The most important document in the history of stealth aircraft was not written in California or at a secret desert airfield. It was written in Moscow, in Russian, by a Soviet physicist — and the Soviet Union let it go abroad because it decided the work was of no military use whatsoever. His name was Pyotr Ufimtsev, and without him there might be no F-117, no B-2, and no modern stealth at all.
Ein Aufsatz über Ränder
1962 veröffentlichte Ufimtsev eine umfangreiche theoretische Arbeit mit dem wenig vielversprechenden Titel Methode der Randwellen in der physikalischen Beugungstheorie. Es handelte sich um reine Mathematik: eine Methode zur präzisen Berechnung der Streuung elektromagnetischer Wellen – einschließlich Radarwellen – an Kanten und Flächen von Körpern. Für das damalige sowjetische Militär sah es nach abstrakter akademischer Physik ohne erkennbaren Waffeneinsatz aus, weshalb es keine Einwände gegen die Veröffentlichung gab.
1971 übersetzte die Abteilung für ausländische Technologie der US-Luftwaffe auf der Wright-Patterson Air Force Base das Buch ins Englische. Und dort verblieb es in der Fachliteratur, bis es von der richtigen Person gelesen wurde.
Der Ingenieur, der verstand, was es bedeutete
Diese Person war Denys Overholser, Overholser, ein Radarspezialist bei Lockheeds legendärer Skunk Works, arbeitete Mitte der 1970er Jahre an der Entwicklung eines radarunsichtbaren Flugzeugs. Das Problem war teuflisch: Niemand konnte zuverlässig vorhersagen, wie Radarstrahlen von einer komplexen dreidimensionalen Form reflektiert würden. Beim Lesen von Ufimtsev erkannte Overholser, dass der sowjetische Physiker ihm bereits das nötige Werkzeug geliefert hatte. Dessen Gleichungen ermöglichten es, die Radarreflexion einer aus flachen Platten bestehenden Form zu berechnen – und diese Form so zu gestalten, dass die Reflexionen überall hin gerichtet wurden, nur nicht zurück zum feindlichen Radar.
Da die damaligen Computer nur ebene Flächen verarbeiten konnten, sah das resultierende Flugzeug wie ein facettierter Edelstein aus. Dieses Flugzeug war die F-117 Nighthawk. Overholser bezeichnete Ufimtsev später bekanntlich als den wahren Vater der Tarnkappentechnik. Die Geschichte des unansehnlichen kleinen Prototyps, der die Funktionsfähigkeit des Ganzen bewies, wird in unserem Artikel über … erzählt. Haben Sie Blau?.
Die große Ironie
Dieselbe Theorie untermauerte später die sanfte Kurve. B-2 Spirit, Sobald Computer leistungsstark genug waren, um gekrümmte Oberflächen zu modellieren, … Anders ausgedrückt: Die mathematische Grundlage der gesamten ersten Generation amerikanischer Tarnkappenflugzeuge – jener Maschinen, die eines Tages gegen sowjetische Luftverteidigungssysteme fliegen sollten – stammte aus einem frei zugänglichen Buch eines sowjetischen Wissenschaftlers.
Und Ufimtsevs Geschichte hat eine passende Schlusswendung. Nach dem Kalten Krieg zog er in die Vereinigten Staaten und nahm eine akademische Stelle an der Universität von Kalifornien an. UCLA in Kalifornien – wo er lebte und lehrte – hatte sich sein Werk still und leise verändert.
Es ist eine der großen Was-wäre-wenn-Fragen des Kalten Krieges: Hätte ein einziges sowjetisches Prüfgremium entschieden, dass eine Abhandlung über Radargrenzen geheimhaltungswürdig sei, sähe die moderne Luftstreitmacht möglicherweise ganz anders aus.
Verwandte Fragen
Wer hat die Tarnkappentechnologie erfunden?
Die Tarnkappentechnologie hat keinen einzelnen Erfinder, ihre mathematische Grundlage stammt jedoch vom sowjetischen Physiker Pjotr Ufimzew. In seiner 1962 veröffentlichten Arbeit berechnete er, wie Radarwellen an Kanten und flachen Flächen gestreut werden. Dies ermöglichte es Ingenieuren, Formen zu entwerfen, die Radarwellen von ihrer Quelle ablenken. Lockheeds Skunk Works nutzte seine Gleichungen, um das erste einsatzfähige Tarnkappenflugzeug zu bauen. F-117 Nighthawk.
Wer war Pjotr Ufimzew?
Pjotr Ufimzew war ein sowjetischer Physiker, dessen Arbeit die mathematischen Grundlagen für Tarnkappenflugzeuge schuf. 1962 veröffentlichte er "Die Methode der Kantenwellen in der physikalischen Beugungstheorie", in der er beschrieb, wie Radarwellen an Kanten und Flächen gestreut werden. Da das sowjetische Militär darin keinen militärischen Nutzen sah, wurde die Arbeit öffentlich publiziert. Nach dem Kalten Krieg emigrierte er in die Vereinigten Staaten und lehrte an der UCLA.
Was ist die Methode der Randwellen in der physikalischen Beugungstheorie?
Es handelt sich um eine theoretische Arbeit des sowjetischen Physikers Pjotr Ufimzew aus dem Jahr 1962, die mathematisch beschreibt, wie elektromagnetische Wellen, einschließlich Radarwellen, an Kanten und Flächen von Körpern gestreut werden. Damals als abstrakte akademische Physik betrachtet, wurde sie 1971 von der US-Luftwaffe frei veröffentlicht und ins Englische übersetzt und bildete später die Grundlage für die Entwicklung von Tarnkappenflugzeugen.
Wie wurde die F-117 Nighthawk konstruiert?
Die facettierte Form der F-117 Nighthawk wurde mithilfe von Gleichungen des sowjetischen Physikers Pjotr Ufimzew entworfen. Lockheed-Radarspezialist Denys Overholser erkannte, dass Ufimzews Mathematik die Reflexion von Radarwellen an flachen Oberflächen vorhersagen konnte. Dadurch konnten die Konstrukteure jede Oberfläche so anwinkeln, dass die Radarwellen von feindlichen Empfängern weggelenkt wurden. Der Jet kam später im Kampfeinsatz zum ersten Mal zum Einsatz. F-117 bombardierte Panama im Jahr 1989.
Warum hat die F-117 eine facettierte, kantige Form?
Die kantige, facettierte Form der F-117 entstand, weil Computer der 1970er-Jahre Radarreflexionen nur von flachen, nicht aber von gekrümmten Oberflächen berechnen konnten. Mithilfe von Ufimtsevs Gleichungen konstruierte Lockheed jede einzelne Facette so, dass sie Radarstrahlen von ihrer Quelle weglenkte. Spätere Tarnkappenflugzeuge, darunter der Nurflügler B-2 Spirit, verwendeten glatte Kurven, sobald Computer diese modellieren konnten.
Hat die Sowjetunion bei der Entwicklung amerikanischer Tarnkappenflugzeuge mitgewirkt?
Unbeabsichtigt ja. Die mathematische Grundlage des ersten amerikanischen Tarnkappenflugzeugs stammte aus einer 1962 frei zugänglichen Arbeit des sowjetischen Physikers Pjotr Ufimzew. Das sowjetische Militär hielt sie für rein akademisch und ohne militärischen Nutzen, weshalb sie im Ausland veröffentlicht und 1971 von der US-Luftwaffe übersetzt wurde. Lockheed nutzte sie anschließend zur Entwicklung von Flugzeugen, die sowjetische Luftverteidigungssysteme überwinden sollten.
Wer war Denys Overholser?
Denys Overholser war Radarspezialist bei Lockheeds Skunk Works und erkannte Mitte der 1970er Jahre, dass die Gleichungen des sowjetischen Physikers Pjotr Ufimzew das Problem der Vorhersage der Radarreflexion an komplexen Formen lösen konnten. Seine Erkenntnis ermöglichte die facettenreiche Konstruktion des F-117 Nighthawk, das erste einsatzfähige Tarnkappenflugzeug.
Was war Amerikas erstes einsatzfähiges Tarnkappenflugzeug?
Die Lockheed F-117 Nighthawk war Amerikas erstes einsatzfähiges Tarnkappenflugzeug. Ihre facettierte Form basierte auf den Beugungsgleichungen des sowjetischen Physikers Pjotr Ufimzew, die von Lockheeds Skunk Works angewendet wurden. Weitere Tarnkappenprogramme folgten, vom B-2 Spirit-Bomber bis hin zum eingestellten Projekt der US Navy. A-12 Avenger II.
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