Hyperschallabwehr

Mit Leichtgaskanonen Abwehrmechanismen gegen neuartige hypersonische Bedrohungen erforschen.

© Fraunhofer EMI
Erprobung von Splitterwirkungen: Einschlag eines Hypergeschwindigkeitssplitters auf eine luftfahrttypische Struktur im Laborversuch.

Luftverteidigung im Wandel

Das Fraunhofer EMI erforscht seit über 20 Jahren, wie Abfangflugkörper ballistische Raketen durch Direkttreffer neutralisieren können. Angesichts neuer Bedrohungen durch Hyperschallwaffen wird jedoch klar, dass die Luftverteidigung zusätzliche Abwehrmechanismen benötigt. Zur Erforschung von Hyperschallwaffen nutzt das Institut einzigartige Speziallabore mit Leichtgaskanonen. 
 

Die bewährte Raketenabwehr setzt auf die kinetische Energie, die ein Abfangflugkörper beim Direkttreffer freisetzt, um Gefechtsköpfe und Kampfstoffe zu zerstören. Solche Interaktionen untersucht das Fraunhofer EMI seit Jahren in skalierten Laborversuchen. Dieses Wissen bildet die Grundlage, um Luftverteidigungstechnologien weiterzuentwickeln, ihre Wirksamkeit zu bewerten und Simulationsmodelle zu validieren. Neuartige Hyperschallwaffen zwingen uns, die Abwehrmechanismen der Luftverteidigung neu zu überdenken und anzupassen. 

Leichtgaskanonen für neuartige Experimente

Auch die wissenschaftlichen Untersuchungsinstrumente müssen wir entsprechend anpassen.
 

Zum einen müssen neuartige Abfangflugkörpermodelle im Laborversuch untersucht werden können. 
Auch Splitterwirkungen gewinnen an Bedeutung, wenn ein Direkttreffer bei hypersonischen Gleitvehikeln wegen ihrer unberechenbaren Flugbahn nicht garantiert werden kann. Dabei müssen Splitter so wirksam sein, dass sie selbst bei wenigen Treffern Gefechtsköpfe vollständig neutralisieren. 

 

Daher wird untersucht, wie die Wirksamkeit von Splittern gesteigert werden kann. Hierfür kommen neuartige Werkstoffkompositionen in Kombination mit modifizierten geometrischen Ausführungen in Betracht. Von besonderer Relevanz ist ihr Verhalten beim Einschlag auf typische Flugkörperstrukturen und Gefechtskopfmodelle. Die Leichtgaskanonen des Fraunhofer EMI sind dabei das zentrale Werkzeug für diese Experimente. In Deutschland sind diese Anlagen einzigartig, und weltweit besitzen nur wenige wehrtechnische Institute solche Versuchsmöglichkeiten. Sie bilden eine wesentliche Grundlage für die Forschung in der Luftverteidigung.

© Fraunhofer EMI
Neuartige Hyperschallversuche werden am Fraunhofer EMI mit zweistufigen Leichtgaskanonen durchgeführt. Diese Laborbeschleuniger katapultieren Projektile auf Geschwindigkeiten von bis zu acht Kilometern pro Sekunde.