beiden Pratt & Whitney F119-Triebwerke beschleunigen den Jet allein mit Trockenschub auf über Mach 1,5 – ohne Nachbrenner, ohne Treibstoffverlust, ohne Zeitlimit. Lockheed Martin nennt das Überschallflug. Es ist der am meisten unterschätzte Vorteil im modernen Luftkampf.
Während alle anderen Kampfflugzeuge zwischen Geschwindigkeit und Reichweite wählen müssen, bietet der Raptor beides. Er kann ein Schlachtfeld mit Überschallgeschwindigkeit durchqueren, vor dem Feind eintreffen und hat dann noch genug Treibstoff, um weiterzukämpfen und zurückzukehren. Das verändert alles.
Was Supercruise tatsächlich bedeutet
Der Begriff ist präzise. Supercruise ist ein anhaltender Überschallflug ohne Nachbrenner. Jedes Flugzeug kann kurzzeitig Mach 1 überschreiten, indem es seinen Nachbrenner zündet. F-15, F-16, Eurofighter und Su-35 Sie alle tun es täglich. Doch sobald sie den Nachbrenner abschalten, zieht der Luftwiderstand sie wieder unter die Schallmauer. Sie können das nicht durchhalten.
Für den Überschallflug ist ein Triebwerk mit ausreichend Schubkraft erforderlich, um den transsonischen Widerstand ohne den enormen Schub des Nachbrenners zu überwinden. Das bedeutet ein grundlegend anderes Triebwerk – nicht einfach nur einen größeren Nachbrenner an ein altes Design angebaut. Das F119 wurde von Grund auf für diesen Zweck entwickelt und gilt bis heute als Goldstandard.
Der Eurofighter Typhoon kann unter bestimmten Bedingungen – saubere Konfiguration, geringe Treibstoffmenge, große Flughöhe – kurzzeitig Geschwindigkeiten über Mach 1 ohne Nachbrenner erreichen. Piloten und Ingenieure ziehen jedoch eine klare Trennlinie zwischen dieser Teilleistungsfähigkeit und der F-22, die im Kampfeinsatz mit vollem Waffenschacht routinemäßig Überschallgeschwindigkeit fliegt.
Der Motor, der die Gleichung veränderte
Das Pratt & Whitney F119-PW-100 ist das leistungsstärkste Kampfflugzeugtriebwerk, das jemals in einem Serienflugzeug verbaut wurde. Jede Einheit erzeugt schätzungsweise 26.000 Pfund Schub ohne Nachbrenner und über 35.000 Pfund mit Nachbrenner. Die genauen Werte sind geheim, aber entscheidend ist das Verhältnis: Das F119 erzeugt bereits vor dem Zünden des Nachbrenners eine enorme Leistung.
Dieser Schub, kombiniert mit der Konstruktion der F-22-Zelle – geringer Luftwiderstand, sorgfältig geformt für minimalen Überschallwellenwiderstand –, beschleunigt den Jet auf über Mach 1,5 im militärischen Leistungsbereich. Einige Piloten haben angedeutet, dass die tatsächliche Überschallgeschwindigkeit höher liegt, doch die Luftwaffe hält die genaue Zahl geheim.
Die Ingenieursleistung ist beeindruckend. Im Rahmen des Wettbewerbs um den Advanced Tactical Fighter (ATF) Ende der 1980er-Jahre mussten sowohl Lockheed als auch Northrop den Überschallflug demonstrieren. Lockheed kombinierte die YF-22 mit der F-119; Northrop flog die YF-23 sowohl mit der F-119 als auch mit der General Electric YF-120. Die YF-23 war wohl schneller – einige Schätzungen gehen von einer Überschallgeschwindigkeit von über Mach 1,6 aus –, doch Lockheed erhielt den Zuschlag aufgrund seiner Gesamtleistung. Die F-119 war jedoch in jedem Fall der klare Sieger.
Warum es im Kampf wichtig ist
Geschwindigkeit ist Energie. Energie bedeutet Handlungsspielraum. Ein Kampfflugzeug, das mit Mach 1,5 ankommt, verfügt über deutlich mehr kinetische Energie als eines, das mit Mach 0,9 ankommt. Das wirkt sich direkt auf die Reichweite der Rakete aus – eine Rakete, die von einer im Überschallflug befindlichen F-22 abgefeuert wird, übernimmt die Geschwindigkeit der Startplattform und erhöht so ihre effektive Reichweite um Dutzende von Kilometern im Vergleich zur gleichen Rakete, die von einem Unterschalljet abgefeuert wird.
Es verkürzt zudem den Entscheidungsprozess des Gegners erheblich. Erfasst Ihr Radar einen anfliegenden Jäger mit 600 Knoten, bleiben Ihnen nur wenige Sekunden zum Reagieren. Nähert sich derselbe Jäger mit über 900 Knoten – und ist er aufgrund seiner Tarnkappentechnik nicht auf dem Radar sichtbar –, verfliegen diese Sekunden. Die F-22 vereint Überschallflug mit dem geringsten Radarquerschnitt aller im Einsatz befindlichen Kampfflugzeuge. Diese Kombination ist verheerend.
Dann ist da noch die Treibstoffberechnung. Eine F-15, die ihren Nachbrenner zündet, um in den Überschallbereich zu fliegen, verbraucht Treibstoff in erschreckendem Tempo. Sie kann Mach 1,2 nur wenige Minuten halten, bevor sie die Geschwindigkeit reduzieren oder zum Startpunkt zurückkehren muss. Die F-22, die mit Mach 1,5 im Überschallflug unterwegs ist, verbraucht etwa die gleiche Menge Treibstoff pro Stunde wie ein konventioneller Kampfjet im Unterschallbereich. Sie kann ihre hohe Geschwindigkeit unbegrenzt beibehalten.
Vor dem Raptor: Concorde und die SR-71
Die F-22 war nicht das erste Flugzeug, das Überschallgeschwindigkeit erreichte. Die Concorde flog 27 Jahre lang mit Mach 2,04 über den Atlantik, nutzte dabei aber während der transsonischen Beschleunigungsphase Nachbrenner (im britischen Sprachgebrauch „Reheat“ genannt). Die SR-71 Blackbird erreichte Mach 3,2, ihre J58-Triebwerke arbeiteten jedoch bei hoher Geschwindigkeit als Staustrahltriebwerke – ein grundlegend anderes Antriebskonzept.
Die F-22 ist einzigartig, weil sie dies in der Größe eines Kampfjets, in Kampfjet-Höhen und mit voller Kampflast beibehält und dabei dennoch schwer ortbar ist. Die Concorde war ein 56 Meter langes Passagierflugzeug mit einer enormen Radarsignatur. Die SR-71 war unbewaffnet und flog über 24.000 Metern Höhe, um Bedrohungen auszuweichen. Der Raptor operiert mitten im umkämpften Luftraum und kämpft im Überschallflug.
Wer sonst kann es tun?
Die ehrliche Antwort: fast niemand, zumindest nicht auf demselben Niveau. Der Eurofighter Typhoon kann in sauberer Konfiguration niedrige Überschallgeschwindigkeiten erreichen. Der Dassault Rafale hat unter idealen Bedingungen kurzzeitig Überschallgeschwindigkeit erreicht. Der Saab Gripen Die E verfügt mit ihrem GE F414-Triebwerk möglicherweise nur über eine eingeschränkte Überschallflugfähigkeit.
Russland und China beanspruchen beide den Supercruise-Status für ihre Flugzeugprogramme der fünften Generation. Su-57 Das geplante Triebwerk Izdeliye 30 ist dafür ausgelegt, die derzeitigen Übergangstriebwerke AL-41F1 reichen dafür aber wahrscheinlich nicht aus. China beansprucht die J-20 Mit seinem WS-15-Triebwerk kann es Überschallgeschwindigkeit erreichen, doch die Entwicklung dieses Triebwerks verzögerte sich jahrelang.
Der F-35 Die Lightning II – das Schwestermodell der F-22 – kann nicht im Überschallflug fliegen. Ihr einzelnes F135-Triebwerk ist zwar das leistungsstärkste jemals gebaute Kampfflugzeugtriebwerk, gemessen am reinen Schub, doch der Luftwiderstand und die Einmotorenkonfiguration erlauben keinen dauerhaften Überschallflug ohne Nachbrenner. Dies war ein bewusster Kompromiss: Bei der F-35 wurden Sensorfusion, Reichweite und Wirtschaftlichkeit gegenüber maximaler Geschwindigkeit priorisiert.
Der Vorteil, über den niemand spricht
Überschallflug erregt nicht so viel Aufsehen wie Tarnkappentechnik. Es gibt keine spektakulären Fotos davon – eine F-22 im Überschallflug sieht genauso aus wie eine im Unterschallflug. Keine sichtbare Flamme, keine Stoßwellen, kein Kondensstreifen. Es ist ein unsichtbarer Vorteil, der möglicherweise der Grund dafür ist, dass er in öffentlichen Diskussionen über Luftüberlegenheit übersehen wird.
Doch Kampfpiloten übersehen das nicht. In Übungen beschreiben Raptor-Piloten regelmäßig die Fähigkeit, die Bedingungen jedes Gefechts zu diktieren – zu entscheiden, wann man sich nähert, wann man den Abstand vergrößert und wann man sich zurückzieht, und das alles bei Geschwindigkeiten, die andere Kampfflugzeuge nur in kurzen, treibstoffzehrenden Sprints erreichen können. Geschwindigkeit ist der älteste Vorteil im Luftkampf. Die F-22 hat sie einfach nachhaltig gemacht.
Quellen: US Air Force, Lockheed Martin, Pratt & Whitney, Air & Space Forces Magazine
Verwandte Fragen
Was ist Supercruise?
Supercruise ist anhaltender Überschallflug ohne Nachbrenner. Die meisten Kampfflugzeuge können kurzzeitig Mach 1 überschreiten, indem sie ihren Nachbrenner zünden, der unverbrannten Treibstoff in den Abgasstrahl einleitet und ihn etwa dreimal schneller verbrennt. Supercruise hingegen basiert auf einem Triebwerk mit ausreichend Schubkraft, um die Überschallgeschwindigkeit dauerhaft zu halten und so die Geschwindigkeit und Reichweite zu kombinieren, die mit Nachbrennern nicht möglich sind.
Welcher Kampfjet war der erste, der im Überschallflug fliegen konnte?
Die Lockheed Martin F-22 Raptor, die 2005 in Dienst gestellt wurde, war der erste einsatzfähige Kampfjet, der routinemäßig Überschallgeschwindigkeit erreichen konnte. Sie hält Mach 1,5 oder mehr allein mit Trockenantrieb, im Kampfgewicht und mit voll bestücktem Waffenschacht aufrecht – eine Fähigkeit, die kein anderer einsatzfähiger Kampfjet im regulären Dienst aufweist.
Wie schnell kann die F-22 Raptor ohne Nachbrenner fliegen?
Die F-22 Raptor kann ohne Nachbrenner mit Mach 1,5 oder mehr, also etwa 1.600 km/h, fliegen, und einige Piloten haben sogar noch höhere Geschwindigkeiten angedeutet. Diese Überschallgeschwindigkeit ohne Nachbrenner ermöglicht es ihr, … heimlicher Raptor Sowohl Geschwindigkeit als auch Reichweite ermöglichen es dem Schiff, ein Schlachtfeld im Überschallbereich zu durchqueren, dennoch zu kämpfen und wieder nach Hause zurückzukehren.
Welcher Motor treibt die F-22 Raptor an?
Die F-22 Raptor wird von zwei Pratt & Whitney F119-PW-100-Triebwerken angetrieben. Jedes Triebwerk erzeugt schätzungsweise 26.000 Pfund Schub ohne Nachbrenner und über 35.000 Pfund mit Nachbrenner, wobei die genauen Werte geheim bleiben. Das F119 ist das leistungsstärkste Kampfflugzeugtriebwerk, das jemals in einem Serienflugzeug verbaut wurde und bereits vor dem Zünden des Nachbrenners einen außergewöhnlichen Schub erzeugt.
Warum ist Überschallgeschwindigkeit im Luftkampf wichtig?
Überschallflug ist wichtig, weil Geschwindigkeit Energie bedeutet und Energie Handlungsoptionen eröffnet. Ein Kampfflugzeug, das mit Mach 1,5 ankommt, verfügt über deutlich mehr kinetische Energie als eines mit Mach 0,9. Dadurch erhöht sich die Reichweite einer Rakete um Dutzende Kilometer, da die Rakete die Geschwindigkeit ihrer Startplattform übernimmt. Außerdem verkürzt sich die Reaktionszeit des Gegners, und der Treibstoffverbrauch durch den Nachbrenner entfällt.
Kann auch ein anderer Kampfjet im Überschallflug fliegen?
Einige Flugzeuge, darunter der Eurofighter Typhoon, können unter idealen Bedingungen – sauberer Konfiguration, geringem Treibstoffvorrat und großer Höhe – kurzzeitig im Überschallflug sein. Ingenieure ziehen jedoch eine klare Trennlinie zwischen dieser begrenzten Fähigkeit und der F-22, die im Kampfeinsatz routinemäßig im Überschallflug ist. Der frühere Prototyp YF-23 soll sogar noch schneller im Überschallflug gewesen sein, verlor aber seinen Auftrag an die F-22.
Worin besteht der Unterschied zwischen Überschallgeschwindigkeit und Nachbrenner?
Ein Nachbrenner spritzt unverbrannten Treibstoff in den Abgasstrahl ein und erzeugt so einen kurzen, aber kraftvollen Schub. Dabei wird der Treibstoff etwa dreimal schneller verbrannt als normal. Dies ist nur für einen kurzen Überschallflug mit strengem Zeitlimit sinnvoll. Im Überschallflug ist kein Nachbrenner nötig: Der Grundschub des Triebwerks überwindet den Luftwiderstand und ermöglicht so einen dauerhaften Überschallflug ohne zusätzlichen Treibstoffverbrauch.
Welches Flugzeug konkurrierte im ATF-Programm mit der F-22?
Die Northrop YF-23 trat im Wettbewerb der US Air Force um den fortschrittlichsten taktischen Kampfjet gegen die Lockheed YF-22 an. Lockheed setzte die YF-22 mit dem Pratt & Whitney F119-Triebwerk ein; Northrop die YF-23 sowohl mit dem F119 als auch mit dem General Electric YF120. Die YF-23 war wohl schneller, doch Lockheed überzeugte durch seine Gesamtleistungsfähigkeit. fünfte Generation F-22.
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