Dassault Mirage 2000
Daten und Fakten :
Die Mirage 2000 ist ein französisches Mehrzweckkampfflugzeug, das von der Firma Dassault entwickelt und produziert wird. Sie ist das Ergebnis einer langen Reihe von Kampfflugzeugen, die als Deltaflügler ohne separates Höhenleitwerk konstruiert wurden.
Geschichte
Die schwanzlose Deltaform wurde von Dassault erstmals Mitte der 1950er-Jahre verwendet. Die Bedrohung jener Zeit bestand aus schnellen und hoch fliegenden sowjetischen Bombern. Der Deltaflügel mit seiner Kombination von starker Pfeilung und großer Flügelfläche ist optimal für hohe Geschwindigkeiten in großen Höhen. Des Weiteren bot die lange Profilsehne an der Flügelwurzel ausreichend Platz für Tanks und vereinfachte somit den Bau des Flugzeuges. Allerdings wurde mit der schwanzlosen Deltakonstruktion auch Nachteile in Kauf genommen. Der maximale Auftrieb stellte sich erst bei einem relativ hohen Anstellwinkel ein, der nur dann erreicht werden konnte, wenn bei Start oder bei der Landung das Rumpfheck schon fast den Boden berührte. Beim Start wurde dadurch der Auftrieb genau dann reduziert, wenn er am nötigsten gebraucht wurde. Beim Landen trat genau der gleiche Effekt auf, es wurde der Auftrieb reduziert, was bedeutete, dass mit viel größerer Geschwindigkeiten angeflogen werden musste, um unannehmbar hohe Sinkgeschwindigkeiten zu vermeiden. Dies war sehr riskant und das Unfallrisiko bei Starts war dementsprechend hoch. Start- und Landegeschwindigkeiten waren höher, um das Risiko zu reduzieren, und der Rollweg am Boden länger, als das bei konventioneller Auslegung der Fall gewesen wäre. Schließlich war in allen Fluglagen ein besonders hohes Maß an statischer Stabilität erforderlich, besonders dann, wenn Außenlasten mitgeführt wurden. Zusätzlich bestand das Problem der Überwindung des Luftwiderstands. Bei einem Deltaflügel gibt es keinen Punkt, an dem der Strömungsabriss auftritt. Mit höherem Anstellwinkel wird auch der Auftrieb größer, der Luftwiderstand steigt jedoch ebenfalls an. Der kritische Punkt ist dann erreicht, wenn der Luftwiderstand die Schubleistung des Triebwerks übersteigt. Dann fällt die Geschwindigkeit rapide ab. Um dem entgegen zu wirken, senkte Dassault die Rumpfnase zunächst leicht ab. Gleichzeitig wurde der Einstellwinkel reduziert, was allerdings die Flughöhe reduzierte. Dies war allerdings in den meisten Flugsituationen hinnehmbar. Die schwanzlose Deltakonstruktion war für den Kurvenkampf nur bedingt geeignet, weil die Geschwindigkeit im Kurvenflug schnell sinkt. Da aber die primäre Aufgabe das Bekämpfen sowjetischer Strahlbomber war, spielte dieser Aspekt zunächst nur eine geringe Rolle. Insgesamt war man der Meinung, dass die Vorteile überwiegen und somit entstand zunächst die Mirage III. Diese wurde nach dem Prinzip der kleinstmöglichen Zelle mit dem größtmöglichen Triebwerk gebaut. Israel setzte diesen Typ schließlich im Sechs-Tage-Krieg sehr erfolgreich gegen die in der Sowjetunion gebaute MiG-21 ein. Dass der Grund für die israelische Luftüberlegenheit hauptsächlich etwas mit dem Ausbildungsstand der Piloten zu tun hatte, wurde ignoriert, der französische Jäger galt nunmehr als kampferprobt. Dies führte zu massiven Exporterfolgen der Mirage III.
Vorgänger
Trotz des guten Rufes der Mirage III war man sich bei der französischen Luftwaffe über ihre Nachteile völlig im Klaren. Um diese wettzumachen, wendete man sich bei Dassault der Auslegung der Maschine mit konventionellen gepfeilten Tragflächen und Leitwerken zu. Die Mirage F1 hatte die gleichen Abmessungen wie ihre Vorgängerin, sie war jedoch deutlich schwerer und hatte eine viel kleinere Flügelfläche. Da alle anderen Werte gleich blieben, hätte die deutlich größere Flächenbelastung eigentlich zu einer Beeinträchtigung der Mindestgeschwindigkeit und der Manövrierfähigkeit führen müssen. Dieser Nachteil wurde jedoch durch die Kombination von Vorflügeln und Klappen mehr als ausgeglichen. Sie verminderten die Anfluggeschwindigkeit um mehr als 30 %, so dass kürzere Landebahnen verwendet werden konnten. In den meisten Höhenbereichen konnte die F.1 bei vielen Geschwindigkeiten einer um 1g größeren Belastung standhalten als die Mirage III, während bei eng geflogenen Kurven deutlich weniger Energie verloren ging. Es sah so aus, als würde die F.1 die schwanzlosen Deltas überflüssig machen.
Entwicklung
Als Anfang der 1970er-Jahre in den USA mit der F-14 und F-15 eine neue Generation von Jagdflugzeuge in Dienst gestellt wurde, sollte Dassault einen zweistrahligen Luftüberlegenheitsjäger entwickeln. Im Schwenkflügelbereich lagen bei Dassault aber keine Erfahrungen vor, weshalb die Entwicklung in diesem Bereich sehr schnell aufgegeben wurde. Gleichzeitig wurde aber auch deutlich, dass eine zweistrahlige konventionelle Auslegung mit der F-15 entsprechenden Leistungen die finanziellen Möglichkeiten überschreiten würde. Deshalb wurde bei Dassault nach einer billigeren Alternative gesucht, und da hier auf dem Gebiet der Deltas die meisten Erfahrungen vorlagen, ging man von einem erfolgreichen Entwurf aus. Im Dezember 1975 begann man schließlich mit den Arbeiten an zwei neuen schwanzlosen Deltaflugzeugen, wovon eine einstrahlig war, die andere zweistrahlig. Der neue einstrahlige Jäger flog erstmals am 10. März 1978 als Mirage 2000. Die zweistrahlige Version flog dagegen erst am 9. März 1979 als Mirage 4000. Diese Version sollte letztendlich auch scheitern, die Mirage 2000 wurde jedoch mit 601 gebauten Maschinen zu einem Erfolg. Die letzte Mirage 2000 (eine Mirage 2000-5 Mk.II) für die griechischen Luftstreitkräfte wurde am 23. November 2007 auf der Luftwaffenbasis Tanagra übergeben.
Technik
Die Zelle
Sowohl im Aussehen als auch in der Abmessung gleicht die Mirage 2000 der Mirage III, jedoch wurden erhebliche Detailveränderungen vorgenommen. So wurde die Tragflügelvorderkanten-Pfeilung von 60° auf 58° reduziert. Die Tragflächen sind mit über die gesamte Vorderkante reichenden Vorflügeln ausgestattet, während an der Hinterkante zweiteilige, über die gesamte Flügelbreite gehende kombinierte Höhen- und Querruder, sogenannte Elevons angebracht sind. Diese Elevons sind aus Gründen der Redundanz und zur Reduzierung der Biegebeanspruchung unterteilt. In Kombination mit den Vorflügeln kann die Flügelwölbung der entsprechenden Geschwindigkeit und Flugzustand angepasst werden, wodurch über einen weiten Flugbereich ein deutlich besseres Auftriebs- zu Widerstandsverhältnis erreicht werden konnte. Die Mirage 2000 ist ein im Unterschallbereich aerodynamisch um die Querachse instabiles Flugzeug. Dies führt zu einen geringeren Geschwindigkeitsverlust im Kurvenflug, weil hierzu bei einem instabil ausgelegten Delta ein geringerer Anstellwinkel benötigt wird als bei einer aerodynamisch stabilen Auslegung. Um höhere Anstellwinkel zu ermöglichen, wurden oben an den Lufteinläufen, etwas über den Tragflächen, sogenannte Strakes angebracht, die bei großen Anstellwinkeln einen stabilen Tütenwirbel erzeugen und so dafür sorgen, dass die Strömung nicht nach außen abwandert und somit auch die Steuerbarkeit bei hohen Anstellwinkeln deutlich verbessern. Die Konstruktion der verstellbaren seitlichen Lufteinläufe ist typisch für Dassault, ebenso die konusförmigen Eintrittskörper am Lufteinlauf. Die Cockpithaube ist hinten am Rumpf angeschlagen, um die Aerodynamik zu verbessern, wodurch allerdings die Sicht des Piloten nach hinten behindert wird. Um das Gewicht der Flugzelle zu reduzieren, verwendete Dassault erstmals Verbundmaterialien auf Kohlenstoff- und Borbasis, jedoch noch nicht in dem Umfang wie bei moderneren Kampfjets.
Triebwerk
Das SNECMA M53 ist ein Nachbrenner-Tubofan-Triebwerk, das für die Mirage 2000 von Snecma entwickelt wurde.
Obwohl es große Ähnlichkeit mit dem ATAR 9C und 9K hat, handelt es sich beim M53 um eine komplette Neuentwicklung. Das M53 ist als Einwellentriebwerk ausgeführt; hier werden der Bläser und der Hochdruckverdichter über dieselbe Welle angetrieben. Das Nebenstromverhältnis bewegt sich mit 0,31:1 im üblichen Rahmen bei Jetriebwerken. Durch die Einwellenbauweise war es wesentlich wartungsärmer als ein Zweiwellentriebwerk, was aber mit den Nachteil eines nur sehr moderaten Verdichtungsverhältnisses von 9.8:1 erkauft wurde. Im Vergleich hierzu hat das F-110 der F-16 ein Verdichtungsverhältnis von ~29.9:1. Der Stator ist nicht variabel ausgeführt. Dies führt insgesamt zu einem deutlich höheren spezifischen Treibstoffverbrauch des M53, jedoch ist es in wartungsfreundlicher Modulbauweise ausgeführt. Diese Module können ohne aufwändige Kalibrierung ausgetauscht werden. Es gibt auch keinerlei Beschränkungen bezüglich des Triebwerks, die der Pilot beachten müsste, was den Piloten im Luftkampf ganz erheblich entlastet.
Avionik]
Der Großteil der Mirage 2000 ist mit dem Bordradar RDI von Thomson-CSF ausgestattet. Dieses Gerät ist speziell für die Abfangjagd ausgelegt. Um in Bezug auf Zielentfernung und Geschwindigkeit bei weiter entfernt fliegenden Zielen eindeutige Daten zu bekommen arbeitet dieses Radar mit sehr hoher Impulse-Wiederholungsfrequenz. Als Höchstreichweite werden 120 km im Kampf gegen Ziele in der Größe eines Jagdflugzeugs angegeben. Diese Reichweite reduziert sich auf 56 km bei frontal anfliegenden oder tieffliegenden Flugzeugen, wenn nach unten gemessen wird (Look-down). Wenngleich dieses Radar nicht die Leistungsfähigkeit vergleichbarer zeitgenössischer US-amerikanischer Radargeräte wie zum Beispiel des Hughes APG-65 hatte, so war bei der französischen Luftwaffe die Auffassung vorherrschend, dass es nicht zuletzt aufgrund der kleinen Radar-Rückstrahlfläche der Mirage 2000 im Vergleich zu den Radargeräten der potentiellen Gegner besser war. Außerdem konnte es für die Zielführung von Lenkwaffen auf sehr hoch fliegende Ziele verwendet werden. In den 1990er-Jahren stellte Thomson-CSF das verbesserte Bordradar RDY vor, das eine größere Reichweite und mehr Leistungsfähigkeit als sein Vorgänger besitzt. Es kann gleichzeitig bis zu 24 Ziele orten, acht davon erfassen und die Ziele mit dem größten Bedrohungspotential herausstellen. Inzwischen ist auch das RDY-2 verfügbar und die Mirage 2000 wird teilweise damit nachgerüstet. Eine weitere Besonderheit der Mirage 2000 ist das Infrarotwarnsystem SAMIR und die ECM-Ausrüstung IMEWS.
Bewaffnung
festinstallierte Bordkanone [
2 × 30-mm-Maschinenkanonen DEFA 554 mit je 125 Schuss Munition
An vier Unterflügelstationen und zwei Unterrumpfstationen für maximal 6.300 kg Kampfmittel:
Luft-Luft-Bewaffnung
2 × Matra R.550 Magic II
2 × Matra Super 530D
6 × MDBA MICA (IR oder EM)
Luft-Boden-Lenkwaffen [Bearbeiten]
2 × AS.30
1 × ASMP-Nuklear-Marschflugkörper
Flugleistungen
Wie die meisten modernen Kampfflugzeuge ist die Mirage 2000 für Belastungen im Bereich von –3g bis +9g ausgelegt. Wird diese Belastung überschritten, greift der Flugcomputer ein. Die finale Belastungsgrenze liegt bei 13,5g. Die größte Rollrate beträgt 270°/s und auch in der Längsachse kann die Position der Maschine sehr schnell verändert werden. Das Drehverhältnis liegt bei 20 bis 30 Grad pro Sekunde, aber der Mindestkurvenradius ist, wie aufgrund des relativ geringen Verhältnisses von Schubkraft zu Gewicht zu erwarten war, relativ niedrig, ebenso wie das Beschleunigungsvermögen. Die Wenderate in 1.524 m Höhe beträgt bei Mach 0,5 14°/s, steigt bei Mach 0,9 auf 17°/s an und fällt bei Mach 1,2 auf 7°/s ab. In 9.144 m bei einer Geschwindigkeit von Mach 0,9 liegt die Wenderate bei 7°/s und fällt bei Mach 1,6 auf 4°/s ab. Diese Leistungswerte sind für eine als Abfangjäger konstruierte Maschine durchaus sehr gut, können aber mit den Werten moderner, für den Kurvenkampf gebauter Maschinen vom Typ Eurofighter oder Rafale, nicht mithalten. Die Maschine bleibt bis zu einer Geschwindigkeit von 74 km/h steuerbar, obwohl die für einen stabilen Flug erforderliche Mindestgeschwindigkeit bei 185 km/h liegt. Als Abfangjäger kann die Mirage 2000 nach dem Start innerhalb von 4 Minuten auf 15.000 m steigen und Mach 2 erreichen.
Technische Daten
Kenngröße Daten der Mirage 2000-5 Mk.II/9
Typ: Mehrzweckkampfflugzeug
Länge: 14,36 m
Flügelspannweite: 9,13 m
Höhe: 5,02 m
Tragflügelfläche: 41 m²
Flügelstreckung: 2,03
Tragflächenbelastung: Minimal (Leergewicht): 186 kg/m²
Nominal (normales Startgewicht): 287 kg/m²
Maximal (maximales Startgewicht): 427 kg/m²
Leergewicht: 7.636 kg
Normales Startgewicht: 11.761 kg
Maximales Startgewicht: 17.500 kg
Maximale Treibstoffkapazität: 3.200 kg (intern)
Minimale Geschwindigkeit: 185 km/h
Marschgeschwindigkeit: 1.118 km/h bzw. Mach 0,91 (auf 10.975 m)
Höchstgeschwindigkeit: 2.390 km/h bzw. Mach 2,25 (auf 10.975 m)
1.470 km/h bzw. Mach 1,2 (auf Meereshöhe)
Dienstgipfelhöhe: 18.000 m
Maximale Steiggeschwindigkeit: 305 m/s
Einsatzradius: ca. 900 km (als Abfangjäger)
Überführungsreichweite: 3.355 km (mit Zusatztanks)
Belastungen: -3g bis +9g
Besatzung: 1 Pilot bzw. 2 bei Mirage 2000 B, D und N
Triebwerke: Ein SNECMA-M53-P2-Mantelstromtriebwerk
Schubleistung: mit Nachbrenner: 95,23 kN
ohne Nachbrenner: 64,33 kN
Schub-Gewicht-Verhältnis: Maximal (Leergewicht): 1,27
Nominal (normales Startgewicht): 0,83
Minimal (maximales Startgewicht): 0,55
