Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRVerbesserte Hyperschallabwehrverfahren: Fraunhofer FHR untersucht Hyperschalleffekte auf Radar-Signaturen
Hyperschallwaffen befinden sich bereits in vielen Arsenalen der Welt und stellen auch für Europa zunehmend eine Bedrohung dar. Zur Optimierung von Abwehrverfahren erforscht das Fraunhofer FHR in der Forschungsinitiative HypS²tar die Radar-Plasma-Interaktionen im Hyperschallflug.
Gemeinsam mit den Partnern der interdisziplinären Forschungsinitiative Hypersonic Signature Studies for Radar HypS²tar, dem Deutsch-Französischen Forschungsinstituts ISL in Saint-Louis und dem DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Göttingen und Braunschweig befasst sich das Fraunhofer FHR mit den Auswirkungen auf die Radarreflexion, die bei Hyperschall - also oberhalb der fünffachen Schallgeschwindigkeit Mach5 - auf der Oberfläche von Objekten entstehen. Die hohe Reibung und Verdichtung der anströmenden Luft führt zu Hochtemperatureffekten wie der Bildung von Plasma oder der Ablation von Oberflächen. Diese können die Reflexion von Radarwellen beeinträchtigen und verändern. Um Radarsysteme als zentrales Element der Luftverteidigung hierauf einstellen zu können, befasst sich HypS²tar insbesondere mit der Frage wie sich der Radarquerschnitt (RCS) bei Hyperschall verhält.
Windkanäle von ISL und DLR ermöglichen Messungen
Gemessen wird in Windkanälen beim ISL und DLR. „Wir sind europaweit die ersten, die diese Messmöglichkeiten haben. Das Verhalten des RCS zu simulieren war vorher schon möglich, doch die Überprüfung der Simulation geht nur im Experiment - entweder in teuren Flugversuchen oder eben im Hyperschallwindkanal, wo sich ebenfalls Plasma um Objekte herum erzeugen lässt“, berichtet René Petervari, Wissenschaftler in der Abteilung Kognitive Verfahren am Fraunhofer FHR.
Die Windkanalexperimente bringen bereits erfreuliche Ergebnisse mit denen Radar-Plasma-Signatur Simulationen bestätigt werden konnten. „Zurzeit arbeiten wir daran, Fehler zu reduzieren, die Genauigkeit erhöhen und die Nutzbarkeit prüfen“, so Petervari. Hilfreich sind die Ergebnisse beispielsweise bei der Klassifizierung und dem Monitoring von Hyperschall-Flugzeugen und ballistischen Raketen oder der Überwachung von Raumfahrzeugen beim Start bzw. beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.
Die Arbeit von HypS²tar gibt es auch auf der ILA Berlin vom 5.-9. Juni 2024 am Fraunhofer-Stand Nr. 240 in Halle 4 zu sehen. Hier zeigt die Initiative ihr neuestes Objekt zur Windkanaluntersuchung: einen selbstkonstruierten 1,5 Meter langen Wellenreiter, der zur Vermessung seines Radarquerschnitts metallisiert wurde.
Weitere Informationen:
