

Mit Blick auf eine bestimmte Zukunft vorbereitet.
Nachdem die wahrscheinliche Funktionsweise und einige Einschränkungen geklärt sind, stellt sich die nächste Frage: Warum benötigt das J-36 ein laserbasiertes APS?
Man kann wohl mit ziemlicher Sicherheit sagen, dass die Chinesen verstehen, dass der Bedrohungsmix in einem möglichen zukünftigen Konflikt im Pazifikraum wahrscheinlich sehr weitreichende US-Luft-Luft-Raketen wie die AIM-260A JATM (geschätzte Reichweite: 222 km), die AIM-174B Gunslinger (geschätzte Reichweite: 278-370 km) und die AIM-424 Malice (Reichweite: >463 km) sowie eine beträchtliche Anzahl von kollaborativen Kampfflugzeugen (CCA) umfassen wird.

China hat mit den PL-15 und PL-17 sowie eigenen CCA-Konstruktionen vergleichbare Systeme entwickelt. Sollte es im Pazifikraum jedoch zu einem massiven Gefecht mit Langstreckenraketen kommen, ist die Fähigkeit, das gegnerische Raketenfeuer zu schwächen, von großem Vorteil.
Daher könnten laserbasierte aktive Schutzsysteme in einem solchen Szenario durchaus sinnvoll sein, wobei vieles von ihrer tatsächlichen Leistungsfähigkeit abhängen wird. Das weltweite Verständnis von Laserwaffen basiert größtenteils auf Anwendungen im Bereich der bodengestützten Luftverteidigung (GBAD). Einige dieser Konzepte lassen sich zwar auf den Luftraum übertragen, doch bringt dieser zahlreiche eigene, spezifische Herausforderungen mit sich.
Die praktischen Aspekte eines laserbasierten aktiven Schutzsystems
Bei der Betrachtung der praktischen Anwendbarkeit laserbasierter APS im Luftkampf spielen zahlreiche komplexe Faktoren eine Rolle. Deren Untersuchung wirft viele offene Fragen auf.
Die maximale Reichweite ist wichtig, da sie die Verweildauer des Laserstrahls (Zeit, die der Laserpunkt auf dem Ziel verbringt) begrenzt. In großen Höhen sind Laser weniger atmosphärischen Störungen ausgesetzt als am Boden, wodurch sich die Leistung voraussichtlich etwas verbessert. Andererseits können insbesondere Flugzeugzellen erhebliche Vibrationen erfahren, sei es durch leistungsstarke Triebwerke oder aerodynamische Belastungen. Diese können unerwünschte Schwingungen auf den Strahlrichtungsregler übertragen und so dessen Zielgenauigkeit, insbesondere bei maximalen Entfernungen, verringern, was zu einer Reduzierung der effektiven Reichweite führt.
Eine maximale effektive Reichweite von 10 km für eine Waffe der 100-kW-Klasse wäre daher eine realistische Schätzung, da ähnliche Werte vom Iron Beam GBAD-System angegeben wurden. Unter idealen Einsatzbedingungen und mit einem geringen Sicherheitsspielraum ergäbe dies eine Beleuchtungsdauer von knapp 10 Sekunden bei einem Ziel, das sich mit 1.000 m/s bewegt.
Die meisten HEL-Raketen zielen auf eine möglichst kurze Verweildauer ab. Einige sollen angeblich in der Lage sein, kleine Quadcopter-Drohnen innerhalb von 1–2 Sekunden abzufangen. Gegen Ziele wie Mörsergranaten oder Artillerieraketen kann ein Zeitfenster von 3–5 Sekunden erforderlich sein, möglicherweise sogar mehr, da Abfangzeiten von über 7 Sekunden mit Raketen wie Iron Beam beobachtet wurden . Über die zuverlässigen Zeitvorgaben für den Einsatz gegen Luft-Luft-Raketen ist jedoch deutlich weniger bekannt.

Eine Luft-Luft-Rakete mit großer Reichweite kann Geschwindigkeiten von etwa 1200–1400 m/s (ca. Mach 3,5–4) erreichen. In der Praxis sind sie auf größere Entfernungen möglicherweise langsamer, doch die Auslegung eines Abwehrsystems, das darauf basiert, Ziele mit annähernd ihrer Höchstgeschwindigkeit abfangen zu müssen, bietet einen größeren Sicherheitsspielraum als die Annahme, die anfliegende Rakete habe nur noch wenig Energie. Basierend auf diesen konservativeren Werten blieben somit etwa 7–8 Sekunden, um eine anfliegende Rakete abzuwehren. Reicht das aus? Das hängt von vielen Faktoren ab, nicht zuletzt von der Frage, wo die Rakete angegriffen werden soll.
Wenn optische Blendung oder Zerstörung eine Option wäre, könnte ein Zeitraum von unter 8 Sekunden möglicherweise ausreichen. Auf große Entfernungen verwenden jedoch nahezu alle Luft-Luft-Raketen Radarsuchköpfe, sodass – abgesehen von Ausnahmefällen wie dem Auftreffen auf eine Rakete mit einem Dualmodus-Suchkopf (Radar + Infrarot) – kein optischer Suchkopf vorhanden ist, der geblendet werden könnte. Daher erscheint die Fähigkeit von Lasern, Optiken zu zerstören oder zu blenden, in einem Szenario auf große Entfernungen wenig nützlich.
Rein theoretisch sind Radome kein ideales Ziel für einen Laser, da moderne Raketen häufig Verbundwerkstoffe wie silikatfaserverstärkte Siliziumdioxid-Verbundwerkstoffe (SiO₂ f/SiO₂) oder quarzfaserverstärktes Phosphat verwenden ; oder Glas- /Keramikwerkstoffe wie Pyroceram oder gießgegossenes Quarzglas (SCFS). Solche Materialien sind in der Regel in der Lage, hohen Temperaturen über längere Zeiträume standzuhalten. Ein hochenergetischer Laser (HEL) könnte ihn bei ausreichend Zeit durchbrennen (die benötigte Zeit kann mit der Wellenlänge des Lasers variieren), aber die Zeit während eines Einsatzes ist begrenzt.
Die Zufuhr großer Mengen zusätzlicher Wärmeenergie in die Radomkuppel einer Rakete könnte deren Leistung jedoch auch anderweitig beeinträchtigen. Beispielsweise kann die Dielektrizitätskonstante von Materialien bei höheren Temperaturen ansteigen. Materialien wie Pyroceram und SCFS versuchen dieses Problem bereits durch eine relativ stabile Dielektrizitätskonstante über einen weiten Temperaturbereich zu lösen. Die durch eine HEL (Heat Energy Heat) erzeugte sehr hohe zusätzliche Wärme könnte jedoch die Auslegungsgrenzen dieser Materialien überschreiten. Eine Änderung der Dielektrizitätskonstante der Radomkuppel könnte daher zu größeren Signalverlusten oder Winkelmessfehlern führen, was beides beim Kampf gegen ein schwer ortbares Ziel wie die J-36 unerwünscht ist.
Zudem kann ein Teil der Laserenergie die Radomkuppel durchdringen und den Radarsuchkopf direkt erhitzen, was wiederum zu Fehlfunktionen führen oder ihn beschädigen könnte. Selbst gegen eine Rakete mit Radarsuchkopf sind daher unter Umständen gewisse „weiche Zerstörungseffekte“ möglich.
Um einen sicheren Treffer gegen die Rakete zu gewährleisten, ist das Zielen auf den Gefechtskopf oder den Zünder in der Regel die sicherere Methode. Abhängig vom Einsatzszenario ist die Rakete jedoch möglicherweise nicht immer optimal positioniert, damit der HEL (Heavy Light Target) sie auf das Flugzeug erfassen kann. Moderne Raketen nähern sich dem Flugzeug wahrscheinlich mithilfe proportionaler Navigation (P-Nav) und fliegen daher meist in einem Winkel. In manchen Szenarien bietet dies dem Laser mehr, in anderen weniger Angriffsfläche.

Das Zielen auf den Sprengkopf oder Zünder aus einem ungünstigen Winkel kann die Leistung beeinträchtigen – hier kommt Lamberts Kosinusgesetz zum Tragen. Ein einfaches Experiment, das Sie zu Hause durchführen können, veranschaulicht diesen Effekt schnell und anschaulich. Nehmen Sie eine Taschenlampe und leuchten Sie damit senkrecht zu einer Wand. Es sollte ein relativ heller, runder und gleichmäßiger Lichtfleck entstehen. Stellen Sie sich nun im gleichen Abstand, aber schräg zur Wand, und leuchten Sie erneut auf denselben Punkt. Der Lichtfleck wird breiter und ovaler. Je näher der Winkel Ihres Lichtstrahls dem Winkel der Wand kommt, desto größer wird die Fläche, über die sich das Licht ausbreitet, und desto schwächer wird der Fleck. Dieser Effekt erklärt auch, warum die Pole der Erde kälter sind als der Äquator.
Bei einer Laserwaffe bedeutet dieser Effekt, dass dieselbe Energie auf eine größere Fläche verteilt wird, wodurch eine längere Einwirkzeit erforderlich ist, um die Zieloberfläche zu durchdringen. Stehen jedoch weniger als 8 Sekunden zur Verfügung, um die anfliegende Rakete in sicherer Entfernung vom Flugzeug zu zerstören, kann eine längere Einwirkzeit über Erfolg oder Misserfolg entscheiden.
Allerdings lassen sich manche Probleme durch unkonventionelles Denken oder die Anpassung von Einsatzkonzepten lösen. Sollen J-36 beispielsweise paarweise oder in größeren, relativ engen Formationen operieren, könnte der „Kameradenschutz“ eine Option sein. Je nach Szenario kann es effizienter sein, wenn ein Flugzeug mit lasergestütztem APS Bedrohungen für seine Staffelkameraden und nicht für sich selbst bekämpft.
Wie die obigen Ausführungen zeigen, sind Laser-APS an Flugzeugen ein interessantes Konzept, das potenziell eine wichtige Rolle beim Schutz zukünftiger Flugzeuge spielen könnte. Eine genauere Betrachtung wirft jedoch viele Fragen auf, und die Angelegenheit wird schnell komplex. Da sich Laser-APS noch in der Entwicklungsphase befinden und derzeit kaum öffentlich zugängliche Testdaten vorliegen, dürfte es noch einige Jahre dauern, bis wir aussagekräftige Antworten auf diese Fragen erhalten.
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