Russische und amerikanische Flugzeugtechnik der 50er und 60er im Vergleich

[Schorsch]

Ein Problem jener Zeit waren sicherlich Tragflaechengeometrie und transonische Phaenomene. Allerdings war ein anderes Problem viel offenbarer:
Triebwerke.
Fast alle Entwuerfe dieser Zeit wurden geplagt von Problemen mit ihren Triebwerken. Diese waren im Gegensatz zu heutigen Aggregaten
- sehr durstig
- unzuverlaessig und sorgten gerne fuer Totalverlust des Flugzeuges
- sehr empfindlich auf Schwanungen in der Luftzufuhr (Compressor Stall)
- schwer relativ zu ihrem Schub
- bockig und bauten sehr langsam Leistung auf (z.T. 14 Sekunden fuer Idle to Max)

Alle Flugzeuge jener Zeit, die man als besonders leistungsfaehig betrachten konnte (MiG-21, Starfighter), waren im Grunde genommen Flugzeuge dimensioniert durch das Triebwerk. Man verschlankte das Flugzeug so lange, bis der Schub fuer M2 ausreichte (was auch immer man da wollte oder wie theoretisch diese Faehigkeit auch war (M2.05@MiG21)).

Die Amerikaner kamen hier frueher zu brauchbaren Entwuerfen. Das ist nicht verwunderlich, hatte man doch bereits im 2. Wk leichte Versuche gestartet. Die Russen mussten ihre ersten Jets von den Briten kaufen. In den USA standen mit dem J-79, J-75 und J-57 Mitte der 50er Jahre sehr brauchbare Triebwerke zur Verfuegung (eines fliegt ja noch bei der Luftwaffe).

Entwuerfe wie die Phantom, F-106 oder der Starfighter waeren ohne diese Fortschritte nicht moeglich gewesen.

Was hatten die Russen da eigentlich auf Lager?

 

[n/a]

Mich wuerde speziell zur MiG-21 interessieren, bis wann die F-13 gebaut wurde. Ab welcher Version wurde eines neues Triebwerk verwendet?

Früher lautete die entsprechende Information auf MiG-21.de:

Gorki

1960 - 1962 MiG-21F-13 (606 Stück)

Moskau

1962 - 1965 MiG-21F-13 (nach anderen Quellen 1961 - 1964).

Momentan gebe ich zu diesem Thema gar nichts an, da ich noch einiges recherchieren muß. Grundsätzlich dürften diese Angaben aber nicht ganz falsch sein. Wenn ich mehr weiß, steht es dann auf www.MiG-21.de/Deutsch/Produktion.htm

 

[n/a]

Zu den MiG-21 Triebwerken der Versuch einer Aufstellung (man möge mich korrigieren, so ich denn falsch liege sollte!):

Triebwerk Tarnbez. eingebaut in Modifikation

R 11F-300 37F MiG-21F13, MiG-21U
R 11F2-300 37F2 MiG-21PF
R 11F2S-300 37F2S MiG-21SPS, MiG-21US, MiG-21UM, MiG-21M
R 11F2SK-300 37F2S-K MiG-21SPS-K, MiG-21M, MiG-21UM
R 13-300 MiG-21MF, MiG-21M, MiG-21UM
R 25 MiG-21bis

HR

Mehr zum Thema:

www.MiG-21.de/Deutsch/TechnikTriebwerke.htm

 

[HorizontalRain]

bis der Schub fuer M2 ausreichte (was auch immer man da wollte oder wie theoretisch diese Faehigkeit auch war (M2.05@MiG21)).

@ Schorsch

War schon nicht nur eine theoretische Fähigkeit! Durfte es selbst einige Male erleben, einmal waren es sogar mehr als M2,05, aber zum Glück nicht mehr als vg=1200km/h, denn nur dieser Wert konnte auf dem SARRP ausgelesen werden.

Wozu so schnell? Ganz einfach, die MiG-21 konnte nur aus der hinteren Hemisphäre schießen und damit man auch bei Überschallzielen überhaupt die Spur einer Chance hatte, mußte man eben auch mit M2,05 ans das Ziel ran!

HR

 

[radist]

... Die Russen mussten ihre ersten Jets von den Briten kaufen.

Das ist so nicht ganz richtig.
Die ersten in der SU eingesetzten Strahltribwerke waren erbeutet, nachgebaute, weiterentwickelte Jumo 004 (RD-10) und BMW 003 (RD-20).

radist

 

[radist]

Früher lautete die entsprechende Information auf MiG-21.de:

Gorki

1960 - 1962 MiG-21F-13 (606 Stück)

Moskau

1962 - 1965 MiG-21F-13 (nach anderen Quellen 1961 - 1964).

Momentan gebe ich zu diesem Thema gar nichts an, da ich noch einiges recherchieren muß. Grundsätzlich dürften diese Angaben aber nicht ganz falsch sein. Wenn ich mehr weiß, steht es dann auf www.MiG-21.de/Deutsch/Produktion.htm

So kenne ich es auch, 1960 bis 1962 im GAZ21 "Sokol" in Gorki, Flugzeuge ausschließlich für die sowjetischen Streitkräfte.
1962 bis 1964 GAZ30 "Banner der Arbeit" in Moskau/Luchowitz, alle Flugzeuge für den Export wurden hier gebaut.

Noch kurz zum R-11:
R = reaktiv = Strahltriebwerk
11 = Nummer
F = Forsash= Nachbrenner
2 = 2. (verbesserte) Serie
S = SPS System (anblasen der Grenzschicht)
300 = Index für OKB Tumanski

radist

 

[AM72]

M2.05@MiG21

Die war da genauso theoretisch wie bei allen Mach2-Jägern dieser Zeit : Treibstoffvorrat und Nachbrennertemperatur waren das entscheidende.
Selbstverständlich schaffte jede MiG-21 über Mach 2.

 

[AM72]

Und jetzt muss ich doch was los werden :

Die ganze Sache bringt (zumindest mir) nicht das, was ich mir ursprünglich davon versprach.
Wir sind damit beschäftigt, grundlegendende und wirklich altbekannte Leistungsdaten von einzelnen Standardmustern festzustellen. Daten, die seit Jahrzehnten in vielen Büchern etc. veröffentlicht wurden. Desweiteren reden wir bereits von unverwirklichten Projekten und dem Triebwerksbau der Russen von 1945.
Es kommt sehr wenig Neues hier zum tragen.
Ausgangspunkt dieser Diskussion war eine Behauptung in einem anderen Thread - und ich frage mich jetzt so allmählich, ob der Verfasser der Behauptung überhaupt den nötigen Überblick in dieser Hinsicht für solche Diskussion hat.
Ich kann mir durchaus vorstellen, das es nicht einfach oder auch gar unmöglich ist, entsprechende Details und Fakten zu dieser Thematik aufzutreiben. Gewisse Aussagen hier und anderswo aber stellen das anders dar.
Bitte nix persönlich nehmen - aber wenn sich hier nicht bald was ändert, kann man das Thema echt vergessen ...

 

[radist]

Nun habe ich meine Tabell um die, aus meiner Sicht für einen Vergleich relevanten amerikanischen Flugzeuge ergänzt, dabei sind alle dort angeführten Werte noch zu ergänzen und gründlich zu verifizieren. Ich bin mir da noch unsicherer als bei den russischen. Ich stelle sie dafür auf Anfrage auch gerne als Excel Datei zur Verfügung (geht als Anhang leider nicht).

Nach dem letzten Einwand von Arne bin ich mir aber nicht sicher, ob ich damit wirklich konstruktiv zum Thema beitrage.

Ich stelle sie aber trotzdem mal rein. Wenn es um wirkliches Vergleichen geht, könnt man jetzt repräsentative Paare bilden und zum wirklichen Vergleich ins Detail gehen:
- TW Daten
- Avionik Daten
- Flächenbelastungen
- Wenderaten
- Ny
usw.
Global über alle Typen ergebe sich sonst eine Zahlenflut die nicht zu beherrschen ist.

radist

 

[n/a]

Und jetzt muss ich doch was los werden :

Die ganze Sache bringt (zumindest mir) nicht das, was ich mir ursprünglich davon versprach.
Wir sind damit beschäftigt, grundlegendende und wirklich altbekannte Leistungsdaten von einzelnen Standardmustern festzustellen. Daten, die seit Jahrzehnten in vielen Büchern etc. veröffentlicht wurden. Desweiteren reden wir bereits von unverwirklichten Projekten und dem Triebwerksbau der Russen von 1945.
Es kommt sehr wenig Neues hier zum tragen.
Ausgangspunkt dieser Diskussion war eine Behauptung in einem anderen Thread - und ich frage mich jetzt so allmählich, ob der Verfasser der Behauptung überhaupt den nötigen Überblick in dieser Hinsicht für solche Diskussion hat.
Ich kann mir durchaus vorstellen, das es nicht einfach oder auch gar unmöglich ist, entsprechende Details und Fakten zu dieser Thematik aufzutreiben. Gewisse Aussagen hier und anderswo aber stellen das anders dar.
Bitte nix persönlich nehmen - aber wenn sich hier nicht bald was ändert, kann man das Thema echt vergessen ...

Dann erklär' doch mal genauer, was Du eigentlich erwartest.

 

[Schorsch]

Und jetzt muss ich doch was los werden :

Die ganze Sache bringt (zumindest mir) nicht das, was ich mir ursprünglich davon versprach.
Wir sind damit beschäftigt, grundlegendende und wirklich altbekannte Leistungsdaten von einzelnen Standardmustern festzustellen. Daten, die seit Jahrzehnten in vielen Büchern etc. veröffentlicht wurden. Desweiteren reden wir bereits von unverwirklichten Projekten und dem Triebwerksbau der Russen von 1945.
Es kommt sehr wenig Neues hier zum tragen.
Ausgangspunkt dieser Diskussion war eine Behauptung in einem anderen Thread - und ich frage mich jetzt so allmählich, ob der Verfasser der Behauptung überhaupt den nötigen Überblick in dieser Hinsicht für solche Diskussion hat.
Ich kann mir durchaus vorstellen, das es nicht einfach oder auch gar unmöglich ist, entsprechende Details und Fakten zu dieser Thematik aufzutreiben. Gewisse Aussagen hier und anderswo aber stellen das anders dar.
Bitte nix persönlich nehmen - aber wenn sich hier nicht bald was ändert, kann man das Thema echt vergessen ...

Ob ich den noetigen Ueberblick habe mag ich nicht bewerten.
Aber ich stelle folgendes fuer mich fest:
Es gab einen klaren Qualitaets- und Leistungsunterschied Technologie im Bereich Ueberschallkampfflugzeuge in dem Zeitraum von 1955 bis 1965 zwischen USA und SU. Dieser war auf einigen Gebieten sehr gross und auf einigen reichlich schmal oder nicht existent.
Des Weiteren bleibt zu bemerken (wie ueblich wenn man Flugzeuge vergleicht), dass beide Streitkraefte zwar die gleichen Aufgaben hatten, aber unterschiedliche Anforderungen stellten. Daher waren Entwuerfe wie die F-104 in den USA unten durch, obwohl vergleichbare Flugzeuge in der SU (zB Su-9) gerne genommen wurden fuer die Aufgabe.

Ansonsten wuerde ich vorschlagen, dass wir die ganze Sache mal auf Jagdflugzeuge fokussieren. Da sieht die Sache in punkto Technologie zwar genauso aus, aber das Ergebnis ist doch anders.

 

[AM72]

Dann erklär' doch mal genauer, was Du eigentlich erwartest.

Siehe Beitrag 1.

@Radist : Deine Übersicht ist schon ok und passend. Ich meine, man muss nun nur nicht noch um die einzelnen Daten rumdiskutieren - wir wissen alle das M2 keine Reisegeschwindigkeit für eine MiG-21 war.

Es muss eben immer wieder sein, das einzelne Daten in Frage gestellt werden - anstatt auf das Wesentliche einzugehen wie Einsatzdoktrien, erwartete und wahrscheinliche Erfolgsaussichten, in welchem Gesamtrahmen man einzelne oder mehrere Muster sehen muss etc. ...

 

[AM72]

Es gab einen klaren Qualitaets- und Leistungsunterschied Technologie im Bereich Ueberschallkampfflugzeuge in dem Zeitraum von 1955 bis 1965 zwischen USA und SU. Dieser war auf einigen Gebieten sehr gross und auf einigen reichlich schmal oder nicht existent.
Des Weiteren bleibt zu bemerken (wie ueblich wenn man Flugzeuge vergleicht), dass beide Streitkraefte zwar die gleichen Aufgaben hatten, aber unterschiedliche Anforderungen stellten. Daher waren Entwuerfe wie die F-104 in den USA unten durch, obwohl vergleichbare Flugzeuge in der SU (zB Su-9) gerne genommen wurden fuer die Aufgabe.


Ich sehe das ähnlich. Das nun zwei Länder nicht überall und immer den gleichen Stand haben, ist mir ja klar. Für mich interressant aber z.B. der "ewige" Rückstand der SU bei den strategischen Bombern. Was lief falsch mit der M4 ? - oder sah man diese Flugzeuggattung ( nachdem man lange Jahre schwer daran gearbeitet hat) als nicht mehr so wichtig an ?

Das mit der F-104 <-> Su-9 finde ich aus dieser Sicht ganz interessant ! - habe das noch nie so betrachtet.
"Dumme" Frage dazu : Was hätten die Russen mit der F-104 gemacht wenn das ihr Entwurf gewesen wäre ? :?!

 

[Schorsch]

Das mit der F-104 <-> Su-9 finde ich aus dieser Sicht ganz interessant ! - habe das noch nie so betrachtet.
"Dumme" Frage dazu : Was hätten die Russen mit der F-104 gemacht wenn das ihr Entwurf gewesen wäre ? :?!

Die F-104 konnte Ueberschall, war klein, relativ simpel (keine dicke Avionik). Daher kam sie Entwuerfen wie der MiG-21 oder Su-9 relativ nahe. Im Grunde genommen konnte eine F-104 die Einsaetze einer Su-9 fliegen oder einer MiG-21 (als Abfangjaeger) fliegen.
Und wieder sehr interessant die Unterschiede: Die F-104 nutzte angeblasene Klappen um mit der niedlichen Tragflaeche ueberhaupt abzuheben. Dazu kompliziertes Fahrwerk. Sie war schwer zu fliegen und verlangte laaaange schoen asphaltierte Pisten. Alles gegensaetzlich zu russischen Forderungen.
Dafuer hatte man 7 Aussenlaststationen, so dass man drei Tanks und 4 Raketen mitnehmen konnte und dazu eine Kanone mit reichlich Bumms (und anfangs reichlich Problemen). Die Russen waeren mit ner F-104 1955 durchaus zufrieden gewesen. Ob die Amis ne MiG-21 1957 akzeptiert haetten? Eher nicht, aber weniger weil das Flugzeug schlecht war sondern weil Air Force ihre eigene (fragwuerdige) Doktrin hatte.

BTW:

Den Amis und anderen kam auch nie über Nacht eine neue Lösung die am nächsten Morgen fertig gebacken war - die mussten genauso testen. Und denke mal die F-104, F-105 oder an die F-102 - an der hat man auch ewig rumgedoktort und war nie zufrieden.

Amis haben die Konfiguration meist vor dem Erstflug eingefroren, die Russen erst zur Serienfertigung. Wieso? Testen war den Russen wesentlich lieber als rumdocktern im Windkanal. Es fehlten mitunter auch die entsprechenden Windkanaele. Vor allem konnten es sich die Russen leisten mehr zu testen. Arbeitskraft kostete wenig. Ne MiG-21 war schnell gebaut. Kein amerikanischer Konzern konnte 3 verschiedene Prototypoen bauen und hinterher einen auswaehlen. Bestenfalls konnte die USAF zwei Auftraege vergeben und spaeter vergleichen. Aber selbst das wurde spaeter selten.

 

[AM72]

Amis haben die Konfiguration meist vor dem Erstflug eingefroren, die Russen erst zur Serienfertigung. Wieso? Testen war den Russen wesentlich lieber als rumdocktern im Windkanal. Es fehlten mitunter auch die entsprechenden Windkanaele. Vor allem konnten es sich die Russen leisten mehr zu testen. Arbeitskraft kostete wenig. Ne MiG-21 war schnell gebaut. Kein amerikanischer Konzern konnte 3 verschiedene Prototypoen bauen und hinterher einen auswaehlen. Bestenfalls konnte die USAF zwei Auftraege vergeben und spaeter vergleichen. Aber selbst das wurde spaeter selten.

Stimmt. Aber die Russen sollten doch eigentlich auch ordentliche Windkanäle gehabt haben - Zagi ?

Die Amis hätten wohl nie eine MiG-21 genommen - eben wegen ihrer ( für mich nicht so fragwürdigen) Doktrien : Die Amis wollten Jäger mit Reichweite. So ein Jäger sollte Bomber begleiten können und oder in Feindesland eindringen, soetwas brauchten sie ja (die Feindbilder waren ja eindeutig )- dafür war die Mig-21 gar nicht konzipiert. Die SU nannte ja soetwas wie die MiG-21 auch ganz treffend "Frontjäger".


Und wieder sehr interessant die Unterschiede: Die F-104 nutzte angeblasene Klappen um mit der niedlichen Tragflaeche ueberhaupt abzuheben. Dazu kompliziertes Fahrwerk.

Die war ja auch von Kelly Johnson - na und von dem war ja so Einiges anders als bei Anderen ;) (positiv gemeint) - ich glaube die Russen hätten am liebsten den Kelly Johnson gehabt :D

 

[radist]

Das mit den angeblasenen Klappen ist ja nun kein "Alleinstellungsmerkmal" für die F-1004, hatte die MiG-21 PFM (SPS) auch, nur eben für die Landung.

radist

 

[Ghostbear]

In einer Präsentation über Have Doughnut, also der Evaluierung der Mig 21 F13 in den USA, habe ich herausgelesen, dass die Amerikaner sehr angetan von dem Flugzeug waren[It is a good, honest aircraft]. Was sie allerdings bemängelten:

*Schlechte Sicht aus dem Cockpit
*Sehr schlechtes Ansprechverhalten des Triebwerks
*Schlechte Formationsflugeigenschaften
*In niedriger Höhe Vibrationen im transsonischen Bereich
*Nachtflug
*Flug in Turbulenzen

Hier noch ein paar abgeschriebene Daten aus meiner Quelle:

• G-Load Factor: 8g
• Max ind. Airspeed: 595kt below 15.000ft; 640kt above 15.000ft
• Max ind. Mach 2.05 without stores, 1.6 with stores
• Strike radius 370 NM with ext. fuel
• Poor forward and rearward visibility / F-4 aquired at 3 - 5 miles range
• Low Q Limit / Below 15.000 limited to .98 Mach or 595kt - severe buffet
• Engine response: extremely slow / Idle to military power takes 14 seconds on the ground
• Formation flight difficult / requires combined use of speedbrakes and throttle movement
• Cockpit noise: extremely low
• Gun sight capabilities: 3.7NM, missile mode; 1.6NM gun. Gun/Missile target tracking impossible over 3g's
• Slow speed the Mig 21 could manoeuver at 115 KIAS
• Easy to Kill / Non-sealing tanks, unprotected engine, light metal structure, high pressure O2 bottles - 85% kill propability
• High longitudinal control forces / Above approx. 510KIAS cannot command a high pitch rate
• High airspeed bleed off at high g / bleed of is excessive but improves turn radius
• Poor directional stability / excessive pilot efford for air to ground tracking in turbulence

Arne bemängelte zwar, dass hier zuviel mit Daten herumgeschmissen wird, aber diese Daten sind sicher noch nicht so publiziert worden und zeigen das Flugzeug aus der Sicht der US Mlitärexperten.

Kernaussage aus Luftkampfsicht ist sicherlich, dass man bei über 3g Probleme mit der Zielerfassung hat und dass die Abnahme der Fluggeschwindigkeit bei hoher g Belastung exessiv ist. Des Weiteren ist zu bemerken, dass die Mig 21 F13 in Bodennähe bis 15.000ft aufgrund von starkem Buffeting nicht über Mach 1 kommt.
Da ich keinen Bock hatte, alles aus der Präsentation abzuschreiben, hab ich nicht erwähnt, dass das Radar gerade mal Basic ist, dafür aber die Wartung und die Ausfallrate des Flugzeugs weit einfacher/besser ist als bei US Mustern.

Mein Fazit:

Der Hauptgegner der Mig21 in Vietnam, die Phantom, ist in fast allen Gesichtspunkten klar überlegen. Man darf sich nur nicht auf einen Kurvenkampf einlassen. Die Vorteile wurden aber durch ein viel komplexeres Gesamtsystem "erkauft", welches in punkto Wartung und Ausbildung einen höheren Anspruch an die Betreiber hatte. Diesem Anspruch wurden die USA in der ersten Zeit ja auch nur bedingt gerecht und die ganzen Vorteile der Phantom durch bessere Ausbildung der Besatzungen und Wartungsmannschaften erst mit der Zeit ausgespielt. Manche Besatzungen kannten am Anfang des Vietnamkrieges ja noch nicht einmal die genauen Waffenparameter ihrer Lenkwaffen. Im Ground Handling wurden auch viele Lenkwaffen unwissentlich unbrauchbar gemacht. Das waren u.a. Faktoren, die die hohe Fehlerrate der Lenkwaffen begünstigten.

So, das war es erst mal. ;) Ich glaube, dass die Amis mit ihrer F4 durchaus sehr glücklich waren....

 

[radist]

Da ich keinen Bock hatte, alles aus der Präsentation abzuschreiben, hab ich nicht erwähnt, dass das Radar gerade mal Basic ist, dafür aber die Wartung und die Ausfallrate des Flugzeugs weit einfacher/besser ist als bei US Mustern.

Danke für die ausführliche Darstellung.
Eine kleine Anmerkung:
Ich weiss nicht, was bei einem Radar "Basic" ist. Das"Radar" der F13 beschränkte sich auf einen Funk-Entfernungsmesser SRD-5 bzw. SRD-5MK

radist

 

[Ghostbear]

Genau das hab ich mit Basic gemeint....:D

 

[Schorsch]

Der Hauptgegner der Mig21 in Vietnam, die Phantom, ist in fast allen Gesichtspunkten klar überlegen. Man darf sich nur nicht auf einen Kurvenkampf einlassen. Die Vorteile wurden aber durch ein viel komplexeres Gesamtsystem "erkauft", welches in punkto Wartung und Ausbildung einen höheren Anspruch an die Betreiber hatte. Diesem Anspruch wurden die USA in der ersten Zeit ja auch nur bedingt gerecht und die ganzen Vorteile der Phantom durch bessere Ausbildung der Besatzungen und Wartungsmannschaften erst mit der Zeit ausgespielt. Manche Besatzungen kannten am Anfang des Vietnamkrieges ja noch nicht einmal die genauen Waffenparameter ihrer Lenkwaffen. Im Ground Handling wurden auch viele Lenkwaffen unwissentlich unbrauchbar gemacht. Das waren u.a. Faktoren, die die hohe Fehlerrate der Lenkwaffen begünstigten.

Stellen wir uns mal die Frage, wie die jeweiligen Luftwaffen die Flugzeuge der anderen Seite gefunden haetten? Ich glaube, so richtig froh waere keiner gewesen ...

Die Begegnung Phantom/MiG-21 ist beispielhaft: Zwar wuerde ich die Phantom als ueberlegen bezeichnen (man darf nicht vergessen, dass die Umstaende den MiGs z. T. in die Haende spielten), aber man kann es auch andersrum sehen. Betrachtet man nicht die reinen Abschusszahlen, sondern den "Bang-for-the-Buck"-Faktor, sprich den Geldwert der abgeschossenen Hardware, dann sind die Amis deutlichst im Hintertreffen. Eine Phantom kostet vorsichtig geschaetzt etwa das drei- bis vierfache einer MiG-21 (wuerde man diese unter volkswirtschaftlich vergleichbaren Bedingungen herstellen). Eine Abschussrate von 4 zu 1 gegenueber der MiG-21 ist jedoch recht schwer zu erreichen.

Die Amis hatten Ende der 50er ein Flugzeug, welches diesen Ansatz aufnahm und einen guenstigen Dogfighter bereitstellte: die F-5. Die Air Force, zu sehr gewoenht an dicke Bugdets und die weiten Nevadas, fand das Flugzeug zu popelig und fragte, wo man denn die ganzen Bomben und Raketen ranhaengen soll. Trotzdem erreichten F-5Es bei Red Flag und Top Gun Abschusszahlen, die gegen ihren Anschaffungspreis gerechnet erstaunlich waren.

Kurz gesagt: Die amerikanischen Entwuerfe spiegeln die volkswirtschaftliche Kraft der USA wieder. Jedoch hat sich der amerikanische Ansatz durchgesetzt, auch bei den Russen, und war schlussendlich einer der vielen Sargnaegel der SU.