Chinas neues Überschall-UAV übertrifft US-amerikanischen F-22-Kampfjet

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Laut SCMP verfügt Chinas neues Überschall-Drohnenfahrzeug (UAV) im Unterschallflug über ein Auftriebs-Luftwiderstands-Verhältnis von 8,4. Obwohl dies nicht sehr hoch ist, liegt es auf Augenhöhe mit dem F-22 Raptor, dem modernsten Kampfjet des US-Militärs.

Das Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand ist ein wichtiger Parameter zur Messung der aerodynamischen Leistung. Ein höherer Wert zeigt an, dass das Flugzeug der Schwerkraft besser widerstehen kann und somit weiter fliegen kann.

Chinas Überschall-Drohne erweist sich bei Tests als der US-amerikanischen F-22 Raptor überlegen. (Foto: EPA-EPE)

Fast 20 Jahre nach ihrer Einführung ist die Technologie der F-22 Raptor immer noch ein Geheimnis. William Oehlschlager, ein leitender Luft- und Raumfahrtingenieur der Federal Aviation Administration (FAA), erklärte in einer Präsentation an der Virginia Tech, dass die F-22 ein maximales Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand von 8,4 erreichen könne. Je schneller das Flugzeug jedoch fliegt, desto größer wird der Luftwiderstand. Bei Mach 1,5 sinkt das Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand der F-22 auf etwa 4.

Unterdessen kann Chinas neues Hyperschall-UAV selbst bei Fluggeschwindigkeiten von sechsfacher Schallgeschwindigkeit ein Auftriebs-Luftwiderstands-Verhältnis von über 4 aufrechterhalten und weist damit eine bessere aerodynamische Effizienz als die F-22 auf.

Diese Leistung ermöglicht es UAVs, auch bei dünner Luft in großen Höhen flexibel zu operieren, was eine Herausforderung für Raketenabwehrsysteme darstellt, die auf der Vorhersage von Flugbahnen beruhen.

„Bisher basierten die aerodynamischen Parameter von Chinas Hyperschallflugzeugen hauptsächlich auf theoretischen Modellen. Dieses Mal wurden die Daten jedoch durch Windkanaltests unter realen Bedingungen gewonnen“, sagte Zhang Chenan, Aerodynamikexperte am Institut für Mechanik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften .

Die experimentellen Ergebnisse des von Herrn Zhang geleiteten Forschungsteams wurden am 23. Februar in der von Experten begutachteten chinesischen Fachzeitschrift Acta Mechanica Sinica veröffentlicht.

Das Team von Herrn Zhang hat das Modell der neuen Drohne nicht enthüllt, aber es weist eine starke Ähnlichkeit mit dem 2019 angekündigten Hyperschallflugzeug MD-22 auf.

Die MD-22 wurde vom Guangdong Aerospace Science and Industry Research Institute unter dem Institut für Mechanik entwickelt und ist ein wiederverwendbarer Teststand für Hyperschall-Flugtechnologie für Anwendungen im erdnahen Weltraum, der eine ultragroße Reichweite und hohe Manövrierfähigkeit bietet.

Dieses unbemannte Luftfahrzeug kann eine Nutzlast von 600 kg mit Geschwindigkeiten von bis zu Mach 7 über eine Entfernung von 8.000 km transportieren, was der Entfernung zwischen dem chinesischen Festland und den kontinentalen Vereinigten Staaten entspricht.

Mit einem Gewicht von nur vier Tonnen kann die MD-22 mit einem Turbofan-Triebwerk von einer Flughafenstartbahn abheben oder senkrecht von einer Raketenstartrampe gestartet werden. Bei Hochgeschwindigkeitskurven hält sie einer Überlastung von bis zum Sechsfachen der Erdanziehungskraft stand.

Das von Zhangs Team beschriebene neue Drohnenmodell ist über zwölf Meter lang und hat eine Flügelspannweite von fast sechs Metern. Damit ist es deutlich größer als die MD-22. Seine aerodynamische Struktur mit drei aus dem Heck herausragenden Triebwerksschächten ist jedoch nahezu unverändert.

Chinesische Wissenschaftler und Ingenieure hätten Herausforderungen in Bezug auf Auftriebs-Luftwiderstands-Verhältnis, Stabilität, Wärmeschutz und Nutzlastintegration gemeistert und die Technologie technisch umsetzbar gemacht, heißt es in dem Bericht. Ihre zukünftigen Ziele seien Kostensenkung, Verbesserung der Zuverlässigkeit und der Radar-Tarnkappenleistung, um die Technologie schrittweise von der Funktion in die Praxis umzusetzen.

Das aerodynamische Design spielt eine entscheidende Rolle für den Erfolg oder Misserfolg eines Hyperschallflugzeugprojekts. Das US-amerikanische Hyperschallflugzeug HTV-2 stürzte zweimal aufgrund von Instabilität während des Hochgeschwindigkeitsflugs ab, was die NASA zum Stopp des Projekts zwang. China unterstützt jedoch weiterhin Forschung und Entwicklung in diesem Bereich und hat im Laufe der Jahre zahlreiche Testflüge durchgeführt.

Hua Yu (Quelle: SCMP)

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