Northrop Grumman RQ-4

mini|Jungfernflug einer MQ-4C Triton

Die RQ-4 Global Hawk und die MQ-4 Triton sind zwei Varianten eines unbemannten Luftfahrzeugs (ugs. Drohne), das vom zum US-amerikanischen Konzern Northrop Grumman gehörenden Ryan Aeronautical Center, San Diego, Kalifornien produziert wird. Als hochfliegendes Langstrecken-Aufklärungsflugzeug ersetzte die zunächst entwickelte Version RQ-4B bei der United States Air Force (USAF) das Aufklärungsflugzeug U-2. Die NATO hat sich zur Gefechtsfeldaufklärung und -überwachung, hier Alliance Ground Surveillance (AGS) genannt, für diese Systeme entschieden.

Für die Bundeswehr beschaffte Deutschland eine modifizierte RQ-4-Drohne namens Euro Hawk. Außerdem gab es bei der Bundeswehr – inzwischen eingestellte – Pläne für den Kauf von modifizierten MQ-4-Triton-Drohnen unter dem Namen Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System).

Beschreibung Die RQ-4 ist ein hochfliegendes (fast 20 km Höhe), ausdauerndes (bis zu 40 Stunden) Aufklärungsflugzeug, das autonom und satellitengestützt weltweit Missionen fliegen kann (UAV: Unmanned (Uninhabited) Aerial Vehicle/Unbemanntes Luftfahrzeug). Das Fluggerät ist jedoch nicht im klassischen Sinne durch einen Joystick ferngesteuert, sondern es fliegt – nach dem Muster der Flugführung in der modernen Verkehrsfliegerei – Start, Flugweg und Landung programmiert über Computer und damit automatisch ab. Der Pilot am Boden ist über Datenfunk, direkt und über Satellit, zu jeder Zeit mit den Systemen an Bord verbunden und kann wie ein Pilot an Bord Änderungen bzw. Umsteuerungen vornehmen. Das Fluggerät nimmt am allgemeinen Luftverkehr teil (auch bei Start und Landung), hat die entsprechenden Systeme an Bord (Transponder, TCAS) und ist nach den Bauvorschriften für Verkehrsflugzeuge ausgelegt (Festigkeit, Flugsicherheit, Redundanzen, Ausfallsicherheit etc.). Der Pilot am Boden ist über ein Relais an Bord mit dem Flugfunk verbunden und kann z. B. jederzeit mit den Fluglotsen Kontakt aufnehmen oder von ihnen Anweisungen erhalten. Eine Videokamera am Bug liefert live eine Sicht auf den Flugweg (See and Avoid) an den Piloten am Boden. Notverfahren und Ausweichlandungen sind in den Flugführungscomputern einprogrammiert und jederzeit manuell oder automatisch ausführbar. Zum Sicherheitskonzept gehört es, dass bei Verlust der Verbindung zum Piloten das Flugzeug seinen vorgesehenen Kurs weiterfliegt und auch die Landung durchführt. Bei Ausfällen am Flugführungssystem geht das Flugzeug in vordefinierte Warteschleifen und ggf. vorgesehene Absturzräume bis zum Erhalt neuer Flugführungsbefehle. Da die Flugführung vierfach redundant ausgelegt ist, ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ausfalles sehr gering.

Die Piloten für Start und Landung befinden sich in der Regel in einer Bodenstation am Start- und Landeplatz. Der Pilot kann während der Mission auch in (weltweit) abgesetzten Bodenstationen sitzen.

Ausgestattet mit hochauflösenden CCD-Kameras für Tages- und Nachtsicht, die auch infrarotempfindlich sind, sowie mit allwettertauglichem Seitensichtradar, kann sie aus bis zu 20.000 Metern Flughöhe jedes hinreichend große Objekt erkennen. In Kombination mit ihrer langen Flugdauer kann sie innerhalb von 24 Stunden ein Gebiet von der Größe Griechenlands komplett aufklären. Northrop Grumman führt seit Mitte 2011 Tests für eine autonome Luftbetankung der RQ-4 durch, um die Einsatzmöglichkeiten zu verbessern.

Um jederzeit die aktuelle Position bestimmen zu können, ist der Global Hawk mit den üblichen Navigationssystemen und Differential-GPS ausgerüstet.

Angetrieben wird das Flugzeug durch ein Turbofan-Triebwerk mit einer Ansaugöffnung oberhalb des Rumpfes, dem Rolls-Royce AE 3007H, wie es auch in den Passagierflugzeugen der Embraer-ERJ-145-Familie Verwendung findet.

Zum System gehören verschiedene Bodenstationen, das LRE (Launch and Recovery Element) und das MCE (Mission Control Element). Beide Stationen sind einzeln in NATO-Standard-Containern mit eigener Stromversorgung und Klimatisierung untergebracht: Das LRE enthält die Systeme für Start und Landung, die Steuerung des Fluggerätes im Fluge und den Arbeitsplatz des Piloten, es ist also quasi das Cockpit. Es muss zwingend im Bereich des Start- und/oder Landeplatzes sein, es hat nur auf ca. 250 km Reichweite mögliche Funk- und Richtfunkverbindung zum Fluggerät. Das MCE enthält die Systeme zur Steuerung des Missionssystems an Bord des Fluggerätes, zum Empfang und Auswertung der Daten an mehreren Arbeitsplätzen und Weiterleitung an den Nutzer. Zudem hat das MCE noch Platz und Ausrüstung für den Piloten, um das Fluggerät vom LRE nach der Startphase zu übernehmen und während des Fluges zu steuern bzw. nach Bedarf umzusteuern. Zum MCE gehört eine Parabolantenne von etwa 6 Metern Durchmesser für die satellitengestützte Kommunikation und Datenübertragung. Dadurch kann sich das MCE theoretisch und geschützt an jedem Punkt der Erde befinden.

Varianten RQ-4A Global Hawk Die RQ-4A ist die Initialversion der Global Hawk, welche auch unter der Bezeichnung Block 0 bzw. Block 10 geführt werden. Der erste von sieben Prototypen (Block 0) absolvierte seinen Jungfernflug am 28. Februar 1998. Northrop Grumman entwickelte die Maschinen aufgrund des Programms Advanced Concept Technology Demonstration (ACTD), das von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) initiiert wurde. Ziel des ACTD-Programms war es, für die veralteten U-2 Spionageflugzeuge einen Ersatz zu entwickeln, der eine deutlich längere maximale Einsatzdauer hat. Des Weiteren sollte das neue Muster Echtzeit-Aufklärungskapazitäten zur Verfügung stellen. Im Auswahlverfahren des ACTD-Programms setzte sich die Global Hawk 1999 gegen das Konkurrenzmodell RQ-3 Dark Star von Lockheed Martin durch. Der dritte Prototyp (Seriennummer 98-2003) stellte frühzeitig die hohe Einsatzdauer unter Beweis, als dieser am 21. März 2001 einen 30 Stunden und 24 Minuten andauernden Flug absolvierte und damit einen neuen Weltrekord für UAVs erreichte. Dabei wurde auch – mit 19.928 m – ein neuer Weltrekord für die größte Flughöhe für UAVs aufgestellt; dieser Rekord wurde am 23. August desselben Jahres vom Helios-Solarflugzeug der NASA eingestellt.

Die US-Luftwaffe (USAF) setzte die Global Hawk erstmals im Afghanistan-Krieg ein, obwohl sie zu diesem Zeitpunkt noch nicht offiziell in Dienst gestellt worden war. Dabei traten Probleme mit der Datenverbindung auf, welche die Einsatzfähigkeit minderten und immer wieder zu Beinaheabstürzen führten. Am 30. Dezember 2001 ging eine Maschine über Afghanistan verloren; eine zweite stürzte am 10. Juli 2002 als Folge von Triebwerksproblemen über Pakistan ab.

Trotz der Verluste und technischen Schwierigkeiten stellte die RQ-4 die Vorteile der Echtzeitaufklärung unter Beweis. Da die deutlich kostengünstigere RQ-1 Predator ebenfalls Echtzeitaufklärung liefern konnte bzw. kann und dort weniger technische Probleme auftraten, stand zeitweise ein Abbruch des ACTD-Programms im Raum. Da die Global Hawk aber eine höhere Leistungsfähigkeit hat, besonders in den Bereichen Einsatzdauer und Flugleistungen, wurden schließlich neun weitere Block-10-Maschinen bestellt, deren erste am 9. September 2003 ihren Erstflug hatte. Diese wurden allerdings in einer niedrigeren Produktionsgeschwindigkeit hergestellt, um technische Anpassungen zu vereinfachen und um Kosten zu sparen. Zwei der neuen Maschinen wurden der US-Marine übergeben, zwei weitere setzte die US-Luftwaffe im Irakkrieg ein. Dabei zeigte sich, dass die technischen Anpassungen die Zuverlässigkeit der Global Hawk verbessert haben. Allerdings wurde auch deutlich, dass das Potential des Musters mit der Block-10-Version nicht voll genutzt werden kann, da die Zuladung von 910 kg zu gering war. Um den Bedarf nach mehr und leistungsfähigeren Aufklärungssystemen zu decken, würde ein größeres Muster benötigt werden, was zur Entwicklung der RQ-4B Block 20 führte.

Insgesamt sind 16 Global Hawks der Block-10-Version für die US-Luftwaffe hergestellt worden, welche offiziell erst am 26. Juli 2006 in Dienst gestellt wurden. Gleichzeitig wurden damit auch ihre finalen Spezifikationen festgelegt. Ursprünglich war die Anschaffung von 59 Mustern der RQ-4A-Variante geplant, allerdings wurde frühzeitig die Produktion auf die leistungsstärkere RQ-4B-Variante umgestellt. In Dienst gestellt wurden lediglich sieben RQ-4A-Maschinen.

Im Dezember 2007 erhielt die NASA zwei RQ-4A Global Hawks zu Forschungszwecken von der US-Luftwaffe. Beide Muster, wobei es sich um die erste und sechste Maschine des ACTD-Programms handelte, sind auf dem Dryden Flight Research Center der Edwards Air Force Base stationiert. Später kam eine dritte Maschine dazu, die ebenfalls für wissenschaftliche Langzeit-Missionen in großen Höhen, wie der z. B. GloPac (Global Hawk Pacific) und WISPAR (Winter Storms and Pacific Atmospheric Rivers) von NASA und NOAA eingesetzt werden.Global Hawk: High-altitude, long-endurance science aircraft, nasa.gov, abgerufen am 14. August 2011., espo.nasa.gov (englisch)., noaa.gov, abgerufen am 15. August 2011 (englisch). Die sieben USAF-Exemplare wurden lediglich bis Mai 2011 betrieben und nach 2.141 Missionen und knapp 36.000 Flugstunden aus dem Flugbetrieb genommen. Mindestens fünf Maschinen erhielt (Stand April 2012) die US Navy zur Vorbereitung ihres Broad Area Maritime Surveillance Demonstration (BAMS-D) Programms (siehe MQ-4C), von denen eine im Juni 2012 über Maryland abstürzte., defensenews.com, abgerufen am 11. Juni 2012 (englisch). Auch erste Museen sollen Block-10-Exemplare erhalten.

KQ-X Bei der KQ-X handelte es sich um das Projekt einer Tankerdrohne. Als Testmuster wurden zwei RQ-4A umgebaut, mit denen im Rahmen des KQ-X-Programms autonome Luftbetankungen erprobt werden. Das zu betankende Modell wurde mit einer Betankungssonde an der Rumpfspitze ausgestattet, während die andere als Tanker eingesetzte Drohne mit einem Schlauch-Fangtrichter-Betankungssystem abhängend von der Rumpfmitte ausgerüstet wurde. Höhepunkt des Projekts waren Formationsflüge ohne Koppelung der Betankungseinrichtungen und wurden im August 2012 durchgeführt.

RQ-4B Global Hawk Block 20 Die RQ-4B Global Hawk stellt eine weiterentwickelte und vergrößerte Variante der ursprünglichen RQ-4A dar. Im Vergleich zur A-Version verfügt sie über eine deutlich vergrößerte Spannweite, was die maximale Nutzlast auf 1.360 Kilogramm erhöht. Diese gesteigerte Tragfähigkeit ermöglicht den Einsatz leistungsfähigerer Aufklärungssysteme. Parallel wurde auch die Rumpflänge verlängert, um zusätzlichen Raum für Sensoren und Avioniksysteme zu schaffen.

Die vergrößerten Abmessungen führen jedoch zu einem leichten Rückgang der maximalen Reichweite im Vergleich zur ursprünglichen Version. Die erste RQ-4B des sogenannten Block-20-Standards wurde am 25. August 2006 öffentlich vorgestellt und absolvierte ihren Erstflug am 1. März 2007. Seit dem Jahr 2008 wird die Produktion der Global-Hawk-Flugzeuge ausschließlich in der Block-20-Konfiguration fortgeführt.

Zwei der Maschinen wurden mit dem Funkrelaissystem BACN (Battlefield Airborne Communication Node) ausgestattet. Die erste der nunmehr als-EQ-4B flog am 14. Juli 2010 zum ersten Mal. Die Maschinen werden von Grand Forks aus kontrolliert.Flug Revue November 2011, S. 48–52, Global Hawk ist unentbehrlich. Eine der beiden stürzte allerdings bereits am 21. August 2011 über Afghanistan ab. Ursache für den Verlust war eine schadhafte Steckverbindung, die eine für die Flugsteuerung notwendige LRU (Line Replacement Unit) beschädigte und schließlich zum Verlust der Steuerbarkeit des Flugzeugs führte.

Bis Ende 2011 hatte die U.S. Air Force insgesamt sechs „RQ-4B Block 20“-Maschinen offiziell in Dienst gestellt, die hauptsächlich für die Ausbildung verwendet werden. Der Umbau zweier weiterer RQ-4B zu EQ-4B ist bestellt, auch die beiden restlichen könnten folgen.

Block 30