Luftfahrt und Flugzeugtechnik - Heinrich-Heine-Gymnasium

Selbst gestellte Aufgabe
zum Thema: Luftfahrt und Flugzeugtechnik
Von Sebastian Friemel

Inhalt
Gliederung:
„Der Traum vom Fliegen“ (Seite 2)
Geschichte der Luftfahrt von den ersten Flugversuchen bishin zu modernsten
Flugzeugen:
Mythen und Legenden über die Fliegerei (Seite 2 - 3)
Welche Vorstellung vom Fliegen hatte man im Mittelalter und der Renaissance?
(Seite 3)
Zeitliche Entwicklung von der Renaissance bis heute (Seite 3 - 6)
Voraussetzungen zur Flugtauglichkeit eines Flugzeuges:
Welche physikalischen Gesetzmäßigkeiten sind bei Flugzeugen zu beachten?
(Seite 6 - 10)
Bau eines Flugzeuges:
Welche Bauweisen gibt es bei Flugzeugen und welche davon ist die gängigste?
(Seite 10 - 11)
Aus welchen Teilen besteht ein Flugzeug und wozu dienen sie? (Seite 12 - 13)
Was muss beim Bau eines Flugzeuges beachtet werden? (Seite 14)
Flugsicherheit:
Wie sicher ist das Fliegen mit dem Flugzeug wirklich? (Seite 15)
Was versteht man unter Wartung und Instandhaltung und worauf wird dabei
geachtet? (Seite 15 - 16)
Was ist Luftraumüberwachung und wie funktioniert diese? (Seite 17)
Was macht eigentlich die Flugsicherung? (Seite 17 - 18)
Zusammenfassung (Seite 18)
Seite 1

Der Traum vom Fliegen
Ein Airbus A380 rollt langsam auf die Runway (Startbahn). Noch ist alles ruhig, die
Triebwerke laufen im Leerlauf, der Pilot bereitet sich auf den Start vor. Doch dann,
nach der Startfreigabe des Towers geht es los. Der Pilot stellt die Schubregler auf
vollen Schub, es fängt an zu dröhnen und langsam und schwerfällig setzt sich das
Flugzeug in Bewegung. Noch steht der monströse Rumpf auf festem Boden und rast
mit 260 km/h auf das Roll-bahnende zu. Doch dann passiert es: Die Spitze steigt gen
Himmel während sich das Heck in Richtung Boden absenkt, und dann hebt es ab.
560 Tonnen Metall, Kunststoff und Elektronik steigen auf in die Luft. Das Ziel: Jede
beliebige Großstadt auf diesem Planeten.
Für viele Menschen von heute scheint es fast selbstverständlich, dass ein Flugzeug
fliegt.
Täglich wird das Flugzeug von Millionen von Touristen und Geschäftsleuten genutzt,
und Unglücke sind so gut wie ausgeschlossen. Doch geht man von heute aus in der
Zeit zurück und dabei der Frage nach, „Warum fliegen Flugzeuge überhaupt?“, so findet
man einen Jahrhunderte andauernden Prozess der Forschung und Entwicklung im
Flugzeugbau, basierend auf dem „Traum vom Fliegen“, den es schon seit Anbeginn
der Menschheit gibt.
Erst im 20. Jahrhundert nach Christi Geburt war es Wissenschaftlern möglich geworden,
ein motorisiertes und flugfähiges Flugzeug zu bauen. Doch:
Wie ist das möglich?
Mythen und Legenden über das Fliegen
Wir gehen zurück in das Jahr 2258 – 2208 vor Christi Geburt. Dort nahm die Geschichte
des Fliegens ihren Anfang mit dem
chinesischen Kaiser Shun, der laut der
Legende die Kunst erlangte, zu fliegen
wie ein Vogel. Auch in den Schriften
der meisten Religionen sind Flugschilderungen
zu finden, wie beispielsweise
in der Bibel. Dort ist nachzulesen, dass
Jesus Christus vierzig Tage nach seiner
Auferstehung auf einer Wolke gen
Himmel fuhr (Christi Himmelfahrt).
In der „Ramajana“ (ein hinduistisches
Heldenepos) wird vom Himmelswagen
Pushpaka erzählt, der, von Menschen
gesteuert, wie ein Pfeil durch die Lüfte flog. Oder vom Affen Hanuman, Minister
des Affenkönigs Sugriva, dessen Sprünge so hoch gewesen seien, dass er sogar die
Wolken zur Seite schob. Hanuman wird noch heute in Teilen Indiens als Gott verehrt.
Auch in den Religionen der Azteken in Mexiko und der nordamerikanischen Indianer
spielt das Fliegen eine wichtige Rolle. Die Babylonier stellten Löwen, Stiere und
auch Menschen mit Flügeln dar.
In unserer Kultur ist die Geschichte von Dädalus und dessen Sohn Ikarus zum Inbegriff
des Traumes vom Fliegen geworden. Nach dem griechischen Mythos waren
Seite 2

Dädalus und Ikarus auf Kreta gefangen genommen und sahen ihren einzigen Fluchtweg
durch die Luft. Darum baute Dädalus Fluggeräte aus Adlerschwingen. Doch die
Geschichte nimmt mit dem Absturz von Ikarus ins Ikarische Meer (das seither seinen
Namen trägt) einen tragisches Ende.
Welche Vorstellung vom Fliegen hatte man im Mittelalter?
Das Mittelalter, eine Zeit, die nach der Phantasie der Menschen zu Urteilen geradezu
eine Blütezeit der Geschichte der Fliegerei war. Hexen, Geister, Luftgeister, Feen,
Engel und Dämonen durchquerten den Luftraum. Das Fliegen galt als etwas Übernatürliches,
das nicht für den Menschen geeignet war. Insbesondere Hexen, die „bösen
Zauberweiber“, bezahlten für die angebliche Fliegerei mit ihrem Leben. Da reichten
schon die Zeugenaussagen bösartiger Nachbarn aus, um ein Urteil zu vollstrecken.
Im „Hexenhammer“, einer Schrift der päpstlichen Inquisitoren Heinrich Institoris und
Jakob Sprenger aus dem Jahre 1487, wurden ihre angeblichen Flüge bis ins Detail
beschrieben. Dr. Johannes Faustus, ein Magier aus Schwaben, über den es schon zu
seinen Lebzeiten einige Sagen und Legenden gab, wurde durch Totenbeschwörung
und einem Flugversuch in Venedig zu einem Gesprächsthema der damaligen Zeit. Die
ursprüngliche Gestalt eines Scharlatans entwickelte sich nach seinem Tod durch ein
Volksbuch und andere literarische Verarbeitungen mehr und mehr zu einer tragischen,
mit dunklen Mächten verstrickten Figur, die auch von Johann Wolfgang von Goethe
zu einem Schauspiel verarbeitet wurde. Darin wurde der alte Stoff über den Magier,
der sich über alle Gesetze hinwegsetzt und einen Pakt mit dem Teufel schließt, verarbeitet.
Noch dazu gibt es Entwürfe Leonardo DaVincis über verschiedene Fluggeräte,
unter anderem über den ersten Helicopter. Zwar war keines der Fluggeräte auch flugtauglich,
aber die kreativen Ansätze und insbesondere die ingenieurwissenschaftliche
Methodik hatten Pionierwert, wobei da Vinci mit seinen Gedanken zur Luftfahrt „der
Zeit weit voraus“ war. Erst Ende des 19. Jahrhunderts wurden da Vincis Entwürfe
wieder entdeckt, hatten aber keinen bahnbrechenden Einfluss auf die Entwicklung
der ersten Flugzeuge. Es wird allerdings vermutet, dass der Augsburger Schuhmacher
Salomon Idler über Leonardos Pläne verfügte, als er seinen Flugapparat baute.
Zeitliche Entwicklung von der Renaissance bis heute
Seit der Renaissance gab es eine Reihe neuer Flugzeuge und Hubschrauber, die über
Jahrhunderte hinweg von verschiedenen Menschen entwickelt, gebaut und getestet
wurden. Dazu kamen die ersten teilweise flugfähigen
Fluggeräte, die nicht in Sagen sondern in
der Realität existierten. Geprägt wurde diese Zeit
durch Flugpioniere wie beispielsweise Otto Lilienthal
oder die berühmten Brüder Wright, die
bekanntesten Pioniere dieser Zeit. Doch das sind
nur 3 Menschen von vielen. 1784 bauten die Franzosen
Launoa und Biénvenue einen frühen flugfähigen
Modellhubschrauber mit Doppelrotor. Sir
Seite 3

George Cayley modifizierte das Modell 1796. Dies waren die ersten bekannten, zugegebenermaßen
primitiven flugfähigen Modellhubschrauber mit gegenläufig koaxialen
Rotoren (Zwei gegenläufig übereinander liegende Rotoren (bei Hubschraubern). Sie
wurden mit einem Drillbogen angetrieben, eine Steuerung war nicht vorgesehen. 1842
baute der Engländer W. H. Phillips den ersten flugfähigen Modellhubschrauber mit
Blattspitzenantrieb. 1874 entwarfen Fritz und Wilhelm Achenbach den ersten einrotorigen
Hubschrauber mit Heckrotor zum Drehmomentausgleich. Es gab davon aber
kein flugfähiges Modell.
1810 bis 1811 konstruierte Albrecht Ludwig Berblinger, der Schneider von Ulm, seinen
ersten flugfähigen Gleiter, führte ihn jedoch der Öffentlichkeit über der Donau
unter ungünstigen Verhältnissen (Abwind) vor und stürzte unter dem Spott der Leute
in den Fluss. Heute geht man davon aus, dass es sich bei seinem Apparat um einen
erprobten und flugfähigen Hängegleiter handelte.
Der Flugpionier Otto Lilienthal hingegen führte seit 1891 erfolgreiche Gleitflüge nach
dem Prinzip „schwerer als Luft” durch und unterschied sich von zahlreichen Vorläufern
dadurch, dass er nicht einen einzelnen Flug versuchte, sondern nach ausführlichen
theoretischen und praktischen Vorarbeiten deutlich über 1.000 mal gesegelt ist.
Die aerodynamische Formgebung seiner Tragflügel erprobte er auf seinem „Rundlaufapparat”,
der von der Funktion her ein Vorgänger der modernen Windkanäle war. Otto
Lilienthal war auch der erste, der erkannte, dass Auftrieb und Vortrieb voneinander
unabhängig zu betrachten sind.
Doch Ausschlaggebend für die Entwicklung der Luftfahrt war wohl die Leistung der
Brüder Wright dessen herausragende Leistung darin bestand, als erste ein Flugzeug
gebaut zu haben, mit dem ein erfolgreicher,
andauernder, gesteuerter
Motorflug möglich war, und
diesen Motorflug am 17. Dezember
1903 auch durchgeführt zu haben.
Darüber hinaus haben sie ihre Flüge
genauestens dokumentiert und
innerhalb kurzer Zeit in weiteren
Flügen die Tauglichkeit ihres Flugzeuges
zweifelsfrei bewiesen.
Von herausragender Bedeutung ist,
dass Orville Wright bereits 1904 mit
dem Wright Flyer einen gesteuerten
Vollkreis fliegen konnte. Am Rand
sei bemerkt, dass der Wright Flyer dem Typ nach ein „Canard“ war, sich also die Höhensteuerung
vor dem Haupttragwerk befand.
Diese Zeit war der wohl wirklich wichtigste Zeitabschnitt in der Geschichte der Luftfahrt,
da man damals bis heute aus den gescheiterten Flugversuchen Lehren gezogen
hat und durch Forschung und Weiterentwicklung die Technik der Flugzeuge optimierte.
Otto Lilienthal schrieb 1894 zum von ihm geschätzten Sozialethiker Moritz von
Egidy in einem Brief: „Die gegenseitige Absperrung der Länder, der Zollzwang und
die Verkehrserschwerung ist nur dadurch möglich, dass wir nicht frei wie der Vogel
auch das Luftreich beherrschen.... . Die Grenzen der Länder würden ihre Bedeutung
verlieren, weil sie sich nicht mehr absperren lassen, ...“.
Seite 4

20 Jahre später, am Anfang des 1. Weltkrieges, wurde klar, dass sich Flugzeuge optimal
als Waffen einsetzen lassen, und man fing an, Flugzeuge für diese Zwecke zu
bauen. Zuerst handelte es sich bei diesen Fluggeräten um Beobachtungsflugzeuge, zur
Überwachung feindlicher Gebiete. Doch später fing man an, diese Flugzeuge als Waffen
zu verbessern indem man zuerst die Beobachter mit Maschinengewehren ausrüstete.
Später wurden Bordmaschinengewehre mit dem Flugzeugantrieb mit Hilfe eines
Unterbrechergetriebes synchronisiert, damit man mit der Waffe durch den eigenen
Propellerkreis auf den Gegner schießen konnte, ohne dabei den Propeller zu beschädigen.
Das war die Geburt eines für den Luftkrieg tauglichen Jagdflugzeuges. Später
jedoch wurden aus diesen Flugzeugen Granaten, Flechettes und später erste Sprengund
Brandbomben zunächst über feindlichen Linien und später auch auf Fabriken und
Städten abgeworfen. Um schließlich mobiler zu sein und den Piloten eine gewisse
Sicherheit zu geben, wurden Flugzeugträger und Fallschirme erfunden.
Doch nach dem Krieg mussten Flugzeughersteller um ihr Überleben kämpfen, da nicht
mehr so viele Militärflugzeuge gebraucht wurden. Dies traf Europa besonders, denn
dort sind viele Flugzeughersteller in Konkurs gegangen, und die Branche sah den
einzigen Ausweg aus der Misere mit der Einführung der komerziellen zivilen Luftfahrt.
Dadurch entstanden neue zivile Dienste und Luftfahrtgesellschaften, in Europa
sowohl in den USA. Die wohl bekanntesten Flugzeuge dieser Zeit sind die Junkers F
13, die Junkers G 38, die Dornier-Wal, die Handley Page H.P. 42 und die Junkers Ju
52/3m.
Doch damit kamen immer neue Herausforderungen auf die Entwickler zu. Angefangen
hat es mit der Luftpost, die es allerdings bereits im Krieg gab, nur stark ausgebaut
wurde. Nach dem Krieg dann waren die Herausforderung die Langstreckenflüge, vor
allem die Überquerung des Atlantiks spielte dort eine bedeutende Rolle. Eine Aufgabe,
die einige Menschenleben kostete, bis schließlich eines von drei in Neufundland
gestarteten Flugzeuge nach 11 Tagen am 27. Mai 1919 diese Aufgabe mit der sicheren
Landung in Lissabon bewältigte. Die erfolgreiche Bewältigung des Atlantik-Fluges
zeigte, dass es möglich ist, den Atlantik zu überqueren. Nun war die Aufgabe, die
Überquerung in weniger Zeit zu schaffen, was den britischen Piloten Captain John
Alcock und Lieutenant Arthur Whitten Brown vom 14. -15. Juni 1919 beim ersten
Nonstop-Flug über den Atlantik gelang.
Weitere Herausforderungen entstanden nach und nach bei der Entwicklung verschiedener
Flugzeugtypen, wie dem Katapultflugzeug. Noch dazu kamen die Optimierung
der Flugnstrumente und der Funknavigation. Erste flugtaugliche Hubschrauber wurden
entwickelt, und in den späten 30er Jahren folgten die ersten Höhenflugzeuge, die
Höhen von 12.000 Metern problemlos übersteigen konnten. Doch dann galt es, Flugzeuge
effizienter und schneller zu machen. Dazu mussten neue Antriebssysteme her.
Die Lösung dafür waren die Erfindungen des Flüssigkeitsraketenantriebes und des
Strahltriebwerks, welches heute für die meisten Flugzeuge verwendet wird. Später
folgten dann weitere Optimierungen in der Sicherheit, wie mit dem Radar und dem
Autopiloten. Dann folgte der Überschallflug. Doch die zivile Luftfahrt galt zu diesen
Zeiten noch denen. die es sich leisten konnten, denn fliegen war sehr teuer. Nach dem
Zweiten Weltkrieg war die Aufgabe, das Fliegen auch den normalverdienenden Menschen
zu ermöglichen, was dazu führte,dass Flugzeuge in größerem Umfang produziert
werden mussten und vor allem mehr Platz für mehr Passagiere bieten mussten.
Das sorgte dafür, dass bis heute Passagierflugzeuge mit einer Länge von bis zu 75
Metern gebaut wurden, was wiederum zu einem starken Ausbau der Flughafenka-
Seite 5

pazitäten führte, um Passagierzahlen von mehreren Tausend Menschen pro Tag, die
an-, ab- und durchreisen, abzufertigen. Außerdem mussten die Runways lang, und
breit genug sein, damit ein Flugzeug keine Probleme beim Start oder bei der Landung
bekommt. Noch dazu kamen die durch die wachsende Größe der Flugzeuge auftretenden
Probleme, wie man ein Flugzeug dieses Gewichtes in die Luft erhoben bekommt.
Welche Voraussetzungen gelten für den Bau derartiger Flugzeuge und wie werden sie
gebaut?
Voraussetzungen zur Flugtauglichkeit eines Flugzeuges:
Welche physikalischen Gesetzmäßigkeiten sind bei Flugzeugen zu beachten?
Als entscheidende Begriffe der Flugzeugtechnik gelten die Begriffe Auftrieb und Vortrieb.
Doch auch andere Punkte spielen eine große Rolle für den physikalischen Aufbau
eines Flugzeuges. Auch das Gewicht des Flugzeuges spielt eine entscheidende
Rolle, denn davon hängt die Tragflächengröße und die nötige Vortriebskraft, die von
den Triebwerken gegeben wird, ab. Denn Auftriebskraft und Vortriebskraft sind von
jeweiligen Gegenspieler, der Gewichtskraft und der Rollreibung (bei Bodenkontakt)
oder Luftwiderstand (bei Bodenkontakt, sowie in der Luft).
Der Auftrieb wird beim Starrflügelflugzeug – und wenn man die Rotoren eines Drehflüglers
als rotierende Tragflächen betrachtet, auch beim Drehflügler – einerseits durch
die Form des Flügelprofils, andererseits durch den Winkel zwischen der anströmenden
Luft und der Flügelebene (der Profilsehne), den sogenannten Anstellwinkel (angle of
attack), bestimmt. Durch Erhöhung des Anstellwinkels bei konstanter Fluggeschwindigkeit
steigt der Auftrieb proportional, dies trifft bei der Besonderheit des Überschallfluges
allerdings nicht zu. Im unbeschleunigten Horizontalflug ist die Auftriebskraft
gleich der Gewichtskraft, im Steigflug, Kurvenflug oder bei Abfangmanövern hingegen
ist die Auftriebskraft größer als die Gewichtskraft. Auch der Rumpf kann einen
gewissen Anteil des Auftriebs erzeugen. Bei den Lifting Body (Tragrumpf) genannten
Flugzeugen ist der Rumpf aerodynamisch so geformt, dass er den Hauptanteil des
Auftriebs übernimmt.
Um sich hingegen vorwärts zu bewegen, muss das Luftfahrzeug mittels des Antriebs
Vortrieb erzeugen, um den Widerstand, der die freie Vorwärtsbewegung hemmt, zu
überwinden. Der Luftwiderstand eines Luftfahrzeuges ist zum einen vom Formwiderstand,
bedingt durch die Reibung der Luft am Körper des Luftfahrzeuges und zum
anderen vom Auftrieb abhängig.
Seite 6

Der vom Auftrieb F a
abhängige, „induzierte” Teil des Luftwiderstands wird induzierter
Widerstand genannt. Während sich die parasitäre Widerstandsleistung (Formwiderstandsleistung)
mit zunehmender Fluggeschwindigkeit in 3. Potenz der Geschwindigkeit
vergrößert, verringert sich die induzierte Widerstandsleistung umgekehrt
proportional. Der resultierende Gesamtwiderstand führt während des Fluges zu einem
Energieverlust, der durch Energiezufuhr (Treibstoff, Sonnen- oder Windenergie) ausgeglichen
werden muss, um den Flug fortzusetzen. Ist die zugeführte Energie größer
als der Gesamtwiderstand, wird das Luftfahrzeug beschleunigt. Diese Beschleunigung
kann auch in Höhengewinn umgesetzt werden (Energieerhaltungssatz).
Maßgeblich für die aerodynamische Qualität eines Luftfahrzeugs ist sowohl ein günstiger
Widerstandsbeiwert (c w
-Wert), wie auch das Verhältnis vom Widerstandsbeiwert
c w
zum Auftriebsbeiwert c a
, die Gleitzahl E. Den Zusammenhang zwischen
dem Widerstandsbeiwert und dem Auftriebsbeiwert eines bestimmten Flügelprofils
und damit dessen aerodynamische Charakteristik nennt man die Profilpolare, dargestellt
im Polardiagramm nach Otto Lilienthal.
Daraus ergibt sich folgende Auftriebsformel
F a
= c a
• q • A
sowie die Widerstandsformel
F w
= c w
• q • A ,
wobei c a
und c w
die Beiwerte von Auftrieb und Widerstand sind, q der Staudruck, der
abhängig von Geschwindigkeit und Luftdichte ist, und A die Bezugsfläche ist.
Die Auftriebskraft entspricht der vertikalen Beschleunigung ∆vvert/t einer über und
unter der Tragfläche angenommenen Luftmasse mLuft Im Horizontalflug gleicht diese
Luftmassenbeschleunigung der (hier als konstant angenommenen) auf das Flugzeug
wirkenden Schwerkraft:
m Flugzeug
• g = m Luft
• (∆v vert
/t) = konstant.
Seite 7

Der durchquerten Luftmasse wird durch die vertikale Beschleunigung kinetische
Energie zugeführt.
Daraus lässt sich die für die Auftriebserzeugung nötige Antriebsleistung P bestimmen:
P= ∆E / ∆t
wobei
∆E = ∫1/2 v 2 dm Luft
m Luft
= ∫dm Luft
ist hierbei die Masse der abgelenkten Luft, v (variabel im Feld)
die Geschwindigkeit, auf die sie beschleunigt wird. Die Werte der Geschwindigkeit
im Feld v sind proportional der zur Auftriebserzeugung nötigen vertikalen Geschwindigkeitsänderung
∆v vert
.
Die Masse der abgelenkten Luft m Luft
pro Zeiteinheit t ist abhängig von ihrer Dichte,
von der Größe (Fläche) der Tragflächen und von der Fluggeschwindigkeit: je schneller
das Flugzeug fliegt, umso mehr Luft wird in derselben Zeit abgelenkt. Die Beschleunigung
der abgelenkten Luftmasse ist abhängig von der Fluggeschwindigkeit
und vom Anstellwinkel der Tragfläche. Bei konstanter Luftdichte, Tragflächengröße
und gleichbleibendem Anstellwinkel ist die Auftriebskraft proportional zum Quadrat
der Fluggeschwindigkeit: denn sowohl die abgelenkte Luftmasse pro Zeiteinheit als
auch deren vertikale Beschleunigung wachsen proportional mit der Fluggeschwindigkeit.
Um den Horizontalflug beizubehalten, wird der Anstellwinkel der Tragflächen
der Fluggeschwindigkeit angepasst:
Bei doppelter Fluggeschwindigkeit genügt nach Gleichung 1 ein Viertel des ursprünglichen
Anstellwinkels (somit die halbe Vertikalbeschleunigung, bei doppelter, abgelenkter
Luftmasse pro Zeit), um die Schwerkraft auszugleichen.
Da aber nach Gleichung 2 die Ablenkungsgeschwindigkeit in die dafür benötigte Antriebsleistung
quadratisch eingeht, ist die für die Auftriebserzeugung benötigte Leistung
umgekehrt proportional zur Fluggeschwindigkeit sowie zur Größe der Tragflächen:
je höher die Fluggeschwindigkeit oder je größer die Tragflächen, desto geringer
die für den Auftrieb benötigte Antriebsleistung. Man kann sich diese auf den ersten
Blick überraschende Tatsache durch die Vorstellung veranschaulichen, dass der
durchquerte Luftstrom mit zunehmender Geschwindigkeit „härter“ wird und deshalb
„besser trägt“.
Allerdings lässt sich der Auftrieb eines Flugzeuges auch sehr leicht durch ein Experiment
erklären. Nimmt man sich ein dünnes Blatt Papier und faltet an der Vorderseite
eine Kante in das Papier. Hält man anschließend das Papier mit zwei Fingern an der
Kante fest und bläst kräftig über die Oberfläche, flattert das vorher senkrecht herunterhängende
Blatt waagerecht im Luftstrom. Die Luft strömt mit hoher Geschwindigkeit
Seite 8

über das Papier. Der Luftdruck, der auf allen Gegenständen um uns herum lastet, also
auch auf das Blatt Papier drückt, wird damit geringer. Es entsteht über dem Papierblatt
ein Unterdruck, der das Blatt nach oben saugt. Die Luft strömt mit hoher Geschwindigkeit
über das Papier. Der Luftdruck wird damit geringer. Es entsteht über dem Papierblatt
ein Unterdruck, der das Blatt nach oben saugt.
Genauso ist es bei einem Flugzeug.
Durch den gewaltigen Schub der Triebwerke bewegt sich das Flugzeug vorwärts. Dabei
wird der Fahrtwind gegen die Flügel gepresst. Da die Flügel auf der Oberseite
stärker gewölbt sind als auf der Unterseite, muss der Fahrtwind auf dem Weg über den
Flügel eine längere Strecke zurücklegen als unter dem Flügel. Er muss oben schneller
fließen, wenn er gleichzeitig mit dem unteren Luftstrom an der Hinterkante des Flügelprofils
ankommen will. Und dort, wo Luft schneller fließt, entsteht ein Unterdruck.
Fließt die Luft schnell genug, bildet sich schließlich ein großer Unterdruck an der
Flügeloberseite, der stark genug ist, das Flugzeug in die Höhe zu saugen. Auf der Gegenseite
ist ein Überdruck auf der Unterseite der Tragfläche zu verzeichnen, der das
Flugzeug anhebt. Doch dabei gibt es ein Problem:
Flugzeuge steigen immer in einem bestimmten Winkel zur Horizontale an, und dabei
könnte die an den Flügeln vorhandene Luftströmung abreißen, was zur Folge hätte,
dass ein Flugzeug abstürzen kann. Dies ist bei einer zu steilen Aufrichtung des Flugzeugs
die Gefahr. Aus diesem Grund werden so genannte Vorflügel ausgefahren, die
genau das verhindern sollen, indem die Luftströmung durch das Absenken der Vorflügel
über die Oberseite des Tragflügels noch erreicht und dort für den notwendigen
Unterdruck sorgen kann.
In den Flugkurven wirkt die Neigung des Flugzeuges in eine bestimmte Richtung
(seitwärts) der Trägheit eines Flugzeuges und der sich darin befindlichen Gegenstände
entgegen. Fliegt man eine Linkskurve, neigt sich der Linke Flügel nach unten, fliegt
man eine Rechtskurve, neigt sich der Rechte Flügel nach unten. Je nach Weite einer
Kurve neigt sich das Flugzeug unterschiedlich stark, die Trägheit wirkt damit wie aufgehoben,
doch entsteht dabei eine höhere Last auf den Tragflügeln. Die Elastizität der
Tragflügel verhindert dabei das Abbrechen der Tragflügel. Das Prinzip der Neigung
in den Kurven ist gut mit einem Sturm zu vergleichen. Solange starker Wind herrscht,
lehnt man sich in die entgegengesetzte Richtung, um zu vermeiden, dass man umfällt.
Überträgt man dieses Prinzip auf das Flugzeug, lässt sich feststellen, dass die
Prinzipien gleich funktionieren. Würde ein Flugzeug sich in der Kurve nicht neigen,
würde es wie ein Mensch aus der Kurve kippen. Die Geschwindigkeit eines Flugzeuges
spielt auch eine wichtige Rolle in der Luftfahrt. Es gibt mehrere unterschiedliche
gemessene Geschwindigkeiten, die angezeigte Geschwindigkeit (indicated air speed,
IAS), die kalibrierte Geschwindigkeit (calibrated air speed, CAS), das ist die um den
Instrumentenfehler korrigierte IAS, die wahre Geschwindigkeit (true air speed, TAS),
das ist die um die Luftdichte in größerer Flughöhe korrigierte CAS, die Geschwindigkeit
über Grund (ground speed, GS), diese ist die um den Wind korrigierte TAS, die
Equivalenzgeschwindigkeit (equivalent air speed, EAS) ist die um die Kompressibilität
korrigierte TAS und die Mach-Zahl (mach number, MN) ist eine EAS, ausgedrückt
durch ein Vielfaches der Schallgeschwindigkeit.
Der Flugzeugführer bekommt über seinen Fahrtmesser die Geschwindigkeit gegenüber
der umgebenden Luft angezeigt. Diese wird aus statischem und dynamischem
Druck am Druckrohr des Fahrtmessers ermittelt. Diese angezeigte Geschwindigkeit
ist von der Luftdichte und somit der Flughöhe abhängig. Die IAS ist maßgeblich für
Seite 9

den Auftrieb und hat daher die größte Bedeutung für die Piloten. In modernen Cockpits
jedoch wird die IAS rechnerisch um den Instrumentenfehler korrigiert und als
CAS angezeigt. Die Geschwindigkeit eines Flugzeugs ist Abhängig von bestimmten
Faktoren wie der Flughöhe und der Windrichtung sowie der Windgeschwindigkeit
(bei der wahren Geschwindigkeit). Je höher ein Flugzeug fliegt, desto dünner ist die
Luftdichte außerhalb des Flugzeuges. Da die Triebwerke aber eine bestimmte Menge
Luft brauchen und diese auch anziehen, muss eine größere Strecke in derselben Zeit
geflogen werden. Da die Luftdichte in 12.000 Metern Höhe sehr dünn ist, muss ein
Flugzeug auch selbstverständlich eine sehr große Strecke in kurzer Zeit zurücklegen,
um keine Schubkraft zu verlieren und nicht aus zu fallen. Daher kommt die hohe
angezeigte Geschwindigkeit der Flugzeuge. Das erklärt auch zum einen die Flughöhe.
Das Flugzeug überwindet mit wenig Verbrauch in kurzer Zeit große Distanzen.
Die Flughöhe ist allerdings noch von weiteren Faktoren abhängig. Die geografischen
Gegebenheiten spielen dabei noch eine starke Rolle, denn in diesen Höhen muss das
Flugzeug keine Umwege in Kauf nehmen, die durch natürliche Hindernisse, wie Gebirge
gegeben sind. Noch dazu würde ein Flugzeug, sollte es im Tiefflug fliegen, zu
einer enormen Lärmbelästigung werden und würde im schlimmsten Falle sämtliche
Hausdächer durch die starke Schubkraft und die darauf folgenden Luftwirbel abreißen.
Es dürfte demnach nicht einmal eine Stadt oder ein Dorf überqueren, und das
ist bei sehr hohen Geschwindigkeiten unmöglich. Es gibt ebenfalls aerodynamische
Voraussetzung, die zu Verringerung des Luftwiderstandes dienen. Da durch steigenden
Luftwiderstand der Verbrauch steigt, werden alle Außenteile so rund wie möglich
gestaltet und Teile wie das Fahrwerk und Griff zum Öffnen von Klappen während des
Fluges in den Rumpf eingelassen, um unnötigen Treibstoffverbrauch zu vermeiden.
Jedes Flugzeugteil muss dafür ausgerichtet sein, der Aerodynamik zu dienen und so
leicht und stabil wie nur möglich zu sein. Das heutige Aussehen hat das Flugzeug
einer Entwicklung zur Optimierung mit Hinblick auf die Aerodynamik, Belastbarkeit
und Gewicht zu verdanken.
Bau eines Flugzeuges:
Welche Bauweisen gibt es bei Flugzeugen und welche davon ist die gängigste?
Beim Bau eines Flugzeuges wird vor allem auf Gewicht und Belastbarkeit geachtet.
Die Werkstoffe für Flugzeuge sollten eine möglichst große strukturelle Festigkeit
besitzen, damit das Gewicht des Flugzeuges möglichst klein gehalten werden kann.
Grundsätzlich eignen sich besonders Stähle, Leichtmetalle, Holz, Papier, Gewebe und
Kunststoffe für den Flugzeugbau. Während Holz bis zu mittleren Größen sinnvoll angewendet
worden ist, wird heute im Flugzeugbau allgemein der Metall- und Verbundbau,
bei dem verschiedene Materialien so kombiniert werden, dass sich ihre Eigenschaften
jeweils optimieren, bevorzugt. Strukturen an Flugzeugen lassen sich durch
verschiedene Bauweisen realisieren. Es kann zwischen vier Bauweisen unterschieden
werden, der Holzbauweise, Gemischtbauweise, Metallbauweise und FVK-Bauweise
(Faser-Verbund-Kunststoff-Bauweise). Bei der Holzbauweise baut man ein hölzernes
Grundgerüst aus Längsgurten und Spanten. Für die Tragfläche werden ein bis zwei
Holmen, an denen im rechten Winkel vorne und hinten die so genannten Rippen angeleimt
sind. Die Rippen geben dem Flügel die richtige Form. Vor dem Holm ist der
Flügel mit dünnen Sperrholz beplankt. Sie verhindert, dass sich der Flügel beim Flug
Seite 10

parallel zum Holm verdreht. Hinter dem Holm ist Flügel mit einem Stoff aus Baumwolle
oder speziellem Kunststoff bespannt. Dieser Stoff wird auf dem Holm oder der
Torsionsnase und an der Endleiste, die die Rippen an der Flügelhinterkante verbindet,
festgeklebt und mit Spannlack bestrichen. Spannlack zieht sich beim Trocknen zusammen
und sorgt so dafür, dass die Bespannung straff ist. Bei Motorflugzeugen muss
der Stoff zusätzlich noch an den Rippen festgenäht werden. Modernere Bespannstoffe
aus Kunststoff ziehen sich beim Erwärmen zusammen, sie werden zum Spannen gebügelt.
In die oberen Spannlackschichten wird bei Motorflugzeugen Aluminiumpulver
als UV-Schutz eingemischt. Doch die Holzbauweise ist in ihrer ursprünglichen Weise
bereits veraltet. Die Gemischtbauweise hingegen ist eine Mischung aus Holz- und
Metallbauweise. Üblicherweise besteht hierbei der Rumpf aus einem geschweißten
Metallgerüst, das mit Stoff bespannt ist, während die Flügel wie in der Holzbauweise
gebaut sind. Es gibt allerdings auch Flugzeuge, deren Tragflächen ebenfalls aus einem
bespannten Metallgerüst bestehen. Der Grundaufbau aus Holmen und Rippen unterscheidet
sich aber nur durch die verwendeten Materialien von der Holzbauweise.
Die Metallbauweise ist im Gegensatz dazu bei Motorflugzeugen die gängigste Bauweise.
Der Rumpf besteht aus einem verschweißten oder vernieteten Metallgerüst,
das außen mit Blech beplankt ist. Die Tragflächen bestehen aus einem, bei großen
Flugzeugen auch mehreren, Holmen, an die die Rippen angenietet oder angeschraubt
sind. Die Beplankung besteht wie beim Rumpf aus dünnem Blech. Die Metallbauweise
wird seit einigen Jahren zunehmend durch die Faser-Verbund-Kunststoff-Bauweise
(FVK-Bauweise) verdrängt. Das Flugzeug besteht aus Matten, meistens Gewebe aus
Glas-, Aramid-, oder Kohlefasern, die in Formen gelegt, mit Kunstharz getränkt und
anschließend durch Erhitzen ausgehärtet
werden. An den Stellen
des Flugzeuges, die viel Energie
aufnehmen müssen wird zusätzlich
ein Stützstoff, entweder
Hartschaumstoff oder eine Wabenstruktur
eingeklebt. Auch hier
wird nicht auf Spanten im Rumpf
und Holme in den Tragflächen
verzichtet. Im Großflugzeugbau
werden zurzeit Kombinationen
aus Metallbauweise und FVK-
Bauweise hergestellt. Das bekannteste
Beispiel hierfür ist das
Großraumflugzeug Airbus A380.
Doch:
Seite 11

Aus welchen Teilen besteht ein Flugzeug und wozu dienen sie?
Ein Flugzeug wird aus sehr vielen, in unterschiedlichen Luftwerften und Fabriken
zusammengebauten Einzelteilen zusammengesetzt. Bei der Außenhülle geht es darum,
den Aufbau so einfach wie möglich zu halten. Das heißt, dass die einzelnen
Rumpfsegmente, Höhen- und Querruder, sowie die Tragflächen bereits vor dem Bau
als Einzelteile zusammengebaut werden und später zum Großen und Ganzen zusammengesetzt
werden. Der Rumpf des Flugzeuges ist dabei eine Hauptgruppe, die dazu
dient, alle weiteren Teile zu verbinden. Dazu beherbergt der Rumpf die Druckkabine
des Flugzeugs, den Gepäckraum, das Fahrwerk einen Teil des Treibstofftanks, sowie
einen Großteil der Bordelektronik.
Die Druckkabine ist die Passagierkabine. Sie wird durchgehend mit Sauerstoff versorgt,
denn in Höhen von 12.000 Metern ist kaum noch Sauerstoff in der Luft, und
das würde beim Menschen zur Sauerstoffunterversorgung führen (Gesetz dem Falle,
dass in der Kabine der selbe Sauerstoffgehalt wir außerhalb vorhanden wäre). Der
für die Kabine nötigen Sauerstoff wird aus den Triebwerken abgezapft und durch
Versorgungsleitungen in die Kabine geführt. Außerdem muss während des Fluges der
Kabinendruck verringert werden, denn in den Höhen würde ein Flugzeug mit dem
Kabinendruck, der dem Luftdruck am Boden entspricht, sich zu stark ausdehnen und
explodieren. Doch der Luftdruck in der Höhe von 12.000 Metern würde einem Menschen
schaden. Und deshalb verringert der Druckausgleich den Kabinendruck auf einen
Luftdruck, der in etwa 2.000 bis 2.600 Metern herrscht. Das ist für den Menschen
erträglich und für das Flugzeug sicher genug um nicht zu zerplatzen.
Der Gepäckraum und der Treibstofftank haben ihren Sinn bereits im Namen. Der Gepäckraum
dient zur Unterbringung vom Gepäck der Fluggäste und zum Unterbringen
von Luftfracht, wobei die Luftfracht meist in die, für sie vorgesehenen Frachtflugzeuge
verladen wird.
Die Triebweke eines Flugzeuges dienen dem Vortrieb, durch den das Flugzeug erst
in der Lage ist abzuheben. Zudem versorgen sie die Fluggeräte und erzeugen Energie.
Durch den Turbofan (vordere, sichtbare Schaufelräder) wird Luft ins Triebwerk
gesogen und verdichtet. Ein Teil davon gelangt in die Brennkammern, in die durch
Einspritzpumpen das Kerosin geleitet wird, dort entzündet und dann die eigentliche
Turbine als Gas-Luft-Gemisch mit hohem Druck verlässt. Doch nur ein Teil der komprimierten
Luft wird durch die Brennkammern geleitet. Die dann entstehende Schubkraft
wird üblicherweise in kN (Kilonewton) oder in kp (Kilopond) gemessen, wobei
1Kilonewton etwa 102Kilopond entspricht. Der Rest wird am Triebwerk vorbei zur
Kühlung verwendet und dazu durch Ventile in die Druckkabine. Die Bordelektronik
ist für ein Flugzeug von großer Bedeutung.
Es hat sein „Kontrollzentrum“ im Cockpit des Flugzeuges. Sie regelt alles, was manuell
nicht möglich, oder zu aufwändig ist. Dazu regelt es elektronisch die Steuerung
(Autopilot), damit das Flugzeug beim Flug ruhiger in der Luft liegt und um menschliches
Versagen zu vermindern. Der Pilot kann so auf die im Cockpit vorhandenen
Bedien- und Überwachungseinheiten aufpassen, um Fehler zu vermeiden. Mithilfe
des ILS (Instrumentenlandesystems) ist den Piloten die Möglichkeit gegeben, einen
Flughafen auch bei schlechten Witterungsbedingungen (wenig Sicht) sicher zu landen.
Das GPS (Global Positioning System ) wiederum zeigt den Piloten immer die
genaue Position, auf der sich das Flugzeug befindet. Das und eine Reihe weiterer Bordinstrumente
befinden sich alle im Cockpit. Das Fahrwerk eines Flugzeuges dient der
Seite 12

Fortbewegung auf festem Boden. Es wird direkt nach dem Start ein- und kurz vor der
Landung ausgefahren. Die Fahrwerkskästen sind in den Rumpf eingelassen und mit
Klappen verschließbar, um den Luftwiderstand zu verringern. Es befinden sich pro
Flugzeug jeweils ein Fahrwerk vorne unter dem Cockpit, und zwei weitere etwa in der
Mitte des Rumpfes, also unter den Tragflächen. Dies dient dazu, dass das Flugzeug
nicht zur Seite kippt und einen festen Halt am Boden hat.
Die Lenkung eines Flugzeuges funktioniert am Boden über das vordere Fahrwerk,
beim Flug über die an den Tragflügeln befindlichen Querruder. Die Höhenruder, die
sich am Heck befinden, steuern die Neigung des Flugzeuges zum Steig- oder Sinkflug.
Das Seitenruder steuert ebenfalls in die jeweilig geflogene Richtung (rechts oder
links). Die Tragflügel sind der tragende Bestandteil des Flugzeuges. Durch die geschwungene
Form, die aus der Oberseite eine größere Fläche als auf der Unterseite hat
und damit für Sog von oben und Druck von unten sorgt. Sie ist von innen hohl, was
sie besonders leicht macht, und Platz für eine Erweiterung des Treibstofftanks bietet.
Aber auch eine Tragfläche besteht aus verschiedenen Komponenten:
Den Tragflächen selbst, den Low- und High Speed Querrudern, inneren und äußeren
Landeklappen (flaps), Vorflügel (slats), der Krügerklappe, Spoilern, Flap track
Verkleidungen, Winglets und der Luftbremse. Die am Strömungsende der Tragfläche
angebrachten Flaps dienen der Auftriebshilfe bei langsameren Geschwindigkeiten.
Diese werden meistens zum Start und vor allem bei der Landung ausgefahren, damit
das Flugzeug beim Vermindern der Geschwindigkeit nicht wegen zu wenig Auftrieb
abstürzt. Gehalten und stabilisiert werden sie von den Flap track Verkleidungen.
Die slats hingegen werden bei Start und Landung gegen einen möglichen Strömungsabriss
ausgefahren. Sie befinden sich am vorderen Teil der Tragfläche außen. Innen
findet man die gleich angelegten Krügerklappen. Durch Krügerklappen erhöhen sich
Auftriebsbeiwert und Flügelfläche und die Strömungsabrissgeschwindigkeit wird
niedriger.
Im Gegensatz dazu sind die Spoiler und die Luftbremse dafür ausgelegt, dass die
Tragfläche an Auftrieb verliert und damit die Luftsrömung auf der Oberseite des Flugzeugs
unterbrochen wird. Diese Klappen werden bei der Landung eingesetzt, damit
das Flugzeug nach dem Aufsetzen nicht wieder abhebt und das Flugzeug dann mithilfe
der Bremsen und der Schubumkehr abgebremst wird. Der einzige Unterschied
der Spoiler und der Luftbremse ist, dass der Spoiler zwar für eine Unterbrechung der
Luftströmung über der Tragfläche sorgt, jedoch nicht so stark wie die Luftbremse.
Winglets werden heutzutage immer häufiger eingesetzt.
Durch den geringeren Luftdruck auf der Oberseite der Tragflächen strömt die Luft an
deren Spitzen von unten nach oben. So entstehen Luftwirbel, die sich unter anderem
in den gefürchteten Wirbelschleppen fortsetzen. Die Winglets vermindern Luftverwirbelungen
an den Enden der Tragflächen, reduzieren so den Energieverlust, den
die Wirbelschleppen mit sich bringen, und machen so das Flugzeug sparsamer im
Verbrauch. Sie alle werden durch die Hydraulikleitungen gesteuert. Diese werden von
Generatoren, die an die Bordcomputer gekoppelt sind, mit Strom versorgt und vom
Cockpit aus gesteuert.
Seite 13

Was muss beim Bau eines
Flugzeuges beachtet werden?
Der Bau eines Flugzeuges ist
wie ein überdimensionales
Puzzle zu betrachten, bei dem
die vorgefertigten Teile zusammengesetzt
und das Flugzeug
einsatzfähig gemacht werden.
Dabei geht es um höchste Passgenauigkeit
der einzelnen, nach
bestimmten Normen angefertigten
und millimetergenau an
der für sie vorgesehene Stelle
angebrachten Teile. Das heißt,
dass jedes Teil exakt an seine
Stelle passen muss. Dabei wird
darauf geachtet, dass das Eigengewicht
des Flugzeuges so
gering wie möglich gehalten
und im Gleichgewicht gehalten
wird. Das Flugzeug muss vorne,
sowie hinten gleich schwer
sein, damit es sich am Boden
nicht das Heck absenkt und der
Rumpf Beschädigungen davon
trägt und dass beim Start die
Front nicht zu steil in den Himmel
steigt und die Luftströmung abreißt. Andererseits muss das Flugzeug sich auch
noch nach oben neigen können, und das ist nur möglich, wenn die Front des Flugzeuges
nicht zu schwer ist. Ansonsten würde das Flugzeug nicht aufsteigen können.
Der Schwerpunkt des Flugzeuges muss demnach kurz vor dem hinteren Fahrwerk
sitzen.
Die Triebwerke müssen auf beiden Seiten den selben Abstand zum Rumpf haben,
damit das Gewicht nicht zu stark auf eine Seite wirkt und das Fahrwerk dieser Seite
nicht zu stark belastet.
Zusätzlich wird sehr genau auf die Verkabelung der einzelnen Flugzeugteile geachtet,
sodass jeder sich im Cockpit befindliche Knopf und Hebel auch die Funktion ausführt,
zu der der Knopf oder Hebel gedacht ist.
Wenn dort etwas schief geht, muss die gesamte Elektronik entnommen und das Flugzeug
neu verkabelt werden. Und das wäre teuer. Zudem verzögert es die Auslieferung
eines Flugzeuges um mehrere Wochen bis Monate.
Anhand des A380 ist deutlich geworden, dass falsche Verkabelung oder (in diesem
Fall) zu kurze Kabel eine Verzögerung von circa 2 Jahren herbeiführen kann.
Seite 14

Flugsicherheit:
Wie sicher ist das Fliegen mit dem Flugzeug wirklich?
Seit Jahrhunderten forschen und entwickeln die Menschen, um höchste Perfektion im
Flugzeugbau zu erlangen. Das Flugzeug wird heutzutage als das sicherste Verkehrsmittel
der Welt gehandelt.
„Das gefährlichste am Fliegen ist die Autofahrt zum Airport“ (Der Spiegel vom
27.07.09, S.108 1. Bild). Laut der Statistik passieren mehr tödliche Unfälle vor dem
Flug als während des Fluges. Doch immer wieder kommt es bei der fortschreitenden
Technik zum Versagen einzelner Teile der Bordelektronik oder aller Instrumente.
Wenn der Bordcomputer ausfällt kann es dazu kommen, dass sich nichts mehr steuern
lässt, da beim Bau eines Flugzeuges die gesamte Steuerung über den Computer läuft.
Der Mensch kann zwar in das Geschehen eingreifen, aber unterliegt immer noch dem
Bordcomputer. Ein Pilot gibt nur Befehle an den Computer weiter, der diese dann
umsetzt. Doch trotz der immer wieder auftauchenden unheimlichen Zwischenfälle der
außer Kontrolle geratenen Computer wird weiterhin an der Automatisierung der Flugzeuge
gefeilt. Und das obwohl Piloten vor einer Übermacht der Computer warnen.
Eine zusätzliche Sicherheit zu den in der Regel sehr sicheren automatischen Fluggeräten
wäre eine weitere manuelle Steuerung der wichtigen Elemente (Schubregelung,
Lenkung, Bremsen etc). Doch trotz der Risiken ist das Fliegen global betrachtet das
sicherste Verkehrsmittel der Welt, den es passieren dennoch sehr wenig tödliche Unglücke,
hoch gerechnet auf die Anzahl der Flüge in einem Jahr.
Was versteht man unter Wartung und Instandhaltung und worauf wird dabei
geachtet?
Den Begriff „Wartung“ versteht man im üblichen Sprachgebrauch die Maßnahmen zur
Verzögerung des Abbaus des vorhandenen Abnutzungsvorrates der Betrachtungseinheit.
Speziell im Flugzeugbau ist von Wartung die Rede, wenn das Flugzeug vor dem
Flug auf Schäden untersucht, Abwasser ab gepumpt, Treibstoff getankt und bestimmte
Stellen zu Sicherheitszwecken gereinigt werden. Sollten Schäden an Außenhülle,
Triebwerken, Tragflächen usw. gefunden werden, wird das Flugzeug je nach Schwere
des Schadens zur Behebung zur Reparatur gebracht werden. Die Instandhaltung
aber dient zum Check der einzelnen Teile. Normalerweise wird diese in fünf Routinechecks
durchgeführt, dem A-Check (Minor Check), dem B-Check, dem C-Check
(Major Check), dem IL-Check und dem D-Check.
Der A-Check ist ein Wartungsereignis mit routinemäßiger Überprüfung von technischen
Systemen, die für den Flugbetrieb wichtig sind, sowie die gründliche Wartung
der Kabine. Der A-Check wird je nach Flugzeugtyp alle 250 bis 650 Flugstunden
durchgeführt, das entspricht einem Zeitraum von etwa 2 Monaten. Der Umfang dieser
Seite 15

Untersuchung ist am geringsten und deswegen kann das Flugzeug über eine Nacht
geprüft werden und am nächsten Tag den Flugverkehr wieder aufnehmen.
Der B-Check ist eine Ergänzung zum A-Check und findet in der Regel alle 3–5 Monate
statt, also etwa alle 1000 Flugstunden. Diesen Check gibt es jedoch nur noch für
die Flugzeugtypen Boeing 737-200 und Boeing 747-200. Es werden Arbeiten durchgeführt,
die tiefer in die Flugzeugzelle und die Systeme eingreifen. Die Dauer dieses
Checks beträgt ca. 150 Arbeitsstunden, und das Flugzeug ist somit für mindestens 12
Stunden aus dem Flugbetrieb genommen. Unter C-Check versteht man die detaillierte
Inspektion der Flugzeugstruktur und einen gründlichen Test der Systeme, teilweise
Freilegung der Verkleidung für gründliche Überprüfungen.
Ein C-Check findet je nach Flugzeugtyp alle 15 bis 18 Monate statt, das Flugzeug
bleibt dafür ungefähr ein bis zwei Wochen im Hangar. Ein solcher C-Check umfasst
ca. 5000 Arbeitstunden. Der IL-Check umfasst eine tiefgehende Kontrolle aller Bauteile
des Rumpfes, der Tragflächen, und der Triebwerke. Er dient der Überprüfung und
gegebenenfalls Reparatur der Geräte (Elektronik, Hydraulik), sowie dem Einbau von
Produktverbesserungen des Herstellers und Komplettüberholung der Kabine. In der
Regel findet dieser Check alle 48 Monate statt.
Der D-Check wiederum ist einer Grundüberholung gleich und somit das intensivste,
längste und teuerste Wartungsereignis. Dabei wird das Flugzeug bis auf die Grundstruktur
freigelegt, und muss danach gegebenenfalls neu lackiert werden. Dabei werden
alle Teile sorgfältig und genau inspiziert und, wenn notwendig, gegen neue Teile
ersetzt. Da der D-Check mit circa 30.000 bis 50.000 Arbeitsstunden der aufwändigste,
teuerste und längste Check ist wird er nur etwa alle sechs bis zehn Jahre durchgeführt.
Die Kosten können sich dabei auf mehrere Millionen Euro belaufen. Doch trotzdem
sind sie notwendig. Denn ein Flugzeug ist immer wieder hohen Belastungen ausgesetzt
und das kann bei mangelhafter oder versäumter Wartung und Instandhaltung fatale
Folgen mit sich bringen. Deswegen muss bei der Wartung auch auf jedes kleinste
Detail geachtet werden. Jede geringste Verschleißerscheinung, jeder noch so kleine
Riss im Material muss sehr genau geprüft und dann als Schaden behoben werden.
Ein Beispiel dafür sind die Triebwerke. Es hat sich bereits gezeigt, dass ein nur etwa
13mm langer und 0,01 mm breiter Riss in einem Schaufelrad eines Triebwerkes mit
dem Durchmesser von knapp 3 Metern verheerende Folgen mit sich bringen kann.
Denn solch ein Schaufelrad ist während des Fluges einer Triebwerksdrehzahl von ungefähr
100.000 Umdrehungen pro Minute ausgesetzt. Diese dort entstehende Kraft auf
diesen minimalen Riss ist so hoch, dass dieser sich innerhalb von nur wenigen Minuten
stark ausweitet und dann das Schaufelrad zerreißt. Und das kann zur Triebwerkszerstörung
und damit möglicherweise auch zum Absturz des Flugzeuges führen.
Dies zeigte der Flugzeugabsturz von Sioux City am 19. Juli 1989, als es durch ein
explodiertes Triebwerk einer McDonnell Douglas DC-10 einen gesamten Hydraulikausfall
gab und das Flugzeug über die Schubregelung einen Versuch der Notlandung
wagte. Um solchen Ereignissen vorzubeugen, werden in regelmäßigen Abständen verschiedene
Wartungsarbeiten durchgeführt.
Seite 16

Was ist Luftraumüberwachung und wie funktioniert diese?
Luftraumüberwachung ist die Überwachung
des Flugverkehrs im Luftraum in
der Umgebung eines Flughafens, eines
Stadtgebietes oder einer militärischen
Einrichtung. Sie wird auch Air Policing
genannt. Dabei werden alle Flugbewegung
aller Flugzeuge in einem bestimmten
Luftraum erfasst. Dies passiert mittels
Primär- und Sekundärradar. Dabei
werden alle zur Verfügung stehenden
Informationsquellen, also die Daten der
zivilen Flugsicherung, die Polizei- und
BGS Informationen sowie die Geheimdienstinformationen, benutzt. Sollte dann nach
spätestens 2 Minuten keine Identifizierung des Flugzeugs erfolgen werden Kampfjets
zu dem entsprechenden Flugzeug geschickt. Diese sollen dann das Flugzeug durch
Sicht identifizieren, abdrängen, gegebenenfalls auch mithilfe von Warnschüssen, oder
bei starker Bedrohung abschießen.
Was macht eigentlich die Flugsicherung?
Die Flugsicherung dient der sicheren, geordneten und flüssigen Abwicklung des Luftverkehrs.
Es wurde von 1993 bis 2006 für die Bundesrepublik Deutschland bis auf
die Kontrolle des zivilen Luftverkehrs im oberen nordwestdeutschen Luftraum durch
EUROCONTROL
von der Deutschen
Flugsicherung wahrgenommen.
Die
Flugsicherung ist
aber von der Luftsicherheit
streng zu
unterscheiden, denn
die Luftsicherheit
dient der Abwehr
äußerer Gefahren
wie des Terrorismus. Die Flugsicherung hingegen dient der Überwachung des Luftraumes.
Eine weitere Aufgabe die Flugsicherung ist es, in den von ihr kontrollierten
Lufträumen und an den Flugplätzen durch Weisungen an die Piloten für die nötigen
Sicherheitsabstände zwischen den Flugzeugen zu sorgen und somit Zusammenstöße
zu vermeiden. Die Weisungen, die auch als Flugverkehrskontrollfreigaben erteilt werden,
sind Polizeiverfügungen. Die Nichtbeachtung dieser Verfügungen ist strafbar und
nur im akuten Gefahrenfall darf man davon abweichen.
Seite 17

Dies alles soll jedes einzelne Flugzeug vor möglichen Gefahren schützen. Dies geschieht
durch die Einteilung von Flugverkehrsfreigaben zur Durchführung eines Fluges,
abhängig von Abflugzeit, Flugstrecke, Flughöhe und Fluggeschwindigkeit. Dazu
müssen die einzelnen Flugpläne übernommen und abgestimmt werden, um eine konfliktfreie
Flugdurchführung zu gewährleisten. Ebenso müssen die Flugzeuge auf die
Luftstraße und die Flughöhe zugewiesen werden, Starts und Landungen sowie jegliche
Bewegungen am Boden müssen kontrolliert werden und die Anweisung von Geschwindigkeiten
und gegebenenfalls die Zuweisung von Warteschleifen werden von
der Flugsicherung eingeleitet. Der Tower (Kontrollturm) eines Flughafens hingegen
dient der Kontrolle der Flugzeuge in der näheren Umgebung. Von dort aus werden alle
Starts und Landungen sowie die Bewegungen einzelner Flugzeuge am Boden koordiniert.
Dabei steht der Tower mit jedem Flugzeug im ständigen Funkkontakt.
Zusammenfassung:
Das Flugzeug: Seit Anbeginn der Zeit hat der Mensch den Traum vom Fliegen. Und
seit dem 19. Jahrhundert hat sich dieser Traum in Ansätzen umgesetzt. Und schon
heute ist es das Verkehrsmittel der Zukunft, jahrelang aus den Erfahrungen früherer
Flugversuche und Entwürfe technisch verbessert und vergrößert. Doch trotz der vielen
Probleme der vielen Innovationen werden die fliegenden Giganten heutzutage weltweit
als Verkehrsmittel von etwa 3-4 Milliarden Passagiere jährlich genutzt. Von solchen
Zahlen hätte man damals nur träumen können sowie, dass das Flugzeug seither
das schnellste und sicherste Verkehrsmittel ist, im Kurz- sowie im Langstreckenverkehr.
Seite 18