Was hinter der Entwicklung der Hyperschallwaffen steckt
Russland will neuartige Hyperschallraketen in der Ukraine eingesetzt haben. Doch was können die scheinbar unbezwingbaren Hyperschallwaffen wirklich?
(Bild: US Air Force)
- Alexander Stirn
Der Krieg in der Ukraine bringt leider auch den Einsatz ungewöhnlicher neuer Vernichtungsmittel mit sich. So behauptet Moskau, in dem Konflikt erstmals Hyperschallwaffen gegen angeblich militärische Ziele eingesetzt zu haben. Doch wie leistungsfähig sind diese Systeme und wie gefährlich für die Zivilbevölkerung?
Die chinesische Version der vermeintlichen Wunderwaffe wurde im Oktober 2019 stolz der Öffentlichkeit präsentiert. Sie wirkte unscheinbar: spitze weiße Nase, schlanker mattgrün lackierter Körper, dazu ein paar Stummelflügel. Optisch irgendwie eine Mischung aus Windkanalmodell und überdimensionalem Papierflieger. Doch die Waffe, bei der Parade zum 70. Geburtstag der Volksrepublik in 16-facher Ausfertigung aufgefahren, hat es in sich. Sie soll ihre Ziele mit zehnfacher Schallgeschwindigkeit ansteuern, mit mehr als 12.000 Kilometern pro Stunde: rasend schnell, wendig, unbezwingbar. So zumindest das Versprechen.
Dieser Beitrag stammt aus Ausgabe 4/2020 der MIT Technology Review.
DF-ZF, wie die Chinesen ihr pfeilförmiges Geschoss getauft haben, ist eine sogenannte Hyperschallwaffe – eine neue, angeblich revolutionäre Waffengattung. Nicht nur die Volksrepublik will auf diesem Feld ganz vorn mit dabei sein, auch Russland hat Ende Dezember 2019 das erste Hyperschallgeschoss in sein Arsenal aufgenommen. Die USA investieren derweil viele Milliarden Dollar, um waffentechnisch aufzuschließen. So hat zumindest den Verlautbarungen nach der Hyperschall ein neues, teures Wettrüsten ausgelöst.
Waffen, die mit Hyperschall – also mit mehr als fünffacher Schallgeschwindigkeit – ihrem Ziel entgegenrasen, sind im Grunde nichts Neues. Jede Interkontinentalrakete ist mit vergleichbarem Tempo unterwegs. Eines unterscheidet die neuen Waffen allerdings von ihren herkömmlichen Verwandten: Die atomaren Gefechtsköpfe der Interkontinentalraketen sind, wenn sie aus dem Weltall zurück zur Erde stürzen, auf einer sogenannten ballistischen Bahn unterwegs – ähnlich einem Stein, den jemand in die Luft geworfen hat.
Der weitere Verlauf ihres Flugs lässt sich daher vorausberechnen; die feindliche Raketenabwehr hat gute Chancen, die Angreifer abzuschießen. Die neuen Hyperschallwaffen hingegen lassen sich steuern – zumindest in begrenztem Maße. Ähnlich den deutlich langsameren Marschflugkörpern können sie unvermittelt ihren Kurs ändern. Hyperschwallwaffen gelten daher als unberechenbar. Sie sind gleichzeitig aber so schnell, dass die gegnerische Raketenabwehr auf ihre Manöver nicht reagieren kann.
DF-ZF, Chinas mattgrüne Vorzeigewaffe, gelingt dies ohne eigenen Antrieb – genauso wie Avangard, dem deutlich größeren russischen Pendant, das Ende Dezember 2019 offiziell an die Truppen ausgeliefert worden sein soll. "Wie ein Meteorit, wie ein Feuerball" werde die "Waffe der Zukunft" alsbald auf ihre Ziele stürzen, verspricht Russlands Präsident Wladimir Putin.
Waffen auf ballistischer Bahn, fast bis ins Weltall
Avangard und DF-ZF gehören dabei zu einer Kategorie, die Militärexperten als Hyperschallgleiter bezeichnen: Um ihren Aufgaben nachzukommen, müssen die Waffen zunächst mit einer konventionellen Rakete gestartet und auf Höhe sowie auf Geschwindigkeit gebracht werden – im Fall von Avangard auf bis zu 27-fache Schallgeschwindigkeit. In dieser Flugphase unterscheidet sich der gut fünf Meter lange russische Gleiter kaum vom Gefechtskopf einer Interkontinentalrakete. Auch er ist zunächst auf einer ballistischen Bahn unterwegs, die ihn fast bis ins Weltall bringt.
Sobald sich das Fluggerät von seiner Rakete trennt, zurück zur Erde stürzt und die Ausläufer der Atmosphäre zu spüren bekommt, ändert sich allerdings sein Verhalten. Ähnlich einem Stein, der unter flachem Winkel in einen See geworfen wird und auf der Wasseroberfläche hüpft, kann der platt gedrückte Avangard in der Erdatmosphäre surfen. Er gewinnt wieder leicht an Höhe, sinkt ab, erreicht dichtere Atmosphärenschichten, hüpft dort erneut und visiert schließlich, gesteuert von seinen kleinen Leitwerken, das Ziel an. Für feindliche Satelliten- und Radarsysteme, die darauf ausgelegt sind, ballistische Raketen oberhalb der Atmosphäre zu entdecken und abzufangen, bleibt der Gleiter unsichtbar. Für die bodengestützte Raketenabwehr ist er zu schnell und zu wendig.
All das klingt jedoch leichter, als es in der Praxis ist. Keine der vermeintlichen Wunderwaffen hat bisher ihre Einsatzfähigkeit unter Beweis gestellt. Vor allem zwei Probleme stechen heraus: Zum einen erzeugt es immense Reibung, mit mehr als fünffacher Schallgeschwindigkeit durch die Atmosphäre zu rasen. Unweigerlich heizen sich die Flugkörper auf, ihre Oberflächen erreichen Temperaturen von bis zu 2.000 Grad Celsius. Extrem widerstandsfähige Materialien wie Keramik oder Legierungen aus Nickel und Chrom sind daher nötig.
Trotzdem dehnen sich die Gleiter aus, ihre Formen und damit ihre Flugeigenschaften ändern sich. Zudem bildet sich eine Blase aus Plasma um die Hyperschallwaffen. Dieses heiße, ionisierte Gas schluckt zwar einige Radarwellen und erschwert so die Ortung der Gleiter, es verändert allerdings auch deren Aerodynamik. Die ohnehin kleinen Ruderflächen tun sich noch schwerer, Kursänderungen einzuleiten.
