AVIC-Bild zeigt Hochenergielaser an J-36

Das chinesische Unternehmen AVIC hat eine Grafik veröffentlicht, die eine auf einem J-36-Kampfflugzeug montierte Hochenergielaserwaffe zeigt. Dies deutet darauf hin, dass China möglicherweise auf gerichtete Energiewaffen zur Abwehr von Luft-Luft-Raketen setzt. Eine genauere Betrachtung der praktischen Anwendbarkeit solcher Waffen im Kontext der Luftkriegsführung zeigt jedoch, dass die Situation komplexer ist als zunächst angenommen. Die folgende Analyse erschien zuerst auf Warsight.

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Frontalansicht der Unterseite eines J-36-Kampfjets. Obwohl dieses spezielle Flugzeug nicht mit einer Hochenergielaserwaffe ausgestattet war, zeigt die Aufnahme den verfügbaren Platz an der Unterseite.
Foto: via Weibo

Am 17. September 2026 tauchte in den chinesischen sozialen Medien ein Foto auf, das ein Poster der Aviation Industry Corporation of China (AVIC) zeigte, auf dem ein Hochenergielasersystem (HEL) zu sehen war, das auf einem computergenerierten Modell eines J-36-Kampfflugzeugs montiert war, wobei unter der Nase ein kardanisch aufgehängter Laserstrahlrichtkopf angebracht war.

Das AVIC-Poster enthielt ein Foto eines kardanisch aufgehängten Strahlrichtsystems sowie eine computergenerierte Grafik eines mit einer Laserwaffe ausgestatteten J-36-Kampfflugzeugs.
Das AVIC-Poster enthielt ein Foto eines kardanisch aufgehängten Strahlrichtsystems sowie eine computergenerierte Grafik eines mit einer Laserwaffe ausgestatteten J-36-Kampfflugzeugs.
Foto: via Weibo

Das Poster enthielt einige Spezifikationen, die jedoch größtenteils teilweise oder vollständig geschwärzt waren. Dazu gehörte ein Gewicht von unter 380 kg, das vermutlich den Strahlregler, die Laserquelle und das Kühlsystem umfasste. Als Sendeleistung wurde „*00 kW“ angegeben, wobei das Sternchen für eine Zahl steht und somit auf eine Mindestleistung von mindestens 100 kW hindeutet. Die Ausrichtungsgenauigkeit wurde vollständig geschwärzt und lediglich als „*μrad (RMS)“ [mittlerer quadratischer Fehler] angegeben.

Zum jetzigen Zeitpunkt ist unklar, ob dies als Bestandteil der J-36 ab der Serienproduktion gedacht ist oder ob es sich lediglich um eine vorgeschlagene zukünftige Aufrüstung für eine spätere Variante des Flugzeugs handelt.

Das AVIC-Poster wirft natürlich einige interessante Fragen auf. Welchen Zweck hätte ein bordgestützter Laser auf einem großen Kampfflugzeug wie der J-36? Die Tatsache, dass die Leistung sogar im einstelligen Kilowattbereich angegeben wird, deutet darauf hin, dass es sich nicht um eine gerichtete Infrarot-Gegenmaßnahme (DIRCM) handelt. Warsight geht daher davon aus, dass der wahrscheinlichste Zweck ein aktiver Schutz (APS) für Flugzeuge gegen Boden-Luft-Raketen (SAMs) oder Luft-Luft-Raketen (AAMs) wäre. Schauen wir uns die Gründe dafür genauer an.

Die Anwendungsmöglichkeiten von Hochenergielasern

Zunächst einmal gibt es im Wesentlichen drei nützliche Effekte auf das Ziel, die mit HELs erzielt werden können:

  • Kinetische/thermische Zerstörung – im Wesentlichen geht es dabei darum, ein Loch in das Ziel zu brennen, um den Sprengkopf (falls vorhanden) oder andere empfindliche elektronische Bauteile zu zerstören oder schwer zu beschädigen. Dies erfordert die Zufuhr der größten Energiemenge in das Ziel und hat daher die geringste Reichweite der drei Wirkungsweisen.
  • Optische Zerstörung – Dabei wird der optische Sensor einer Kamera oder eines Raketensuchkopfes beschädigt oder verformt, sodass er funktionsunfähig wird. Dies erfordert weniger Energie als eine kinetische/thermische Zerstörung und kann daher auch auf Entfernungen erfolgen, auf denen letztere nicht möglich ist.
  • Blendende Optik – Dabei wird eine Kamera oder ein Sucher kurzzeitig geblendet, indem der Strahl darauf gerichtet wird. Dies erfordert die geringste Energiezufuhr zum Ziel und funktioniert daher bei den drei Effekten auf die größte Entfernung.

Im oberen Bereich ihrer Wirkungsreichweite, beim Brennen von Löchern in Objekte, weisen Laserwaffen tendenziell sehr kurze effektive Reichweiten auf (in der Regel in der Größenordnung von einigen Kilometern), was deutlich geringer ist als bei den meisten Raketen.

Daher sind Laserwaffen in der Regel zu kurzreichweitig, um gegen feindliche Flugzeuge oder Bodenziele von großem Nutzen zu sein, insbesondere auf den heute möglichen Entfernungen im Luftkampf, die leicht 100 km überschreiten können. Mit Blick auf die Zukunft wird geschätzt, dass einige der neuesten, derzeit in Entwicklung befindlichen Luft-Luft-Raketen mit sehr großer Reichweite ein Vielfaches dieser Entfernung erreichen werden.

Was begrenzt die effektive Reichweite von Lasern?

Vereinfacht ausgedrückt: Die effektive Reichweite von Lasern ist dadurch begrenzt, dass sich der Strahl mit zunehmender Entfernung von der Quelle verbreitert und stärker mit der Atmosphäre interagiert. Das bedeutet, dass auf größere Entfernungen weniger Energie das Ziel erreicht und die vorhandene Energie sich über eine größere Fläche verteilt. Dadurch dauert es länger, ein Loch in das anvisierte Objekt zu brennen.

Bei genauerer Betrachtung kann die effektive Reichweite je nach Leistung, Aperturdurchmesser, Strahldurchmesser, Strahlqualität, dem Einsatz von Technologien wie adaptiver Optik, der Nachführgenauigkeit und verschiedenen anderen Faktoren variieren. Auch atmosphärische Bedingungen wie Luftfeuchtigkeit und die thermische Aufhellung beim Durchgang des Lasers durch die Luft beeinflussen die Reichweite. All diese und weitere Faktoren wirken sich auf die praktisch nutzbare Energie aus, die ein Laser auf sein Ziel übertragen kann.

Aufgrund solcher atmosphärischer Effekte ist eine weitere Besonderheit von Lasern, dass ihre effektive Reichweite beim vertikalen Abfeuern, also gen Himmel, größer ist als beim horizontalen, parallel zum Boden. Dies liegt daran, dass die Luft mit zunehmender Höhe dünner wird und somit beim vertikalen Abfeuern weniger Energie durch atmosphärische Wechselwirkungen verloren geht.

Die Bedeutung von Kühlung und Stromversorgung

Ein weiterer wichtiger Faktor aus praktischer Sicht ist die für ein HEL-System erforderliche Kühlung. Leistungsstarke Laser erzeugen viel Abwärme, die abgeführt werden muss. Wird ein Laser mit zu hoher Leistung oder zu lange betrieben, kann die thermische Belastung die Kapazität des Kühlsystems überschreiten, was wiederum zu schweren Schäden am Gerät führen kann.

Der Kühlbedarf ist oft viel höher als allgemein angenommen. Verschiedene Hersteller nannten mir Kühlzeiten von mehreren Minuten bis zu mehreren Dutzend Minuten für weniger als 30 Sekunden Laserbetrieb. Bislang ist mir nur eine Ausnahme von diesem allgemeinen Trend bekannt. Ein Hersteller behauptete, sein System könne kontinuierlich feuern, solange die Leistungsanforderungen erfüllt seien. Dieses System war jedoch recht groß und in vielerlei Hinsicht auch eher untypisch.

Die verfügbare Größe, das Gewicht und die Leistungsaufnahme (SWaP) einer Trägerplattform erleichtern naturgemäß die Integration einer ausreichenden Kühlleistung. Große Schiffe verfügen beispielsweise in der Regel über ausreichend SWaP und haben bei Bedarf einfachen Zugang zu Meerwasser zur Kühlung, sodass sie im Vergleich zu anderen Plattformtypen weniger Probleme mit der Kühlung haben. Bei kleineren Landfahrzeugen und Flugzeugen kann die Realisierung einer ausreichenden Kühlleistung schwieriger sein. Generell stoßen kleinere Plattformen eher an die Grenzen ihrer SWaP als große Plattformen.

Die gleichen Einschränkungen können sich auch auf die Stromversorgung auswirken. Je nach Plattform liefert deren Motor möglicherweise nicht genügend Leistung, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Lasers zu gewährleisten. In diesem Fall wäre ein Energiespeicher, typischerweise Batterien, erforderlich, und eine Laserwaffe benötigt unter Umständen Zeit, um diese zwischen den Einsätzen wieder aufzuladen.

Um auf die J-36 zurückzukommen: Angenommen, der Verfasser des Beitrags geht davon aus, dass ihre Laserwaffe mindestens 100 kW Leistung hat, würde dies im Einsatz eine erhebliche thermische Belastung verursachen und sowohl viel Energie als auch Kühlung erfordern. Die J-36 ist ein recht großes Flugzeug und verfügt – etwas ungewöhnlich – über drei Triebwerke, was ihr zusätzliche Leistung verleiht. Daher wäre es plausibel, dass eine solche Plattform über genügend Platz, Gewicht und Leistung (SWaP) verfügt, um eine Hochenergielaserwaffe zu tragen.

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Seitenansicht einer J-36 bei der Landung. Aus diesem Winkel ist der Lufteinlass für das dritte Triebwerk auf der Oberseite des Flugzeugs sichtbar.
Foto: via Weibo

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.

Eine F/A-18E Super Hornet des Navy Air Test and Evaluation Squadron 23 (VX-23) trägt vier AIM-424 Malice Luft-Luft-Raketen mit sehr großer Reichweite unter den Tragflächen für einen nicht näher spezifizierten Test.
Eine F/A-18E Super Hornet des Navy Air Test and Evaluation Squadron 23 (VX-23) trägt vier AIM-424 Malice Luft-Luft-Raketen mit sehr großer Reichweite unter den Tragflächen für einen nicht näher spezifizierten Test.
Foto: US Navy

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.

Diese computergenerierte Darstellung von Lockheed Martin zeigt deren taktisches luftgestütztes Laserwaffensystem (TALWS) auf einer F-16. Das Unternehmen verfolgt die Idee von behälterbasierten Laser-APSs, die mit bestehenden Flugzeugen eingesetzt werden könnten.
Diese computergenerierte Darstellung von Lockheed Martin zeigt deren taktisches luftgestütztes Laserwaffensystem (TALWS) auf einer F-16. Das Unternehmen verfolgt die Idee von behälterbasierten Laser-APSs, die mit bestehenden Flugzeugen eingesetzt werden könnten.
Foto: Lockheed Martin

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.

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Bei Laserwaffen zeigen Grafiken und Aufnahmen von Live-Tests die Gefechte oft aus sehr optimistischen Blickwinkeln. In der Luftkriegsführung hat ein aktives Schutzsystem (APS) nicht immer die Möglichkeit, eine feindliche Rakete seitlich abzufangen, sodass ihr Sprengkopf leicht anvisierbar ist.
Foto: Lockheed Martin

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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