Was ist eine Hyperschallrakete und wie funktioniert sie? Ein Luft- und Raumfahrtingenieur erklärt

Russland benutzte eine Hyperschallrakete am 18. März 2022 gegen ein ukrainisches Waffendepot im Westen des Landes. Das mag beängstigend klingen, aber die von den Russen verwendete Technologie war nicht besonders fortschrittlich. Doch Hyperschallraketen der nächsten Generation, die Russland, China und dieDie USA stellen eine erhebliche Bedrohung für die nationale und globale Sicherheit dar.

Ich bin ein Luft- und Raumfahrtingenieur der Weltraum- und Verteidigungssysteme, einschließlich Hyperschallsysteme, untersucht. Diese neuen Systeme stellen aufgrund ihrer Manövrierfähigkeit auf ihrer gesamten Flugbahn eine große Herausforderung dar. Da sich ihre Flugbahnen während der Reise ändern können, müssen diese Raketen während ihres gesamten Fluges verfolgt werden.

Eine zweite wichtige Herausforderung ergibt sich aus der Tatsache, dass sie in einer anderen Region der Atmosphäre operieren als andere bestehende Bedrohungen. Die neuen Hyperschallwaffen fliegen viel höher als langsamere Unterschallraketen, aber viel niedriger als Interkontinentalraketen. Die USA und ihre Verbündeten tun dieshaben keine gute Tracking-Abdeckung für diese Zwischenregion, ebenso wenig wie Russland oder China.

destabilisierende Wirkung

Russland hat behauptet, dass einige seiner Hyperschallwaffen einen Atomsprengkopf tragen können. Diese Aussage allein gibt Anlass zur Sorge, ob sie wahr ist oder nicht. Wenn Russland dieses System jemals gegen einen Feind einsetzt, müsste dieses Land die Wahrscheinlichkeit entscheidenob die Waffe konventionell oder nuklear ist.

Im Falle der USA, wenn die Feststellung getroffen würde, dass es sich bei der Waffe um eine Nuklearwaffe handelt, besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass die USA dies als Erstschlagsangriff betrachten und mit reagieren würden Entladen seiner Atomwaffen auf Russland. Die Hyperschallgeschwindigkeit dieser Waffen erhöht die Prekarität der Situation, da die Zeit für eine diplomatische Lösung in letzter Minute stark verkürzt würde.

Der destabilisierende Einfluss, den moderne Hyperschallraketen darstellen, ist vielleicht das größte Risiko, das sie darstellen. Ich glaube, die USA und ihre Verbündeten sollten schnell ihre eigenen Hyperschallwaffen einsetzen, um andere Nationen wie Russland und China an den Verhandlungstisch zu bringen, um sich zu entwickelnein diplomatischer Ansatz zur Verwaltung dieser Waffen.

Was ist Hyperschall?

Die Beschreibung eines Fahrzeugs als Hyperschall bedeutet, dass es viel schneller fliegt als die Schallgeschwindigkeit, die 761 Meilen pro Stunde 1.225 Kilometer pro Stunde auf Meereshöhe und 663 mph 1.067 km/h auf 35.000 Fuß 10.668 Meter beträgt, woPassagierjets fliegen knapp unter 600 mph 966 km/h, während Hyperschallsysteme mit Geschwindigkeiten von 3.500 mph 5.633 km/h – etwa 1 Meile 1,6 Kilometer pro Sekunde – und höher arbeiten.

Hyperschallsysteme sind seit Jahrzehnten im Einsatz. Als John Glenn 1962 von der erster Flug mit US-Besatzung um die Erde, seine Kapsel trat mit Hyperschallgeschwindigkeit in die Atmosphäre ein. Alle Interkontinentalraketen in den Atomarsenalen der Welt sind Hyperschall und erreichen bei ihrer Höchstgeschwindigkeit etwa 15.000 mph 24.140 km/h oder etwa 4 Meilen 6,4 km pro Sekunde.

Interkontinentalraketen werden mit großen Raketen gestartet und fliegen dann auf einer vorhersehbaren Flugbahn, die sie aus der Atmosphäre in den Weltraum und dann wieder zurück in die Atmosphäre bringt. Die neue Generation von Hyperschallraketen fliegt sehr schnell, aber nicht so schnell wie Interkontinentalraketen. Sie sind esmit kleineren Raketen gestartet, die sie in den oberen Bereichen der Atmosphäre halten.

Drei Arten von Hyperschallraketen

Es gibt drei verschiedene Arten von Nicht-ICBM-Hyperschallwaffen: aeroballistische Waffen, Gleitfahrzeuge und Marschflugkörper. Ein aeroballistisches Hyperschallsystem wird von einem Flugzeug abgeworfen, mit einer Rakete auf Hyperschallgeschwindigkeit beschleunigt und folgt dann einer Ballistik, was antriebslos, Flugbahn bedeutet. Das System, mit dem die russischen Streitkräfte die Ukraine angreifen, die Kinzhal, ist eine aeroballistische Rakete. Die Technologie gibt es seit etwa 1980.

Ein Hyperschall-Gleitfahrzeug wird auf einer Rakete in große Höhe befördert und gleitet dann zu seinem Ziel, wobei es auf dem Weg manövriert. Beispiele für Hyperschall-Gleitfahrzeuge sind Chinas Dongfeng-17 , Russlands Avantgard, und die der US Navy Herkömmlicher sofortiger Schlag System. US-Beamte haben ausgedrückte Besorgnis dass Chinas Hyperschall-Gleitfahrzeugtechnologie weiter fortgeschritten ist als das US-System.

Ein Hyperschall-Marschflugkörper wird von einer Rakete auf Hyperschallgeschwindigkeit beschleunigt und verwendet dann einen luftatmenden Motor namens a Scramjet um diese Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Da sie Luft in ihre Triebwerke saugen, benötigen Hyperschall-Marschflugkörper kleinere Startraketen als Hyperschall-Gleitfahrzeuge, was bedeutet, dass sie weniger kosten und von mehr Orten aus gestartet werden können. Hyperschall-Marschflugkörper werden derzeit von China und den USA entwickeltUSA Die USA angeblich Testflug durchgeführt einer Scramjet-Hyperschallrakete im März 2020.

Schwierig zu verteidigen

Der Hauptgrund, warum Nationen diese Hyperschallwaffen der nächsten Generation entwickeln, ist, wie schwierig sie aufgrund ihrer Geschwindigkeit, Manövrierfähigkeit und Flugbahn zu verteidigen sind. Die USA beginnen mit der Entwicklung eines mehrschichtigen Ansatzes zur Verteidigung gegen Hyperschallwaffen, der aKonstellation von Sensoren im Weltraum und enge Zusammenarbeit mit wichtigen Verbündeten. Dieser Ansatz ist wahrscheinlich sehr teuer und seine Implementierung dauert viele Jahre.

Bei all diesen Aktivitäten zu Hyperschallwaffen und deren Verteidigung ist es wichtig, die Bedrohung einzuschätzen, die sie für die nationale Sicherheit darstellen. Hyperschallraketen mit konventionellen, nichtnuklearen Sprengköpfen sind in erster Linie nützlich gegen hochwertige Ziele, wie z. B. ein FlugzeugDie Fähigkeit, ein solches Ziel auszuschalten, könnte einen erheblichen Einfluss auf den Ausgang eines großen Konflikts haben.

Hyperschallraketen sind jedoch teuer und werden daher wahrscheinlich nicht in großen Mengen hergestellt. Wie der jüngste Einsatz Russlands zeigt, sind Hyperschallwaffen nicht unbedingt eine Wunderwaffe, die einen Konflikt beendet.

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