Tarnkappenflugzeug

F-117 Nighthawk, das erste einsatzfähige Flugzeug, das speziell für die Tarnkappentechnologie entwickelt wurde. ⓘ

Tarnkappenflugzeuge sind so konstruiert, dass sie nicht entdeckt werden können, indem sie eine Reihe von Technologien einsetzen, die die Reflexion/Emission von Radar, Infrarot, sichtbarem Licht, Hochfrequenz (HF)-Spektrum und Ton reduzieren, die zusammen als Tarnkappentechnologie bekannt sind. Die F-117 Nighthawk war das erste einsatzfähige Flugzeug, das speziell für die Tarnkappentechnologie entwickelt wurde. Weitere Beispiele für Tarnkappenflugzeuge sind die B-2 Spirit, die F-22 Raptor, die F-35 Lightning II, die Chengdu J-20 und die Sukhoi Su-57. ⓘ

Zwar ist kein Flugzeug für das Radar völlig unsichtbar, aber Tarnkappenflugzeuge erschweren es dem konventionellen Radar, das Flugzeug effektiv zu entdecken oder zu verfolgen, was die Chancen erhöht, dass ein Flugzeug erfolgreich der Entdeckung durch das gegnerische Radar entgeht und/oder nicht erfolgreich von radargesteuerten Waffen erfasst wird. Stealth ist die Kombination aus passiven, wenig sichtbaren Merkmalen (LO) und aktiven Sendern wie Radargeräten mit geringer Abfangwahrscheinlichkeit, Funkgeräten und Laserdesignatoren. Diese werden in der Regel mit aktiven Maßnahmen kombiniert, wie z. B. der sorgfältigen Planung aller Einsatzmanöver, um den Radarquerschnitt des Flugzeugs zu minimieren, da häufige Aktionen wie harte Kurven oder das Öffnen von Bombenschachttüren die Radarrückstrahlung eines ansonsten getarnten Flugzeugs mehr als verdoppeln können. Dies wird durch eine komplexe Konstruktionsphilosophie erreicht, die die Fähigkeit der gegnerischen Sensoren, das Tarnkappenflugzeug zu entdecken, zu verfolgen oder anzugreifen, verringert. Diese Philosophie berücksichtigt auch die Wärme-, Schall- und anderen Emissionen des Flugzeugs, da diese ebenfalls zur Ortung genutzt werden können. Es gibt bereits Sensoren, die die Auswirkungen der derzeitigen Technologien mit geringer Wahrnehmbarkeit verringern sollen, oder es wurden solche vorgeschlagen, z. B. IRST-Systeme (Infrarot-Such- und Verfolgungssysteme), die auch geringere Wärmeemissionen erkennen können, Radarsysteme mit langen Wellenlängen, die der Tarnkappenbildung entgegenwirken, und RAM, das sich auf Radarsysteme mit kürzeren Wellenlängen konzentriert, oder Radaranlagen mit mehreren Sendern, die der Tarnkappenbildung entgegenwirken. Diese haben jedoch Nachteile im Vergleich zu herkömmlichen Radargeräten gegen nicht getarnte Flugzeuge. ⓘ

Tarnkappen-Kampfflugzeuge in voller Größe wurden von den Vereinigten Staaten (1977), Russland (2000) und China (2011) in die Luft gebracht. Ab Dezember 2020 sind die einzigen kampffähigen Tarnkappenflugzeuge die Northrop Grumman B-2 Spirit (1997), die Lockheed Martin F-22 Raptor (2005), die Lockheed Martin F-35 Lightning II (2015), die Chengdu J-20 (2017) und die Sukhoi Su-57 (2020), wobei eine Reihe anderer Länder ihre eigenen Entwürfe entwickeln. Es gibt auch verschiedene Flugzeuge, die entweder unbeabsichtigt oder als sekundäres Merkmal eine geringere Erkennbarkeit aufweisen. ⓘ

Bei der NATO-Bombardierung Jugoslawiens 1999 setzten die Vereinigten Staaten zwei Tarnkappenflugzeuge ein, die altgediente F-117 Nighthawk und den neu eingeführten strategischen Tarnkappenbomber B-2 Spirit. Die F-117 erfüllte ihre übliche Aufgabe, hochwertige Präzisionsziele zu treffen, und zeigte gute Leistungen, obwohl eine F-117 von einer serbischen Isayev S-125 'Neva-M' Raketenbrigade unter dem Kommando von Oberst Zoltán Dani abgeschossen wurde. ⓘ

Tarnkappenbomber B-2 Spirit ⓘ

Hintergrund

Erster Weltkrieg und Zweiter Weltkrieg

Der Linke-Hofmann R.I. Prototyp. Ein deutscher Versuchsbomber des Ersten Weltkriegs mit durchsichtigem Abdeckmaterial (1917-1918) ⓘ

Während des Ersten Weltkriegs experimentierten die Deutschen mit der Verwendung von Cellon (Celluloseacetat), einem transparenten Abdeckmaterial, um die Sichtbarkeit von Militärflugzeugen zu verringern. Einzelne Exemplare des Jagd-Eindeckers Fokker E.III Eindecker, des zweisitzigen Beobachtungs-Doppeldeckers Albatros C.I und des schweren Bomber-Prototyps Linke-Hofmann R.I wurden mit Cellon bespannt. Dies erwies sich jedoch als unwirksam und sogar kontraproduktiv, da das Sonnenlicht, das von der Verkleidung reflektiert wurde, die Flugzeuge noch besser sichtbar machte. Außerdem stellte sich heraus, dass das Material sowohl durch Sonnenlicht als auch durch Temperaturschwankungen während des Fluges schnell abgebaut wurde, so dass der Versuch, transparente Flugzeuge zu bauen, nicht weiter verfolgt wurde. ⓘ

Im Jahr 1916 modifizierten die Briten ein kleines Luftschiff der SS-Klasse für die nächtliche Luftaufklärung über den deutschen Linien an der Westfront. Ausgestattet mit einem schallgedämpften Motor und einem schwarzen Gassack war das Luftschiff vom Boden aus sowohl unsichtbar als auch unhörbar, aber mehrere Nachtflüge über deutschem Gebiet erbrachten kaum brauchbare Informationen, und die Idee wurde fallen gelassen. ⓘ

Fast drei Jahrzehnte später erwies sich der in den letzten Jahren des Zweiten Weltkriegs in Nazi-Deutschland entwickelte Nurflügel-Jagdbomber Horten Ho 229 aufgrund des Fehlens vertikaler Flächen (Hauptmerkmal aller Tarnkappenflugzeuge und inhärentes Merkmal aller Nurflügelflugzeuge wie der Ho 229) als tarnkappenfähig. Tests, die 2008 von der Northrop-Grumman Corporation durchgeführt wurden, ergaben, dass die Form des Flugzeugs die Ho 229 für die Spitzensignale des britischen Chain-Home-Frühwarnradars im HF-Band (20-30 MHz) praktisch unsichtbar gemacht hätte, vorausgesetzt, das Flugzeug war mit hoher Geschwindigkeit (ca. 890 km/h) und in extrem niedriger Höhe - 50-100 Fuß (15-30 m) - unterwegs. Trotzdem war die Ho 229 nie als Tarnkappenflugzeug gedacht. ⓘ

Moderne Ära

Moderne Tarnkappenflugzeuge wurden erst möglich, als Denys Overholser, ein Mathematiker, der in den 1970er Jahren für Lockheed Aircraft arbeitete, ein mathematisches Modell des sowjetischen Wissenschaftlers Petr Ufimtsev übernahm und ein Computerprogramm namens Echo 1 entwickelte. Echo ermöglichte die Vorhersage der Radarsignatur eines Flugzeugs, das aus flachen Platten, so genannten Facetten, besteht. 1975 stellten die Ingenieure von Lockheed Skunk Works fest, dass ein Flugzeug mit facettierten Oberflächen eine sehr geringe Radarsignatur aufweisen könnte, da die Oberflächen fast die gesamte Radarenergie vom Empfänger wegstrahlen würden. Lockheed baute ein Proof-of-Concept-Demonstrationsflugzeug, die Lockheed Have Blue, die den Spitznamen "The Hopeless Diamond" (der hoffnungslose Diamant) trug, eine Anspielung auf den berühmten Hope-Diamanten, die Form und die vorausgesagte Instabilität des Designs. Da fortschrittliche Computer zur Verfügung standen, um den Flug eines auf Tarnkappe ausgelegten, aber aerodynamisch instabilen Flugzeugs wie der Have Blue zu steuern, erkannten die Konstrukteure zum ersten Mal, dass es möglich sein könnte, ein Flugzeug zu bauen, das für den Radar praktisch unsichtbar ist. ⓘ

Die Verringerung des Radarquerschnitts ist nur einer von fünf Faktoren, die die Konstrukteure berücksichtigten, um ein wirklich getarntes Flugzeug wie die F-22 zu entwickeln. Die F-22 wurde auch so konstruiert, dass ihre Infrarotemissionen verschleiert werden, damit sie von infrarotgesteuerten Boden-Luft-Raketen oder Luft-Luft-Raketen nicht so leicht entdeckt werden kann (heat seeking"). Die Konstrukteure haben sich auch damit befasst, das Flugzeug für das bloße Auge weniger sichtbar zu machen, Funkübertragungen zu kontrollieren und den Lärm zu reduzieren. ⓘ

Der erste Kampfeinsatz von speziell entwickelten Tarnkappenflugzeugen fand im Dezember 1989 während der Operation Just Cause in Panama statt. Am 20. Dezember 1989 bombardierten zwei F-117 der United States Air Force eine Kaserne der panamaischen Verteidigungskräfte in Rio Hato, Panama. 1991 wurden die F-117 in der Anfangsphase der Operation Wüstensturm damit beauftragt, die am stärksten befestigten Ziele im Irak anzugreifen, und waren die einzigen Jets, die innerhalb der Stadtgrenzen von Bagdad operieren durften. ⓘ

Allgemeiner Aufbau

Das allgemeine Design eines Tarnkappenflugzeugs zielt stets darauf ab, die Erkennung durch Radar und Wärmebildgeräte zu verringern. Oberste Priorität des Konstrukteurs ist es, die folgenden Bedingungen zu erfüllen, die letztlich über den Erfolg des Flugzeugs entscheiden:

Verringerung der thermischen Emission des Schubes
Verringerung der Radarerfassung durch Änderung einer allgemeinen Konfiguration (z. B. Einführung des geteilten Seitenruders)
Verringerung der Radarerfassung, wenn das Flugzeug seinen Waffenschacht öffnet
Verringerung der Infrarot- und Radarerfassung bei ungünstigen Wetterverhältnissen ⓘ

Beschränkungen

B-2 Spirit Tarnkappenbomber der U.S. Air Force ⓘ

Instabilität der Konstruktion

Bei der Entwicklung der ersten Tarnkappenflugzeuge lag der Schwerpunkt auf einem minimalen Radarquerschnitt (RCS) und nicht auf der aerodynamischen Leistung. Hochgradig getarnte Flugzeuge wie die F-117 Nighthawk sind in allen drei Achsen aerodynamisch instabil und erfordern ständige Flugkorrekturen durch ein Fly-by-Wire (FBW) Flugsystem, um einen kontrollierten Flug aufrechtzuerhalten. Die B-2 Spirit, die auf der Entwicklung des Nurflüglers durch Jack Northrop im Jahr 1940 basiert, ist ein stabiles Flugzeug mit ausreichender Giersteuerung, auch ohne vertikale Flächen wie Ruder. ⓘ

Aerodynamische Grenzen

Frühere Tarnkappenflugzeuge (wie die F-117 und die B-2) haben keine Nachbrenner, da die heißen Abgase ihren Infrarotbereich vergrößern würden, und wenn sie schneller als mit Schallgeschwindigkeit fliegen, würden sie einen deutlichen Schallknall erzeugen und die Oberfläche des Flugzeugs aufheizen, was ebenfalls den Infrarotbereich vergrößert. Infolgedessen würde ihre Leistung bei Luftkampfmanövern, die in einem Luftkampf erforderlich sind, niemals die eines reinen Kampfflugzeugs erreichen. Im Falle dieser beiden Flugzeuge war dies jedoch unerheblich, da beide als Bomber konzipiert waren. Neuere Konstruktionstechniken ermöglichen Tarnkappenflugzeuge wie die F-22, ohne die aerodynamische Leistung zu beeinträchtigen. Neuere Tarnkappenflugzeuge wie die F-22, die F-35 und die Su-57 haben aufgrund von Fortschritten bei anderen Technologien wie Flugsteuerungssystemen, Triebwerken, Zelle und Werkstoffen Leistungsmerkmale, die denen aktueller Kampfflugzeuge entsprechen oder sie sogar übertreffen. ⓘ

Elektromagnetische Emissionen

Es wird oft behauptet, dass der hohe Grad an Computerisierung und die große Menge an elektronischer Ausrüstung in Tarnkappenflugzeugen diese anfällig für eine passive Entdeckung machen. Dies ist höchst unwahrscheinlich, und Systeme wie Tamara und Kolchuga, die oft als Tarnkappenradare bezeichnet werden, sind nicht dafür ausgelegt, elektromagnetische Streufelder dieser Art zu erkennen. Solche Systeme sind darauf ausgelegt, absichtliche Emissionen höherer Leistung wie Radar- und Kommunikationssignale zu erkennen. Tarnkappenflugzeuge werden absichtlich so betrieben, dass sie solche Emissionen vermeiden oder reduzieren. ⓘ

Derzeitige Radarwarnempfänger suchen nach den regelmäßigen Energieimpulsen von mechanisch betriebenen Radargeräten, während Düsenjäger der fünften Generation Radargeräte mit geringer Abfangwahrscheinlichkeit (Low Probability of Intercept) verwenden, die kein regelmäßiges Wiederholungsmuster aufweisen. ⓘ

Anfällige Flugmodi

Tarnkappenflugzeuge sind immer noch anfällig für die Entdeckung während und unmittelbar nach dem Einsatz ihrer Waffen. Da Tarnkappennutzlast (Bomben und Marschflugkörper mit reduziertem RCS-Wert) noch nicht allgemein verfügbar ist und die Befestigungspunkte für Geschütze eine erhebliche Radarrückstrahlung erzeugen, tragen Tarnkappenflugzeuge alle Waffen im Inneren. Sobald die Waffenschachttüren geöffnet werden, vervielfacht sich das RCS des Flugzeugs und selbst Radarsysteme der älteren Generation können das Tarnkappenflugzeug orten. Während das Flugzeug seine Tarnfähigkeit wiedererlangt, sobald die Waffenklappen geschlossen sind, hat ein schnell reagierendes Abwehrwaffensystem nur eine kurze Chance, das Flugzeug zu bekämpfen. ⓘ

Dieser Schwachstelle wird dadurch begegnet, dass das Risiko und die Folgen einer vorübergehenden Erfassung reduziert werden. Die Einsatzhöhe der B-2 bedingt eine Flugzeit für Abwehrwaffen, die es praktisch unmöglich macht, das Flugzeug während seines Waffeneinsatzes anzugreifen. Neue Tarnkappenflugzeuge wie die F-22 und die F-35 können ihre Schächte öffnen, die Munition abwerfen und in weniger als einer Sekunde in den Tarnkappenflug zurückkehren. ⓘ

Bei einigen Waffen ist es erforderlich, dass das Lenkungssystem der Waffe das Ziel erfasst, während die Waffe noch am Flugzeug befestigt ist. Dies zwingt zu relativ langen Einsätzen bei geöffneten Schachttüren. ⓘ

Flugzeuge wie die F-22 Raptor und die F-35 Lightning II Joint Strike Fighter können auch zusätzliche Waffen und Treibstoff an Hartpunkten unter ihren Tragflächen mitführen. In diesem Modus sind die Flugzeuge nicht annähernd so gut getarnt, da die Hardpoints und die darauf montierten Waffen auf Radarsystemen sichtbar sind. Diese Option stellt daher einen Kompromiss zwischen Tarnkappe oder Reichweite und Nutzlast dar. Mit den externen Vorräten können diese Flugzeuge mehr Ziele in größerer Entfernung angreifen, aber sie können während dieser Mission nicht getarnt werden, verglichen mit einer Mission mit geringerer Reichweite, bei der nur interner Treibstoff verbraucht wird und nur der begrenzte Raum der internen Waffenschächte für die Bewaffnung genutzt wird. ⓘ

Um getarnt zu bleiben, müssen Tarnkappenflugzeuge ihre Waffen intern mitführen, was ihre maximale Waffenzuladung vermindert. Beispielsweise kann eine F-117 Nighthawk nur zwei Bomben des Typs Mark 84 oder GBU-10/12/27 Paveway mitführen, was in ungünstigem Verhältnis zu den sehr hohen Kosten des Bombers steht.
Solange Tarnkappenflugzeuge ihren Waffenschacht (bzw. einen ihrer Waffenschächte) öffnen, um eine Waffe abzufeuern, erzeugen sie ein höheres (= leichter ortbares) Radarecho.
Sobald die Beschichtung Schäden hat, kann das Radarecho unter Umständen stark zunehmen. Der Schutz der empfindlichen Beschichtung vor Kerosin und Umwelteinflüssen und das Reparieren von Schäden erzeugt einen hohen Wartungsaufwand.
Aufgrund ihrer Funktion können Tarnkappenflugzeuge nicht mit externen Anbauten nachgerüstet oder modernisiert werden, ohne ihre Stealth-Eigenschaften zu reduzieren. Dies macht ihre Modernisierung sehr aufwändig, teuer bzw. in manchen Fällen unmöglich.
Die Stealth-Technologie ist nur gegen aktive Radararten effektiv. Das neuere passive Radar kann durch Echos in Funk-, Radio- und Fernsehfrequenzen selbst Tarnkappenflugzeuge aufspüren und bis auf 10 Meter genau orten.
Frühere sowjetische Radarsysteme aus den 1970er-Jahren verwendeten langwelligere Trägerfrequenzen, die von Tarnkappenflugzeugen stärker reflektiert werden. Bekannte Systeme sind die Systeme P-18 Terek (NATO-Code: Spoon Rest D) und P-14 Lena (NATO-Code: Tall King).
Einige moderne Tarnkappenflugzeuge und -drohnen werden ohne Seitenleitwerke konzipiert (B-2, RQ-170). Dadurch sind sie in der Regel um mindestens eine Raumachse instabil, so dass ihre Fluglage durch Fluglagecomputer geregelt werden muss. Stealth-Kampfflugzeuge können aus Gründen der Wendigkeit (F-22) oder wegen aerodynamischer Beschränkungen des Konzepts (F-117) um mehrere Achsen aerodynamisch instabil sein. ⓘ

Geringere Nutzlast

Bei einer Übung im Jahr 1994 in der Nähe von Point Mugu, Kalifornien, warf eine B-2 Spirit der U.S. Air Force siebenundvierzig Bomben der Klasse Mark 82 mit einem Gewicht von 230 kg (500 lb) ab, was etwa der Hälfte der Gesamtnutzlast einer B-2 in der Konfiguration Block 30 entspricht. ⓘ

Vollständig getarnte Flugzeuge führen den gesamten Treibstoff und die Bewaffnung intern mit, was die Nutzlast begrenzt. Zum Vergleich: Die F-117 trägt nur zwei laser- oder GPS-gesteuerte Bomben, während ein nicht getarntes Kampfflugzeug ein Vielfaches davon tragen kann. Dies erfordert den Einsatz zusätzlicher Flugzeuge zur Bekämpfung von Zielen, für die normalerweise ein einziges nicht getarntes Kampfflugzeug erforderlich wäre. Dieser scheinbare Nachteil wird jedoch durch die geringere Anzahl von Unterstützungsflugzeugen ausgeglichen, die für die Luftdeckung, die Luftabwehr und die elektronischen Gegenmaßnahmen benötigt werden, wodurch Tarnkappenflugzeuge zu "Kraftvervielfachern" werden. ⓘ

Empfindliche Haut

Tarnkappenflugzeuge haben oft eine Außenhaut aus strahlungsabsorbierenden Materialien oder RAMs. Einige dieser Materialien enthalten Rußpartikel, andere wiederum winzige Eisenkugeln. Es gibt viele Materialien, die in RAMs verwendet werden, und einige sind geheim, insbesondere die Materialien, die in bestimmten Flugzeugen verwendet werden. ⓘ

Kosten für den Betrieb

Tarnkappenflugzeuge sind in der Regel teurer in der Entwicklung und Herstellung. Ein Beispiel ist die B-2 Spirit, die in der Herstellung und im Unterhalt um ein Vielfaches teurer ist als herkömmliche Bombenflugzeuge. Das B-2-Programm kostete die US-Luftwaffe fast 45 Milliarden Dollar. ⓘ

Gegenmaßnahmen

Reflektierte Wellen

Passive (multistatische) Radarsysteme, bistatische Radarsysteme und insbesondere multistatische Radarsysteme erkennen einige Tarnkappenflugzeuge besser als herkömmliche monostatische Radarsysteme, da die Tarnkappentechnologie der ersten Generation (z. B. die F117) Energie von der Sichtlinie des Senders weg reflektiert, wodurch sich der Radarquerschnitt (RCS) in anderen Richtungen, die die passiven Radarsysteme überwachen, effektiv erhöht. Ein solches System verwendet in der Regel entweder niederfrequente Fernseh- oder FM-Radiosignale (bei diesen Frequenzen ist es schwieriger, die Signatur des Flugzeugs zu kontrollieren). ⓘ

Forscher an der University of Illinois in Urbana-Champaign haben mit Unterstützung der DARPA gezeigt, dass es möglich ist, mit einem passiven multistatischen Radar ein synthetisches Aperturradarbild eines Flugzeugziels zu erstellen, das möglicherweise detailliert genug ist, um eine automatische Zielerkennung zu ermöglichen. ⓘ

Im Dezember 2007 enthüllten SAAB-Forscher Details zu einem System mit der Bezeichnung Associative Aperture Synthesis Radar (AASR), das ein großes Array von kostengünstigen und redundanten Sendern und Empfängern einsetzt, die Ziele erkennen können, wenn sie direkt zwischen den Empfängern/Sendern vorbeifliegen und einen Schatten erzeugen. Das System wurde ursprünglich für die Erkennung von getarnten Marschflugkörpern entwickelt und sollte gegen niedrig fliegende Tarnkappenflugzeuge ebenso wirksam sein. Die Tatsache, dass das Array eine große Anzahl preiswerter Geräte enthalten kann, könnte einen gewissen "Schutz" gegen Angriffe durch teure Anti-Radar- (oder Anti-Strahlungs-) Raketen bieten. ⓘ

Infrarot (Wärme)

Einige Analysten behaupten, dass Infrarotsuch- und -verfolgungssysteme (IRSTs) gegen Tarnkappenflugzeuge eingesetzt werden können, da sich jede Flugzeugoberfläche durch Luftreibung erwärmt und mit einem Zweikanal-IRST eine CO2-Erkennung (4,3 µm Absorptionsmaximum) möglich ist, indem die Unterschiede zwischen dem niedrigen und dem hohen Kanal verglichen werden. Diese Analysten verweisen auf das Wiederaufleben solcher Systeme bei russischen Konstruktionen in den 1980er Jahren, wie z. B. bei der MiG-29 und der Su-27. Die jüngste Version der MiG-29, die MiG-35, ist mit einem neuen optischen Ortungssystem ausgestattet, das über fortschrittlichere IRST-Fähigkeiten verfügt. Auch die französische Rafale, der britische/deutsche/italienische/spanische Eurofighter und der schwedische Gripen nutzen das IRST in großem Umfang. ⓘ

Im Luftkampf ermöglicht das optronische System:

Erkennung von Zielen ohne Nachbrenner in einer Entfernung von 45 Kilometern und mehr;
Identifizierung dieser Ziele in einer Entfernung von 8 bis 10 Kilometern (5,0 bis 6,2 Meilen); und
Abschätzung der Reichweite von Luftzielen in einer Entfernung von bis zu 15 Kilometern (9,3 Meilen). ⓘ

Für Bodenziele ermöglicht das System:

Panzer mit einer Reichweite von bis zu 15 Kilometern (9,3 Meilen) und Flugzeugträger mit einer Reichweite von 60 bis 80 Kilometern (37 bis 50 Meilen);
Identifizierung des Panzertyps im Bereich von 8 bis 10 Kilometern (5,0 bis 6,2 Meilen) und eines Flugzeugträgers bei 40 bis 60 Kilometern (25 bis 37 Meilen); und
Schätzungen der Reichweite von Bodenzielen bis zu 20 Kilometern (12 Meilen). ⓘ

Typ	Aufgabenbereich	Radarquerschnitt	Stückpreis	Höchstgeschwindigkeit	Bewaffnung	Einsatzradius	Reichweite ⓘ
B-2 Spirit	Strategischer Bomber	0,0001 m²	ca. 880 Mio. USD	1.010 km/h	18.144 kg	Nicht bekannt	11.670 km
F-117 Nighthawk	Taktischer Bomber	0,003 m²	ca. 120 Mio. USD	1.040 km/h	2.270 kg	1.112 km	2.110 km
F-22 Raptor	Luftüberlegenheitsjäger	0,0001 – 0,0018 m²	ca. 190 Mio. USD	2.410 km/h	Nicht bekannt	800 – 1.400 km	3.200 km
F-35A Lightning II	Mehrzweckkampfflugzeug	0,005 m²	ca. 90 Mio. USD	1.975 km/h	8.165 kg	1.080 km	2.222 km
Suchoi Su-57	Mehrzweckkampfflugzeug	0,5 m²	ca. 42 Mio. USD	über 2000 km/h	10.000 kg	1200 km	Nicht bekannt

Anmerkungen: ⓘ

Radar mit größerer Wellenlänge

UKW-Radarsysteme haben Wellenlängen, die mit der Größe von Flugzeugmerkmalen vergleichbar sind, und dürften eher im Resonanzbereich als im optischen Bereich streuen, so dass die meisten Tarnkappenflugzeuge erfasst werden können. Dies hat das Nizhny Novgorod Research Institute of Radio Engineering (NNIIRT) dazu veranlasst, VHF-AESAs wie das NEBO SVU zu entwickeln, das die Zielerfassung für Boden-Luft-Raketenbatterien übernehmen kann. Trotz der Vorteile, die VHF-Radare bieten, führen ihre größeren Wellenlängen zu einer geringeren Auflösung als bei vergleichbar großen X-Band-Radaranlagen. Daher müssen diese Systeme sehr groß sein, bevor sie die Auflösung für ein Gefechtsradar erreichen können. Ein Beispiel für ein bodengestütztes VHF-Radar mit Tarnkappenfunktion ist das P-18-Radar. ⓘ

Das niederländische Unternehmen Thales Nederland, früher bekannt als Holland Signaal, hat ein Marine-Phased-Array-Radar namens SMART-L entwickelt, das im L-Band betrieben wird und tarnkappenfähig ist. Alle Schiffe der De Zeven Provinciën-Klasse der Königlich Niederländischen Marine verfügen unter anderem über das SMART-L-Radar. ⓘ

OTH-Radar (Über-den-Horizont-Radar)

Over-the-Horizon-Radar ist ein Konzept, das die effektive Reichweite des Radars gegenüber dem konventionellen Radar erhöht. Das australische JORN Jindalee Operational Radar Network kann bestimmte Tarnkappeneigenschaften überwinden. Es wird behauptet, dass die verwendete HF-Frequenz und die Methode, das Radar von der Ionosphäre abprallen zu lassen, die Tarnkappeneigenschaften der F-117A überwindet. Mit anderen Worten: Tarnkappenflugzeuge sind darauf optimiert, Radargeräte mit viel höheren Frequenzen von vorne zu überwinden und nicht Radargeräte mit niedrigen Frequenzen von oben. ⓘ

Betriebliche Nutzung von Tarnkappenflugzeugen

Ein Tarnkappen-Angriffsflugzeug der U.S. Air Force F-117 Nighthawk.

Ein strategischer Tarnkappenbomber B-2 Spirit der US-Luftwaffe

Ein F-35 Lightning II Tarnkappen-Mehrzweckkampfflugzeug der fünften Generation der U.S. Air Force

Ein Tarnkappen-Luftüberlegenheitsjäger der US-Luftwaffe F-22 Raptor der fünften Generation

Chengdu J-20, ein Tarnkappen-Langstrecken-Kampfflugzeug der PLA-Luftwaffe der fünften Generation

Ein Sukhoi PAK FA Tarnkappen-Mehrzweckkampfflugzeug der russischen Luftstreitkräfte der fünften Generation

Ein Tarnkappen-Mehrzweckkampfflugzeug der fünften Generation der PLA-Luftwaffe Shenyang FC-31 ⓘ

Die USA und Israel sind die einzigen Länder, die Tarnkappenflugzeuge im Kampf eingesetzt haben. Zu diesen Einsätzen gehören die Invasion der Vereinigten Staaten in Panama, der erste Golfkrieg, der Kosovo-Konflikt, der Krieg in Afghanistan, der Krieg im Irak und die Militärintervention in Libyen 2011. Der erste Einsatz von Tarnkappenflugzeugen war die US-Invasion in Panama, bei der F-117 Nighthawk-Tarnkappenflugzeuge eingesetzt wurden, um Bomben auf feindliche Flugplätze und Stellungen abzuwerfen und dabei das feindliche Radar zu umgehen. ⓘ

Im Jahr 1990 wurde die F-117 Nighthawk im Ersten Golfkrieg eingesetzt, wo die F-117 1.300 Einsätze flog und 1.600 hochwertige Ziele im Irak direkt traf und dabei 6.905 Flugstunden sammelte. Nur 2,5 % der amerikanischen Flugzeuge im Irak waren F-117, aber sie trafen 40 % der strategischen Ziele, warfen 2.000 Tonnen präzisionsgelenkte Munition ab und trafen ihre Ziele mit einer Erfolgsquote von 80 %. ⓘ

Bei den NATO-Bombardierungen Jugoslawiens im Jahr 1999 setzten die Vereinigten Staaten zwei Tarnkappenflugzeuge ein: die altgediente F-117 Nighthawk und den neu eingeführten strategischen Tarnkappenbomber B-2 Spirit. Die F-117 erfüllte ihre übliche Aufgabe, hochwertige Präzisionsziele zu treffen, und zeigte gute Leistungen, obwohl eine F-117 von einer serbischen Isayev S-125 'Neva-M' Rakete unter dem Kommando von Oberst Zoltán Dani abgeschossen wurde. Die damals neue B-2 Spirit war sehr erfolgreich und zerstörte in den ersten acht Wochen des US-Kriegseinsatzes 33 % der ausgewählten serbischen Bombenziele. Während dieses Krieges flogen die B-2 nonstop von ihrer Heimatbasis in Missouri in den Kosovo und zurück. ⓘ

Bei der Invasion des Irak im Jahr 2003 kamen F-117 Nighthawks und B-2 Spirits zum Einsatz, und dies war das letzte Mal, dass die F-117 im Kampf eingesetzt wurde. Die F-117 warf mit großem Erfolg satellitengesteuerte Streumunition auf ausgewählte Ziele ab. Die B-2 Spirits flogen bei der Invasion 49 Einsätze und setzten dabei 1,5 Millionen Pfund Munition ab. ⓘ

Während der Operation zur Tötung Osama bin Ladens im Mai 2011 stürzte einer der Hubschrauber, mit denen die US-Truppen heimlich in Pakistan eingesetzt wurden, über dem Lager bin Ladens ab. Aus den Wrackteilen ging hervor, dass dieser Hubschrauber Tarnkappeneigenschaften aufwies, was den ersten öffentlich bekannten Einsatz eines Tarnkappenhubschraubers darstellte. ⓘ

Stealth-Flugzeuge wurden 2011 bei der Militärintervention in Libyen eingesetzt, wo B-2 Spirits zur Unterstützung der UN-Flugverbotszone 40 Bomben auf einen libyschen Flugplatz mit konzentrierter Luftabwehr abwarfen. ⓘ

Tarnkappenflugzeuge werden auch weiterhin eine wichtige Rolle im Luftkampf spielen, da die Vereinigten Staaten die F-22 Raptor, die B-2 Spirit und die F-35 Lightning II für eine Vielzahl von Operationen einsetzen. Die F-22 gab ihr Kampfdebüt über Syrien im September 2014 als Teil der von den USA angeführten Koalition zur Bekämpfung der ISIS. ⓘ

Im Februar 2018 absolvierten Su-57 den ersten internationalen Flug, als sie bei der Landung auf dem russischen Luftwaffenstützpunkt Khmeimim in Syrien gesichtet wurden. Diese Su-57 wurden zusammen mit vier Sukhoi Su-35-Jägern, vier Sukhoi Su-25 und einem Beriev A-50 AEW&C-Flugzeug eingesetzt. Es wird davon ausgegangen, dass mindestens 4 Su-57 in Syrien stationiert sind und dass sie im Kampf wahrscheinlich mit Marschflugkörpern bewaffnet wurden. ⓘ

Im Jahr 2018 tauchte ein Bericht auf, wonach israelische F-35I-Tarnkappenflugzeuge eine Reihe von Einsätzen in Syrien durchführten und sogar unentdeckt in den iranischen Luftraum eindrangen. Im Mai 2018 berichtete Generalmajor Amikam Norkin von der israelischen Luftwaffe, dass F-35I-Tarnkappenflugzeuge der israelischen Luftwaffe den allerersten F-35-Kampfeinsatz über Syrien durchgeführt haben. ⓘ

Die Volksrepublik China begann 2011 mit der Flugerprobung ihres getarnten Mehrzweckkampfflugzeugs Chengdu J-20 und stellte es auf der Airshow China 2016 erstmals der Öffentlichkeit vor. Das Flugzeug wurde im März 2017 bei den Luftstreitkräften der Volksbefreiungsarmee (PLAAF) in Dienst gestellt. Ein weiteres Tarnkappen-Mehrzweckkampfflugzeug der fünften Generation aus China, das Shenyang FC-31, befindet sich ebenfalls in der Flugerprobung. ⓘ

Die ersten Tarnkappenflugzeuge wurden in den USA entwickelt und eingesetzt. Modernstes bekanntes Modell ist der B-2 Spirit Stealth Bomber der United States Air Force, der in 21 Exemplaren angeschafft wurde. Ihr Einsatz ist bis 2040 geplant. Aktuell arbeiten die USA an dem Langstrecken-Bomber Northrop Grumman B-21. ⓘ

Im Sommer 2007 kündigte Russland eine massive Aufrüstung und Modernisierung seiner Streitkräfte an. Russland will nach eigenem Bekunden die Stealth-Bomber der US-Luftwaffe übertreffen. Im August 2011 stellte Russland das Mehrzweckkampfflugzeug Suchoi Su-57 erstmals öffentlich vor. Gleichzeitig entwickelt Russland das Mehrzweckkampfflugzeug RSK MiG-LMFS, welche geringe Tarnkappeneigenschaften aufweisen soll. Zudem entwickelt das Land den Langstrecken-Bomber Tupolew PAK-DA. ⓘ

China feierte im Januar 2011 den ersten 'offiziellen' Testflug eines Tarnkappenflugzeugs mit der Bezeichnung J-20. Die Maschine hat Ähnlichkeit mit der russischen MiG 1.44 (die nie in Serie ging) und den Raptor-Flugzeugen der U.S. Air Force. Der US-amerikanische Verteidigungsminister Robert Gates räumte ein, das Projekt habe den US-amerikanischen Geheimdienst überrascht. Im Oktober 2012 wurde ein kleineres Modell mit der Bezeichnung J-31 vorgestellt, das der F-35 stark ähnelt. ⓘ

Indien arbeitet an der HAL AMCA, einem Tarnkappen-Mehrzweckflugzeug. Gleichzeitig arbeitete man mit Russland an der Entwicklung der Suchoi/HAL FGFA, die Zusammenarbeit wurde allerdings 2018 eingestellt. ⓘ

Schweden entwickelt aktuell die Flygsystem 2020, um bis 2020 ein Tarnkappenflugzeug für die eigene Luftwaffe und den Exportmarkt anbieten zu können. Zudem soll das Flugzeug die konventionelle Saab 39 ersetzen. Die schwedische Firma Saab arbeitet mit der Türkei zusammen, welche das Mehrzweckflugzeug TAI TFX entwickelt. ⓘ

In Südkorea soll die KAI KF-21 Boramae 2022 ihren Erstflug durchführen werden. Japan entwickelt die Mitsubishi ATD-X, ein Flugzeug zur Erforschung der Stealth-Technologie. ⓘ

Liste der Tarnkappenflugzeuge

Speziell entwickelte Flugzeuge mit reduziertem Querschnitt

Im Einsatz

B-2 Spirit - Northrop Grumman
F-22 Raptor - Lockheed Martin
F-35 Lightning II - Lockheed Martin
J-20 - Chengdu Aircraft Corporation
Sukhoi Su-57 - Sukhoi ⓘ

Ausgeschieden

A-12 - Lockheed Corporation
F-117 Nighthawk - Lockheed Corporation
SR-71 Blackbird - Lockheed Corporation ⓘ

In der Testphase

JH-XX - Shenyang Aircraft Corporation - (Überschall-Mittelstreckenbomber, der die JH-7 ersetzen soll.)
J-35- Shenyang Aircraft Corporation ⓘ

In Entwicklung/Projekt

PAK DP - Mikoyan.
PAK DA - Tupolev
PAK ShA - Sukhoi - (geplantes Bodenangriffsflugzeug mit Stealth-Eigenschaften)
Sukhoi Su-75 Checkmate - Sukhoi
F/A-XX
Luftüberlegenheit der nächsten Generation/ Durchdringende Luftabwehr/ F-X
B-21 Raider - Northrop Grumman
H-20 - Xi'an Aircraft Industrial Corporation
Shenyang "JJ" - Shenyang Aircraft Corporation
Advanced Defense Stealth Fighter - Industrial Technology Research Institute
AMCA - ADA / HAL
- BAE Systems Tempest - BAE Systems
Flygsystem 2020 - Saab
F-X
HESA Shafaq - HESA / IAMI
KAI KF-21 - Korea Aerospace Industries / Indonesische Luft- und Raumfahrt
- Neue Kampfflugzeuggeneration - (Typhoon/Rafale-Ersatz von Dassault Aviation und Airbus Defence and Space)
PF-X - Pakistanischer Luft- und Raumfahrtkomplex
TAI TFX - Türkische Luft- und Raumfahrtindustrie ⓘ

Gestrichen

A-12 Avenger II - McDonnell-Douglas / General Dynamics
Boeing Modell 853 Quiet Bird
Convair Kingfish
Lockheed Martin FB-22
Lockheed Martin X-44 MANTA
Lockheed Senior Peg - (Der Lockheed-Vorschlag für den Advanced Technology Bomber)
Mikoyan MiG 4.12 - (Vorgeschlagene kleinere und einmotorige Variante der MiG 1.44)
Mikoyan MiG LMFS
Tupolev Tu-202 - (Nurflügel-Tarnkappenbomber, der für Überwasserangriffe und die U-Boot-Bekämpfung vorgesehen war und mit dem Ende des Kalten Krieges aufgegeben wurde)
Yakovlev Yak-201. - (VTOL-Flugzeug der fünften Generation, vorgesehen für die russische Marine in den 1990er Jahren)
Sukhoi/HAL FGFA
Mjasischtschew M-67 LK-M - (von Mjasischtschew vorgeschlagener Tarnkappenbomber mit fliegenden Flügeln oder Höhenüberwachungsflugzeug)
Sukhoi T-4MS - (Tarnkappenbomberkonzept als Konkurrenz zum amerikanischen B-1 Lancer)
Sukhoi T-60S - (gecanceltes Projekt als Ersatz für den Tu-22-Bomber; die T-60S sollte ein niedriges Profil haben, um stealthy zu sein)
Jakowlew I-90 - (Gestrichenes Projekt eines einmotorigen Jagdflugzeugs der fünften Generation von Jakowlew)
BAE P.1214 Harrier 2- BAE Systems
BAE Systems Nachbildung - BAE Systems
Zukünftiges Offensiv-Luftsystem - BAE Systems
EADS Mako/HEAT
i3-Jagdflugzeug
MBB Lampyridae - (Westdeutscher Tarnkappenjäger-Prototyp)
FMA SAIA 90 - (Mehrzweckkampfflugzeug)
Horten H.XVIIIA - Gebrüder Horten
Novi Avion - (jugoslawischer Prototyp, der so konstruiert wurde, dass er einen geringeren RADAR-Querschnitt aufweist) ⓘ

Technologie-Demonstratoren

Boeing Bird of Prey - Boeing
Have Blue - Lockheed
McDonnell Douglas X-36 - McDonnell Douglas
Northrop Tacit Blue - Northrop
Northrop XST - Northrop - (Stealth-Technologie-Demonstrator)
Windecker YE-5 - Windecker
YF-22 - Northrop / Boeing / General Dynamics - (weiterentwickelt zum F-22 Raptor)
YF-23 Black Widow II - (Prototyp von Northrop / McDonnell Douglas)
X-35 - Lockheed Martin - JSF (aus dem siegreichen Konkurrenten wurde die F-35 Lightning II entwickelt)
X-32 - Boeing - JSF (Verlierer des Wettstreits)
MiG 1.44 - Mikoyan (Russischer Prototyp eines Jagdflugzeugs der 5. Generation)
Sukhoi Su-47 - Sukhoi - (Russischer Technologie-Demonstrator)
Sukhoi T-50 - Sukhoi - (Prototypversionen der Su-57)
Mitsubishi X-2 - Mitsubishi Heavy Industries
FC-31 - Shenyang Aircraft Corporation
Projekt-AZM - Pakistanischer Luftfahrtskomplex ⓘ

Unbeabsichtigte oder sekundäre Entwürfe mit reduziertem Querschnitt

B-1B Lancer - (RCS auf etwa 1,0 m² )
Boeing F-15SE Silent Eagle
F-16C/D und E/F Fighting Falcon - (ab Block 30 wurde der RCS auf ca. 1,2 m² reduziert)
F/A-18E/F Super Hornet - (Der Radarquerschnitt der F/A-18E/F wurde in einigen Bereichen, hauptsächlich vorne und hinten, stark reduziert. RCS um etwa 20 dB niedriger als bei einer F18 C/D)
Scaled Composites 401 - Offensichtliche Tarnkappenformung plus Verbundwerkstoffe
Mikoyan MiG-29K - (Verwendung von Technologien mit geringer Sichtbarkeit, wie z. B. radarabsorbierende Materialien und ein Turbofan-Triebwerk zur Verringerung der Infrarotsignatur, die die Radarsignatur der MiG-29K um das Vier- bis Fünffache gegenüber der Basis-MiG-29 verringern.
Sukhoi Su-35 - (Radarabsorbierendes Material an den Triebwerkseinlässen und am Kompressor zur Halbierung des RCS)
Tupolev Tu-160M2 - (Ausgestattet mit radarabsorbierenden Beschichtungen)
Horten Ho 229 - (mit Nurflügler-Konstruktion und teilweise versenkten Triebwerken, was zu einem niedrigen RCS geführt haben könnte)
Dassault Rafale - (RCS auf etwa 0,20-0,75 m²)
Eurofighter Typhoon - (RCS von etwa 0,25-0,75 m²)
Mitsubishi F-2- (Verbundwerkstoffe für geringere RCS)
IAI Arie [he]
Shenyang J-16 (Verwendung von Technologien mit geringer Sichtbarkeit, z. B. radarabsorbierende Materialien und Tarnanstrich)
Chengdu J-10B/C (Tarnkappendesign zur Verringerung des RCS, Berichten zufolge Verwendung radarabsorbierender Beschichtung) ⓘ

Liste der Tarnkappenhubschrauber

Gestrichen

Boeing-Sikorsky RAH-66 Comanche ⓘ

In Entwicklung/Projekt

Stealth-Hochgeschwindigkeitsflugzeug Kamov - Kamov ⓘ

Liste der getarnten UAVs

Speziell entwickelte Flugzeuge mit reduziertem Querschnitt

Im Einsatz

Lockheed Martin RQ-170 Sentinel
Northrop Grumman RQ-180
Scharfes Schwert
Shahed 171 Simorgh ⓘ

Ausgeschieden ⓘ

In der Testphase

Sukhoi Okhotnik ⓘ

In Entwicklung/Projekt

MiG Skat
BAE Systems Taranis
DRDO Ghatak
Sofreh Mahi - IAMI ⓘ

Gestrichen

Lockheed Martin Iltis ⓘ

Technologie-Demonstratoren

Lockheed Martin X-44 (UAV)
Northrop Grumman X-47A
Northrop Grumman X-47B
Sagitta Forschungsdemonstrator - Airbus
EADS Barracuda - EADS
Dassault nEUROn
Dassault Moyen Duc
Dassault Petit Duc ⓘ

Unbeabsichtigte oder sekundäre Entwürfe mit reduziertem Querschnitt

Boeing Australien Airpower Teaming System
Boeing MQ-25 Stingray
Boeing X-45
Fifth Generation Aerial Target - Tarnkappen-Zieldrohne in Kampfflugzeuggröße
General Atomics Avenger
General Atomics "Ultra-lange Ausdauer" Stealth ISR UCAV
Kratos XQ-58 Valkyrie - (trapezförmiger Rumpf mit Kante, V-Leitwerk und S-förmigem Lufteinlass)
LoFLYTE (Flugversuch mit geringer Beobachtungsrate)
Lockheed Martin Minion (RCS kleiner als bei F-22 oder F-35)
Ryan AQM-91 Firefly - (Triebwerk oben auf dem Rumpf, Rumpf mit radarabsorbierendem Material, flacher Boden und abgeschrägte Seiten, geneigte Seitenleitwerke zur Verschleierung des Abgasstroms)
Ryan Model 147H - (Verschiedene Maßnahmen zur RCS-Reduzierung)
CASC CH-7 - (Offensichtliche Tarnkappenformgebung)
CH-805 - (Nurflügel-Zieldrohne, RCS von 0,01 Quadratmetern, zur Simulation von Tarnkappenflugzeugen)
CK-20
CASIC Sky Hawk - (Tian Ying Nurflügler-Version)
FH-97 - (Loyaler Flügelmann-Projekt)
FL-71
LJ-1 - (Tarnkappen-Zieldrohne, RCS ähnlich einer F-35 Lightning II)
Star UAV System Star Shadow
Wind Blade
Eleron-3SV - (taktische Drohne mit niedrigem Beobachtungswert und leisem Elektromotor)
Kronshtadt Thunder ("Grom")
Myasishchev Obzor-1 (Angriffsdrohne in großer Höhe mit Stealth-Technologie)
Simonov unbenannte Kampfdrohne - (ISR-UCAV mit getarntem Design ähnlich der General Atomics Avenger)
BAE Systems Corax - (Prototyp einer Tarnkappen-UAV)
BAE Systems Magma - (Prototyp einer Drohne ohne Klappen)
Rheinmetall KZO - Rheinmetall - (Taktische Drohne mit Tarnkappeneigenschaften)
Saab FILUR - (Fliegende innovative unbemannte Forschungsdrohne mit geringer Sichtbarkeit)
Saab SHARC
Armstechno NITI - (taktisches UAV)
IAI Harop - (Loitering-Munition zur Minimierung der Radar-Signatur)
Korea Aerospace Industries K-X UCAV - (Offensichtlich tarnkappenförmiger Nurflügler) ⓘ

Funktionsweise

F-117 Nighthawk ⓘ

Tarnkappenflugzeuge werfen nur ein geringes Maß an Energie zum Sender zurück. Die Form trägt erheblich dazu bei, dass weniger elektromagnetische Wellen reflektiert werden als bei herkömmlichen Flugzeugen. Außerdem werden spezielle radarabsorbierende Materialien (RAM) auf der Oberfläche eingesetzt, um den Radarquerschnitt zu verringern. Der Abgasstrahl der Triebwerke wird bei langsameren Flugzeugen durch besondere Vorkehrungen kühl gehalten, oder sein Austritt nach unten hin verdeckt, um Infrarotdetektoren eine möglichst geringe Infrarotsignatur zu bieten. Beim ersten als Stealthbomber (stealth englisch „die Heimlichkeit“) bekannt gewordenen Typen, der F-117 Nighthawk, sorgt die charakteristische kantige Gestalt dafür, dass auftreffende Radarwellen nicht in Richtung der Signalquelle reflektiert werden. ⓘ

Zudem sorgt die Verwendung von Verbundwerkstoffen anstelle von Metall für Leitwerke für eine geringe Radarsignatur. ⓘ