Dieses US-Unternehmen hat gerade erfolgreich ein wiederverwendbares Hyperschall-Raketenflugzeug getestet

Stratolaunch hat endlich eine Verwendung für das größte Flugzeug der Welt gefunden.

In den vergangenen fünf Monaten startete das Unternehmen zweimal ein Hyperschallfahrzeug über dem Pazifik, beschleunigte es auf mehr als die fünffache Schallgeschwindigkeit und landete autonom auf der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien. Stratolaunch nutzte für beide Flüge dasselbe Fahrzeug.

Dies ist das erste Mal in den Vereinigten Staaten, dass jemand ein wiederverwendbares Hyperschall-Raketenflugzeug geflogen hat, seit dem letzten Flug der X-15, jenes legendären raketengetriebenen Flugzeugs , das vor 60 Jahren die Grenzen des Höhen- und Geschwindigkeitsflugs erweiterte.

Stratolaunch gab am Montag die Ergebnisse seiner beiden jüngsten Testflüge bekannt. Im Dezember und erneut im März startete die Talon-A2-Rakete von Stratolaunch aus dem Bauch eines riesigen Trägerflugzeugs über dem Pazifik und flog mehrere hundert Kilometer nach Vandenberg, einem militärischen Weltraumbahnhof etwa 225 Kilometer nordwestlich von Los Angeles. Dort landete die Maschine auf einer Betonpiste, die einst von der NASA und der Air Force für die Landung von Space Shuttles in Betracht gezogen wurde.

Zachary Krevor, Präsident und CEO von Stratolaunch, sprach am Montagnachmittag mit Ars. Er sagte, das Talon-Testfahrzeug verbessere die mit der Außerdienststellung der X-15 verlorenen Fähigkeiten durch autonomes Fliegen. Wie die Talon-A wurde die X-15 von einem Trägerjet abgekoppelt und zündete ein Raketentriebwerk, um in die obersten Schichten der Atmosphäre aufzusteigen. Die X-15 hatte jedoch einen Piloten am Steuer, während die Talon-A mit Autopilot fliegt.

„Der autonome Flug ist deshalb so wichtig, weil Hyperschallsysteme die Grenzen der Manövrierfähigkeit erweitern und über das hinausgehen, was der menschliche Körper leisten kann“, sagte Krevor. „Die Möglichkeit, Flüge mit einem autonomen, wiederverwendbaren Hyperschall-Teststand durchzuführen, stellt daher sicher, dass diese Flüge das gesamte Leistungsspektrum ausloten, das die aktuelle Entwicklung von Hyperschallsystemen repräsentiert.“

Der Talon-A von Stratolaunch ist etwas kleiner als ein Schulbus oder etwa halb so groß wie der X-15.

„Die Wiederverwendung vollständig wiederherstellbarer Hyperschall-Testfahrzeuge ist ein wichtiger Meilenstein für MACH-TB“, sagte George Rumford, Direktor des Test Resource Management Center, in einer Erklärung. „Die Erkenntnisse aus dieser Testkampagne werden uns helfen, die Fahrzeugumlaufzeit von Monaten auf Wochen zu verkürzen.“

Krevor sagte, Talon-A habe bei jeder Mission mehrere Experimente durchgeführt, gab jedoch keine Einzelheiten über die Art der Nutzlast bekannt und verwies auf Eigentumsgründe und Kundenvereinbarungen.

„Wir können die Art dieser Nutzlasten nicht offenlegen, außer den typischen Materialien, Instrumenten, Sensoren usw.“, sagte er. „Die Kunden waren begeistert, dass sie die Nutzlasten kurz nach der Landung bergen konnten.“

Stratolaunch absolvierte im vergangenen Jahr den ersten Motorflug eines Talon-A-Fahrzeugs. Das Raketenflugzeug startete über dem Pazifik und zündete sein mit Flüssigtreibstoff betriebenes Hadley-Triebwerk (Hersteller: Ursa Major) etwa 200 Sekunden lang. Das Talon-A1-Fahrzeug beschleunigte auf knapp überschallschnelle Geschwindigkeit, stürzte dann wie geplant ins Meer und wurde nicht geborgen.

Damit war die Bühne für den Erstflug von Talon-A2 im Dezember bereitet.

Militärvertreter erklärten zuvor, das MACH-TB-Programm ins Leben gerufen zu haben, um häufigere Flugtests von Hyperschallwaffentechnologien zu ermöglichen, darunter Kommunikation, Navigation, Lenkung, Sensoren und Sucher. Stratolaunch strebt bis Ende des Jahres monatliche Flüge des Talon-A-Raketenflugzeugs an und will die Zahl schließlich auf wöchentliche Flüge steigern.

„Diese Flüge schaffen die Voraussetzungen für eine höhere Frequenz von Hyperschallflugtests in diesem Land“, sagte Krevor. „Die Möglichkeit, über eine vollständig wiederverwendbare Hyperschallflugarchitektur zu verfügen, ermöglicht eine sehr hohe Flugfrequenz und hohe Reaktionsfähigkeit. Das Verteidigungsministerium kann Stratolaunch beauftragen, wenn ein vorrangiges Programm vorliegt. Wir können dann nächste Woche einen Hyperschallflug durchführen, vorausgesetzt, alle anderen Technologien und Nutzlasten sind bereit.“

Pentagon-Vertreter haben sich für 2022 das Ziel gesetzt, die Kapazitäten der USA für Hyperschalltests von 12 auf 50 Flugtests pro Jahr zu erhöhen. Krevor ist überzeugt, dass Stratolaunch dabei eine Schlüsselrolle spielen wird.

Warum also sind Hyperschallflugtests wichtig?

Das Pentagon versucht, die seiner Ansicht nach bestehende technologische Lücke zu China zu schließen, das nach US-Behörden weltweit führend in der Entwicklung von Hyperschallraketen ist. Hyperschallwaffen sind für Luftabwehrsysteme schwieriger zu erkennen, zu verfolgen und zu zerstören als konventionelle Raketen. Im Gegensatz zu ballistischen Raketen schweben Hyperschallwaffen am oberen Rand der Atmosphäre, was ihre Manövrierfähigkeit und ihre Fähigkeit, Abfangjägern auszuweichen, verbessert.

Hyperschallflüge sind eine unerbittliche Umgebung. Die Temperaturen außerhalb des Talon-A-Fahrzeugs können bis zu 1.100 Grad Celsius erreichen, während das Flugzeug durch die Luftmoleküle pflügt, sagte Krevor. Er lehnte es ab, Angaben zu Dauer, Höchstgeschwindigkeit und maximaler Flughöhe der Testflüge im Dezember und März zu machen, sagte aber, dass das Raketenflugzeug auf dem Weg von seinem Abwurfort nach Vandenberg eine Reihe von Manövern mit hoher Schwerkraft durchgeführt habe.

Ingenieure wissen weniger über die Bedingungen des Hyperschallflugs (über Mach 5) als über Überschallflüge oder Raumflüge mit geringerer Geschwindigkeit. Die einzigen Fahrzeuge, die regelmäßig mit Hyperschallgeschwindigkeit fliegen, sind Raketen, Raketen und Raumfahrzeuge beim Wiedereintritt in die Atmosphäre. Sie verbringen beim Übergang in den Weltraum und zurück nur kurze Zeit in der Hyperschallumgebung.

Über Hyperschallraketen sollten Sie zwei Dinge wissen: Erstens fliegen Raketen seit 1949 mit Hyperschallgeschwindigkeit. Wenn offizielle Stellen also von Hyperschallraketen sprechen, meinen sie damit Fahrzeuge, die in der Hyperschallumgebung operieren und sie nicht nur durchqueren.

Zweitens gibt es Hyperschallfahrzeuge in verschiedenen Varianten. Eine davon ist ein Gleitfahrzeug, das von einer konventionellen Rakete auf Hyperschallgeschwindigkeit beschleunigt wird und sich dann mithilfe aerodynamischer Kräfte auf sein Ziel zusteuert. Die andere Variante ist ein Kreuzer, der sich im Hyperschallflug mithilfe exotischer Antriebe wie Scramjet-Triebwerken selbst halten kann.

Das Militär hat kürzlich eine Hyperschallwaffe mittlerer Reichweite getestet, die bei der Army als Dark Eagle und bei der Navy als Conventional Prompt Strike bekannt ist und auf der Gleitfahrzeugarchitektur basiert. Die Version der Army könnte noch in diesem Jahr einsatzbereit sein. Die Air Force arbeitet derweil an einem Hyperschall-Marschflugkörper mit Scramjet-Antrieb, der aber voraussichtlich erst in einigen Jahren einsatzbereit sein wird.

Ein Fahrzeug müsse nicht nur im extremen Hyperschallflugbereich operieren, jede einsatzfähige Hyperschallwaffe müsse auch „erschwinglich“ und „in hoher Stückzahl hergestellt“ sein, schrieben zwei Pentagonbeamte im vergangenen Jahr in einer vorbereiteten Aussage vor dem Streitkräfteausschuss des Repräsentantenhauses.

„Unser Ziel ist es, die industrielle Basis des Landes in die Lage zu versetzen, Hyperschallsysteme zu Kosten herzustellen, die mit denen herkömmlicher Waffensysteme vergleichbar sind, und mit der Kapazität, die nötig ist, um dem Kämpfer auf dem Schlachtfeld einen entscheidenden Vorteil zu verschaffen“, schrieben die Beamten.

Das Pentagon hat seit 2018 rund 12 Milliarden Dollar für die Entwicklung und Erprobung von Hyperschallwaffen ausgegeben. Keine dieser Waffen ist bisher einsatzbereit.

Alle diese Initiativen zielen darauf ab, Chinas Hyperschallfähigkeiten zu erreichen. US-Beamte gehen davon aus, dass Chinas erste Hyperschallwaffe, die auf der Gleitfahrzeugarchitektur basiert, 2019 einsatzbereit war. Die russische Regierung behauptete, sie habe im selben Jahr eine Hyperschallwaffe namens Avangard stationiert. China begann 2018 mit der Erprobung eines Hyperschall-Marschflugkörpers mit Scramjet-Antrieb.

Der Schwerpunkt des Pentagons auf Hyperschallwaffen ist relativ neu. Nach dem letzten Flug der X-15 im Jahr 1968 gab es jahrzehntelang keine größeren Testprogramme für Hyperschallflüge. Die NASA brachte das autonome Testfahrzeug X-43 2004 zweimal auf Hyperschallgeschwindigkeit, und die US-Luftwaffe demonstrierte 2013 mit der X-51 Waverider ein luftatmendes Scramjet-Triebwerk mit Mach 5,1. Obwohl einige der Testflüge der X-43 und X-51 scheiterten, lieferten sie erste Daten zu Hyperschallantriebssystemen, die Hochgeschwindigkeitsflugzeuge und -raketen antreiben könnten.

Doch es handelte sich um teure, staatlich geführte Programme. Zusammen kosteten sie im Jahr 2025 fast eine Milliarde Dollar, und es wurden nur wenige Flugtests durchgeführt. Das Militär will sich nun stärker auf die kommerzielle Industrie stützen.

Seit seiner Gründung vor 14 Jahren hat Stratolaunch seine Mission vom Satellitenstart auf Hyperschalltests umgestellt. Stratolaunch war eines der ersten US-amerikanischen Trägerunternehmen, das das wachsende Interesse des US-Militärs an Hyperschalltechnologie nutzte. Rocket Lab fliegt nun eine suborbitale Version seiner Satellitenträgerrakete Electron für Hyperschallexperimente. ABL Space Systems, heute bekannt als Long Wall, gab letztes Jahr bekannt, sich vollständig aus dem Weltraumstartgeschäft zurückzuziehen und sich auf Hyperschalltests zu konzentrieren.

Das militärische MACH-TB-Programm stellt für diese Raketenhersteller eine lukrative Einnahmequelle dar. Über seine Tochtergesellschaft Dynetics leitet der Rüstungskonzern Leidos die erste Phase des MACH-TB-Programms, dessen Ziel die Entwicklung und Demonstration kommerzieller Hyperschall-Testfahrzeuge ist.

Im Januar vergab das Pentagon einen knapp 1,5 Milliarden Dollar schweren Auftrag an Kratos Defense & Security Solutions für MACH-TB 2.0. Damit soll das Programm von Flugdemonstrationen auf Hyperschalltests umgestellt werden. Stratolaunch und Rocket Lab werden im Rahmen von MACH-TB 2.0 Hyperschallexperimente durchführen, während verschiedene staatliche, kommerzielle und akademische Einrichtungen die zu testenden Materialien und Technologien entwickeln.

Quilty Space, ein Forschungsunternehmen der Raumfahrtindustrie, schätzt den Markt für Hyperschalltests auf 6 bis 7 Milliarden US-Dollar.

Es hat lange gedauert, bis Stratolaunch Fuß gefasst hatte. Stratolaunch arbeitete einst mit SpaceX zusammen, um eine luftgestützte Version der Falcon-9-Rakete für die Beförderung von Satelliten in die Umlaufbahn zu nutzen. Als diese Partnerschaft scheiterte, arbeitete Stratolaunch mit Orbital Sciences, heute Teil von Northrop Grumman, zusammen, um eine luftgestützte Rakete zu entwickeln.

Der Gründer von Stratolaunch, der Microsoft-Milliardär Paul Allen, starb 2018, was die Zukunft des Unternehmens in Frage stellte. Stratolaunch startete im April 2019 zum ersten Mal mit seinem riesigen Trägerflugzeug namens Roc , stellte den Betrieb jedoch im darauffolgenden Monat ein. Cerberus Capital Management, eine Private-Equity-Gesellschaft, kaufte Stratolaunch noch im selben Jahr von Allens Erben und lenkte die Mission des Unternehmens von Weltraumstarts auf Hyperschallflugtests um.

Trotz allem flog Stratolaunch weiterhin mit der Roc , einem Flugzeug mit zwei Rümpfen und einer Spannweite von 117 Metern. Eine Zeit lang schien es, als würde die Roc das Schicksal von Howard Hughes' Flugboot „Spruce Goose“ teilen, das den Rekord für die größte Spannweite hielt, bis die Roc (offiziell Scaled Composites Model 351) 2019 zum ersten Mal abhob. Die Spruce Goose flog nur noch einmal, nachdem ihre Geschäftsaussichten nach dem Zweiten Weltkrieg schwanden.

Nun dürfte der Hunger des Pentagons nach Hyperschallwaffen die Kassen von Stratolaunch noch für einige Zeit füllen.

Das Unternehmen baut derzeit ein zweites Raketenflugzeug, die Talon-A3, die im vierten Quartal dieses Jahres in Dienst gestellt werden soll. Der Start erfolgt von einer Boeing 747, die Stratolaunch 2023 nach der Insolvenz von Virgin Orbit erworben hat. Die größere Reichweite der 747 ermöglicht es Stratolaunch, Hyperschalltests auch von anderen Standorten außerhalb der Westküste aus durchzuführen.

Diese Geschichte erschien ursprünglich auf Ars Technica .