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 http://www.mda.mil/index.html

 TBM Abwehr      Artikel    PDF     

Die Herausforderung durch die wachsende Gefahr durch taktische ballistische Flugkörper (TBM)  ,   Übersetzung

       
Nach dem Ende des kalten Krieges war eine Verringerung der Bedrohung TBM in lokalen Konflikten abzusehen. Aber die Bedrohung durch die weitere Entwicklung der Technologie für TBM nahm dramatisch zu. Die Bedrohung der USA und deren Partner durch taktische Boden- Bodenflugkörper mit Massenvernichtungsmitteln biologischer, chemischer und nuklearer Art nimmt zu.  Seit 1980 kam es in 6 lokalen Konflikten zum Einsatz von TBM .

Ballistische Flugkörper haben eines gemeinsam:  sie fliegen auf einer ballistischen Flugkurve mit den 3 Elementen:

Start und Beschleunigungsphase,  ( boost )   Flugphase    ( midcourse )    Endanflugphase  ( terminal )

Die Beschleunigungsphase dauert je nach der Flugweite der Rakete 1 bis 5 Minuten. Nach Beendigung dieser Phase beginnt die Flugphase. Jetzt fliegt (oder fällt eigentlich) die Rakete im freien Fall auf ihr Ziel zu. Diese Phase kann Die Raketen haben jetzt die Atmosphäre verlassen.

Der Raketenmotor wurde zur Reichweitenvergrößerung für den Gefechtskopf nach der Boost Phase abgestoßen. Raketen großer bzw. mittlerer Reichweite bewegen sich  jetzt außerhalb der Atmosphäre.
Der letzte Flugabschnitt der Rakete ist der Endanflug. ( terminal  ) Jetzt dringt der Gefechtskopf wieder in die Erdatmosphäre ein. Die boost / Start und Beschleunigungsphase ist die beste Möglichkeit die TBM zu bekämpfen.  Frühzeitige Bekämpfung ist die Beste Bekämpfungsmöglichkeit für die Raketenabwehr.

Für den Fall , dass die Rakete biologische, chem. oder nukleare Massenvernichtungswaffen trägt, fallen diese auf den Gegner zurück. Die Rakete hat jetzt noch nicht genug  Geschwindigkeit um ihr Ziel zu ereichen. Es ist jetzt noch nicht unbedingt notwendig den Gefechtskopf vollständig zu zerstören . Die Zeit zur Bekämpfung für diese Phase ist sehr kurz und eine große Herausforderung. Sensoren , die die startende und fliegende Rakete erfassen, müssen diese Information genau und schnell übertragen. Abwehrraketen   müssen sich außerdem nahe der startenden TBM befinden bzw. sehr schnell fliegen um die sich beschleunigende Rakete zu treffen.
Nach Möglichkeit wird versucht die Rakete Nähe des Startortes - als in der Nähe des zu verteidigenden Objektes zu vernichten.

 Midcourse Phase 

“Größte zeitliche Fenster zur Bekämpfung "

In dieser zeitlichen Phase hat man gute Möglichkeiten anfliegende TBM abzufangen. Die Rakete wird nicht mehr beschleunigt und fliegt auf einem   vorhersagbaren Flugkurs dem Zielort zu. Abhängig vom Standort der Abfangraketen  lassen sich verschiedenen Anti Raketen gegen die TBM starten.  Dabei kann jeweils das Ergebnis der Bekämpfung beobachtet und beurteilt werden . Um größere Gebiete zu verteidigen werden vorausgeschobene Startorte zum Abfangen benötigt. Die lange Flugzeit der TBM gibt Möglichkeiten zur Abwehr und Gegenmaßnahmen gegen die Abfangraketen bzw. die Abfangsysteme. Allerdings haben die Abwehrsysteme wiederum mehr Zeit und Möglichkeiten die anfliegende TBM zu verfolgen , zu beobachten und ihre Gegenmaßnahmen zu umgehen. Wesentlich ist es dabei , den Gefechtskopf in diesen Gegenmaßnahmen zu    erkennen und zu erfassen.

Die " terminal" Endanflugphase dauert nicht  länger als eine Minute oder kürzer. Abwehrsysteme müssen jetzt sehr nah am Schutzobjekt platziert sein. So ähnlich wie der Catcher beim Baseball den Ball fängt. Gegenmaßnahmen der TBM sind eine große Herausforderung. Täuschkörper fallen gewöhnlich langsamer als der Gefechtskopf durch die Atmosphäre. Abwehrsysteme für die Endanflugphase schützen Truppenkonzentrationen, Häfen, Flugplätze und Aufmarschgebiete.

Sich der   Herausforderung stellen :

Die USA haben derzeit keinen Wirksamen Schutz gegen TBM Raketen aufgebaut. Präsident  Busch`s Aussage " Amerikas Entwicklung der TBM Abwehr ist die Suche nach Schutz und keine Suche nach einem Vorteil gegenüber anderen.

Die Fähigkeiten, TBM Flugkörper in allen Phasen abzuwehren wird ( layered defense ) -Höhen und Höhenband Abwehr-  genannt und gibt die technische Möglichkeiten den Gefechtskopf der TBM zu zerstören. Die Möglichkeit die Rakete bereits in der Start und Beschleunigungsphase zu zerstören, verringert die Möglichkeit dass diese sich ihrem Ziel annähern kann. Die Möglichkeiten des Abfangen und Vernichten während der Flugphase ( midcourse ) gibt Schutz und Abdeckung für große Gebiete , die gegen TBM verteidigt werden können.

Abfangen und Vernichtung in der Endanflugphase gibt nur Schutz für lokale ( kleine )zu verteidigende Gebiete. Wenn alle Möglichkeiten der Bekämpfung für alle Flugphasen vereint und kombiniert werden können ,werden auch die Möglichkeiten der Abwehr  gegen anfliegende Massenvernichtungswaffen erfolgreich sein.

Übersetzung : Skarus.        © 2005 www.peters-ada.de  

Entwicklung der TBM Abwehr ( ohne ABM Vertrag USA und Russland )

Seit 1994 wird durch die USA und den Niederlanden ernsthaft an der Abwehr von TBM geforscht. Während einer gemeinsamen Übung mit PATRIOT zwischen Amerikanern und Holländern wurde JPOW geboren. Joint Projekt Optik Windmill findet jedes Jahr in   De Peel auf dem hiesigen Fliegerhorst ( Königliche Luftmacht ) statt. Seit 1998 ist die deutsche Luftwaffe gleichberechtigt beteiligt. JPOW findet als Übung auch auf Kreta statt.

Im ersten Golfkrieg ( dessert storm 1991 ) wurde PATRIOT zum Schutz eigener Truppen und Städte eingesetzt. Die praktische Killwahrscheinlichkeit lag bei den israelischen Systemen bei 40 % und für die US Systeme bei 70 % Killwahrscheinlichkeit.

Als "Kill" oder "Mission Kill " zählte die Vernichtung der  anfliegenden Flugkörper oder das Abdrängen von der Flugbahn weg vom Schutzobjekt.  " mission kill" Praktische Verbesserung der TBM Fähigkeiten wurden durch Ingenieure am Waffensystem Patriot vor Ort ( ! ) durchgeführt.So wurden Softwareänderungen vorgenommen . Schrittweise wurden praktische Erfahrungen   ( 114 Schüsse auf TBM Typ SCUD )  im System umgesetzt. Projekte wie" Miniesweep und PDB" verbesserten die technischen Möglichkeiten von PATRIOT um Größenordnungen. Technische Mängel , dass Z.B. SCUDs durch die enormen Geschwindigkeiten nur noch am hinteren Teil getroffen wurden oder das PATRIOT auf Trümmerstücke  nachgeschossen hat, wurden vor Ort durch veränderte Software abgestellt.

JPOW entwickelt  die taktischen Verfahren weiter .PATRIOT wird mit Standartsoftware ohne Startgeräte betrieben.Alle Systeme sind über ein Netzwerk und Server intern verbunden.

Andere Systeme des Heeres ( THAAD ) ,( SM 3 ) der NAVY und Luftwaffe ( ABL , Airborne Laser )sind im Netzt präsent. Geübt wird  das Zusammenwirken der Abwehr ballistischer Flugkörper vom ersten erfassen via Satellit , Kill in der Aufstiegsphase durch ABL der Luftwaffe, weiterer Kill durch die NAVY.

Vernichtung durch THAAD und im untersten Layer durch PATRIOT ( layered TBM Defense) wird live im" lower tier "                   durch Patriot im Verbund durchgeführt.                    ( elektronisches Modell der Rakete TBM vs. LFK Patriot)

Zur Kommunikation mit den anderen Systemen (Airborne Laser, NAVY, Patriot Flugzeuge , AWACS dient Link 16. Geübt wurde auch das Rückrechnen der Flugbahn der anfliegenden TBM durch  die Patriot Systeme mit live Rückmeldung in das Netzwerk. Bereits anfliegende F16 Flugzeuge bekommen über den Datenverbund die Abschusskoordinaten der TBM eingelesen und zerstören die Startstellungen bzw. die Infrastruktur der Abschusseinheiten.

LINK 16 ist ein von den USA in den 80er Jahren entwickeltes Datenfunksystem, welches die taktischen Informationen ohne zeitliche Verzögerung zwischen den beteiligten Führungssystemen übermittelt. Unter anderem sind seit Mitte der 90er Jahre für die Verbandsflugabwehr optimierte Plattformen wie AWACS, Flugzeugträger und Kreuzer sowie Flugabwehr-Cluster und Abfangjäger mit LINK 16 ausgerüstet.

Systeme mit begrenzter TBM Abwehr sind derzeit ABL , SM3 der NAVY , THAAD und PATRIOT der US Army bzw. Luftwaffe Bundweswehr und Nl Streitkräfte, Israels und Saudi Arabiens. Russlands   SA12 " Gladiator" S400 System hat ( angeblich ) technisch  bessere Leistungen als Patriot um TBM abzuwehren .  ( RADAR,  Flugkörper, Footprint)   Für PATRIOT wird mit dem Flugkörper PAC 3 eine neue technologische Entwicklungsstufe  erreicht und wird weltweit führend sein .

Patriot's lower-tier air defense against tactical ballistic missiles is part of a two-tier U.S. defense against this escalating threat. Internationally, the Netherlands, Germany, Japan, Israel, Saudi Arabia, Kuwait, Taiwan, and Greece field the system.

PATRIOT deckt den "lower-tier" ab. Das heißt nach oder hinter PATRIOT kommt nichts mehr an Waffensystemen zur Abwehr .
THAAD deckt den mittleren Höhenbereich ab , Patriot vernichtet TBM im unteren Höhenbereich. Das untere Höhenband ist zeitkritisch. 

  © 2004  Skarus

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Der Zeitraum vom ersten erfassen durch RADAR ( taktisch  )  bis zum Einschlag kann >5  min sein. Die Geschwindigkeit der TBM sollte bei einer möglichen Reichweite von 300 Km um die 1000m /s betragen,  (absolut , für die TBM )  die Fallhöhe beträgt  180 - 200 Km . Schwierigkeiten entstehen durch sich ständig ändernde Geschwindigkeitsvektoren bezogen auf das RADAR . So nimmt die Komponente zum RADAR ab , die Komponente zum Boden hin zu. Durch atmosphärische Abbremsung verlaufen diese Abbremsungen nicht linear und lassen sich nur durch Mathematik erfassen ( 1 und 2. Ableitungen der Geschwindigkeit ).

typische Positionierung der Raketenabwehrsysteme

Grün : Schutzobjekt . Das Fla System steh in unmittelbarer Nähe zum Schutzobjekt , dahinter .

Systeme großer Reichweite bekämpfen TBM auf dem Gipfelpunkt der Flugbahn , während Systeme geringer Reichweite die taktischen Flugkörper erst kurz über dem Boden in Höhen ab 20 Km und tiefer treffen.

Für  grobe  Berechnungen lassen sich folgende Ansätze nutzen :

Parabelgleichungen     F( x) =  - x²    , 1 . Ableitung  Null setzen für Scheitelhöhe, Nullstellen für die Reichweite , ( Satz des Vieta ) Steigung an der Nullstelle ist  für die Berechnung des Auftreffwinkel  geeignet.  (Tangens des Anstieges an der Nullstelle )

Berechnung der Geschwindigkeit im Auftreffen ( Ohne Luftwiderstand ) , Flugzeit und durch Veränderung der Rahmenbedingungen Erzeugung von Abweichungen und Fehlern im Treffpunkt : Verlängerung der Antriebsbahn : Veränderung der Nullstellen etc. Interessant sind auch Berechnungen der Parabel , wenn die Parabel von einer Anfangshöhe    f(x) =  - x² + Erhöhung x  ausgeht.   Variationen dieser Höhe stellen Abweichjungen in der Längsrichtung dar ( Ellipse) ( Ungenaues Abschalten des Triebwerkes )

Der Einfluss der Atmosphäre ist als Differentialgleichung höherer Ordnung  für uns ( praktisch ) unlösbar.

Lehrstoff Mathe 11 FOS / 12 Gym . Der Autor gibt Schüler- Nachhilfe in Mathematik und Physik .

© 2005 Skarus  Dipl. Ing. (FH )      www.peters-ada.de  

             Beschreibung der Ablage der Flugbahn und Kalkulation von Flugbahnen von TBM.