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Anfangs der 80er Jahre verfügte die NATO für Schläge der Interdiktionen gegen Boden- und Seeziele über den schweren Jagdbomber Tornado IDS von Panavia. Die USA ihrerseits führten für Interdiktionen den Jagdbomber F-15E Strike Eagle ein, der aus dem Abfangjäger F-15A entwickelt worden war. Die UdSSR wies zur damaligen Zeit nichts Ebenbürtiges auf. Deshalb befahl das Ministerium für Luftfahrt-Industrie 1983 dem Hersteller Suchoi die Entwicklung eines schweren Jagdbombers. Dieser musste eine hohe Manövrierfähigkeit, viele Waffenstationen, Luftkampffähigkeit, eine grosse Geschwindigkeit und einen weitreichenden Einsatzradius aufweisen. Das Kampfflugzeug Su-27 hatte als Vorbild zu dienen. Mit dem neuen Kampfflugzeug sollten die Jagdbomber Su-24 und vielleicht auch die Mittelstreckenbomber Tu-22M von Tupolew ersetzt werden.
Mit der Entwicklung der Elektronik, der Bordkanone, der Lenkwaffen und der Triebwerke wurden verschiedene Standorte in der damaligen Sowjetunion beauftragt. So wurde in Novosibirsk die gepanzerte Kabine erstellt. Im April 1990 fand der Erstflug eines Prototyps mit der Bezeichnung Su-27IB (russische Bezeichnung für Jagdbomber) statt. Im Sommer 1990 verfolgten die Militärs im Westen den Ersteinsatz eines weiteren Prototyps.
Nach dem Zerfall der UdSSR flog im März 1994 eine Su-27IB nonstop von Novosibirsk zur Stadt Shukowski (nahe von Moskau). Dort erhielt die Maschine die Bezeichnung Su-34. 2002 verlangten die russischen Luftstreitkräfte, das Programm zu beschleunigen. 2005 war die Erprobung offiziell abgeschlossen und 2006 erfolgte ein Einsatz mit GLONASS (russische Version von GPS). Das erste einsatzfähige Flugzeug wurde im Dezember 2006 den Luftstreitkräften übergeben. Im Vertrag von 2008 sollten die Streitkräfte 32 Su-34 erhalten. 2012 wurde die Bestellung auf 92 Su-34 erweitert und 2019 wurden 140 Su-34 bestellt. Die russischen Luftstreitkräfte möchten schlussendlich über 200 Su-34 verfügen.
Der schwere Jagdbomber Su-34 dürfte der amerikanischen F-15E Strike Eagle ebenbürtig sein. Im Rumpf sind radarabsorbierende Materialen eingebaut. Das Cockpit hat eine Titanpanzerung. Das Leergewicht des schweren Jagdbombers beträgt 22.5 Tonnen und die maximale Waffenzuladung ist 8.2 Tonnen. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt Mach 1.8. Ohne Zusatztanks wird eine maximale Reichweite von 4’000 km und eine Dienstgipfelhöhe von 14.4 km erreicht. Neben der Kanone können an den 12 Waffenstationen verschiedene Systeme mitgeführt werden. Dazu gehören Luft-Luft-Lenkwaffen, Marschflugkörper, Luft-Boden-Lenkwaffen, ungelenkte und freifallende Bomben, gelenkte Bomben, Nuklearwaffen, Störbehälter und Zusatztanks. Mit GLONASS wird mit den Luft-Boden-Lenkwaffen und den Bomben eine hohe Genauigkeit erreicht.
Schrittweise sollen Kampfflugzeuge Su-17, Su-24, MiG-27 und Tu-22M durch Su-34 ersetzt werden. Die NATO bezeichnet die Su-34 als Fullback. Am schweren Jagdbomber sollen Algerien, Syrien und der Iran interessiert sein. Seit September 2015 bombardieren russische Su-34 in Syrien Bodenziele. Im syrischen Krieg haben die schweren Jagdbomber ihre hohe Einsatzfähigkeit demonstriert. Die Flotte der Su-34 gilt heute als die Sperrspitze der russischen Streitkräfte.