InfoNu.nl > Wetenschap > Techniek > Ontwikkeling van raketten: wapens van gevechtsvliegtuigen

Ontwikkeling van raketten: wapens van gevechtsvliegtuigen

Ontwikkeling van raketten: wapens van gevechtsvliegtuigen Luchtgevechten: waar piloten in hun gevechtsvliegtuigen om elkaar heen cirkelden om het vizier goed te richten en vervolgens de vijand uit de lucht te schieten. Alles op korte afstand en vaak met niet veel meer dan een aantal machinegeweren om de tegenstander te bestoken. Vaak konden de piloten elkaar nog aankijken ook. Maar die tijden zijn voorbij. Met de intrede van de lucht-luchtraket vuren piloten van grote afstand hun projectiel af en leiden deze naar het doel. Vaak is het doel slechts een stipje op de boordradar en niet eens met het blote oog zichtbaar.

Geschiedenis van de raket

Illustratie van een luchtgevecht 1914-1918 / Bron: Gingertammycat / FlickrIllustratie van een luchtgevecht 1914-1918 / Bron: Gingertammycat / Flickr
Eerste Wereldoorlog
Het is eigenlijk moeilijk voor te stellen, maar al in de Eerste Wereldoorlog (1914-1918) werden er raketten gebruikt. Deze werden veelal gebruikt om de observatieballonnen en zeppelins van de vijand neer te halen. Deze eerste raketten moesten vanwege het materiaal van de ballonnen vooral brand kunnen veroorzaken. Het best zijn ze te vergelijken met vuurpijlen. Het spreekt voor zich dat deze projectielen onnauwkeurig waren en vaak hun doel misten. Tevens waren deze raketten een gevaar voor het vliegtuig dat ze afschoot. Immers bestond deze ook uit hout en stof en het gevaar bestond bij het afschieten van een raket dat men het eigen toestel in brand zette.

B-17 Flying Fortress / Bron: Paulpiltdown / FlickrB-17 Flying Fortress / Bron: Paulpiltdown / Flickr
Tweede Wereldoorlog
In de Tweede Wereldoorlog (1940-1945) was de raket als wapen verder ontwikkeld. Hoewel hier in het begin nog niet heel veel gebruik van werd gemaakt, daar de vijand nog eenvoudig met de vertrouwde mitrailleurs als boordwapen kon worden neergehaald. Hier kwam verandering in toen de vijand in groten getale met bommenwerpers over het Duitse grondgebied vloog. Deze bommenwerpers waren door hun eigen grote hoeveelheid boordwapens niet zo eenvoudig meer te benaderen en neer te halen. De bekendste Amerikaanse bommenwerper, de B-17, had niet voor niets de bijnaam 'Flying Fortress' (Vliegend Fort). Met zijn dertien geïnstalleerde machinegeweren beet dit grote toestel flink van zich af. Daarbij kon dit toestel veel schade doorstaan.

De Duitse luchtverdediging moest met sterkere wapens komen om deze dreiging te weerstaan. Hierdoor kwam men niet alleen uit bij zwaarder kaliber boordkanonnen, maar ook weer bij de raket. Echter, het was pas in 1943 toen de bombardementen boven Duitsland verhevigd werden. Vanaf toen werd er pas haast gemaakt met de ontwikkeling van de raketten, wat al aan de late kant was. Deze projectielen waren uiteraard niet zoals we ze nu kennen. De piloot moest de raket richten, hopen dat het doel nog even rechtuit zou blijven vliegen en dan schieten. Elke koerswijziging van het doel zou resulteren in een misser. Daarnaast moest het jachtvliegtuig nog altijd relatief dichtbij komen, wat met de staartschutters in de bommenwerpers nog steeds geen al te makkelijke opgave was.

Koreaanse Oorlog
Zelfs in de Koreaanse Oorlog (1950-1953) bevochten gevechtsjagers elkaar voornamelijk met de boordkanonnen waarbij men trachtte achter de tegenstander te komen en dan de staart van het toestel of de cockpit onder vuur te nemen. De raketten die er toen waren, werden gebruikt om gronddoelen aan te vallen. Pas in 1955 werd de eerste bruikbare lucht-luchtraket in Groot-Brittannië geleverd aan de Royal Air Force. Vanaf dit jaar zou het gevecht in de lucht steeds meer, en van steeds grotere afstand met raketten worden uitgevochten.

De raket vindt zijn doel

Er waren in de tweede helft van de 20e eeuw diverse manieren uitgedacht om een raket zijn doel te laten naderen en deze vervolgens ook effectief uit te schakelen. Dit had diverse redenen. Allereerst kan bedacht worden dat de voortschrijdende inzichten in de techniek meer mogelijkheden met zich meebrachten. Tevens stond de ontwikkeling van andere landen ook niet stil. Het moment van afvuren van een raket werd nu belangrijker. Hoe groter de afstand was, hoe veiliger het was voor de eigen straaljager en piloot.

Hittezoekende raketten

De eerste varianten raketten die operationeel zijn geworden in de tweede helft van de jaren 50 in de 20e eeuw waren hittezoekende raketten. Deze hebben een infraroodsensor in de kop om de hittebron te lokaliseren, meestal de uitlaat van het vliegtuig, en hier vervolgens op af te stevenen en uit te schakelen. Dit soort raketten kan zowel overdag als 's nachts en in alle weersomstandigheden worden gebruikt. Doorgaans worden hittezoekende raketten als ASRAAM geclassificeerd. ASRAAM staat voor Advanced Short Range Air to Air Missile. Hittezoekende raketten zijn puur bedoeld voor de korte afstand. We hebben het hier dan over maximaal 16 tot 30 kilometer, wat een groot verschil lijkt, maar wat vooral te maken heeft met de hoogte waarop de raket wordt afgeschoten. Een groot voordeel van dit type raket is het feit dat de raket gericht en afgevuurd kan worden, waarna de piloot zich op een ander doel kan storten of er vandoor kan gaan. Een piloot die een hittezoekende raket achter zich aan heeft kan nog proberen deze met flares af te leiden. Flares zijn lichtkogels die de hitte van de motor moeten afleiden en de raket van het gevechtstoestel vandaan lokken. Overigens moet men wel snel zijn met afschieten van de flares; een hittezoekende raket komt met een snelheid van ongeveer mach 2,5 op zijn doel af. Omgerekend is dit rond de 3000 km per uur.

AIM-9 Sidewinder / Bron: Gigs2 / FlickrAIM-9 Sidewinder / Bron: Gigs2 / Flickr
AIM-9 Sidewinder
Eén van de bekendste hittezoekende korteafstandsraketten die onder andere de Amerikaanse en de Nederlandse luchtmachten gebruiken is de AIM-9 Sidewinder. Het eerste model dateert uit 1956 en is sindsdien steeds gemoderniseerd. Bijkomend voordeel is dat hittezoekende raketten relatief goedkoop zijn; voor ongeveer 85.000,- USD per stuk gaan de Sidewinders over de toonder.

Radargeleide raketten

Degene die als eerste schiet, wint doorgaans. Zo ook met de ontwikkeling van de raketten. Het nadeel van de hittezoekende raketten is dat de hitte van het vijandelijke toestel wel moet worden opgevangen. Als piloot moet je toch wel in de buurt van de tegenstander komen die vervolgens dezelfde kansen heeft. Ondanks dat je je tegenstander op je boordradar allang hebt zien aankomen. Hierom werden medio jaren 60 en 70 in de 20e eeuw de AMRAAM en ALRAAM raketten ontwikkeld waarbij de radar steeds belangrijker is geworden. AMRAAM staat voor Advanced Medium Range Air to Air Missile en ALRAAM voor Advanced Long Range Air to Air Missile. De te raken afstand werd nu vergroot tot een afstand van ruim 40 tot 55 kilometer voor de medium-range raketten en tot wel 200 km voor de long-range raketten!

Voor de radargeleide raketten bestaan verschillende varianten:

SARH
SARH staat voor Semi-Active Radar Homing oftewel semi-actieve radargeleiding. Dat wil zeggen dat deze raketten met de radar van het gevechtsvliegtuig dat de raket afvuurt naar zijn doel wordt geleid. Dit type raket kan alleen de terugkaatsing van de eigen radar ontvangen. De radar detecteert het doel en houdt dit in het vizier, de zogenaamde 'missile lock', waarna de raket afgevuurd wordt en met terug ontvangst van de radarsignalen naar zijn doel wordt gestuurd. Nadeel van deze wijze is dat de 'lock' wel vast gehouden moet worden, daar de raket bij het verbreken hiervan zijn doel kwijt is. Tevens is de straaljager kwetsbaar daar deze tijdelijk gedwongen is slechts één doel te volgen en hierdoor zijn bewegingsvrijheid verliest.

F-4E Phantom met 3 AIM-7 Sparrows / Bron: Photograph Curator / FlickrF-4E Phantom met 3 AIM-7 Sparrows / Bron: Photograph Curator / Flickr
AIM-7 Sparrow
Een bekende raket met deze geleiding binnen de NAVO landen is de AIM-7F Sparrow voor de medium-range, welke sinds 1976 gebruikt wordt. Met een snelheid van mach 4, ongeveer 4900 km per uur en een prijs van rond de 125.000,- USD per stuk is deze raket een welkome aanvulling op het arsenaal. Ook deze is sinds zijn ingebruikname steeds verder ontwikkeld om bij de tijd te blijven.

AR
AR staat voor Active Radar Homing: active radargeleiding. Hierbij wordt de raket afgevuurd waarbij de ingebouwde radar het doel zelf lokaliseert en zichzelf ernaar toe stuurt. Dit soort wordt ook wel 'fire-and-forget', schiet en vergeet, genoemd. De piloot heeft er nagenoeg geen omkijken meer naar. Deze raketten zijn echter wel eenvoudiger te misleiden:
  • Hevige manoeuvres uit te voeren waardoor de raket het doel kwijt raakt of voorbij gaat.
  • 'Chaff' uitwerpen: dit zijn strookjes aluminium, metaal of plastic die een wolk vormen. De reflecterende eigenschappen van dit materiaal verstrooit het radarsignaal van de raket waardoor deze het doel kwijtraakt.
  • Elektronische tegenmaatregelen: Elektronisch wordt getracht de radar van de raket te verstoren om op die manier onvindbaar te zijn.

F-15: 2 paar AIM-9 onder de vleugels en 4 stuks AIM-120 op de buik / Bron: Expertinfantry / FlickrF-15: 2 paar AIM-9 onder de vleugels en 4 stuks AIM-120 op de buik / Bron: Expertinfantry / Flickr
AIM-120 AMRAAM
Onder de gevechtsvliegtuigen van Amerika hangt sinds 1991 de AIM-120 AMRAAM onder de vleugels. Deze raket heeft ondanks zijn actieve radar wel iets extra's, namelijk een traagheidsnavigatiesysteem. Dit systeem verzamelt informatie over het doel en stelt de koers van de raket hierdoor steeds bij. Tevens wordt ook deze raket steeds verder gemoderniseerd om aan de eisen van zijn gebruikers te kunnen blijven voldoen. Ook de AIM-120 heeft een snelheid van rond de mach 4, zo'n 4900 km per uur, maar door de inwendige techniek hangt hier wel een hoger prijskaartje aan: bijna 400.000,- USD moet er per raket worden neergeteld.
Impressie van een AIM-54 Phoenix / Bron: SurfaceWarriors / FlickrImpressie van een AIM-54 Phoenix / Bron: SurfaceWarriors / Flickr
AIM-54 Phoenix
De AIM-54 Phoenix is een lucht-luchtraket voor de lange afstand en kan alleen worden vervoerd door de F-14 Tomcat. Sinds 1974 in dienst heeft de Phoenix ook een actieve radar en kan zichzelf naar zijn doel geleiden over afstanden tot wel 200 km! Het unieke van deze raket is dat met de raketten die de F-14 bij zich heeft meerdere doelen kunnen worden ingesteld en de raketten vervolgens achter elkaar kan afvuren. Het nadeel is dat de accuraatheid van deze raketten het heeft laten afweten. Er waren veel meer bevestigde missers dan bevestigde successen. Hierom is de AIM-54 Phoenix in 2004 uit het arsenaal van de Amerikaanse marine gehaald. De AIM-54 Phoenix vloog met mach 4, ongeveer 4900 km per uur, naar zijn doel toe en dat voor een prijs van bijna 500.000,- USD per stuk.

Ontwerp en sturing

Het ontwerp van nagenoeg elke raket is sinds het ingebruikname van de eerste raket gelijk gebleven. Elke raket heeft een lang, cilindrisch huis, met een puntige of ronde kop en aan het einde de raketmotor. In de puntige of ronde kop zit het doelzoekend gedeelte. Dit kan één van de radars zijn of de hittezoekende variant. Hierachter zit achtereenvolgens een elektronisch deel te vergelijken met de boordcomputer, vervolgens het explosieve deel en om af te sluiten het compartiment met de brandstof voor de voortstuwing. De romp van de raket is uitgerust met diverse sensoren die in contact staan met het elektronische deel van de raket. Vinnen op de raket vlak achter de kop, op het einde of langwerpige vinnen zorgen niet alleen voor stabiliteit van de raket, maar kunnen deze ook bijsturen indien nodig. Bij sommige raketmodellen kan het voorkomen dat de straalpijp aan het einde van de raket kan bewegen om sturing mogelijk te maken.

Raak schieten

Raak schieten: het klinkt misschien wat vreemd, want dat mag toch geen enkel probleem meer zijn met alle mogelijkheden om een vijandelijk toestel uit de lucht te schieten. Maar niets is minder waar. Het blijft lastig. De straaljagers zijn snel, wendbaar en hebben allemaal technische snufjes om inkomende raketten te verwarren. Het zal hierom geen verbazing wekken dat een directe voltreffer, de raket raakt het toestel, weinig voorkomt. Als dit wel gebeurt en de raket gaat af, dan is de vijand vernietigd. Maar er zijn nog twee mogelijkheden om een vijandig toestel uit de lucht te schieten. Raketten zijn met sensoren uitgerust die de nabijheid van het doel in de gaten houden. Zodra de raket in de buurt van de tegenstander komt en dit registreert, ontploft de raket midden in de lucht. De drukgolf die ontstaat kan het vliegtuig beschadigen of een fragmentatie explosief schiet kleine metalen deeltjes als kogels door de lucht die het vliegtuig doorboren. De genoemde mogelijkheden zijn afhankelijk van welk explosief de raket is voorzien. Het spreekt voor zich dat hoe dichter bij het vijandige toestel de raket ontploft hoe groter de kans op vernietiging van het doel en hoe verder van het doel af de overlevingskansen van de tegenstander weer vergroot worden.

Flares afgeschoten door een F-15 / Bron: Diario Critico Venezuela / FlickrFlares afgeschoten door een F-15 / Bron: Diario Critico Venezuela / Flickr
F-16C's waarvan 1 flares afvuurt / Bron: Mashleymorgan / FlickrF-16C's waarvan 1 flares afvuurt / Bron: Mashleymorgan / Flickr
<BR>
F-15E's vuren flares af tijdens oefening / Bron: Poter.simon / Flickr
F-15E's vuren flares af tijdens oefening / Bron: Poter.simon / Flickr

Lees verder

© 2016 - 2017 Jomaru, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Wat zijn Kassam- en Gradraketten?Regelmatig wordt Israël vanuit Gaza door raketten getroffen. Er zijn verschillende soorten raketten: o.a de Kassam en de…
Iron Dome: Israëls raketschild tegen Palestijnse rakettenIn antwoord op de voortdurende raketaanvallen (Kassam, Katoesja) vanuit Gaza op Israël door de terroristische organisati…
Raketingenieur von BraunRaketingenieur von BraunVon Braun was de voornaamste raketingenieur ooit. Zonder hem zou de ruimtevaart niet zijn geweest zoals die nu is. De te…
Israëlisch-Arabische oorlogen (9): Tweede Libanonoorlog 2006Israëlisch-Arabische oorlogen (9): Tweede Libanonoorlog 2006Op 12 juli 2006 infiltreren Hebollah terroristen Israël en vallen twee bewapende Israëlische jeeps aan met soldaten. Dri…
Israël gaat toekomstige oorlogen met robots voerenMet slimme granaten, 'denkende' kogels en robotstrijders, zullen Israëlische soldaten in de frontlinie binnen de nabije…
Bronnen en referenties

Reageer op het artikel "Ontwikkeling van raketten: wapens van gevechtsvliegtuigen"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Jomaru
Gepubliceerd: 02-09-2016
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Techniek
Bronnen en referenties: 16
Schrijf mee!