What makes it tick

Reaper-Drohne

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So fliegt eine Reaper-Drohne einen Einsatz

An Bord sitzt niemand: Eine Crew in weiter Ferne steuert die Drohne per Satellit und hält sie stundenlang über einem Ort.

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Neun Stunden in der Luft, niemand an Bord

Hier sehen Sie einen MQ-9 Reaper, eine Drohne der Firma General Atomics aus Kalifornien. Die US-Luftwaffe fliegt den Reaper seit 2007. Klein ist er nicht: Von Flügelspitze zu Flügelspitze misst er 20 m. Beim Start kann er etwa 4.760 kg wiegen, fast so viel wie zweieinhalb Autos. An Bord sitzt niemand. Eine Crew fliegt ihn von einer Bodenstation aus, oft aus Tausenden Kilometern Entfernung. Vor allem soll er ein Gebiet stundenlang beobachten. Er trägt aber auch Waffen. So kann dieselbe Crew, die ein Ziel findet, es auch angreifen. Daher sein Beiname „Hunter-Killer“: Jäger und Killer zugleich.

Das Modell begleitet einen bewaffneten Einsatz von Anfang bis Ende. Vom Startlauf bis zum Stillstand nach der Landung vergehen etwa neuneinviertel Stunden. Eine Crew am Flugplatz startet den Reaper und lässt ihn steigen. Eine halbe Stunde später übernimmt eine zweite Crew. Sie sitzt weit weg und fliegt den Reaper per Satellit. Sechseinhalb Stunden lang kreist er über einem Gebiet. Dabei feuert er eine Hellfire-Rakete ab. Dann fliegt er heim, und die Crew am Flugplatz landet ihn.

Damit das alles auf Ihren Bildschirm passt, vereinfacht das Modell einiges. Es verkleinert alle Entfernungen, sodass der ganze Flug auf ein paar Kilometern Wüste Platz hat. Über dem Gebiet fliegt der Reaper zweieinhalb Runden. Ein echter würde dort viel öfter kreisen. Das Flugzeug selbst ist zwanzigmal zu groß gezeichnet, sonst könnten Sie es aus 7,6 km Höhe nicht erkennen. Manche Werte hat das Modell selbst festgelegt: die Dauer des Einsatzes, die Zeitpunkte der Übergaben, das Tempo bei Start, Steigflug und Landung und den Treibstoffverbrauch. Sie stammen nicht aus veröffentlichten Quellen.

Die Uhr oben zählt ab dem Beginn des Startlaufs. T+1:30:00 heißt also: Der Einsatz läuft seit anderthalb Stunden. Bei normalem Wiedergabetempo ist der ganze Flug in etwa anderthalb Minuten vorbei. Ziehen Sie den Regler der Zeitleiste an eine beliebige Stelle. Oder tippen Sie unten auf eine Schaltfläche, um zu einem bestimmten Moment zu springen. Behalten Sie dabei die Anzeigen im Blick: Wenn die Crews wechseln, wechselt auch die Funkverbindung. Und der Treibstoff nimmt Stunde um Stunde ab. Der Schalter Funkverbindungen blendet die Funkstrahlen ein. Der Schalter Flugspur zeichnet den Weg hinter dem Flugzeug und den Kreis, den es über dem Gebiet fliegt.

Funkverbindung
Line of sight, C-band
Noch im Tank
1,810 kg
Bisher geflogen
0 %

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Gebaut für Ausdauer, nicht für Tempo

Beginnen wir mit dem Flügel. Er ist lang und schmal, eine Form, die man eher von Segelflugzeugen kennt. Ingenieure drücken das mit einer Zahl aus, der Streckung. Sie gibt an, wie oft die Breite des Flügels in die Spannweite passt. Beim Reaper sind es etwa 17. Eine kleine Cessna 172 kommt auf 7,5, also auf weniger als die Hälfte. Ein langer, schmaler Flügel verschwendet weniger Energie, um das Flugzeug oben zu halten. Das zahlt sich aus, wenn man viele Stunden in der Luft bleiben will.

Ein Segelflugzeug ist der Reaper trotzdem nicht. Jeder Quadratmeter seines Flügels trägt etwa 200 kg, fast dreimal so viel wie bei einer Cessna. Mit dieser Last bleibt er nur oben, wenn er recht schnell fliegt. Dafür braucht er einen kräftigen Antrieb. Er hat ein Turboprop-Triebwerk: Eine kleine Gasturbine dreht über ein Getriebe einen Propeller. Das Triebwerk von Honeywell leistet 900 PS. Am Heck dreht es einen Propeller mit drei Blättern. Er schiebt das Flugzeug von hinten an. In der Schnittansicht sehen Sie das Triebwerk und den Treibstofftank im Inneren.

Warum ein Propeller und kein Düsentriebwerk? Ein Propeller gibt sehr viel Luft einen kleinen Schubs. Für langsames Fliegen ist das die sparsame Lösung. Und der Reaper hat es nicht eilig: Im Reiseflug ist er mit etwa 370 km/h unterwegs, über einem Gebiet kreist er mit etwa 300 km/h. Die Turbine hat noch einen Vorteil. Auch in der dünnen Luft weit oben behält sie ihre Kraft. Deshalb kann der Reaper viel höher steigen als der ältere Predator. Sein Kolbenmotor hielt den Predator unter etwa 7,6 km.

Neben dem Predator ist der Reaper ein Schwergewicht: etwa 4,7-mal so schwer und fast achtmal so stark. Auch das Leitwerk sieht anders aus. Beim Reaper ragen zwei Flossen als V nach oben, und eine kleine Flosse zeigt nach unten. Von hinten sieht das aus wie ein Y. Beim Predator zeigte das V nach unten. Der Reaper nimmt rund 1.800 kg Treibstoff mit, etwa 38 % seines Startgewichts. Darin liegt das eigentliche Geheimnis seiner langen Flüge. Tippen Sie auf die Schaltflächen, um den Reaper neben den Predator oder eine Cessna 172 zu stellen.

Spannweite
Reaper 20.1 m, Predator 16.8 m: 1.2 times the span
Startgewicht
Reaper 4,760 kg, Predator 1,020 kg: 4.7 times the weight
Antrieb
Reaper 900 hp turboprop, Predator 115 hp piston engine: 7.8 times the power

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Ohne Menschen an Bord hängt alles am Funk. In der Nähe des Flugplatzes nutzt der Reaper eine direkte Sichtverbindung. Das heißt: Zwischen der Antenne am Boden und dem Flugzeug muss freie Sicht sein. Diese Verbindung läuft im C-Band, einem bestimmten Bereich von Funkfrequenzen. Weiter draußen schiebt sich die Erdkrümmung dazwischen. Für den Einsatz wechselt der Reaper deshalb auf eine Satellitenverbindung. Sie nutzt das Ku-Band, einen anderen Frequenzbereich. Die Schüssel dafür steckt im Höcker oben auf der Nase.

Zwei Crews teilen sich die Arbeit. Am Flugplatz sitzt eine kleine Crew für Start und Landung. Sie startet und landet den Reaper über die direkte Verbindung. Alles dazwischen fliegt die Einsatzcrew. Sie arbeitet in einer Bodenstation in den USA, zum Beispiel auf dem Luftwaffenstützpunkt Creech in Nevada. Im Modell übernimmt sie eine halbe Stunde nach dem Start. Bei T+8:55:00, eine Viertelstunde vor der Landung, holt sich die Crew am Flugplatz den Reaper zurück.

Ein Befehl aus Nevada hat einen langen Weg vor sich. Zuerst läuft er durch Glasfaserkabel zu einer Relaisstation. Von dort geht er per Funk hinauf zu einem Satelliten. Ein deutsches Gericht hat einen solchen Weg nachgezeichnet. Bei Flügen über dem Jemen liefen die Daten per Kabel zum Luftwaffenstützpunkt Ramstein in Deutschland und von dort nach oben. Im Modell ist der Satellit ganz nah gezeichnet. Der echte steht 35.786 km über dem Äquator. Der Weg hinauf und wieder hinunter entspricht etwa 1,8 Runden um die Erde. Selbst mit Lichtgeschwindigkeit dauert diese Reise etwa eine Viertelsekunde.

Der Befehl macht diese Reise einmal, das Video auf dem Rückweg ein zweites Mal. Zusammen ist das etwa eine halbe Sekunde. Dazu kommen die Kabel und die Geräte unterwegs. So sieht der Pilot die Folge einer Steuerbewegung erst etwa eine halbe bis zwei Sekunden später. Deshalb fliegt die Crew einen großen Teil des Einsatzes mit dem Autopiloten. Reißt die Verbindung ab, fliegt das Flugzeug eine vorab festgelegte Route zu einem Ort, an dem man es zurückholen kann. Die Aufteilung auf zwei Crews, wie Sie sie hier sehen, ist klassisch und noch immer verbreitet. Seit 2018 kann der Reaper aber auch automatisch landen. Laut US-Luftwaffe werden Landungen unter Satellitensteuerung allmählich zum Standard.

Funkverbindung
Line of sight, C-band
Wer fliegt
Airfield crew
Verzögerung für den Piloten
Very short. A satellite hop, 1.8 times around the Earth, would add 0.24 s, or 0.48 s there and back

So erreicht ein Befehl das Flugzeug

  1. Bodenstation: Der Pilot bewegt den Steuerknüppel, etwa auf dem Stützpunkt Creech in Nevada.
  2. Kabel: Der Befehl läuft am Boden durch Glasfaserleitungen.
  3. Relaisstation: Eine Station wie Ramstein in Deutschland funkt ihn nach oben.
  4. Satellit: Er steht 35.786 km über dem Äquator und schickt das Signal wieder nach unten.
  5. Reaper: Die Schüssel im Nasenhöcker fängt es auf. Das Video nimmt denselben Weg zurück.

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Eine Kugel, die im Dunkeln sieht

Unter der Nase hängt die Sensorkugel. Sie misst etwa 56 cm im Durchmesser. Das Sensormodul darin wiegt etwa 104 kg. Die Kugel dreht und neigt sich. So hält die Crew die Kameras auf einen Punkt, während das Flugzeug kreist. Auf dem Hinflug blickt die Kugel nach vorn und nach unten. Über dem Gebiet bleibt sie auf das Ziel gerichtet. Das sehen Sie auch an der Anzeige unten.

In der Kugel stecken mehrere Augen. Tageslichtkameras filmen in Farbe und in Schwarz-Weiß. Eine Infrarotkamera sieht Wärme statt Licht. Warme Motoren und Menschen stechen darum selbst nachts hervor. Dazu kommen Laser für verschiedene Aufgaben: ein Entfernungsmesser, ein Strahler, der eine Szene ausleuchtet, und ein Zielmarkierer. Mit den Schaltflächen wechseln Sie zwischen Tageslicht, Infrarot und Laser.

Für einen Angriff zählt vor allem der Zielmarkierer. Er markiert ein Ziel für eine gelenkte Waffe. Sein Licht hat eine Wellenlänge von 1.064 nm und liegt damit im Infrarot. Kein Auge kann es sehen. Die helle Linie im Modell ist nur gezeichnet, damit Sie dem Strahl folgen können. Der Laser sendet kurze Pulse nach einem Code. Die Waffe ist auf denselben Code eingestellt. So fliegt sie nur ihren eigenen Punkt an.

Kameras sehen nicht durch Wolken, ein Radar schon. Das Lynx-Radar ist fest im Flugzeug eingebaut. Es macht detailreiche Bilder vom Boden, auch durch Wolken und Regen. Außerdem erkennt es, was sich bewegt. In der Bodenstation fliegt der Pilot das Flugzeug. Der Sensorbediener steuert die Kugel und die Laser. Oft hilft ihnen ein drittes Crewmitglied, ein Aufklärungskoordinator, das Gesehene zu deuten. Bei einem langen Einsatz wie diesem setzen sich mehrmals frische Crews an die Pulte.

Was zu sehen ist
Colour picture by daylight
Blickrichtung
On the target

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Eine Rakete, die einem unsichtbaren Punkt folgt

Die Waffen hängen an Pylonen, den Halterungen unter den Flügeln. Das Modell ist klassisch bewaffnet. Vier Hellfire-Raketen sitzen auf Startgestellen mit je zwei Schienen. Zwei GBU-12-Bomben hängen näher am Rumpf, denn dort tragen die Pylonen am meisten Gewicht. Eine Hellfire ist etwa 1,6 m lang und wiegt etwa 45 kg. Seit einem Software-Update im Jahr 2020 kann ein Reaper bis zu acht davon mitnehmen.

Ein Raketenmotor mit festem Treibstoff treibt die Hellfire an. Damit kann sie Ziele in etwa 8 km Entfernung erreichen. Ihren Weg findet sie per halbaktiver Laserlenkung. Das heißt: Sie hat selbst keinen Laser an Bord. Stattdessen späht ein Sensor in ihrer Spitze, der Suchkopf, nach Laserlicht, das vom Ziel zurückgeworfen wird. Dieses Licht stammt vom Zielmarkierer, den der Sensorbediener ständig auf das Ziel richtet. Der Suchkopf kann den Punkt schon vor dem Abschuss erfassen oder ihn erst danach finden.

Die Crew kann also nicht einfach abfeuern und wegschauen. Der Laser muss auf dem Ziel bleiben, bis die Rakete einschlägt. Aus der Höhe des Reapers dauert ein typischer Flug etwa 20 bis 30 Sekunden. Mit dem Regler stellen Sie ein, wie weit die Rakete fliegt. Er beginnt bei 8 km, denn der Reaper ist bereits 7,6 km über dem Boden. Ziehen Sie ihn weiter, um ein entfernteres Ziel auszuprobieren. Dann sehen Sie, wie Flugzeit und Laserzeit wachsen. Das Modell zeigt beide als Spanne, denn die Quellen sind sich nicht einig, wie schnell eine Hellfire fliegt.

Der Reaper kann auch Bomben abwerfen. Die GBU-12 steuert ebenfalls einen Laserpunkt an. Die GBU-38, auch JDAM genannt, findet ihren Weg dagegen per GPS. Das Ziel im Modell ist ein erfundener Gebäudekomplex. Der Angriff macht nur wenige Sekunden des langen Einsatzes aus. Deshalb bekommen diese Sekunden auf der Zeitleiste einen eigenen, breiten Abschnitt. Tippen Sie auf die Schaltflächen, um zum Abschuss oder zum Einschlag zu springen.

8 km
Flugzeit der Rakete
18 to 27 s
Nötige Laserzeit
18 to 27 s

Rakete
Waiting on its rail

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Mehr als einen Tag in der Luft

Die wahre Stärke des Reapers ist seine Zeit in der Luft. Ohne Waffen kann er etwa 27 Stunden oben bleiben, länger als der längste Linienflug. Voll bewaffnet schafft er etwa 14 Stunden. Er kann nämlich nicht gleichzeitig volle Tanks und eine volle Waffenlast tragen. Beides zusammen wäre schwerer, als er beim Start wiegen darf. Die Crew tauscht also Treibstoff gegen Waffen. Tippen Sie auf die Schaltflächen und vergleichen Sie: Der unbewaffnete Reaper fliegt denselben Einsatz, nur ohne Angriff.

Im Einsatz fliegt er meist in etwa 7,6 km Höhe, rund 25.000 Fuß. Er könnte auch höher steigen, bis auf etwa 15 km. Wie hoch genau, darüber sind sich die Quellen nicht einig. Über dem Gebiet kreist er langsam und mit gedrosseltem Triebwerk. So reicht der Treibstoff lange. Der bewaffnete Einsatz im Modell dauert etwa neuneinviertel Stunden. Damit passt er bequem in diese 14 Stunden.

Die Entfernung zehrt an diesen Stunden. Jede Stunde auf dem Hinflug und jede auf dem Rückflug fehlt beim Beobachten. Ziehen Sie den Regler, um ein weiter entferntes Gebiet auszuprobieren. Das Modell rechnet für Hin- und Rückflug mit etwa 370 km/h und behält eine Stunde Treibstoff als Reserve. Dann zeigt es, wie viel Zeit über dem Gebiet bleibt.

Ein einzelnes Flugzeug kann einen Ort nicht rund um die Uhr beobachten. Für eine lückenlose Überwachung braucht man in der Regel vier Flugzeuge und etwa 200 Menschen. Die US-Luftwaffe nennt das eine „Combat Line“. Die Crews lösen sich in der Bodenstation ab, die Flugzeuge über dem Gebiet. Doch die Flotte schrumpft. 2022 hatte die US-Luftwaffe 351 Reaper, im Mai 2026 noch 135. Die Produktion ist eingestellt.

400 km
Zeit in der Luft
14 h
Flugzeit je Richtung
1 h 5 min
Zeit über dem Gebiet
10 h 50 min