IRIS-T

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IRIS-T

IRIS-T expo front.JPG

Allgemeine Angaben
Typ: Luft-Luft-Rakete
Hersteller: Diehl BGT Defence
Entwicklung: 1995–2005
Indienststellung: 2005
Stückpreis: 400.000 EUR
Technische Daten
Länge: 3 m
Durchmesser: 127 mm
Gefechtsgewicht: 88 kg
Spannweite: 450 mm
Antrieb: Feststoffmotor
Geschwindigkeit: Mach 3
Reichweite: 25 km
Ausstattung
Zielortung: Infrarotsuchkopf
Gefechtskopf: 11,4 kg
Zünder: Radarannäherungs- und Aufschlagzünder
Waffenplattformen: Eurofighter
Panavia Tornado
F/A-18 Hornet
Saab 39 Gripen
F-16 Fighting Falcon
Listen zum Thema

Die AIM-2000 IRIS-T (Infra Red Imaging System Tail/Thrust Vector-Controlled, die frühere Bezeichnung lautete InfraRed Improved Sidewinder/Thrust Vector-Controlled) ist ein Luft-Luft-Lenkflugkörper mit Infrarotsuchkopf für den Nah- und Nächstbereich. Er wurde von Deutschland zusammen mit sechs Staaten entwickelt, federführend bei der Entwicklung war das Überlinger Unternehmen Diehl BGT Defence. Die IRIS-T gilt derzeit als eine der fortschrittlichsten Kurzstreckenraketen der Welt und ermöglicht es dem Eurofighter Typhoon, Luftziele in einer Sphäre um das Flugzeug zu bekämpfen, ohne sich in Abschussposition manövrieren zu müssen.[1][2]

Geschichte[Bearbeiten]

Ende der 1980er-Jahre wurde ein Memorandum of Understanding (MoU) zwischen europäischen Staaten und den USA über zukünftige Luft-Luft-Lenkwaffen unterzeichnet, die die AIM-7 Sparrow und AIM-9 Sidewinder ersetzen sollten. Die Europäer sollten eine Lenkwaffe für Kampfentfernungen innerhalb der Sichtweite des Piloten entwickeln (engl. within visual range, WVR), während den USA die Entwicklung für eine radargelenkte Waffe für große Entfernungen (engl. beyond visual range, BVR) zugesprochen wurde. Die Waffen wurden als „Advanced Short Range Air-to-Air-Missile“ und „Advanced Medium Range Air-to-Air Missile“ bezeichnet. Die Europäer teilten die Aufgaben und Entwicklungskosten wie folgt ein, dabei wurde auch Kanada berücksichtigt:

  • 42,5 % Deutschland
  • 42,5 % Großbritannien
  • 10 % Kanada
  • 5 % Norwegen

Die Definitionsphase des Programmes begann 1984. Im Februar 1988 veranlassten die Vereinigten Staaten eine Reihe von Designänderungen, verloren aber später durch den Zusammenbruch der Sowjetunion das Interesse an dem Programm. Genau ein Jahr später, im Februar 1989, stand das Projekt vor dem Abschluss der Entwicklung. Im Zuge der Wiedervereinigung kam die Bundesrepublik in den Besitz der MiG-29A der LSK/LV der DDR samt Flugkörpern des Typs R-73. Dabei stellte sich heraus, dass die R-73 wesentlich leistungsfähiger war, als im Westen bislang angenommen wurde. Ihrem damaligen westlichen Gegenstück, der AIM-9L/M, war sie in sämtlichen Parametern weit überlegen. Besonders herausstechend waren hierbei die große Reichweite und Manövrierfähigkeit sowie die Fähigkeit, auch Ziele bis zu 45° abseits der Flugachse (engl. off-boresight) zu erfassen und zu bekämpfen.[3]

Daraufhin gab das Bundesministerium der Verteidigung Anfang der 1990er Jahre der IABG den Auftrag zu untersuchen, wie hoch bei einer immer dichteren Luftraumüberwachung (beispielsweise AWACS), leistungsfähigeren Radarsensoren und weitreichenden Lenkflugkörpern das Risiko ist, dass sich zwei gegnerische Flugzeuge bis auf Sichtentfernung nähern. Durch umfangreiche Simulationen wurde eine hohe Wahrscheinlichkeit festgestellt: Infolge zunehmender Tarnung moderner Flugzeugtypen, unklarer Luftlagen mit zahlreichen beteiligten Flugzeugen unterschiedlicher Baumuster verschiedenster Nationen sowie beschränkter Möglichkeiten zur Identifizierung hat der Flugzeugführer oft keine andere Wahl, als bis auf Sichtentfernung an das erkannte, aber nicht einwandfrei identifizierte Flugzeug heranzufliegen.[3] Dies stand im krassen Kontrast zur Entwicklung der AIM-132 ASRAAM, bei der eine deutliche Erhöhung der Abschussdistanz (Terminus: F-Pole) das Hauptentwicklungsziel war. Gegnerische Flugzeuge sollen so bereits im Anflug (engl. pre-merge) zerstört werden, bevor es zu einem Kurvenkampf kommt. Da das Einsatzkonzept der ASRAAM für nicht mehr zeitgemäß gehalten wurde, trat Deutschland im Juli 1989 aus dem Projekt aus.

Aufgrund der Simulationsergebnisse begann im Juni 1995 im Auftrag der Luftwaffe die Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH (BGT) mit der Entwicklung der IRIS-T. Einem deutschen Vorschlag folgend traten 1996 Griechenland, Italien, Kanada, Norwegen und Schweden dem Projekt bei. In dem im Juli 1996 unterzeichneten MoU über Entwicklung, Produktion und Kostenaufteilung wurden die Anteile folgendermaßen verteilt:[4]

  • 47 % Deutschland
  • 20 % Italien
  • 18 % Schweden
  • 8 % Griechenland
  • 4 % Kanada
  • 3 % Norwegen

1996 begann die Definitionsphase, der ab 1998 eine vierjährige Entwicklungsphase unter Führung der BGT folgte. Flugtests mit dem Suchkopf begannen schon 1996 in einem AIM-9-Flugkörper.[4] Zu diesem Zweck wurden Prototypen des Suchkopfes in einen tragflugfähigen Dummy-Flugkörper integriert und gegen verschiedene Ziele und Gegenmaßnahmen geflogen; so wurde auch mit niederländischen F-16 die Zielzuweisung durch ein Helmvisiersystem erprobt. Dadurch konnte eine umfangreiche Datenbasis zur Optimierung des Suchkopfes unter realistischen Bedingungen geschaffen werden. Die Tests des fortschrittlichen Infrarotsuchers wurden im Februar 2000 abgeschlossen. Die Boden-Luft-Versuche (engl. Ground Launched Trials) wurden im April und Mai 2000 auf Sardinien durchgeführt. Mit diesen Versuchen wurde die Steuerung des Flugkörpers (Autopilot) getestet. Die Suchkopftests (engl. Captive Carry Trials) begannen ebenfalls im April 2000. Ziel dieser Versuche war der Nachweis der Suchkopfleistungen im Hinblick auf Aufschaltung und Verfolgung verschiedener Ziele unter einsatznahen Bedingungen sowie der Informationsaustausch mit dem Trägerflugzeug. In der zweiten Jahreshälfte 2000 begannen Startversuche, bei denen die IRIS-T von F-4 Phantom II, F-16 Viper und Saab 39 abgefeuert wurde.[3] Bei einer Neuverteilung der Anteile 2002 stieg Kanada aus, dafür das Eurofighter-Land Spanien ein:

  • 46 % Deutschland
  • 19 % Italien
  • 18 % Schweden
  • 13 % Griechenland
  • 4 % zwischen Spanien und Norwegen

Im März 2004 wurde der Flugkörper zum ersten Mal vom Eurofighter gestartet und getestet. Er wurde bei 6 bis 7 g im Kurvenflug in Höhen von 4.500 und 1.500 Metern abgefeuert und löste sich problemlos vom Flugzeug.[5] Die Luftwaffe nahm am 5. Dezember 2005 auf dem Fliegerhorst Laage die erste Serienrakete entgegen.[6] Weitere Varianten befinden sich in Entwicklung.

Konzept[Bearbeiten]

F-18A beim Start einer AIM-9L
F-35-Prototyp AA-1 bei der Landung.

Kurzstrecken-Luft-Luft-Flugkörper dienen zur Bekämpfung gegnerischer Kampfflugzeuge im Kurvenkampf. Während frühe Modelle Ziele nur von hinten erfassen konnten, änderte sich dies mit der Einführung der L-Version der Sidewinder (AIM-9L), die nun Ziele aufschalten konnte, die sich seitlich zum oder frontal auf den Suchkopf zu bewegten (engl. all-aspect). Die Trefferquote stieg dadurch im Falklandkrieg auf 73 %, eine deutliche Verbesserung gegenüber den 15 % früherer Sidewinderversionen während des Vietnamkrieges. Die Kampfflugzeughersteller konterten dies mit dem Einsatz von Flares, wodurch die Trefferquote im Zweiten Golfkrieg wieder auf 23 % fiel.[7] In modernen infrarotgelenkten Raketen, wie beispielsweise in der X-Version der Sidewinder, werden deshalb bildgebende Sucher verwendet, die Täuschkörper und Ziel unterscheiden können. Eine mögliche Abwehrmaßnahme ist die Installation von Blendlasern, um die Lenkwaffen vom Ziel abzulenken (Directed Infrared Counter Measures).

Eine Weiterentwicklung gab es auch beim Aufschaltbereich. Frühe Waffen konnten nur in einem schmalen Bereich vor dem Flugzeug Ziele erfassen und verfolgen. Mit Einführung der R-73 änderte sich dies: Der Pilot konnte mit seinem Helmvisier Ziele bis 45° abseits der Längsachse des Flugzeuges aufschalten. Bei modernen Waffen wie der Python 4 ist dieser Bereich auf 90° erhöht worden, somit können auch Ziele neben dem Flugzeug aufgeschaltet und verfolgt werden. Die neuesten Modelle, wie die Python 5, besitzen zusätzlich die Fähigkeit, Ziele erst nach dem Start aufzuschalten (engl. lock-on after launch). Damit können auch Gegner bekämpft werden, die mehr als 90° abseits liegen, wenn der Pilot über seine Schulter auf das Ziel sieht, bis es die Waffe selbst aufgeschaltet hat. Startplattform und Lenkwaffe kommunizieren dabei über einen Datenlink, um bei einer Kopfbewegung des Piloten dem neuen Kurs folgen zu können. Alternativ kann die Zielposition auch über das MIDS empfangen werden. Besonders wendige Flugkörper können dabei auch Ziele nahe und hinter dem eigenen Kampfflugzeug treffen, diese Fähigkeit wird als full sphere capability bezeichnet. Ein Novum beim Eurofighter ist die Zielzuweisung über die Raketenwarner (engl. missile approach warner), was die Übersichtlichkeit für den Piloten verbessert und tote Winkel reduziert.[1][2][3]

Die Raketenwarner sind Teil des EuroDASS Praetorian und arbeiten mit aktivem Radar, vermutlich mit Millimeterwellen. Zwei davon befinden sich in den vorderen Flügelwurzeln, ein weiterer am Heck der Maschine. Objekte innerhalb einer Sphäre um den Typhoon, mit Ausnahme direkt darüber und darunter, können so lokalisiert und verfolgt werden. Der Pilot muss dadurch sein Flugzeug nicht mehr in Abschussposition manövrieren oder den Kopf bewegen, die Ziele werden per Spracheingabe ausgewählt und der Abzug gedrückt.[2] Der Eurofighter kann somit stets dem optimalen Kurs folgen, um gegnerischen Lenkwaffen auszuweichen. Aufgrund des neuartigen Suchkopfes können mit der IRIS-T auch Luft-Luft- und Boden-Luft-Raketen bekämpft werden, um den Typhoon als Hardkill-System zu verteidigen.[1]

Die Idee, Raketenwarner zur Zielortung und -verfolgung einzusetzen wurde in der F-35 Lightning II übernommen. Statt eines aktiven Radars kommt ein abbildendes Infrarotsystem zum Einsatz. Das Distributed Aperture System kann dabei auch Objekte direkt über und unter der Maschine verfolgen. Die full sphere capability steht hier mit IRIS-T, der AIM-9X Block II und, bei der israelischen Variante F-35I, mit der Python 5 zur Verfügung. Die Fähigkeit wird möglicherweise auch in der F-22 Raptor nachgerüstet, was durch die fehlende Spracheingabe aber problematisch werden dürfte.

Technik[Bearbeiten]

Schnitt der IRIS-T mit den vier Teilen
Bewegung des Suchkopfs

Die Möglichkeit, Luftziele aller Art in einer Sphäre um den Typhoon zu treffen, kann für den Flugkörper harte Wendemanöver direkt nach dem Abfeuern nötig machen. Im Gegensatz zur ASRAAM, die dabei mangels Tragflächen viel Energie verlieren würde, besitzt die IRIS-T große hochgeschwindigkeitsoptimierte Flügel geringer Streckung, ähnlich der Wympel R-77. Die Steuerflächen der Lenkwaffe sind dabei am Heck angebracht.[3] Wenn die Waffe abgefeuert wird, befindet sich der Schwerpunkt etwa auf halber Länge, der Auftriebsvektor der Tragfläche liegt in der Nähe des Schwerpunktes. Da das Wendemoment durch die aerodynamischen Steuerflächen entsprechend gering ist, unterstützt die Schubvektorsteuerung das Wenden und sorgt für ein hohes Drehmoment. Nach dem Abbrand des Motors ist das Trägheitsmoment durch den Massenverlust reduziert und der Schwerpunkt nach vorne gewandert, die wegfallende Schubvektorsteuerung wird dann durch den größeren Hebelarm kompensiert. Durch die Forderung nach höchster Agilität (O-Ton: ultimate agility) ist das Erfliegen größtmöglicher Anstellwinkel notwendig, was in äußerst nichtlinearer Dynamik resultiert.[8] Ähnlich wie bei Kampfflugzeugen müssen die beschreibenden Gleichungen linearisiert werden, um die Waffe steuern zu können. Dazu kommen mehrere Controller zum Einsatz, jeder um für einen bestimmten dynamischen Druckbereich mit Hilfe linearisierter Gleichungen die zur Steuerung notwendigen Werte zu errechnen. Zwischen den einzelnen Controllerbereichen kommen Mischformen zum Einsatz, um einen sauberen Übergang von einem Steuergerät zum Nächsten zu gewährleisten. Für die Lateralbewegungen sind drei, für die Rollbewegung vier Controller notwendig.[8] Die Lenkwaffe kann dadurch kontrolliert Anstellwinkel von über 60° erreichen und mit bis zu 60g manövrieren.[9]

Die IRIS-T besteht im Prinzip aus vier Teilen: Sucher und Elektronik, Gefechtskopf, Antrieb sowie Steuerung. Ungewöhnlich ist der Sucher: Moderne IR-gelenkte Waffen, wie die AIM-9X oder ASRAAM, setzen Focal Plane Arrays (FPA) ein, um Ziele durch abbildendes Infrarot zu identifizieren. Der Detektor fixiert dabei stets das Objekt, was ihn anfällig für in Entwicklung befindliche Blendlaser macht. Dabei wird durch das Blenden das Signal-Rausch-Verhältnis verschlechtert, wodurch der Sucher das Ziel nicht mehr vom Hintergrundrauschen unterscheiden kann und es schließlich verliert. Um diese zu erwartende Gegenmaßnahme schon von vornherein zu umgehen, wurde bei der IRIS-T ein FPA mit einer mechanischen Abtastung kombiniert.[4] Dabei wird mit einem Spiegel mechanisch das Sichtfeld des Suchers abgefahren, so dass nur ein kleiner Bildausschnitt für den Detektor sichtbar ist.[10] Trotz dieser Bauweise konnten ein Schielwinkelbereich von ±90° und eine hohe Nachführrate des Suchers erzielt werden. In früher Literatur (1997/1998) ist von einem aus 2 × 64 Elementen bestehenden Strahlungsdetektor aus Indiumantimonid die Rede, neuere Aussagen des Herstellers BGT sprechen hingegen von einem Array mit 128 × 2 oder 128 × 128 Elementen im 3- bis 5-μm-Band (mittleres Infrarot).[4][2][11] Möglicherweise wurde im Laufe der Entwicklung von einer linearen Abtastung („Scheibenwischer“) des Spiegels auf eine kombinierte, zum Beispiel eine Rosettenabtastung gewechselt. Die Stärke des komplexeren Designs liegt in der real höheren Auflösung des Sichtfeldes zur Bekämpfung kleinerer Ziele und in der Resistenz gegenüber Blendungen: Während bei starren FPA-Suchern das gesamte Sichtfeld des Suchers überblendet, ist bei der IRIS-T lediglich der Bildausschnitt betroffen, bei dem das Detektorfeld direkt in den Laser sieht, der Rest bleibt unversehrt (Directed Infrared Counter Counter Measures, DIRCCM).[1][2][11] Zur Identifikation ist eine Zielbibliothek vorhanden, die Bilder aller bekannten Militärflugzeuge aus verschiedenen Perspektiven enthält. Für jedes Ziel sind dabei acht der verwundbarsten Punkte eingespeichert, auf welche die Lenkwaffe zusteuert.[2] Die Navigation während der Flugphase erfolgt mit einem inertialen Navigationssystem. Das System wird von Northrop Grumman LITEF gefertigt und besteht unter anderem aus Beschleunigungssensoren und Laserkreiseln, um für alle drei Achsen die Position der Rakete im Raum ermitteln zu können.[12] Der hochexplosive Gefechtskopf kann durch den Einschlag im Ziel oder den Radarannäherungszünder ausgelöst werden und besteht aus einer 11,4 kg schweren Splitterladung.[13] Der dahinter liegende Raketenmotor besteht aus Verbundwerkstoffen, um die Leermasse so gering wie möglich zu halten und den Treibstoffmassenanteil zu erhöhen.[14] Der Feststoffmotor zeichnet sich durch ein komplexes Abbrennverhalten aus. Beim Start wird durch einen starken Boost die Rakete vom Flugzeug getrennt. Dem folgt eine kurze Phase mit geringer Schubkraft, welche es der Rakete ermöglichen soll, die Flugrichtung augenblicklich um bis zu 180° zu ändern. Danach beschleunigt der Motor die Rakete auf ihre Höchstgeschwindigkeit von Mach 3 und brennt dann im Erhaltungsmodus ab, um Energieverluste zu reduzieren. Zur Schubvektorsteuerung befinden sich vier Leitschaufeln im Düsenauslass.[13]

Die IRIS-T wird zusammengebaut in einem hermetisch versiegelten Container ausgeliefert und verbleibt dort bis zur Benutzung oder Ausmusterung. Bei Benutzung kann sie einfach dem Container entnommen und ohne weitere Vorbereitungen am Flugzeug montiert werden (engl. all-up round).[1] Die Waffe besitzt dabei aus Gründen der Abwärtskompatibilität nicht nur eine Digital-, sondern auch eine Analogschnittstelle zum Flugzeug.[1][3] Somit können auch ältere Flugzeugbaumuster die Waffe einsetzen. Damit die IRIS-T mit allen älteren Sidewinder-Generationen kompatibel ist, wurden Durchmesser, Länge, Gewicht und Schwerpunkt des Lenkflugkörpers durch deren Vorgaben bestimmt.[15][1]

Varianten[Bearbeiten]

IDAS-Flugkörper
Lenkflugkörper Neue Generation

Aufgrund des fortschrittlichen Suchers, der modernen Leichtbauweise des Raketenmotors und der leistungsfähigen Flugsteuerungssoftware sind mehrere Varianten der IRIS-T in Planung, um diesen Technologievorsprung auch in andere Waffensysteme einfließen zu lassen. Angedacht sind dabei folgende Mitglieder der IRIS-T-Familie:[16]

IDAS[Bearbeiten]

Hauptartikel: IDAS (Flugkörper)

Das IDAS (Interactive Defence and Attack system for Submarines) wird für die U-Boot-Klasse 212 A der Deutschen Marine entwickelt. IDAS wird hauptsächlich zur Verteidigungsfähigkeit von U-Booten gegen Luftbedrohungen wie U-Jagd-Hubschrauber beitragen, lässt sich aber auch gegen kleine Schiffe und küstennahe Landziele einsetzen. Der Flugkörper kann von getaucht fahrenden U-Booten abgefeuert werden. Der Start erfolgt durch den Ausstoß aus einem Torpedorohr, gesteuert wird die Lenkwaffe über einen Lichtwellenleiter. Der Infrarotsuchkopf zur Zielsuche wurde von der IRIS-T übernommen.

IRIS-T SL[Bearbeiten]

Die bodengestützte Variante IRIS-T SL (Surface Launched) soll als Zweitflugkörper, ergänzend zur US-amerikanischen Patriot PAC-3, im taktischen Luftverteidigungssystem Medium Extended Air Defense System (MEADS) gegen Flugzeuge, Hubschrauber oder gegnerische Lenkflugkörper eingesetzt werden. Das Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung hat mit Diehl BGT Defence im Mai 2007 den Vertrag zur Entwicklung der IRIS-T SL unterschrieben. Gegenüber der IRIS-T wurde der Durchmesser des Raketenmotors vergrößert.

LFK NG[Bearbeiten]

Der Lenkflugkörper Neue Generation, auch als LFK NG bezeichnet, ist eine neue Boden-Luft-Rakete, die von MBDA und BGT für die Bundeswehr entwickelt wird. Sie wird die Standardbewaffnung des neuen Systems Flugabwehr (SysFla) sein, kann aber auch vertikal aus Startschächten oder horizontal vom Eurocopter Tiger abgefeuert werden. Ein Datenlink ermöglicht „lock-on after launch“, also den Start ohne vorherige Zielerfassung durch den Suchkopf, was die Bekämpfung von Hubschraubern hinter Deckung erlaubt. Durch einen Doppelpulsmotor ist die Rakete selbst im Endanflug noch sehr agil. Ein Doppelpulsmotor war ursprünglich auch für die IRIS-T geplant.[4]

Nutzer[Bearbeiten]

Soldaten der Luftwaffe befestigen eine IRIS-T an einem Eurofighter Typhoon

Trotz des hohen Stückpreises verkauft sich die IRIS-T international aufgrund der fortschrittlichen Technologie sehr gut. So zahlt Deutschland inklusive Entwicklungskostenanteil von 46 % etwa 400.000 Euro pro Waffe. Aufgrund der hohen Integration in die Avionik des Eurofighter Typhoon wird die IRIS-T als „natürliche“ Bewaffnung des Flugzeuges angesehen. So nutzen fünf von sechs Eurofighter-Ländern die Waffe, um das volle Potential beider Komponenten auszuspielen. Bei österreichischen Typhoons sowie anderen Flugzeugmustern (Ausnahme F-35) fällt die Zieleinweisung durch die Raketenwarner weg. Laut Diehl BGT Defence wurden etwa 4.000 Lenkwaffen bestellt.[2]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: IRIS-T – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Diehl: IRIS-T European Short Range Air-to-Air Missile
  2. a b c d e f g aviationweek: IRIS-T Combat ASRAAM on Swiss F/A-18 Missiles Program
  3. a b c d e f Europäische Sicherheit: IRIS-T: Ziel Luftüberlegenheit
  4. a b c d e The Naval Institute guide to world naval weapons systems, 1997–1998
  5. Luftwaffe: Neue Maßstäbe im Luftkampf
  6. Luftwaffe: IRIS-T offiziell an das Jagdgeschwader 73 „Steinhoff“ übergeben
  7. RAND Coorporation: Air Combat Past, Present and Future (PDF; 5,6 MB)
  8. a b Design and flight test of a robust autopilot for the IRIS-T air-to-air missile
  9. Airpower.at: BGT IRIS-T
  10. GERMANY, ISRAEL AND OTHERS PURSUE OPTIMUM DOG-FIGHTING AAM
  11. a b Flightglobal: Short-range square-off
  12. Northrop Grumman LITEF GmbH – Unsere Gegenwart
  13. a b Airpower.at: IRIS-T
  14. Nammo: A Solution Provider – Enabling the Right Response – (Seite 19/24) (PDF; 851 kB)
  15. Saab: IRIS-T short range air-to-air missile
  16. Diehl BGT Defence: IRIS-T-Familie
  17. a b c deagel.com: Spain Joins IRIS-T Program