Das GPS-Tracking stellt den genauen Standort dar im Verhältnis zu anderen Daten auf der Seekarte z. B. Küstenlinien und Bojen. Ein Radargerät „malt“, was es in diesem Moment sieht, z. B. Verkehr und vorübergehende Hindernisse. Die Bedeutung beider Geräte liegt auf der Hand, so dass die Frage nicht lautet: „Brauche ich Radar?“, sondern vielmehr: „Ist Radar ein praktisches Navigationsgerät für die Art von Fliegen, die ich betreibe?“ Wenn Sie die Qualität der neuen, preiswerteren Produkte sehen, die für den heutigen Freizeitpiloten entwickelt wurden, werden Sie diese Frage vielleicht mit „Ja“ beantworten.
Ein Standard-Radargerät sendet schnelle Mikrowellen-Energieimpulse aus. Indem es sich während der Aussendung dreht, liefert es ein 360-Grad-Bild. Feste Objekte werden erkannt und auf einem Bildschirm positioniert, je nachdem, wie lange die Impulse für ihre Reflexion brauchen. Neuere „Breitband“-Radargeräte senden kontinuierliche „Wellen“ mit erhöhter Frequenz aus, die sich von der Kuppel wegbewegen, ein Ziel treffen und zum Empfänger zurückreflektiert werden. Der Unterschied zwischen der Frequenz der gesendeten und der reflektierten Welle bestimmt die Entfernung des Ziels.
Da die Erdoberfläche gekrümmt ist und Radarwellen sich in einer geraden Linie ausbreiten, bestimmen die Höhe der Radarantenne und die Höhe des Ziels, wie weit Ihr Radar sehen kann. Aus diesem Grund ist eine gute Antennenhöhe wichtig. Die Leistung des Geräts bestimmt seine Reichweite. Ein Zwei-Kilowatt-Radargerät kann zum Beispiel Objekte in einer Entfernung von 20 Meilen anzeigen, während ein Vier-Kilowatt-Gerät Objekte in einer Entfernung von 32 Meilen erreichen kann. Diese Entfernungen sind in der Regel für die meisten Segelsportaktivitäten ausreichend.
Die Breite der Radarwellen liegt im Allgemeinen zwischen einem Grad bei den leistungsstärkeren Geräten und sechs Grad bei den sparsameren. Wie zu erwarten, bieten schmalere Strahlen mit einem stärker fokussierten Impuls eine bessere Zielunterscheidung. Es gibt noch weitere hilfreiche Funktionen, auf die man bei den verschiedenen Marken achten sollte, z. B. die Möglichkeit, Zielebenen zu markieren und deren Richtung und Geschwindigkeit anzuzeigen. Die meisten neuen Radargeräte verfügen heute über eine fortschrittliche Software, die es Ihnen ermöglicht, Ihr Radargerät in einen vollautomatischen Modus zu versetzen, so dass neben den Standardfunktionen wie Alarmen und Entfernungseinstellungen keine ständigen Abstimmungen und Anpassungen erforderlich sind. Dank der verbesserten Empfindlichkeit dieser neuen Systeme lassen sich schwimmende Objekte und kleine Bojen deutlich erkennen. Eine weitere wichtige Entwicklung ist die Verringerung des Energiebedarfs im Vergleich zu älteren Radargeräten. Viele dieser Geräte verbrauchen jetzt weniger Strom als ein Mobiltelefon, wodurch die Gefahr einer Strahlenbelastung der Passagiere entfällt.
Aber auch bei den aktuellen Modellen kann es sein, dass Sie die „Bilder“ auf Ihrem Bildschirm anfangs nur schwer interpretieren können. Ich würde empfehlen, einen kurzen Kurs zu besuchen oder zumindest einige der YouTube-Videos zu diesem Thema anzusehen. Sobald Sie auf dem Wasser sind, sollten Sie Ihr neues Radargerät bei Tagesausflügen einschalten und vergleichen, was auf dem Bildschirm zu sehen ist und was Sie vor sich sehen. Auf diese Weise können Sie lernen, den Bildschirm zu interpretieren und Ihr Radar zu beherrschen.
Heutzutage bieten alle Elektronikhersteller fortschrittliche Radarsysteme zu Preisen an, die mit denen vergleichbar sind, die wir früher für einen GPS-Kartenplotter bezahlt haben. Das 40-Watt-Gerät Gmr 18 HD von Garmin wird für weniger als 2.000 Dollar verkauft. Navico, das weltweit größte Unternehmen für Schiffselektronik, bietet die Lowrance 3G- und 4G-Radarmodelle für Freizeitanwendungen mit einer Reichweite von bis zu 36 Seemeilen, hochauflösender Zielunterscheidung, sofortiger Aktivierung und ohne Strahlung an – ebenfalls zu erschwinglichen Preisen. Die Simrad-Abteilung bietet das Kombinations-Navigationsgerät „NSS“ mit allen genannten Funktionen und einem Touchscreen an, mit dem Sie aus einer Vielzahl von Informationssymbolen auswählen können, einschließlich Kartenplotter, Echolot und Radar, und das Symbol dann auf den Hauptbildschirm ziehen, um eine vollständige Ansicht zu erhalten. Raymarine hat ähnliche Produkte.
Mit dem heutigen effizienten und erschwinglichen Angebot an Radargeräten für Freizeitpiloten werden Sie immer mehr Radarantennen auf Runabouts und Mittelkonsolen sehen. Wenn Sie mehr in der Nacht fliegen, neue Ziele ansteuern oder einfach nur mehr Sicherheit beim Segeln haben möchten, ist es jetzt an der Zeit, sich nach einem Radarsystem umzusehen, das Ihren Anforderungen entspricht.
Radare sind ein Schlüsselelement der Sensorik für ADAS und autonome Mobilität. Dieser Bericht untersucht zunächst die Rolle, die Radare bei verschiedenen ADAS-Funktionen wie ACC, AEB, FCA, BSD, LCW, HWA usw. spielen. Anschließend wird untersucht, wie der Radaranteil pro Fahrzeug – sowohl für Kurz-/Mittel- als auch für Langstreckenradare – mit zunehmendem ADAS- und Autonomiegrad steigen wird.
Der Bericht untersucht dann die Treiber und Trends bei den Betriebsfrequenzen weltweit. Es wird untersucht, wie Geräteparameter – einschließlich Mittenfrequenz, Bandbreite, Messzeit und virtuelle Apertur – wichtige Leistungsindikatoren (KPIs) wie Geschwindigkeit, Reichweite, Azimut und Höhenauflösung beeinflussen. Anschließend werden die heute auf dem Markt befindlichen Produkte untersucht und verglichen. Die Wertschöpfungskette – vom Chip (Fabless/IDM/Gießerei) bis zum Modulhersteller – wird skizziert.
Es werden detaillierte Marktprognosemodelle erstellt. In diesen Marktprognosen wird zunächst untersucht, wie ADAS und Autonomie in den Fahrzeugmarkt eindringen werden. Dazu wird in dem Bericht eine zwanzigjährige Marktprognose (2020 bis 2040) erstellt, wobei der Fahrzeugmarkt nach Autonomiestufen 0 bis 5 segmentiert wird. Das Prognosemodell berücksichtigt auch die Auswirkungen von Robotaxis und gemeinsam genutzten autonomen Fahrzeugen auf den gesamten Fahrzeugabsatz und prognostiziert in einem moderaten Szenario den Höchststand der Fahrzeugverkäufe um 2031/2. Diese Prognosen werden in Zusammenarbeit mit unserem Team für autonome Mobilität erstellt. Die Prognosen werden dann in Radar-Absatzzahlen umgerechnet. Um den Marktwert zu ermitteln, entwickeln wir ein moderates und ein aggressives Preissenkungsszenario für Kurz-, Mittel- und Langstreckenradare. Wir erstellen auch Prognosen für die einzelnen Halbleitertechnologien (GaAs, SiGe und Si).
Marktprognosen nach Stückzahlen, segmentiert nach ADAS und autonomer Mobilität. Der Bericht enthält auch Prognosen für Fahrzeug- und Lkw-Zahlen, die nach Autonomiestufen segmentiert sind, sowie wertmäßige Radarprognosen auf der Grundlage verschiedener Kostenentwicklungsszenarien.
Die Radartechnologie befindet sich im Wandel. Es sind in der Tat sehr spannende Zeiten für Radargeräte. Wir bieten ein detailliertes quantitatives Benchmarking verschiedener Halbleitertechnologien wie GaAs HEMT, InP HEMT, SiGe BiCMOS, Si CMOS und Si SOI. Wir berücksichtigen Höchstfrequenz, Verstärkereffizienz, lithografische Technologieknoten, Funktionsintegrationsfähigkeit, Volumen und Kosten.
Der Bericht zeigt, wie sich die Halbleitertechnologie entwickelt hat und wie sie sich in den kommenden Jahren voraussichtlich entwickeln wird. Er zeigt, wie und wann die GaAs-Technologie der SiGe-Technologie den Rang ablief und wie SiGe nun möglicherweise der Si-CMOS-Technologie (oder SOI) den Rang ablaufen wird. Er bietet einen detaillierten Überblick über die wichtigsten bestehenden und neuen Produkte auf dem Markt, die sowohl SiGe BiCMOS als auch Si CMOS und SOI umfassen. Dabei berücksichtigen wir Unternehmen wie NXP, Infineon, ST Microelectronics, ON Semiconductor, Texas Instruments, Analog Devices, Arbe Robotics, Uhnder, Steradian, Oculii und so weiter.
Die Umstellung auf Si-CMOS und ähnliche Chips wird die Integration von mehr Funktionen in Radarchips ermöglichen. Wir zeigen, wie sich Radargeräte von einem separaten Chip für jede Funktion zu Ein-Chip-Radargeräten entwickelt haben. Die neuesten SiGe-BiCMOS- und einige neuere Si-CMOS-Radarchips enthalten mehrere Transceiver, Überwachungsfunktionen, Wellenformgeneratoren und einen ADC. Die neuesten Si CMOS-Generationen enthalten sogar einen Mikrocontroller mit Speicher sowie eine digitale Signalverarbeitungseinheit (DSP). Dies zeigt deutlich den Trend zu Single-Chip-Lösungen, die ein erhebliches Kostensenkungs- und Volumenproduktionspotenzial mit sich bringen werden.
Als nächstes werden Verpackungslösungen betrachtet. In der Vergangenheit wurden mehrere Chips direkt auf der Leiterplatte montiert und mit Draht verbunden. Heute werden die Chips mit Wafer-Level-Packaging-Technologien verpackt, z. B. WLP-BGA oder Flip-Chip-Ball-Grid-Array (BGA). Wir bieten ein Benchmarking zwischen diskreten Chips und verpackten Lösungen. Innerhalb der verpackten Lösungen vergleichen wir auch das Hochfrequenzverhalten von Flipchip, Fan-out und BGA.
Anschließend werden Trends auf Leiterplattenebene in Bezug auf Design, Material und passive Bauelemente untersucht. Hier sehen wir, wie sich die Leiterplattenanordnung entwickelt hat. In der Vergangenheit wurden zwei getrennte HF- und Digitalplatinen verwendet. Heute ist eine Hybridplatine üblich, bei der die oberste Schicht aus einem speziellen HF-Material besteht. Der Trend geht – zumindest bei kleinen Antennengruppengrößen – zu Antennen-in-Package-Designs (AiP). Einige solcher Designs sind bereits für den Einsatz in Kraftfahrzeugen qualifiziert. Längerfristig wird die Möglichkeit einer Antenne im Chip erforscht.
Die Materialanforderungen für eine geringe Einfügedämpfung bei hohen Frequenzen werden analysiert. Diese speziellen Materialien müssen niedrige Verlusttangenten aufweisen. Entscheidend ist, dass die Dielektrizitätskonstante und der Verlusttangens bei Temperatur- und Frequenzschwankungen stabil bleiben. Darüber hinaus muss die Feuchtigkeitsaufnahme gering sein und das Material muss leicht – oder mit bekannten Modifikationen – verarbeitbar sein, z. B. wie man das Cu kleben kann. Diese Studie bietet ein umfassendes Benchmarking einer breiten Palette von auf dem Markt befindlichen Materialien, darunter keramikgefüllte PTFE, LCP, PI/Fluorpolymere, Keramiken wie LTCC oder AlN, Glas usw.
Auf dem Weg zum 4D-Bildradar
Die Radartechnologie entwickelt sich weiter in Richtung eines bildgebenden 4D-Radars, das in der Lage ist, eine dichte 4D-Punktwolke zu liefern, die es ermöglicht, über die Bestimmung von Anwesenheit, Entfernung und Geschwindigkeit hinaus zu einer 3D-Objekterkennung, -klassifizierung und -verfolgung überzugehen.
Wir beleuchten und bewerten die kritischen Auswirkungen einer Vergrößerung des Antennenfeldes auf die Azimut- und Elevationsauflösung sowie auf die Datenmatrix und die Punktwolke. Die zusätzlichen hochauflösenden Informationen über Azimut und Elevation ebnen den Weg zu 4D-Bildradaren. Diese neuen Fähigkeiten werden die Grenzen zum Lidar verwischen und es dem Radar ermöglichen, in das Gebiet des Lidars vorzudringen, ohne seine Unabhängigkeit von Lichtverhältnissen und Wetter zu gefährden. Dies wird zu einer interessanten Wettbewerbsdynamik führen, auch wenn das Lidar seine Dominanz bei einigen Parametern wie der Winkelauflösung und möglicherweise der Objektklassifizierung behalten wird.
Der Bericht bietet einen Überblick über tiefe neutrale Netzwerke und tiefe Lerntechniken, die bei Kamerabildern so erfolgreich waren. Die spezifischen Herausforderungen von Radardaten werden berücksichtigt. Insbesondere wird erörtert, wie künftige Radargeräte die Radarpunktwolke verdichten können, um ihre Dichte näher an die Punktwolken von Lidars heranzuführen. Wir betrachten den Stand der Technik bei der 2D- und 3D-Objekterkennung und skizzieren einige Ansätze, die darauf abzielen, die Leistungslücke zwischen beiden zu schließen. Wir erörtern die Herausforderung der begrenzten Verfügbarkeit von gekennzeichneten Trainingsdaten und zeigen, wie einige versuchen, präzise Radarkarten zu erstellen und halbautomatische Methoden zur Kennzeichnung von Radardaten zu entwickeln, wobei häufig eine späte Fusion mit Daten von Kameras, GPS und Lidars verwendet wird.
Auch die Herausforderungen durch Interferenzen werden kurz erörtert. Es wird erwartet, dass dies eine wachsende Herausforderung sein wird, da die Anzahl der mit Radar ausgestatteten Radargeräte auf den Straßen zunehmen wird. Es werden verschiedene Ansätze in Betracht gezogen. In einigen Fällen werden die gestörten Signale lokal rekonstruiert. Bei anderen Ansätzen wird eine lose oder enge Koordinierung auf Systemebene vorgeschlagen, ähnlich wie bei Telekommunikationssystemen.
In diesen Radargrafiken wird der Stand des heutigen Radars mit dem der Zukunft verglichen.
Innovative Neugründungen
In den letzten Jahren sind mehrere innovative Radar-Neugründungen entstanden. Diese Firmen verfolgen unterschiedliche Ansätze. Einige entwickeln Radargeräte auf modernen SOI- oder CMOS-Knoten, die sehr große virtuelle Kanäle unterstützen. Dies kann in Verbindung mit den von ihnen entwickelten Verarbeitungstechniken eine echte 4D-Bildgebung ermöglichen. Andere entwickeln neuartige Techniken wie den Einsatz von Metamaterialien zur elektronischen Lenkung des Radarstrahls.
Nicht alle sind auf die Automobilindustrie ausgerichtet. Einige konzentrieren sich auf das UWB-Band und versuchen, kostengünstige, hochauflösende Radarlösungen auf einem Chip für Anwendungen wie Drohnennavigation, Überwachung von Vitaldaten, Mensch-Maschine-Schnittstellen, medizinische Bildgebung, Smart Home usw. anzubieten. Zu diesen Start-ups gehören Arbe Robotics, Uhnder, Steradian, Echodyne, Metawave, Oculii, Vayyar, Lunewave, Zendar, Ghostwave, Novelda, Omniradar (Staal Technologies), und so weiter.
Marktprognosen
Es werden detaillierte Marktprognosemodelle erstellt. Wir betrachten die Verbreitung verschiedener Stufen von ADAS und Autonomie auf dem Fahrzeugmarkt über einen Zeitraum von zwanzig Jahren. Wir haben diesen langen Zeitrahmen gewählt, weil höhere Autonomiestufen Zeit brauchen, bis sie technologisch ausgereift und kommerziell nutzbar sind.
Unser Modell bietet daher eine zwanzigjährige Stückzahlprognose (2020 bis 2040), wobei der Fahrzeugmarkt nach Autonomiestufen 0 bis 5 segmentiert wird. Dieses Modell zeigt deutlich, dass die Stufe 0 vor dem Zeitraum 2032-2034 tendenziell veraltet sein wird. Es zeigt, wie die Stufe 1 langsam der ADAS-Stufe 2 weichen wird, so dass diese Stufe kurz- und mittelfristig die vorherrschende Automatisierungsstufe sein wird.
Unser Modell berücksichtigt dann den Anstieg höherer Autonomiestufen (Stufe 3, 4 und 5). Insbesondere werden die Auswirkungen von gemeinsam genutzten autonomen Fahrzeugen und Robotaxis auf die Gesamtnachfrage nach Fahrzeugen betrachtet, wobei sich zeigt, dass im Jahr 2031/2 ein Spitzenwert bei den Autoverkäufen erwartet werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass ein gemeinsam genutztes Fahrzeug eine höhere Fahrleistung erbringen kann als ein Privatfahrzeug. Nach diesem Zeitpunkt wird ein Rückgang der Gesamtfahrzeugverkäufe prognostiziert, was komplexe und weitreichende Fragen für die globale Automobilindustrie aufwirft.
Wir übersetzen unsere Fahrzeug- und Lkw-Stückzahlprognosen in Radareinheiten. Dabei betrachten wir den Radaranteil – für Kurz-/Mittel- und Langstreckenradare – pro Fahrzeug für jede Autonomiestufe. Die Erhöhung des Radaranteils pro Fahrzeug kompensiert das Aufkommen von Peak-Car. Wir entwickeln auch Marktwertprognosen, wobei wir ein moderates und ein aggressives Preisverfallsszenario für Kurz-/Mittel- und Langstreckenradare berücksichtigen.
Schließlich haben wir die Prognosen für die Stückzahlen auch nach Halbleitertechnologien aufgeschlüsselt, um zu zeigen, dass ein Technologiewandel bereits stattgefunden hat und dass wir uns in der Anfangsphase einer weiteren technologischen Austauschrunde befinden.
SONAR und RADAR beruhen beide auf dem Prinzip der Erkennung von Echos, die von einem Objekt zurückgeworfen werden. RADAR verwendet Radiowellen zur Erkennung und SONAR verwendet Ultraschallwellen zur Erkennung und Ortung von Unterwasserobjekten und deren Entfernung. Beide werden in der Verteidigung und im Militär eingesetzt.
SONAR steht für Sound Navigation and Ranging und RADAR für Radio Detection and Ranging. Wie der Name schon sagt, werden beide für die Navigation und die Erkennung verschiedener Eigenschaften und Merkmale von Objekten eingesetzt. Die Wellen werden grundsätzlich von einer Quelle in Richtung eines Objekts ausgesandt. Sobald die Wellen auf das Objekt treffen, prallen sie in Richtung der Quelle zurück und werden mit Hilfe von Detektoren erfasst. Auf diese Weise können die Entfernung und der Abstand der Objekte gemessen werden.
SONARS werden von Unterwasser-U-Booten zur Fernerkundung, Navigation und Kommunikation eingesetzt. Das Militär nutzt SONAR auch zur Verfolgung feindlicher Schiffe oder zur Zerstörung von Unterwasserminen. SONAR wird auch in der Forschung, Industrie und Medizin eingesetzt.
RADAR hat ebenfalls militärische Anwendungen, da sie für die Waffenkontrolle, die Lenkung von Raketen, die Navigation von Flugzeugen und die Luftverkehrskontrolle eingesetzt werden. RADARS werden auf Autobahnen eingesetzt, um zu schnell fahrende Fahrzeuge zu erkennen. Im Weltraum werden sie eingesetzt, um Satelliten und die Bewegung anderer Himmelskörper zu erkennen und die Wetterbedingungen zu prüfen usw.
Hinweis: Es ist zu beachten, dass beide Geräte zwei grundsätzlich unterschiedliche Wellen für die Erkennung verwenden. Ein RADAR verwendet Radiowellen oder elektromagnetische Wellen, die kein Medium benötigen, um sich fortzubewegen, und ein SONAR verwendet Ultraschall- oder Schallwellen, um Ziele zu erkennen.
Mit Fernerkundungsinstrumenten wie Radar und Sonar können wir die Topografie und die Oberflächeneigenschaften von Vulkanen und anderen geologischen Merkmalen an unzugänglichen (oder wolkenbedeckten) Orten, einschließlich anderer Planeten und des Meeresbodens, kartieren. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung und einen Vergleich dieser beiden Systeme für diejenigen, die mit dem einen vertraut sind, aber nicht mit dem anderen, oder die manchmal Radar-/Sonardaten verwenden, aber nicht genau wissen, woher sie kommen und was sie wirklich bedeuten.
Die Energie
Sowohl Radar als auch Sonar sind aktive Systeme; sie liefern eine Energiequelle (elektromagnetisch bzw. akustisch), um das Gelände zu „beleuchten“, und können daher sowohl bei Tag als auch bei Nacht eingesetzt werden. Die vom Gelände zurückgeworfene Energie wird vom System erfasst und als Bildmaterial aufgezeichnet. Radar arbeitet mit viel höheren Frequenzen als Sonar und wird zur Abbildung von Landgebieten über dem Meeresspiegel verwendet (elektromagnetische Wellen werden im Wasser stark abgeschwächt); das Sonarsignal mit niedrigeren Frequenzen wird durch das Wasser übertragen und zur Abbildung des Meeresbodens verwendet.
An der Oberfläche, die abgebildet werden soll, wird die Energie gestreut, wenn sich die Ausbreitung der Welle aufgrund einer Änderung der Eigenschaften des Materials, durch das sich die Welle bewegt (z. B. von Luft/Wasser zu Sediment/Fels), stark verändert. Die Energie wird im Allgemeinen in alle Richtungen gestreut, aber nicht gleichmäßig; es gibt ein sehr starkes Echo in der so genannten „spiegelnden“ Richtung (wie bei einem glatten Spiegelreflektor). Das Radar-/Sonarbild setzt sich nur aus der „rückgestreuten“ Energie zusammen, die zur Empfangsgruppe (Antenne) zurückkehrt. Die Intensität der Rückstreuung (und damit die „Helligkeit“ des Bildes) hängt sowohl von den Eigenschaften des Systems als auch von den Merkmalen des Geländes ab. Konventionell werden starke Rückstreuungen beim Radar hell dargestellt (wie auch beim GLORIA-Sonar), während beim SeaMARC-Sonar (und seinem Nachfolger HMR-1) starke Rückstreuungen dunkel dargestellt werden.
Die Erde
Die Geländemerkmale, die die Intensität der Rückstreuung beeinflussen, sind die Textur oder Rauheit und das Eigenreflexionsvermögen der Oberfläche. Beim Radar wird das inhärente Reflexionsvermögen der Oberfläche durch die Dielektrizitätskonstante gesteuert (die Eigenschaft, die die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen bestimmt). Beim Sonar wird die Reaktion auf die Wellenausbreitung von der akustischen Impedanz bestimmt. Sowohl die Dielektrizitätskonstante als auch die akustische Impedanz sind Funktionen der physikalischen Eigenschaften des Materials, einschließlich der Porosität, der Porenflüssigkeiten, der Kornzusammensetzung und der Struktur. Auf der Erde erhöhen selbst geringe Wassermengen die Dielektrizitätskonstante, so dass geologische Materialien in erster Näherung alle etwa das gleiche Reflexionsvermögen haben und die Oberflächendurchdringung gering ist (dies gilt jedoch nicht für Wüstengebiete oder für planetarische Körper wie den Mond, die völlig trocken sind). Auf der Erde ist daher die Oberflächenrauhigkeit in der Regel die wichtigste Geländemerkmal, das die Radar-/Sonarsignatur beeinflusst.
Die Systeme
Da die Rückstreuung am stärksten von Objekten beeinflusst wird, deren Größe mit der halben Wellenlänge der Quelle oder mehr vergleichbar ist, hängt die Wirkung der Oberflächenrauhigkeit auf das Radar-/Sonarbild stark von der Wellenlänge ab. Radarwellen bewegen sich in der Luft mit Lichtgeschwindigkeit (~3,0×108 m/s) und Sonarwellen im Wasser mit Schallgeschwindigkeit (~1,5×103 m/s). Aufgrund der Beziehung zwischen Geschwindigkeit, Frequenz und Wellenlänge haben die höherfrequenten Radar- und die niederfrequenten Sonarwellen ähnliche Wellenlängen. Die Oberflächenmerkmale, auf die sie reagieren, liegen daher im selben allgemeinen Bereich von 1 bis 100 cm.
Neben der Wellenlänge gibt es zwei weitere Systemeigenschaften, die sich auf die Rückstreuung von Oberflächenrauhigkeit auswirken: der Einfallswinkel (gemessen von der Vertikalen) und die Polarisation. Eine raue Oberfläche erzeugt eine starke, nahezu gleichmäßige Rückstreuung, unabhängig vom Einfallswinkel. Im Gegensatz dazu ist die Rückstreuung von glatten Oberflächen stark winkelabhängig; glatte Oberflächen neigen dazu, bei niedrigen Einfallswinkeln (nahe der Senkrechten) sehr starke Rückstreuungen zu erzeugen, bei höheren Einfallswinkeln jedoch wenig oder gar keine. Bei kürzeren Wellenlängen ist die Empfindlichkeit gegenüber dem Winkel geringer als bei längeren Wellenlängen, da die gleiche Oberfläche für das System mit längeren Wellenlängen glatter aussieht. Bei Radarbildern wirkt sich auch die Polarisation auf die Intensität der Rückstreuung aus (beachten Sie, dass Sonar akustische Kompressionswellen verwendet, die keine Polarisationseigenschaft haben; Wasser kann keine Scherwellen übertragen).
Seitwärtsgerichteter Radar/Sonar
Die einfachste Form von Radar und Sonar sendet einen einzigen schmalen Strahl aus und zeichnet die Signalstärke und die Laufzeit auf (woraus sich die Entfernung zum Zielgebiet ergibt). Hochentwickelte Radar- und Sonarsysteme für großflächige Kartierungen (Schwaden) senden einen schmalen, fächerförmigen Strahl aus und beleuchten so einen Schwaden parallel zum Instrument und seitlich von ihm. Dies wird als seitlich blickendes Radar (SLR) oder Side-Scan-Sonar (wie SeaMARC II oder HMR-1) bezeichnet. Die Karte wird erstellt, wenn sich das Instrument entlang einer Fluglinie (oder Schiffsspur) bewegt und dabei die beleuchtete Spur entlang der Oberfläche unter ihm abtastet.
Radar mit synthetischer Apertur
Die Auflösung von seitwärtsgerichteten Radar-/Sonarsystemen ist durch praktische Beschränkungen bei der Länge der Antennen begrenzt. Das Synthetic Aperture Radar (SAR) überwindet diese Beschränkung, indem es eine synthetische „Antenne“ von (potenziell) unbegrenzter Länge schafft, wodurch sich die Strahlbreite verringert und die Auflösung erhöht. SAR ist das am häufigsten verwendete System in der Radarbildgebung, erfordert jedoch eine extrem stabile Plattform (die Auflösung wird in erster Linie durch unsere Fähigkeit begrenzt, die Bewegung des Instruments zu korrigieren). Es gibt Sonar-Äquivalente zum Radar mit synthetischer Apertur, die sich noch im Anfangsstadium der Entwicklung befinden. Das Problem besteht darin, dass die von Bildgebungssystemen mit synthetischer Apertur geforderte Verfolgungsstabilität im Ozean nur schwer zu erreichen ist, insbesondere bei den viel längeren Zeitintervallen, die für die Aufzeichnung des zurückkehrenden Signals erforderlich sind.
Zusammenfassung
In den meisten vulkanischen Gebieten der Erde ist die Oberflächenrauhigkeit der wichtigste geologische Faktor, der die Helligkeit des Rückstreubildes beeinflusst; die Wellenlänge der Quelle und der Einfallswinkel steuern die resultierende Radar-/Sonarsignatur. Der größte Unterschied zwischen den beiden Systemen ist der 2×105 Unterschied in der Geschwindigkeit und damit der Zeit, die für den Empfang der zurückkehrenden Energie erforderlich ist. Beide Systeme eignen sich für die Untersuchung/Unterscheidung von rauen Oberflächen im Bereich von 1 bis 200 cm.
Am 23. Mai 2023 musste ein Airbus A321neo der Turkish Airlines auf dem Weg von Istanbul (IST) nach dem stark frequentierten London Gatwick (LGW) zum Flughafen Birmingham (BHX) umkehren, nachdem er einen Treibstoffnotfall gemeldet hatte. Das Flugzeug mit der Registrierung TC-LSN und dem Flug TK1997 hatte eine Warteschleife geflogen, bevor es einen Landeversuch unternahm, der jedoch abgebrochen wurde, weil ein anderes Flugzeug auf der Startbahn stand und auf den Abflug wartete. Die Besatzung der Turkish Airlines entschied sich für eine Umleitung nach Birmingham, da mit einer Wartezeit von bis zu 30 Minuten gerechnet wurde und sich das Flugzeug seinem Umleitungstreibstoff näherte. Aber wie treffen Piloten solche Entscheidungen? Hier ist unser Überblick über die Treibstoffregeln in der kommerziellen Luftfahrt.
Verkehrsflugzeuge müssen eine bestimmte Menge Treibstoff mitführen, um eine sichere Durchführung des Fluges zu gewährleisten. Die gesetzlichen Bestimmungen legen die erforderliche Mindestmenge an Treibstoff fest, und es wird zusätzlicher Treibstoff für unvorhergesehene Situationen mitgeführt, um sicherzustellen, dass genügend Treibstoff für erwartete und unerwartete Umstände vorhanden ist. Zu diesen unvorhergesehenen Ereignissen kann eine Vielzahl von Faktoren gehören. Die Dispatcher untersuchen das Wetter, die Routen und den historischen Treibstoffverbrauch, um dem Flugkapitän eine Zahl zu nennen, die ihm die endgültige Entscheidung darüber ermöglicht, wie viel Treibstoff er auf einem Flug mitführen muss. Die Menge an zusätzlichem Treibstoff, die für diese Szenarien vorgesehen ist, wird durch eine sorgfältige Analyse der voraussichtlichen Route und der potenziellen Gefahren auf dem Weg dorthin bestimmt. Auch die Masse des Flugzeugs spielt eine Rolle.
Wie wird der Flugzeugtreibstoff kategorisiert?
Der in Flugzeugen geladene Treibstoff wird nach seinem Verwendungszweck kategorisiert. Da es weltweit einige Unterschiede gibt, werden wir uns auf die von der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) veröffentlichten Regeln konzentrieren.
All dies zusammen ergibt den „Block Fuel“ – im Wesentlichen die Gesamtmenge an nutzbarem Kraftstoff, die sich an der Rampe vor dem Anlassen der Triebwerke an Bord befindet.
Wie sieht das im wirklichen Leben aus?
Hier ist ein Beispiel aus der Praxis, das ein Pilot der TUI zur Verfügung gestellt hat. Die folgenden Zahlen sind dem Flugplan einer Boeing 737-800 entnommen, die einen einzelnen Sektor von Ibiza (IBZ) nach Birmingham (BHX) fliegt.
Treibstoff für die Reise – 5616 kg
Rollkraftstoff – 155 kg
Ausweichkraftstoff – 603 kg
Endgültiger Reservekraftstoff – 1.150 kg
Gesamtkraftstoff an Bord – 7.800 kg
Aktualisierung – Juni 2023
Die EASA hat Ende 2022 ihre Treibstoffrichtlinien für den gewerblichen Luftverkehr geändert, um die Effizienz zu verbessern und einen größeren Beitrag zu den Umweltzielen zu leisten. Treibstoff wird nun auf drei Arten kategorisiert. Hier ist eine Zusammenfassung.
Individuelle Treibstoffregelung – für kommerzielle Betreiber mit Treibstoffüberwachungssystemen, die regelmäßig dieselben Ziele anfliegen. Dies gibt der Fluggesellschaft ein gewisses Maß an Autonomie, um eine bestimmte Menge Treibstoff mitzuführen, die sie normalerweise benötigt (plus Reserve).
Basisschema – hier werden die oben genannten Kraftstoffkategorien vereinfacht, so dass lediglich 5 % Kraftstoff für unvorhergesehene Ausgaben enthalten sind.
Basismodell mit einigen Variationen – unter bestimmten Umständen (z. B. wenn eine fortgeschrittene Wetterüberwachung verfügbar ist) kann der Kraftstoff für unvorhergesehene Ereignisse auf 3 % reduziert werden.
Mindestkraftstoff und Kraftstoffnotfälle
Wenn ein Luftfahrzeug nur noch über genügend Treibstoff verfügt, um die geplante Route und das Anflugverfahren zum Flughafen durchzuführen, aber nicht, um Änderungen der Flugroute oder weitere Verspätungen zu berücksichtigen, ohne dass der erforderliche Mindesttreibstoff an Bord überschritten wird, wird „Mindesttreibstoff“ gemeldet.
Dies ist zwar kein Notfall, aber es hilft dem Fluglotsen, die Situation zu erkennen, und kann die Landung des Flugzeugs beschleunigen. Einige Betreiber verlangen von den Besatzungen, dass sie in dieser Phase einen „PAN“ deklarieren.
Sollte sich die Situation zu einem Treibstoffnotfall entwickeln, wird von der Besatzung ein Mayday ausgerufen. Dabei handelt es sich um eine vollständige Notsituation, die von der Flugverkehrskontrolle als solche behandelt wird. Laut FAA sollte ein Pilot „einen Treibstoffnotfall an dem Punkt erklären, an dem es Ihrer Meinung nach notwendig ist, direkt zu dem Flughafen zu fliegen, auf dem Sie zu landen beabsichtigen. Die Deklaration eines Treibstoffnotfalls ist eine ausdrückliche Erklärung, dass eine vorrangige Behandlung durch die Flugverkehrskontrolle notwendig ist und erwartet wird.
Einer der bekanntesten Fälle eines Unfalls, der durch Treibstoffmangel verursacht wurde, war der Absturz von Avianca-Flug 052 im Anflug auf New York im Januar 1990. Das Flugzeug hatte mehrere Fehlanflüge und verbrachte viel Zeit im Frachtraum, bevor ihm der Treibstoff ausging. Als eine der wichtigsten Unfallursachen wurde angenommen, dass die Besatzung den Fluglotsen nicht klar mitgeteilt hatte, dass sie sich in einer Treibstoffnotlage befand.
Die strengen Vorschriften für die Treibstoffmenge, die Flugzeuge mitführen müssen, sind einer der vielen Faktoren, die die kommerzielle Luftfahrt zu einer der sichersten Arten des Reisens machen, so dass Notfälle mit Treibstoffmangel sehr selten sind.
Wilbur und Orville Wright waren amerikanische Pioniere der Luftfahrt. Im Jahr 1903 unternahmen die Gebrüder Wright einen der ersten Flüge in einem motorisierten, bemannten und gesteuerten Flugzeug; ihr persönlicher Höhepunkt kam zwei Jahre später, als sie das erste voll funktionsfähige Flugzeug bauten und flogen.
Frühes Leben
Wilbur Wright wurde am 16. April 1867 in der Nähe von Millville, Indiana, geboren. Er war das dritte von fünf Kindern. Sein Vater, Milton Wright, war ein Pastor der United Church of Christ. Seine Mutter war Susan Catherine Koerner.
Die Familie zog später nach Dayton, Ohio, um. Wilbur Wrights jüngerer Bruder, Orville Wright, wurde 1871 in Dayton geboren und diente ihm als Kind als Spielkamera.
Milton Wright reiste häufig und nahm Miniaturspielzeug für seine Kinder mit. Im Jahr 1878 schenkte er seinen Kindern einen kleinen Modell-Hubschrauber. Das Flugzeug basierte auf einem Konzept des französischen Luftfahrtpioniers Alphonse Pénaud. Es bestand aus Kork, Bambus und Papier und wurde durch ein Gummiband angetrieben, das die Flügel drehte. Wilbur und Orville waren von dem Spielzeug und seiner Mechanik fasziniert und entwickelten ein lebenslanges Interesse an der Luftfahrt und dem Fliegen.
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Wilbur war ein aufgewecktes Kind, das in der Schule erfolgreich war. Er hatte eine energische und souveräne Einstellung und plante, nach der High School die Yale University zu besuchen. Wilburs Leben wurde durch einen Unfall im Winter 1885-86 verändert. Während eines Eishockeyspiels wurde er von einem gegnerischen Schläger im Gesicht getroffen.
Wilbur wurde durch diesen Vorfall immer mutloser, auch wenn er feststellte, dass die meisten seiner Wunden verschwunden waren. Er brach die Highschool ab, sagte seine College-Pläne ab und zog wieder zu seiner Familie. Wilbur hielt sich viel im Haus auf, studierte Materialien aus der Sammlung seiner Familie und kümmerte sich um seine kranke Mutter, die 1889 an Tuberkulose starb.
Im Jahr 1889 gründeten die Brüder ihre eigene Zeitung, die West Side News. Der Herausgeber der Zeitung war Wilbur, und der Verleger war Orville. Die Brüder hatten auch ein ähnliches Interesse an Fahrrädern, einem neuen Trend, der das ganze Land erfasste. Wilbur und Orville gründeten 1892 ein Fahrradgeschäft, in dem sie Fahrräder reparierten und ihre eigenen Kreationen vermarkteten.
Erstflug
Die Forschungen des deutschen Fliegers Otto Lilienthal wurden von den Gebrüdern Wright aufmerksam verfolgt, da sie kontinuierlich an zahlreichen technologischen Projekten arbeiteten. Nach dem Tod von Lilienthal bei einem Segelflugzeugunglück beschlossen die beiden Geschwister, ihre eigene Luftfahrtforschung zu beginnen. Wilbur und Orville machten sich auf den Weg nach Kitty Hawk, North Carolina, das für sein turbulentes Wetter bekannt war, um dort ihre eigene clevere Konstruktion zu entwickeln.
Wilbur und Orville machten sich an die Arbeit, um herauszufinden, wie man Flugflügel bauen kann. Sie sahen, wie Vögel ihre Flügel anpassten, um das Gleichgewicht und die Kontrolle zu behalten, und versuchten, dies nachzubilden, indem sie den Begriff der „Flügelverwerfung“ entwickelten. Die Gebrüder Wright entdeckten die Geheimformel, nachdem sie ein bewegliches Ruder hinzugefügt hatten.
Am 17. Dezember 1903 gelang ihnen der erste freie, kontrollierte Flug eines motorgetriebenen Flugzeugs, das schwerer war als Luft. Wilbur flog ihr Flugzeug 59 Sekunden lang über eine Strecke von 852 Fuß, eine unglaubliche Leistung.
Die Gebrüder Wright mussten schnell feststellen, dass ihr Erfolg nicht von allen geteilt wurde. Viele Pressevertreter und Luftfahrtexperten waren skeptisch gegenüber den Behauptungen der Brüder. Daraufhin machte sich Wilbur 1908 auf den Weg nach Europa, wo er hoffte, mehr Erfolg zu haben, um die Öffentlichkeit zu überzeugen und Flugzeuge zu verkaufen.
Ruhm
Wilbur fand in Frankreich ein wesentlich aufgeschlosseneres Publikum. Er begleitete Behörden, Journalisten und Staatsmänner auf zahlreichen öffentlichen Flügen. Orville und seine jüngere Schwester Katharine begleiteten ihren Bruder im Jahr 1909 nach Europa. Die Wrights wurden in ihrem Heimatland zu großen Berühmtheiten, wo sie von Königen und Staatsoberhäuptern empfangen wurden und häufig in den Zeitungen zu lesen waren.
Bevor sie 1909 in die Vereinigten Staaten zurückkehrten, begannen die Wrights mit der Vermarktung ihrer Flugzeuge in ganz Europa. Die Brüder wurden zu wohlhabenden Geschäftsleuten, nachdem sie Flugzeugaufträge in Europa und den Vereinigten Staaten erhalten hatten.
Wilbur und Orville teilten sich stets die Lorbeeren für ihre Innovationen und pflegten zeitlebens eine enge Beziehung. Hinter den Kulissen gab es jedoch eine Arbeitsteilung. Mit seinem scharfen Instinkt war Wilbur der geschäftliche Kopf und die Führungskraft des Unternehmens und fungierte als Präsident der Firma Wright.
Tod und Vermächtnis
Wilbur erkrankte auf einer Reise nach Boston im April 1912. Er starb am 30. Mai im Haus seiner Familie in Dayton, Ohio, nachdem bei ihm Typhus diagnostiziert worden war. „Ein kurzes Leben, voller Konsequenzen“, schrieb Milton Wright in sein Tagebuch. Er lebte und starb mit untrüglichem Verstand, unerschütterlichem Temperament, enormem Selbstvertrauen und ebenso großer Bescheidenheit, sah klar, was richtig war und verfolgte es unerbittlich.“
Orville verbrachte die letzten drei Jahrzehnte seines Lebens in luftfahrtbezogenen Organisationen und Ausschüssen, insbesondere im National Advisory Committee for Aeronautics, dem Vorläufer der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Weder Orville noch Wilbur heirateten. Orville starb am 30. Januar 1948 an den Folgen eines zweiten Herzinfarkts. Er ist auf dem Grundstück der Familie Wright in Dayton, Ohio, beigesetzt.
Flugzeuge, die ursprünglich für die Beförderung von Passagieren über kurze bis mittlere Entfernungen konzipiert waren, haben in den letzten zehn Jahren ihre Flügel gestreckt, um sich auf transozeanische Reisen zu begeben. Dazu gehören Flugzeuge wie der Airbus A321LR und die Boeing 737 MAX, die aus Versionen entwickelt wurden, die erstmals in den 1990er Jahren eingeführt wurden.
Der kommende Airbus A321XLR wird eine Reichweite von bis zu 4.500 Seemeilen haben. Verbesserungen an den Triebwerken und der Zelle sind der Grund für die größere Reichweite der Flugzeuge, aber ohne einen rechtlichen Rahmen, der lange Flüge von zweimotorigen Flugzeugen über Wasser unterstützt, gäbe es diese Flugzeuge nicht. Hier kommt ETOPS ins Spiel.
Was ist ETOPS?
ETOPS, ursprünglich die Abkürzung für Extended-Range Twin Operations Performance Standards oder neuerdings einfach Extended Operations, ist die Zulassung, die es zweimotorigen Flugzeugen erlaubt, lange Strecken zu fliegen, insbesondere über große Gewässer wie Ozeane. Aus diesem Grund wird sie auch oft als „Engines Turn or Passengers Swim“ bezeichnet.
Eine ETOPS-Einstufung gibt im Wesentlichen an, wie weit ein Flugzeug vom nächsten Ausweichflughafen entfernt fliegen kann, und basiert darauf, wie viele Minuten ein Flugzeug mit einem Triebwerk fliegen kann, bevor es landen muss. So kann beispielsweise ein Airbus A330neo mit einer ETOPS 285-Einstufung überall hinfliegen, solange er innerhalb von 285 Minuten einen zur Landung verfügbaren Flughafen erreichen kann.
ETOPS regelt, welche Routen Flugzeuge fliegen, und kann auch Auswirkungen darauf haben, wie Gebiete mit geringerer Nachfrage mit Flugverkehr versorgt werden. Dies liegt daran, dass die Fluggesellschaften keine viermotorigen Flugzeuge zu kleineren Zielen fliegen wollen, da dies ineffizient und kostspielig wäre, was bedeutet, dass diese Gebiete einfach keine Langstreckenflüge erhalten.
Vor ETOPS
Vor der Entwicklung von ETOPS durften zweimotorige Flugzeuge nur bis zu einer Entfernung von 60 Minuten von Ausweichflughäfen fliegen. Das lag daran, dass vor dem Jet-Zeitalter alle zweimotorigen Flugzeuge mit Kolbenmotoren ausgestattet waren, die extrem unzuverlässig waren und viel häufiger ausfielen. Studien haben gezeigt, dass auf einen Ausfall eines Strahltriebwerks 117 Ausfälle von Kolbenflugzeugen kommen.
In den 1970er Jahren, als die Zweistrahl-Triebwerke in der Industrie Fuß fassten, war ihr Einsatz jedoch noch auf längere Strecken über Wasser beschränkt. Dies bedeutete, dass die Fluggesellschaften für Transatlantikflüge in weniger nachgefragte Gebiete entweder eine extrem treibstoffarme Route fliegen oder größere Flugzeuge einsetzen mussten.
Ein Flug von Philadelphia nach Madrid würde daher nicht so oft stattfinden, da die einzigen Flugzeuge, die die Nachfrage befriedigen könnten, kleinere, zweimotorige Flugzeuge wären, die auf dieser Strecke nicht wirtschaftlich betrieben werden dürften. Das bedeutete auch, dass kleine Inselstaaten in Ozeanen wie dem Pazifik nicht viel Luftverkehr erhalten würden, was ihre Entwicklung aufhielt, da die Routen zu ihnen außerhalb der 60-Minuten-Grenze lagen.
Nachdem die 60-Minuten-Beschränkung für zweimotorige Flugzeuge in Kraft getreten war, gewannen Trijets an Bedeutung. Die DC-10, die kleiner als die 747 und wirtschaftlicher als die DC-8 ist, ist ein Paradebeispiel für ein Flugzeug, das auf Langstrecken mit geringerer Nachfrage eingesetzt wird.
Und dann wurde 1985 einer Boeing 767 der Trans World Airlines die erste ETOPS-Einstufung von 120 Minuten erteilt. Dies bedeutete, dass die Fluggesellschaft ihre 767 nun über den Atlantik fliegen konnte, was Treibstoff (und Geld) sparte und neue Routen und neue Ziele für Reisende auf der ganzen Welt hervorbrachte.
Um die entsprechenden ETOPS-Bewertungen zu erhalten, muss der Hersteller nachweisen, dass das Fliegen einer bestimmten Strecke mit nur einem Triebwerk die Flugzeugzelle nicht beschädigt und von der Besatzung bewältigt werden kann. Darüber hinaus muss eine Fluggesellschaft nachweisen, dass ihre Besatzung nach Erreichen eines Ausweichflughafens die Passagiere betreuen kann, während sie auf das Eintreffen der Rettungsdienste wartet.
Ein Beispiel dafür ist, dass viele Ausweichflughäfen in Gebieten liegen, in denen die Bevölkerung kleiner ist als die Zahl der Fluggäste, so dass die Fluggesellschaft und die Besatzung in der Lage sein müssen, die Landung mit begrenzten Notfallressourcen zu ermöglichen.
Auswirkungen von ETOPS auf moderne Flugzeuge
Die ETOPS-Bewertungen haben der Luftfahrt einen völlig neuen Markt erschlossen: Langstreckenflüge zu kleineren Zielen. Ohne ETOPS-Bewertungen wäre die Boeing 757 nie auf Transatlantikstrecken zwischen Städten wie Edinburgh und New York geflogen, eine Strecke, die für ein viel größeres vierstrahliges Flugzeug wie die 747 zu ineffizient gewesen wäre.
Doch jede Rose hat einen Dorn, und die ETOPS-Einstufung hat zum Niedergang der Trijets und Quadjets geführt, von denen außer dem A380 und der 747 nur noch wenige im regulären Liniendienst eingesetzt werden. Diese Flugzeuge waren einfach nicht so effizient wie zweimotorige Flugzeuge.
Aber das Gute überwiegt bei weitem das Schlechte. Die ETOPS-Vorschriften und das Streben nach immer effizienteren Flugzeugen haben die Entwicklung von Düsentriebwerken und Verkehrsflugzeugen weit über die ursprüngliche ETOPS-Zahl von 120 hinaus vorangetrieben, so dass der Airbus A350 heute eine ETOPS-Zulassung von 370 Minuten besitzt. Mit einer solchen Einstufung sind nur noch interkontinentale Flugrouten über das Innere der Antarktis unerreichbar.
Stealth ist im Wesentlichen eine Kombination aus mehreren Technologien, die alle zusammen die Entfernungen, in denen ein Flugzeug vom Feind entdeckt werden kann, erheblich verringern
In den letzten Jahrzehnten hat die Welt viel Zeit und Energie in die Tarnkappentechnologie investiert, um die Entdeckung von militärischen Luftfahrzeugen durch den Gegner zu verzögern. Die meisten neuen Plattformen werden so konstruiert, dass sie bereits in der Anfangsphase ein gewisses Maß an „Stealth“-Technologie enthalten.
Sogar bestehende Kampfflugzeuge werden gelegentlich modifiziert, um ihre Signatur zu verringern. Die Entwicklung eines Tarnkappendesigns hat ihren Preis in Form von aerodynamischen und anderen konstruktiven Kompromissen, langen Entwicklungszeiten und hohen Entwicklungskosten. Einige Stealth-Merkmale erfordern eine besondere Wartung. Bestimmte Flugzeugformen können auch die Fähigkeit zur Beförderung von Waffen und Treibstoff einschränken oder sind nicht optimal für die Flugeffizienz. Jeder Abwurftank oder jede Waffenlast, die extern getragen wird, erhöht den Radarquerschnitt (RCS).
Die Lockheed F-117 Nighthawk war das erste einsatzfähige Flugzeug, das speziell mit Stealth-Technologie entwickelt wurde. Weitere aktuelle Tarnkappenflugzeuge sind die B-2 Spirit, die F-22 Raptor, die F-35 Lightning II, die Chengdu J-20, die Shenyang FC-31 und die Sukhoi Su-57. Während sich die Luftstreitkräfte und Konstrukteure auf Tarnkappeneigenschaften konzentrieren, entwickeln sie auch Gegenmaßnahmen, um den Tarnkappeneffekt zu überwinden. Es werden passive IR-Sensoren, multistatische Radare, sehr niederfrequente Radare und Über-Horizont-Radare entwickelt.
STEALTH-TECHNOLOGIE
Stealth ist im Wesentlichen eine Kombination mehrerer Technologien, die alle zusammen die Entfernungen, in denen ein Flugzeug entdeckt werden kann, erheblich verringern. Dazu gehören die Verringerung des RCS, der akustischen Signatur, des thermischen Eindrucks und andere Aspekte. Der Begriff „Stealth“ wurde populär, als das F-117 Stealth-Kampfflugzeug 1991 im Golfkrieg eingesetzt wurde.
Ein Teil des Flugzeugs, der wesentlich zum Echo beiträgt, ist das Seitenleitwerk. Die F-117 hat geneigte Leitwerke, um Reflexionen zu verringern. Eine radikalere Methode besteht darin, das Leitwerk wegzulassen, wie bei der B-2 Spirit, um eine nahezu perfekte Tarnkappenform zu erreichen, da es keine Winkel hat, die Radarwellen reflektieren. Die Propeller und die Schaufeln der Düsenturbinen erzeugen ein helles Radarbild. Bei der Tarnkappenkonstruktion müssen die Triebwerke in der Tragfläche oder im Rumpf vergraben werden, oder es müssen Leitbleche in die Lufteinlässe eingebaut werden, damit die Verdichterschaufeln für das Radar nicht sichtbar sind.
Der nach vorne gerichtete Radarkegel des Flugzeugs wirkt als Reflektor. Die Vorderkante des Flügels reflektiert ebenfalls Radarwellen und erfordert radarabsorbierende Materialien, um die Wellen abzufangen. Das Flugzeug sollte keinerlei Vorsprünge aufweisen. Waffen, Treibstofftanks und andere Vorräte dürfen nicht außen getragen werden. Stealthy wird auch dann un-stealthy, wenn sich eine Tür oder eine Klappe öffnet.
Die Vorderkante des Flügels und das Leitwerk der F-22 Raptor sind im gleichen Winkel angeordnet, um Reflexionen zu verringern. Die Beschichtung der Cockpithaube mit einem dünnen Film aus transparentem Leiter hilft, die Radarreflexionen vom Cockpit und sogar vom Helm des Piloten zu verringern. Die Beschichtung ist dünn genug, um die Sicht des Piloten nicht zu beeinträchtigen. Dielektrische Verbundwerkstoffe sind für Radargeräte transparenter, während elektrisch leitfähige Materialien wie Metalle und Kohlenstofffasern elektromagnetische Energie, die auf die Oberfläche des Materials trifft, reflektieren.
Die F-22 und die F-35 behaupten, dass sie ihre Ladebuchten öffnen, Munition abwerfen und in kürzester Zeit wieder in den Tarnflugmodus übergehen können.
VERRINGERUNG DER FUNKFREQUENZEMISSIONEN (RF)
Flugzeuge dürfen keine nachweisbare Energie abstrahlen, z. B. von bordeigenen Radaren, Kommunikationssystemen oder HF-Leckagen. Viele Flugzeuge verwenden passive Infrarot- und Schwachlicht-TV-Sensoren, um gegnerische Flugzeuge zu verfolgen und Waffen zu zielen. Die F-22 verfügt über ein fortschrittliches Low-Probability-of-Intercept-Radar (LPIR), das gegnerische Flugzeuge beleuchten kann, ohne den Radarwarnempfänger auszulösen.
RCS
RCS wird traditionell in Quadratmetern ausgedrückt. Dies entspricht nicht der geometrischen Fläche. Er steht für das äquivalente Reflexionsvermögen. Bei nicht normalen Einfallswinkeln wird die Energie vom Empfänger weg reflektiert, was die RCS verringert. Moderne Tarnkappenflugzeuge haben ein RCS, das mit dem kleiner Vögel oder großer Insekten vergleichbar ist.
RADAR-TARNKAPPEN-GEGENMASSNAHMEN
Die Formgebung allein bietet nur wenige Stealth-Vorteile gegenüber Niederfrequenzradaren, die selbst bei einer Signalwellenlänge, die mehr als doppelt so groß ist wie die des Flugzeugs, immer noch einen erheblichen Rücklauf erzeugen können. Allerdings sind Niederfrequenzradare nicht sehr präzise und aufgrund ihrer Größe schwer zu transportieren. Mehrere Sender sind eine weitere Option. Die Erkennung kann besser gelingen, wenn die Sender von den Empfängern getrennt sind, wie bei bistatischen oder multistatischen Radargeräten.
AKUSTISCHE SIGNATUR
Frühe Stealth-Beobachtungsflugzeuge verwendeten langsam drehende Propeller, um von den feindlichen Truppen nicht gehört zu werden. Die Überschallflugzeuge haben einen Überschallknall. Moderne Flugzeugtriebwerke sind effizienter und weniger laut. Die Standardrotorblätter eines Hubschraubers sind gleichmäßig verteilt und erzeugen bei einer bestimmten Frequenz und deren Oberwellen mehr Lärm. Der Rotorlärm von Hubschraubern kann durch unterschiedliche Abstände zwischen den Blättern reduziert werden, wodurch sich der Rotorlärm auf einen größeren Frequenzbereich verteilt.
VISUELLE SIGNATUR
Die visuelle Signatur lässt sich am besten durch Tarnanstriche oder andere Materialien verringern, die die Linien des Flugzeugs farblich hervorheben und auflockern. Die meisten Flugzeuge verwenden einen matten Anstrich und dunkle Farben. Graue Farben, die die Linien unterbrechen, sind effektiver. So musste beispielsweise verhindert werden, dass das Sonnenlicht von der Cockpithaube des Flugzeugs reflektiert wird. Der ursprüngliche Entwurf der B-2 hatte Flügeltanks für eine Chemikalie zur Verhinderung von Kondensstreifen. Später wurde ein Kondensstreifen-Sensor eingebaut, der den Piloten warnt, wenn er die Flughöhe ändern sollte.
INFRAROTSIGNATUR
Die Verringerung der Wärmesignatur des Flugzeugs ist erforderlich, um die Verfolgung durch IR-Sensoren zu verhindern. Die Abgasfahne trägt zu einer erheblichen Infrarotsignatur bei. Eine Möglichkeit zur Verringerung der IR-Signatur ist ein nicht kreisförmiges, schlitzförmiges Heckrohr, um die Abgasquerschnittsfläche zu verringern und die Vermischung der heißen Abgase mit der kühlen Umgebungsluft zu maximieren, wie es bei der F-117 der Fall ist.
Oft wird absichtlich kühle Luft in den Abgasstrom eingeblasen, um diesen Prozess zu verstärken. Bei einigen Flugzeugen werden die Abgase oberhalb der Tragfläche abgeleitet, um sie vor den darunter befindlichen Raketenbeobachtern zu schützen. Eine weitere Möglichkeit zur Senkung der Abgastemperatur ist die Zirkulation von Kühlflüssigkeiten wie Treibstoff im Abgasrohr, wobei die Treibstofftanks als Wärmesenken dienen, die durch den Luftstrom entlang der Tragflächen gekühlt werden.
Radarabschirmende Kampfflugzeuge erfordern sorgfältige Konstruktionsarbeit, umfangreiche Tests und exotische Materialien für ihre Konstruktion, was ihre Kosten im Vergleich zu nicht getarnten Flugzeugen verdreifachen kann.
INFRAROTSUCHE UND -VERFOLGUNG (IRST)
IRST-Systeme können sogar gegen Tarnkappenflugzeuge wirksam sein, da sich ihre Oberfläche aufgrund der Luftreibung erwärmt und ein Zweikanal-IRST den Unterschied zwischen dem niedrigen und dem hohen Kanal vergleichen kann. Russland hatte in den 1980er Jahren IRST-Systeme auf MiG-29 und Su-27. Die MiG-35 ist mit einem neuen optischen Ortungssystem mit erweiterten IRST-Fähigkeiten ausgestattet. Die französische Rafale, der europäische Eurofighter und der schwedische Gripen nutzen das IRST in großem Umfang. In der Regel ermöglicht IRST die Erkennung von nicht nachbrennenden Luftzielen in 45 km Entfernung. Die Lockheed F-21, die Indien angeboten wird, verfügt über ein Langstrecken-IRST.
ANFÄLLIGE FLUGMODI
Tarnkappenflugzeuge sind während und unmittelbar nach dem Einsatz ihrer Bewaffnung immer noch anfällig für Entdeckung. Da Tarnkappenflugzeuge ihre gesamte Bewaffnung im Innern tragen, vervielfacht sich das RCS des Flugzeugs, sobald sich die Waffenschachttüren öffnen. Während das Flugzeug seine Tarnkappe wiedererlangt, sobald die Waffenklappen geschlossen sind, hat ein schnell reagierendes Abwehrwaffensystem eine kurze Gelegenheit, das Flugzeug zu treffen. Die F-22 und die F-35 behaupten, dass sie ihre Schächte öffnen, Munition abwerfen und innerhalb kürzester Zeit wieder in den Stealth-Flug übergehen können. Einige Waffen erfordern jedoch, dass das Lenkungssystem der Waffe das Ziel erfasst, während die Waffe noch am Flugzeug befestigt ist.
Dies zwingt zu relativ langen Einsätzen bei geöffneten Schachttüren.
REDUZIERTE NUTZLAST
Tarnkappenflugzeuge führen Treibstoff und Bewaffnung intern mit, was die Nutzlast begrenzt. Die F-117 kann nur zwei laser- oder GPS-gesteuerte Bomben mitführen, während ein nicht getarntes Kampfflugzeug ein Vielfaches davon tragen kann. Dies erfordert den Einsatz zusätzlicher Flugzeuge, um Ziele zu bekämpfen, für die normalerweise ein einziges nicht getarntes Flugzeug ausreichen würde. Dieser scheinbare Nachteil wird jedoch durch die geringere Anzahl von Unterstützungsflugzeugen ausgeglichen, die für die Luftverteidigung und elektronische Gegenmaßnahmen erforderlich sind.
TAKTIK
Ein stark verteidigtes Gelände hat in der Regel eine überlappende Radarabdeckung, die ein unentdecktes Eindringen von konventionellen Flugzeugen erschwert. Die Entdeckung von Flugzeugen kann durch Ausnutzung der Doppler-Slots der Bodenradare verzögert werden. Mit Kenntnis der gegnerischen Radarstandorte und des RCS-Musters des eigenen Flugzeugs kann eine Flugroute geflogen werden, die die Radialgeschwindigkeit minimiert und gleichzeitig dem Bedrohungsradar die niedrigsten RCS-Aspekte des Flugzeugs zeigt. Es gibt noch weitere Flugtaktiken, wie z.B. Manöver in Kombination mit dem Ausbringen von Düppeln, um gegnerische Radare zu verwirren.
OPERATIVER EINSATZ VON STEALTH-FLUGZEUGEN
Die USA und Israel sind die einzigen Länder, die Tarnkappenflugzeuge im Kampf eingesetzt haben. Im Golfkrieg 1990 flogen die F-117 1.300 Einsätze und erzielten direkte Treffer auf 1.600 hochwertige Ziele im Irak. Nur 2,5 Prozent der amerikanischen Flugzeuge im Irak waren F-117, doch sie trafen 40 Prozent der strategischen Ziele mit einer Erfolgsquote von 80 Prozent. In Jugoslawien wurden 1999 F-117 und der Stealth-Bomber B-2 Spirit eingesetzt. Eine F-117 wurde von einer serbischen S-125 „Neva-M“-Rakete abgeschossen. Die B-2 Spirit zerstörte in den ersten acht Wochen des US-Kriegseinsatzes 33 % der ausgewählten serbischen Ziele. Die B-2 flogen von ihrer Heimatbasis in Missouri nonstop in den Kosovo und zurück. Bei der Invasion des Irak im Jahr 2003 wurden die F-117 und die B-2 eingesetzt, und dies war das letzte Mal, dass die F-117 im Einsatz war.
Der Hubschrauber Sikorsky UH-60 Black Hawks, der bei der Operation zur Tötung Osama bin Ladens im Mai 2011 zum Einsatz kam, wurde stark modifiziert, um leisere Einsätze zu ermöglichen und mit Tarnkappentechnologie ausgestattet, um für Radargeräte weniger sichtbar zu sein. Die F-22 feierte ihr Kampfdebüt über Syrien im September 2014 als Teil der von den USA geführten Koalition gegen ISIS. Im Jahr 2018 führten israelische F-35I-Tarnkappenflugzeuge eine Reihe von Einsätzen in Syrien durch und drangen sogar unbemerkt in den iranischen Luftraum ein. Die chinesische J-20 wurde 2017 bei der chinesischen Luftwaffe in Dienst gestellt. Das FC-31 befindet sich noch in der Entwicklung. Das russische Tarnkappenflugzeug Su-57 soll 2020 in Dienst gestellt werden.
KÜNFTIGE STEALTH-INITIATIVEN
Die Gestaltung von Flugzeugen für Tarnkappenflugzeuge geht oft zu Lasten der aerodynamischen Leistung. Nach der Erfindung von Meta-Oberflächen wurden die konventionellen Mittel zur Verringerung des RCS deutlich verbessert.
Metasurfaces sind dünne zweidimensionale Metamaterialschichten, die die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in gewünschte Richtungen zulassen oder hemmen. Metasurfaces können gestreute Wellen umlenken, ohne die Geometrie eines Ziels zu verändern.
Plasma Stealth ist ein Phänomen, bei dem ionisiertes Gas zur Verringerung des RCS eingesetzt wird. Durch die Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Strahlung und ionisiertem Gas könnte eine Plasmaschicht oder -wolke um die Plattform herum entstehen, die Radarstrahlen ablenkt oder absorbiert.
Es gibt Forschungsarbeiten zur Integration der Funktionen der Flugsteuerung in die Tragflächen, um die RCS durch die Reduzierung von beweglichen Teilen, Gewicht und Kosten zu verringern. Das Konzept eines flexiblen Flügels, der im Flug seine Form ändern kann, um die Luftströmung abzulenken, entwickelt sich weiter. Adaptive aeroelastische Tragflächen werden erforscht.
Bei der Fluidik geht es im Wesentlichen um die Einspritzung von Flüssigkeiten in Flugzeuge zur Richtungssteuerung durch Zirkulationssteuerung und Schubvektorisierung.
Fluidische Systeme, bei denen größere Fluidkräfte durch kleinere Düsen intermittierend umgelenkt werden, um die Richtung zu ändern. BAE Systems hat zwei unbemannte Flugzeuge mit Fluidiksteuerung getestet.
Mehrere Stealth-Flugzeuge befinden sich in der Entwicklung. Die russische MiG-41 soll die MiG-31 ersetzen. Die MiG LMFS ist aus dem inzwischen eingestellten Mikoyan-Projekt 1.44 hervorgegangen. Die Tupolev PAK DA soll ein Tarnkappenbomber sein und die Tu-95 ersetzen. Die Xian H-20 wäre ein Unterschall-Tarnkappenbomber. Shenyang J-18 ist ein VSTOL-Tarnkappenflugzeug, ähnlich der US F-35B. Das indische Advanced Medium Combat Aircraft wird ein Stealth-Flugzeug der fünften Generation sein. Northrop Grumman B-21 Raider wird ein Tarnkappenbomber für Langstreckeneinsätze sein.
BAE Systems Tempest, Saabs Flygsystem 2020 und das multinationale europäische Kampfflugzeug der neuen Generation sind einige ernsthaftere Programme. KAI KF-X ist ein gemeinsames Programm von Indonesien und Südkorea. HESA Shafaq ist ein iranisches Tarnkappenflugzeugprojekt. Die Türkei plant die Entwicklung von TAI TFX als Ersatz für die F-16. Das Projekt AZM ist ein pakistanischer Versuch, eine Kampfjet-Technologie der fünften Generation zu entwickeln. Unter den Hubschraubern befindet sich ein getarnter, nicht benannter Kamov-Hubschrauber. Der leichte Kampfhubschrauber von Hindustan Aeronautics Ltd. und der Eurocopter Tiger sollen über Tarnkappenfunktionen verfügen.
Die Technologien zur Bekämpfung der Tarnkappe entwickeln sich bereits schnell weiter. Alle Länder entwickeln fortschrittliche Radarsysteme, die in naher Zukunft in der Lage sein werden, diese Flugzeuge zu entdecken.
IST STEALTH ÜBERBEWERTET?
Radarabwehrende Kampfflugzeuge erfordern sorgfältige Konstruktionsarbeit, umfangreiche Tests und exotische Materialien für ihre Konstruktion – alles Merkmale, die ihre Kosten im Vergleich zu herkömmlichen, nicht getarnten Flugzeugen verdoppeln oder verdreifachen können, sagen Experten. Sie argumentieren, dass Tarnkappenflugzeuge überbewertet werden und es besser ist, eine größere Anzahl billigerer, nicht tarnkappenfähiger Flugzeuge zu kaufen. Die hohen Kosten für die Entwicklung, den Kauf und die Wartung von Tarnkappenflugzeugen bedeuten, dass sie nur sparsam eingesetzt werden können. Viele Tarnkappenflugzeuge haben immer noch fragwürdige Fähigkeiten. Viele AAMs mit großer Reichweite lassen sich in den meisten Kampfflugzeugen nur schwer unterbringen.
Canard-Steuerungen und externe Hardpoints sind „Tarnkappenkiller“. Auch das Kosten-Nutzen-Verhältnis von Tarnkappenflugzeugen ist noch fraglich. Wenn eine moderne Luftwaffe einen Gegner mit einer starken Flugabwehr angreifen will, braucht sie eine wirksame Unterdrückung der feindlichen Luftabwehr (SEAD), um Verluste zu vermeiden. Ein schnelles, gut bewaffnetes und hochmanövrierfähiges „elektronisches Angriffsflugzeug“ vom Typ Boeing EA-18G Growler verfügt über die Fähigkeit, das gesamte Spektrum zu stören. SEAD kann viel billiger sein als Stealth.
Die Technologien zur Bekämpfung von Tarnkappenflugzeugen entwickeln sich bereits schnell weiter. Mit 100 Millionen Dollar ist selbst ein kleines Flugzeug wie die F-35 nicht billig. Der F-22 Raptor kostet fast 150 Millionen Dollar. Die US-Luftwaffe musste das F-22-Montageband nach nur 187 Flugzeugen schließen. Alle Länder entwickeln fortschrittliche Radarsysteme, die in naher Zukunft in der Lage sein werden, diese Flugzeuge zu erkennen. Die russische T-50 gilt als weniger tarnkappenfähig und hat mit Technologie- und Kostenproblemen zu kämpfen. Die parallel laufenden chinesischen Tarnkappenprogramme J-20 und J-31 sind geheimnisumwittert, und China war gezwungen, die teure russische Su-35 zu kaufen. Tarnkappenflugzeuge erfordern außerdem hohe Wartungskosten und -zeiten. Die meisten Tarnkappenflotten sind für ihre hohen Ausfallzeiten bekannt. Ob Tarnkappenflugzeuge in erster Linie einen psychologischen Wert haben oder nicht, wird sich erst mit der Zeit zeigen.
Unfälle und Zwischenfälle bei der Landung stehen in allen Flugkategorien weiterhin an der Spitze.
Bei der Analyse der Gründe für die anhaltenden Unfälle fallen einem zwei Schlüsselbegriffe ein: Selbstzufriedenheit und Ablenkung. Selbstgefälligkeit kann sich in vielen Formen zeigen. Vor zwei Jahren sind Sie zum Beispiel mehr als 50 Stunden geflogen und waren recht geübt. Jede Landung erfolgte genau auf der Mittellinie der Landebahn und blieb dort auch während der gesamten Landung und des Ausrollens. Ein Jahr später sind Sie etwas weniger geflogen, und viele Ihrer Landungen erfolgten regelmäßig links von der Mittellinie. Sie dachten, das sei gut genug, und akzeptierten diese Landungen. Das ist Selbstgefälligkeit.
Vor einer Woche beschlossen Sie, einen Vergnügungsflug zu machen, vielleicht den ersten der neuen Flugsaison, zumindest im oberen Mittleren Westen. Bei Ihrer ersten Landung lernten Sie die Landebahnbeleuchtung auf der linken Seite der Landebahn kennen. Wie konnte das passieren? Immerhin konnten Sie letztes Jahr auf der Landebahn bleiben. Die Nachlässigkeit hat ihr hässliches Gesicht gezeigt und Ihnen nun etwas Kummer bereitet, hoffentlich nur in geringem Umfang. Hätten Sie Ihre fliegerischen Leistungen kritischer betrachtet, anstatt eine „gut genug“-Einstellung zu haben, wäre dieser Vorfall vielleicht nie passiert.
Selbstzufriedenheit zeigt sich auch bei der Vorbereitung eines Fluges. Es ist ein schöner Tag, der erste seit mehreren Monaten, und Sie beschließen, einen kurzen Flug zu machen. Die Zeit ist knapp, also machen Sie einen kurzen Vorflug. Der linke Hauptreifen scheint ein bisschen niedrig zu sein, aber das sollte in Ordnung sein. Sie kommen am Samstag wieder zum Flughafen und stellen sicher, dass der Reifendruck für die Jahreszeit angemessen ist. Nach einem 30-minütigen Flug kehren Sie zum Flugplatz zurück, stellen sich zur Landung auf, und beim Aufsetzen zieht Ihr Flugzeug stark nach links. Als Sie stehen bleiben, fragen Sie sich, was gerade passiert ist. Beim Verlassen des Flugzeugs, das immer noch auf der Landebahn steht, sehen Sie, dass der linke Hauptreifen platt ist. Der Reifen hat sich auf der Felge gedreht und den Ventilschaft des Schlauchs abgeschert. Die Selbstzufriedenheit hat wieder einmal ihr Haupt erhoben und ein Problem für Sie geschaffen. Anstatt sich mit einer guten Einstellung zufrieden zu geben und den platten Reifen zu verursachen, hätten fünf Minuten mehr Aufwand vor dem Flug die Situation verhindert.
Ich habe Selbstgefälligkeit in einer anderen Situation gesehen, die viele von uns schon erlebt haben. Wieder beschließen Sie, einen schnellen, entspannenden Vergnügungsflug zu machen. Es war ein wirklich harter Arbeitstag, und Sie wollen einfach nur in Ihr Flugzeug steigen und einen guten, blutdrucksenkenden Flug genießen.
Sie erreichen den Hangar, öffnen die Tür, prüfen den Öl- und Kraftstoffstand und starten für den kurzen Flug. Das Wetter sah bei der Ankunft am Flughafen gut aus, also prüfen Sie es nicht weiter. Kurz nach dem Start färben sich die großen, weißen Wolken schnell grau. Eine große Zelle zieht auf den Flughafen zu.
Auf dem Rückweg zur Landung bläst der Windsack in alle möglichen Richtungen. Es ist schwer zu entscheiden, welche Landebahn zu benutzen ist. Die Landung erfolgt ohne Zwischenfälle, ist aber nicht ganz perfekt. Außer dem eigenen Ego ist nichts beschädigt worden. Sie hoffen, dass niemand zugesehen hat. Wieder einmal hat Nachlässigkeit zu einer Situation geführt, die hätte vermieden werden können, wenn Sie sich ein oder zwei Minuten Zeit genommen und das Wetter überprüft hätten.
Auch Ablenkungen können die Ursache für einen Unfall oder Zwischenfall sein. Wie oft haben Sie schon Freunde auf einen Flug mitgenommen? Diese Freunde lassen sich in der Regel in zwei Kategorien einteilen: die ununterbrochenen Schwätzer oder die stillen Seelen, die die Welt in einer 3D-Umgebung erleben. Die Plauderer lenken Ihre Aufmerksamkeit von den Details und Verfahren für die Landung und den Start ab. „Wozu ist das gut?“ „Kann ich diesen Knopf berühren?“ „Hast du die Gänse gesehen?“ „Die Gebäude sehen so klein aus – besonders diese große Scheune. Kannst du sie sehen?“ Wenn Sie schon viele Fahrten gemacht haben, haben Sie diese Situation schon erlebt.
Auch andere Flugzeuge können ablenkend wirken. Nachdem Sie in die Platzrunde eingeflogen sind, meldet ein anderer Pilot ebenfalls die Einflugschneise. Wo befindet sich dieses andere Flugzeug? Ist es hinter, vor, über oder unter Ihnen? Während Sie Ihren Kopf drehen und versuchen, Sichtkontakt mit dem anderen Flugzeug herzustellen, werden mehrere Punkte auf der Checkliste vor der Landung übersehen.
Der Verkehr vor Ihnen kann eine Ablenkung darstellen, vor allem, wenn er ein Muster fliegt, das von der Norm abweicht. Ein Flugzeug fliegt einen längeren Vorwindkurs und scheint etwas langsamer zu sein als Sie. Was nun? Während Sie Ihren Aktionsplan festlegen, können Sie leicht abgelenkt werden und etwas Wichtiges auf der Checkliste vor der Landung übersehen, z. B. das Ausfahren des Fahrwerks. Ich bin schon mit Flugschülern in ähnlichen Situationen geflogen, denen es an Erfahrung und Konzentration fehlte. Sie verlieren den Überblick über das, was sie gerade tun. Die Nichtkorrektur des Windes, das Zulassen erheblicher Höhenänderungen und Fluggeschwindigkeitsschwankungen werden durch manchmal einfache Ablenkungen verursacht.
In ähnlicher Weise habe ich beobachtet, dass sowohl Flugschüler als auch zertifizierte Piloten abgelenkt werden, weil ein anderes Flugzeug in der Platzrunde hinter ihnen herfliegt. Der Versuch, Sichtkontakt herzustellen, kann dazu führen, dass der Anflug und die Landung überstürzt werden, was zu einer nicht ganz sicheren Landung führt.
Hindernisse in der Umgebung und die Beschaffenheit der Landebahn können ebenfalls zu einer missglückten Landung führen. Flächige Seitenwinde, die über eine Reihe von Hangars hinweg und um sie herum wehen, können zu einer Menge instabiler, brodelnder Luft führen, und zwar genau dann, wenn Sie mit dem Abfangen beginnen. Ich habe bereits in früheren Artikeln erwähnt und betone gegenüber meinen Flugschülern die Notwendigkeit, die Topografie auf und in der Nähe eines Flugplatzes, den Sie benutzen, zu lesen. Baumreihen, leichte Erhebungen, Hangars und Gebäude in der Nähe können die Luftströmung an der Oberfläche erheblich verändern. Werden Sie nicht selbstgefällig und lassen Sie sich nicht von plötzlichen Änderungen der Oberflächenwinde ablenken.
Ein stabiler, an der Pistenmittellinie ausgerichteter Anflug führt zu einer sanften, sicheren Landung. Stellen Sie die richtige Nasenlage, Trimmung und Leistungseinstellung ein, die für einen stabilen Anflug mit der richtigen Fluggeschwindigkeit für das von Ihnen geflogene Flugzeug erforderlich sind. Konzentrieren Sie sich auf das, was Sie gerade tun, und nicht auf das, was um Sie herum passiert.
Hindernisse in der Umgebung und die Beschaffenheit der Landebahn können ebenfalls zu einer missglückten Landung führen. Flächige Seitenwinde, die über eine Reihe von Hangars hinweg und um sie herum wehen, können zu einer Menge instabiler, brodelnder Luft führen, genau zu dem Zeitpunkt, zu dem Sie mit dem Abfliegen beginnen. Ich habe bereits in früheren Artikeln erwähnt und betone gegenüber meinen Flugschülern die Notwendigkeit, die Topografie auf und in der Nähe eines Flugplatzes, den Sie benutzen, zu lesen. Baumreihen, leichte Erhebungen, Hangars und Gebäude in der Nähe können die Luftströmung an der Oberfläche erheblich verändern. Werden Sie nicht selbstgefällig und lassen Sie sich nicht durch plötzliche Änderungen der Oberflächenwinde ablenken.
Ein stabiler, an der Piste Mittellinie ausgerichteter Anflug führt zu einer sanften, sicheren Landung. Stellen Sie die richtige Seitenlage, Trimmung und Leistungseinstellung ein, die für einen stabilen Anflug mit der richtigen Fluggeschwindigkeit für das von Ihnen geflogene Flugzeug erforderlich sind. Konzentrieren Sie sich auf das, was Sie gerade tun, und nicht auf das, was um Sie herum passiert.
In der heutigen Zeit sind Informationen die mächtigste Ressource, die wir haben. SPY-7, das fortschrittlichste Radar der Welt, ist daher ein entscheidendes Instrument für Kriegsteilnehmer auf der ganzen Welt. Möchten Sie wissen, was dieses Radar so einzigartig macht? Lesen Sie weiter.
1. Die SPY-7-Technologie funktioniert an Land und auf See.
Wir verwenden Radarbausteine – denken Sie an Legos® – um unsere Technologie auf die Größe und den Umfang zu skalieren, den unsere Kunden benötigen. Sie brauchen ein Seeradar, um eine kleine Anzahl von Objekten zu verfolgen? Kein Problem. Sie brauchen ein großes, landgestütztes Radar, um viele ballistische oder Hyperschall-Raketen zu verfolgen? Auch das können wir.
2. SPY-7 hat eine 3,3-mal größere Reichweite als das bestehende SPY-1-Radar und eine bessere Reichweite als jedes andere Radar der Konkurrenz.
Diese Art der Langstreckenerfassung mit hohem Volumen trägt dazu bei, die Verteidigungskräfte früher vor ankommenden Objekten zu warnen, so dass sie mehr Zeit haben, um zu entscheiden, was sie gegen die Bedrohung unternehmen wollen.
3. Männer und Frauen in den Streitkräften können sich darauf verlassen, dass das SPY-7 zwischen gefährlichen und harmlosen Zielen unterscheidet.
Angesichts der Zunahme hochentwickelter Bedrohungen ist es von entscheidender Bedeutung, dass sie erkennen können, welche Bedrohungen real sind und welche nicht. SPY-7 verfügt über eine Polarisationsvielfalt, was bedeutet, dass es Bedrohungen besser klassifizieren und identifizieren kann. Das bedeutet, dass die Verteidigungskräfte ihre Aufmerksamkeit und Reaktionen besser auf echte Bedrohungen richten können, um die Menschen zu schützen.
4. Im Gegensatz zum derzeitigen Radar können die Soldaten das Radar bedienen, während sie Wartungsarbeiten an SPY-7 durchführen, so dass es keine Schutzlücke gibt.
Bei etwas so Wichtigem wie Situationsbewusstsein und Bedrohungserkennung ist es entscheidend, rund um die Uhr sehen zu können. Die meisten herkömmlichen Radargeräte müssen einige oder alle Sensorfunktionen abschalten, damit sie gewartet werden können. Das SPY-7 ist das einzige Radar, das es den Bedienern ermöglicht, während des Betriebs Wartungsarbeiten durchzuführen.
5. Für seine Leistungsfähigkeit ist diese Technologie erstaunlich erschwinglich.
Da wir die vorhandene Radartechnologie, die starke Zuliefererkette und die gemeinsame Softwarebibliothek genutzt haben, konnten wir die Kosten für unser Radar im Vergleich zum LRDR-Programm um 10 Prozent senken.
6. Dieses Radar ist jetzt fertig. Es ist heute in Produktion.
Je früher die Verteidigungskräfte über dieses Radar verfügen und damit einen besseren Zugang zum Lagebild haben, desto besser. Diese Technologie wird bereits heute für SPY-7 produziert, da die ausgereifte Technologie des Long Range Discrimination Radar (LRDR) genutzt wird. LRDR ist ein Vorläufer von SPY-7 und hat die Produktion bereits abgeschlossen und wurde erfolgreich demonstriert. Das LRDR-Radar wird in Clear, Air Force Station, Alaska, USA, installiert und soll 2021 an die Missile Defense Agency ausgeliefert werden.
7. SPY-7 wurde von vier Ländern ausgewählt, um ihre Bürger und Verteidigungskräfte zu schützen.
Japan, Kanada, Spanien und die USA haben sich alle für SPY-7 entschieden. Kanada und Spanien haben dieses Radar für ihre neuesten Kampfschiffe ausgewählt, und Japan hat erklärt, dass es SPY-7 auf seegestützten Plattformen oder Schiffen einsetzen wird. Die USA verwenden es derzeit für landgestützte Anwendungen.
