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Alenia-Aermacchi M-346 "Master" ITS

Ein Jettrainer für die Pilotenausbildung von Kampfflugzeugen der 4. und 5. Generation

Der Pilot eines Kampfflugzeuges der 4. und 5. Generation ist mehr ein Systemmanager und "Tactical Decision Maker" als ein Pilot im traditionellen Sinn. Er muss im Management von Informationen und Systemen genauso professionell sein wie im Fliegen eines Flugzeuges - und alle diese Aufgaben unter höchster körperlicher Beanspruchung erfüllen können. Dies verlangt entsprechende Trainingsmethoden und spezielle Trainingsmittel. Ein Schulflugzeug herkömmlicher Art reicht dafür nicht mehr aus. Aber auch ein moderner Jettrainer alleine genügt hier nicht mehr. Die Lösung ist ein "Integrated Training System (ITS)", basierend auf einem Advanced Jettrainer.

Im Jahr 1993 beschlossen die italienische Firma Aermacchi und die russische Firma Yakovlev gemeinsam, einen Advanced Jettrainer für die Ausbildung von Jetpiloten für die damals erst auf dem Reißbrett befindliche neueste Generation von Kampfflugzeugen zu entwickeln. Dieses Flugzeug sollte in Italien die MB 339 ersetzen und war in Russland einer von fünf Kandidaten zum Ersatz der Aero L-29 und der L-39 "Albatros". Interessanterweise war die Aero L-59, die später zur L-159 weiterentwickelt wurde, nicht unter den in Betracht gezogenen Entwürfen. Die Yak/AeM-130 hob 1996 zum Erstflug ab, aber wegen unlösbarer Differenzen über verschiedene Prioritäten hinsichtlich des Entwicklungszeitplanes und der Ausrüstung der Jets wurde die Zusammenarbeit im Jahr 2000 beendet. Beide Firmen begannen ihr jeweils eigenes Flugzeug zu entwickeln. Die Yak-130 gewann im Jahr 2003 die russische Ausschreibung, weil sie eine wesentlich modernere Auslegung aufwies als das verbliebene Konkurrenzmodell MiG-AT.

Die Alenia-Aermacchi M-346 "Master" ist eine sehr fortgeschrittene Weiterentwicklung des ursprünglichen Yak/AeM-130-Entwurfes. Das Roll-out des Prototyps fand am 7. Juni 2003 statt. Der Erstflug folgte am 15. Juli 2004. Das erste M-346-Vorserienflugzeug (LRIP00), um ca. 700 kg leichter als die Prototypen, hob am 7. Juli 2008 zum ersten Mal ab. Bereits am 18. Dezember durchbrach die "Master" zum ersten Mal die Schallmauer und erreichte auf 13 700 m Höhe über dem Ligurischen Meer Mach 1,15; dies entspricht 1 310 km/h.

Die italienische Luftwaffe wird vorerst 15 M-346 und das dazugehörende Integrated Training System beschaffen. Die Flugzeuge werden ab 2011/12 in Süditalien beim 61° Stormo (61. Geschwader) in Lecce-Galatina stationiert.

Das Alenia-Aermacchi M-346 "Master" ITS

Das Herzstück des aus mehreren miteinander vernetzten Teilsystemen bestehenden M-346 ITS bildet das Training Delivery System. Dieses wiederum umfasst das Mission Support System (MSS) mit Mission Planning System (MPS) und Mission Brief/Debrief System (MBDS), das Ground Based Training System (GBTS) und das Airborne Training System (ATS). Das Flugzeug M-346 wird mit Embedded Tactical Simulation ausgestattet.

Das Ground Based Training System (GBTS)

Das GBTS besteht seinerseits aus vier Hauptelementen. Das Classroom Training System, mit dem die Ausbildung der Flugschüler beginnt, umfasst Multi-screen Student Workstations, zwei Wand-Displays und eine Instructor Workstation, um die Computer Aided Instruction- (CAI) und Computer Based Training (CBT) -Ausbildungsaktivitäten der Schüler anzuleiten und zu überwachen.

Der Simulation Based Trainer (SBT) besteht aus einem PC-System mit einem großen Bildschirm zur Darstellung der Instrumente, drei weiteren über und vor dem ersten Schirm platzierten Bildschirmen zur Darstellung der Außensicht, HOTAS (Hands on Throttle and Stick-) Bedienungselementen und Pedalen. Der SBT erlaubt ein simulationsbasiertes Selbststudium von Procedures und Flugmanövern und ist ein integrierter Teil der gesamten Ausbildung.

Das Flight Training Device (FTD) ist ein Flugsimulator mit einer präzisen Nachbildung des M-346 Cockpits und der ausbildungsrelevanten Systemkomponenten des Flugzeuges. Das Visual Display System bietet ein Blickfeld von 150° horizontal und 40° vertikal. Das FTD erlaubt ein Erlernen der Bedienung aller Systeme des Flugzeuges und die Reaktion auf Notfälle. Das reale M-346 MSS wird für Planung, Briefing und Debriefing genutzt.

Der Full Mission Simulator (FMS) besteht - analog zum "Eurofighter" FMS - aus einem in einem Kugeldom angebrachten M-346 Cockpit mit den entsprechenden Systemen. Das Sichtfeld beträgt 360° x 135°. Dynamic ‘g‘ Seat & ‘g‘ Suit stellen die Belastungen für den Piloten möglichst wirklichkeitsnah dar. Das "Verhalten" des Simulators wurde mit realen Flugtestdaten validiert. Der FMS dient zur Unterstützung des Tactical Mission Training, einschließlich Electronic Warfare. Dazu werden auch Bedrohungen und deren Verhalten realistisch dargestellt.

Das Flugzeug

Das Flugzeug selbst wurde nach den "Design-to-cost"- (Verfahren der Produktentwicklung zur Kostenminimierung) und "design-to-maintain"- (Optimierung der Wartung) Konzepten entworfen. Das aerodynamische Design ist für einen sehr breiten Flight Envelope, vom langsamen Flug über den Marschflug im hohen Unterschallbereich bis hin zu einer sehr guten transsonic Performance (Überschallflugfähigkeit), bei ausgezeichneten Handhabungseigenschaften in jedem Flugbereich ausgelegt.

Das Flight Control System (FCS) ist ein vierfach redundantes, rekonfigurierbares, full authority, full time digital Fly-By-Wire System. Es erlaubt ein variables Programmieren von möglichen Flugeigenschaften, um ein bestimmtes Flugzeug darzustellen. So kann z. B. der maximal mögliche Angle-of-Attack von 40° auf die beim Eurofighter erreichbaren 27° reduziert werden, um dieses Flugzeug besser zu simulieren. Der Fluglehrer kann auch unterschiedliche Schwierigkeitsgrade auswählen, um die Flugeigenschaften der M-346 dem aktuellen Können des Flugschülers anzupassen. Das Flight Control System verhindert selbstständig, dass die M-346 in einen Flugzustand gebracht wird, der jenseits der strukturellen und aerodynamischen Limits liegt, und erlaubt dem Piloten, die Flugeigenschaften der "Master" voll auszureizen, ohne besorgt sein zu müssen, dass das Flugzeug in einen unkontrollierbaren Flugzustand gerät ("carefree handling").

Die M-346 verfügt über zwei Honeywell F124 twin-shaft Turbofan-Triebwerke mit jeweils 2 850 kg maximaler Schubleistung. Eine Auxiliary Power Unit erlaubt das Starten der Triebwerke ohne externe Unterstützung. Die Treibstoffversorgung erfolgt aus je einem Tank in den Tragflächen und einem Rumpftank. Extern können bis zu drei 580 l Zusatztanks mitgeführt werden. Die M-346 ist auch für die Luftbetankung ausgerüstet. Zwei voneinander völlig unabhängige Hydrauliksysteme stellen die Funktion des Flugzeuges selbst beim Ausfall eines Systems sicher.

Die Avionikausrüstung orientiert sich an Eurofighter, "Rafale" und anderen westlichen Kampfflugzeugen der 4. und 5. Generation. Sie basiert auf zwei dual-redundanten digitalen Data Busses mit einem signifikanten Wachstumspotenzial für künftige Weiterentwicklungen der Avionik. Das Pilot-Vehicle Interface der M-346 ist voll repräsentativ für das Glass Cockpit Environment der neuen Jets. Jede der beiden Crew-Positionen verfügt über ein Head-up Display (HUD; raster/stroke type), drei farbige Multi Function Displays (MFDs; liquid crystal type); HOTAS Controls, Night Vision Goggle (NVG) kompatible Instrumente, Digital Moving Map mit Ground Proximity Warning, Vorkehrungen für ein Helmet-Mounted Display und ein Get Home Display zur Anzeige der wichtigsten Flugdaten für Notfälle. Die Symbolik auf den MFDs und dem HUD kann an diejenige des jeweiligen Einsatzmusters (z. B. Eurofighter) angepasst werden, um einen durchgehenden Schulungseffekt zu erzielen. Das Cockpit Video Recording System bildet ein wertvolles Mittel zur Nachbereitung des Fluges.

Ein On Board Oxygen Generating System (OBOGS) reduziert den logistischen Aufwand für den Betrieb des Flugzeuges und erlaubt kürzere Turn-around-Zeiten durch einen geringeren Aufwand für die Flugvorbereitung.

Die Flugleistungen der M-346 sind deutlich besser als die von Trainingsflugzeugen früherer Generationen und kommen denen von Kampfflugzeugen der 4. und 5. Generation ohne Nachbrennereinsatz sehr nahe. Das Schub-Gewicht-Verhältnis der M-346 ist nahezu doppelt so hoch wie das von älteren Jettrainern.

Selbstverständlich kann die M-346 auch mit den verschiedensten Waffensystemen ausgerüstet werden. Insgesamt können maximal 3 100 kg Zuladung auf neun Aufhängungen transportiert werden. Dazu gehören u. a. Kanonenbehälter, Luft-Luft-Lenkwaffen (z. B. IRIS-T und AMRAAM), Aufklärungssensoren, ECM-Pods, gelenkte und ungelenkte Luft-Boden-Waffen und Zusatztanks zur Erhöhung der Reichweite.

Ein Quantensprung: Embedded Tactical Simulation

Die Embedded Tactical Simulation (ETS) ist eines der Key Features der M-346. Sie erlaubt die Simulation der Systeme und Waffen des Einsatzflugzeuges (einschließlich des CAPTOR-Radars und des PIRATE FLIR des Eurofighter) sowie die des taktischen Umfeldes inklusive der Darstellung von Data Link-Verbunden. Wenn zwei oder mehrere Flugzeuge und deren Besatzung gemeinsam üben sollen, so können diese über einen realen Data Link verbunden werden. Dies alles erlaubt nicht nur Kosteneinsparung durch den Wegfall der luft- und bodengestützten Mittel zur Darstellung eines Übungsszenarios, sondern ermöglicht auch das Üben der Handhabung der Sensoren des Einsatzflugzeuges und des Waffeneinsatzes auf einer billigeren Plattform unter ähnlichen Belastungen für den Piloten.

Geringer Wartungsaufwand reduziert Betriebskosten

Die M-346 wurde von Beginn an für einen möglichst geringen Wartungsaufwand konzipiert. Das zweistufige Wartungskonzept basiert auf einer "on-condition" und "condition monitoring"-Policy, die unnötige "Routinekosten" vermeiden soll. Der Organizational Level umfasst die "pre-flight Inspection" (durch eine Person unter 30 Minuten), die "through-flight Inspection" (zwischen zwei Flügen durch eine Person unter 15 Minuten!), die "post-flight Inspection" (durch eine Person unter 30 Minuten) und eine 100-Flugstunden-Inspektion. Das Flugzeug erlaubt einen leichten und raschen Zugang zu den einzelnen Komponenten. Die "through-flight Inspection" kann ohne das Öffnen von Panels erfolgen. Der Intermediate Level sieht alle 500 Flugstunden einen größeren Wartungsvorgang vor. Eine routinemäßige "Depot-Instandsetzung", wie bei vielen anderen Flugzeugen, ist bei der M-346 nicht vorgesehen. Dieser insgesamt sehr geringe Wartungsaufwand minimiert nicht nur die Betriebskosten, sondern erlaubt auch eine maximale zeitliche Nutzung des verfügbaren Fluggerätes. Deutlich mehr als 300 Flugstunden pro Jahr stellen kein Problem dar. Das Design Target Life (Gesamtnutzungsdauer) der M-346 sieht mindestens 16 000 Flugstunden vor.

Ergänzung der Luftraumüberwachung

Die vorzüglichen Flugeigenschaften und Bewaffnungsmöglichkeiten der M-346 erlauben auch die kostengünstige Ergänzung eines Hochleistungskampfflugzeuges im Einsatzspektrum Luft-Luft. Dazu gehört ebenso die Luftraumüberwachung (LRÜ). Allerdings hat die M-346 im Vergleich zu einem mit Nachbrenner ausgerüsteten Abfangjäger eine relativ geringe Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit sowie eine schwächere Steigleistung. Sie verfügt auch noch nicht über das für einen Abfangjäger unverzichtbare Radar; eine diesbezügliche Nachrüstung könnte jedoch jederzeit erfolgen.

Einsparung von Millionen durch "Download"

Wegen der extrem hohen Flugstundenkosten planen mehrere große Luftwaffen den "Download" (im Sinne einer Verlagerung) von Flugstunden weg vom Einsatzmuster hin zu einer billigeren Plattform. Es sind zwei verschiedene Arten des "Download" zu unterscheiden. Zum einen werden mindestens 40 Prozent der Flugstunden von der für die Typeneinschulung am Einsatzmuster verantwortlichen Operational Conversion Unit (OCU) auf die Phase IV LIFT (Lead-in Fighter Training) des Schulflugzeuges verlagert. Zum anderen sollen die Einsatzpiloten einen Teil ihrer Flugstunden auf einem im Betrieb billigeren Flugzeug absolvieren. Da eine M-346-Stunde z. B. deutlich weniger als ein Zehntel einer Eurofighter-Stunde kostet, lassen sich durch diesen Download jährlich viele Millionen Euro einsparen, wodurch sich die Investition für die Beschaffung sehr bald amortisiert.

Für den Download von Flugstunden der Einsatzpiloten ist es besonders wichtig, dass das "Download-Flugzeug" vom Arbeitsumfeld im Cockpit und den Flugeigenschaften her dem Einsatzmuster möglichst ähnlich ist. Je geringer der Unterschied, desto mehr Flugstunden können "downgeloadet" werden, wobei bei ca. einem Drittel der Stunden die Grenze des Machbaren erreicht wird (z. B. Download von 40 Stunden aus einer Gesamtflugstundenanzahl von 120 Stunden des Piloten). Die weitestgehend idente Cockpitauslegung des vorderen und hinteren Cockpits der M-346 erlaubt auch das abwechselnde Beüben von zwei (Einsatz-)Piloten während eines einzigen Übungsfluges.

Ältere Jettrainer - weniger Leistung kostet …

Ältere Schulflugzeuge wie z. B. die italienische MB-339, die frühen Modelle der britischen BAe "Hawk", der französische "Alpha Jet", die tschechische L-39/59/159B (bzw. BAT) oder verschiedene F-5-Umbauten verfügen weder über ausreichende Flugeigenschaften noch über "Fly-By-Wire/Carefree Handling", über ein ausreichend ähnliches Cockpit und zumeist auch nicht über eine Embedded Tactical Simulation. Das Lernen bzw. Üben des Systemmanagements eines modernen Kampfflugzeuges unter ähnlichen Belastungen für den Körper ist mit derartigen Fluggeräten nicht möglich. Natürlich kann man auch mit solchen Flugzeugen für Jets der 4. und 5. Generation schulen. Man muss dafür aber einen wesentlich höheren Flugstundenbedarf in der Operational Conversion Unit in Kauf nehmen - und damit höhere Kosten tragen. Ein "Downloaden" von Einsatzpilotenflugstunden auf derartige Flugzeuge ist nur bis zu einem (sehr) geringen Ausmaß möglich, da sich der Pilot ansonsten ein Verhalten aneignet, das nicht den Anforderungen des Einsatzmusters entspricht. Darüber hinaus könnten "carefree handling"-gewohnte Einsatzpiloten in bestimmten Situationen falsch reagieren, was fatale Folgen haben kann. Dazu kommt, dass ältere Jettrainer auch wesentlich wartungsintensiver sind als Advanced Jettrainer.

Die Konkurrenz: Andere Advanced Jettrainer

Die zunehmend größere Anzahl an Kampfflugzeugen der 4. und 5. Generation und die schrumpfenden Budgets lassen in den nächsten Jahren zahlreiche weitere Ausschreibungen für Advanced Jettrainer erwarten, um Schulungskosten zu reduzieren und Flugstunden "downzuloaden". Die beiden einzigen Konkurrenten der M-346 sind derzeit die koreanische KAI T-50 "Golden Eagle" und die britische BAe "Hawk" 128.

Die T-50 entspricht eigentlich mehr einem auf der F-16 basierenden leichten Kampfflugzeug als einem Jettrainer. Der Mach 1,5 schnelle Jet verfügt über ein Triebwerk mit Nachbrenner, das aus der gleichen Familie wie das F/A-18- und "Gripen"-Triebwerk stammt. Das ursprünglich für die F-5E-Weiterentwicklung F-20 "Tigershark" entworfene APG-67-Radar kann optional eingebaut werden. Im Unterschied zu M-346 und Eurofighter wird die T-50 über einen "Sidestick" gesteuert. Insgesamt wird mit der T-50 ein völlig anderer Ansatz als mit der M-346 verfolgt. Vor allem durch seine Ausstattung mit Nachbrenner kommt das Flugzeug im Betrieb deutlich teurer als seine Konkurrenten. Es ist aber ideal für Länder, die nicht nur einen Jettrainer, sondern gleichzeitig auch ein leichtes Kampfflugzeug suchen.

Die "Hawk" 128 basiert auf der erfolgreichen, aber aus den 70er Jahren stammenden "Hawk" T. 1 und ihren Nachfolgemodellen. Die britische Luftwaffe hat 28 Maschinen für ihr neues Trainingsprogramm bestellt. Das Flugzeug ist aber relativ schwach motorisiert, verfügt weder über ein "Fly-by-Wire"-FCS (und damit auch nicht über "Carefree Handling"-Eigenschaften), noch über "high Angle of Attack"-Eigenschaften und bleibt auch hinsichtlich der anderen Flugleistungen deutlich hinter den beiden Konkurrenten zurück. Die "Hawk" 128 wurde daher bei verschiedenen internationalen Ausschreibungen für Advanced Jettrainer bereits vorzeitig von der Kandidatenliste gestrichen (z. B. Singapur, VAE).

Ausblick

Der wirtschaftliche Betrieb von derartig komplexen integrierten Trainingssystemen, wie sie der M-346 oder der T-50 darstellen, ist aber - selbstverständlich - erst ab einem gewissen jährlichen Bedarf an Kampfpiloten möglich.

Kleinere Luftwaffen werden gezwungen sein, sich entsprechende Partner zu suchen. Optionen dafür sind bi- oder multilaterale Programme, wie das Advanced European Jet Pilot Training (AEJPT), für das die M-346 nach Expertenaussagen der erste Kandidat ist.


Autor: Oberst dG Mag. Wolfgang Pusztai, Jahrgang 1964. Nach der Theresianischen Militärakademie ab 1987 Zugskommandant und stellvertretender Kommandant einer Ausbildungskompanie/Pionier beim Landwehrstammregiment 11; ab 1990 Kommandant einer Ausbildungskompanie/Jäger beim Landwehrstammregiment 11 bzw. Jägerregiment 11. Absolvierung des 14. Generalstabskurses und ab 1997 u. a. Verwendung in der Vorschriftenabteilung des BMLV sowie G3 und Leiter/Einsatzstab beim Militärkommando Burgenland, Verwendungen beim I. Korps und in der Generalstabsgruppe B/BMLV; ab 2003 Referatsleiter und später stellvertretender Leiter der Abteilung Militärpolitik sowie stellvertretender Leiter der Abteilung Strukturplanung/BMLV. Seit 2007 Verteidigungsattaché in Italien, Griechenland, Tunesien und Libyen sowie Verbindungsoffizier zum COI (italienisches Einsatzführungskommando). Auslandseinsätze als Staff Officer J5/9 (CJTF) RHQ AFSOUTH, J2 EU Command Element/Operation Concordia (FYROM), Chief of Staff/MNTF(N)EUFOR/BiH, Absolvent des National War College (USA).

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