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FAQ aus Zuschriften
(anonymisiert und teilweise gekürzt)

Diese Webseite und damit auch die Beantwortung von Zuschriften soll eine Ergänzung sein zu meinem Buch "Warum sie oben bleiben". Ich hoffe auf Ihr Verständnis, wenn ich manche Fragen nicht ausführlich beantworte und stattdessen auf dieses Buch verweise.

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Flugunfälle – Techn. Hintergrund


Die unten aufgeführten Fragen in Kurzform:



Frage 8:
Warum ist das Buch ohne Zeichnungen und Diagramme?
Ich habe kürzlich Ihr Buch geschenkt bekommen und es mit großem Interesse gelesen. Dabei konnte ich vorhandenes Wissen auffrischen und viele neue Dinge lernen. Sie beschreiben die diversen Seiten- und Höhenleitwerke sowie die verschiedenen Klappen in den Tragflächen mit ihren Funktionen für das Fliegen. Leider konnte ich mir diese geballte Information im Geiste nicht immer vorstellen, so dass ich mir die eine oder andere Zeichnung zur besseren Erläuterung gewünscht hätte.

Antwort:
Meine Beschreibungen in diesem Buch sind geleitet von dem Wunsch, ohne Zeichnungen und Diagramme auszukommen. Worte sollen vermitteln, was nicht jedermann aus einer bildlichen Darstellung herauslesen kann, und eben die wollte ich entbehren. Das kann für technische Bereiche sicherlich ungewöhnlich sein. Manch einem Leser - vielleicht einem technisch orientierten, wie Sie es sein mögen - mag das unbefriedigend erscheinen. Die Anzahl der Leser und deren Mitteilungen zeigen aber, dass hier ein großer Bedarf besteht. Ich bedanke mich ausdrücklich, von Ihrem Leseeindruck erfahren zu haben.

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Frage 7:
Reifenverschleiß beim Aufsetzen
Ihren Bericht über die Belastung von Flugzeugreifen habe ich mit Interesse gelesen und mich dabei gefragt, warum man die Reifen vor dem Aufsetzen nicht auf eine hohe Drehzahl, die der Geschwindigkeit des Flugzeuges entspricht, beschleunigt. Die Vorteile lägen auf der Hand. Weniger Verschleiß, geringere Belastung durch abrupte Beschleunigung, bessere Kontrolle bei nasser Bahn und weniger Gummiabrieb auf der Piste.

Antwort:
Der Gedanke, Fahrwerksräder vor der Landung anzutreiben, wird oft vorgetragen. Der dazu notwendige apparative Aufwand wäre viel zu groß, das Mehrgewicht würde Kraftstoff kosten und die Reifen würden dennoch nicht wesentlich länger halten. Meinem Buch können Sie entnehmen, wie es um den Verschleiß der Reifen steht. Oder lesen Sie auf dieser Webseite
"Wie ist das denn nun in der Fliegerei? ... mit den Reifen?". Dort erfahren Sie, dass der größte Verschleiß nicht im Moment der Landung erfolgt, sondern beim Rollen und ganz besonders beim Startlauf. Ich verstehe Ihre Gedanken gut, wenn Sie diese graublauen Gummiwolken sehen. Wir als Autofahrer denken zu Recht sofort an die Möglichkeit der Vermeidung. Jedes Kilogramm mehr im Flugzeug kostet 200 Euro Kraftstoff im Jahr.

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Frage 6:
11. September 2001
Verzeihen Sie, wenn ich mich in einer etwas bizarren Angelegenheit an Sie wende. Ich bin Redakteur einer Tageszeitung (…) und befasse mich nebenher mit Ungereimtheiten bzw. Verschwörungsmythen zum 11. September 2001. Eine Frage konnte ich bislang nicht befriedigend klären: Reichte die Flugausbildung der Terroristen an den kleinen Flugschulen in Florida aus, um die Flugmanöver des 11. September auszuführen? Können Sie mir da weiterhelfen? Über eine Antwort würde ich mich freuen.

Antwort:
Viel ist damals über Ihre Frage gesprochen und geschrieben worden. Manche dieser Antworten erschienen mir auch geprägt vom Interesse der Branche, dass Fliegen so einfach nicht verstanden werden darf. Teile ich die Fliegerei in zwei Welten, so relativiert sich für mich der Aufwand des Könnens. Regelmäßig schaffen es Laien, Verkehrsflugzeuge im Simulator so auf die Landebahn zu bugsieren, dass niemand, wenn auch nur simuliert, zu Schaden kam. Manche von Ihnen hatten noch nie zuvor ein Cockpit gesehen.
Die dazu obligatorische Einweisung dauert eineinhalb Stunden.

In Deutschland werden diese Luststunden fast täglich angeboten. Dabei wird der Proband oft von einem Piloten kräftig unterstützt, meist ohne dass er das bemerkt. Diese Art der Flugsimulation hat aber kaum Gemeinsamkeiten mit der professionellen Flugführung, egal, ob im Simulator oder in der Wirklichkeit, weil jedwede Unregelmäßigkeit außer Acht bleibt. Ihr könnte der Laie nicht begegnen. Es wäre eine höchst gefährliche Situation. Die Flugzeugentführer vom 11. September konnten diese Gefahr in Kauf nehmen. Außerdem übernahmen sie das Flugzeug in einem Augenblick, als es den notwendigen Betriebszustand bereits nahezu vollständig erreicht hatte.

Es ist für mich nicht denkbar, dass auch ein gut informierter Laie ein Verkehrsflugzeug starten und dann auf ein Ziel zufliegen lassen kann. Die vielen notwendigen Handreichungen würde er nicht kennen. Was das Können der Terroristen angeht, gehe ich davon aus, dass sie nicht in der Lage waren, ein solches Flugzeug manuell fliegen zu können. Sie haben lediglich mit minimalen Kenntnissen den bereits eingeschalteten Autopiloten in Richtung und Höhe beeinflusst. Woher sie dieses Wissen haben, mag unbekannt sein. Die Flugschule in Florida wird sie sicherlich nicht vermittelt haben können. Sie wird aber sehrwohl das notwendige Grundgefühl der Flugführung vermittelt haben. Betrachten Sie die diesbezüglich subjektiven Überlegungen als meine ganz persönlichen. Möglicherweise können sie von anderen Fachleuten anders interpretiert werden.

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Frage 5:
Kabinendruck
Wie hoch ist der Kabinendruck in 12000 Meter Flughöhe? Diese Frage interessiert mich, weil Ich tauche und nach einem Tauchgang darf man 24 Stunden danach nicht fliegen wegen des Druckunterschieds.

Antwort:
Errechnet habe ich 799 hPa Druck (Meereshöhe = 1013 hPa) in der Flugzeugkabine bei 12000 Meter Höhe (ca. Flugfläche 390). Obwohl ein krummes Resultat, betrachten Sie den Wert bitte nur als ungefähr. Ich unterstellte einen allgemeinen Differenzdruck außen zu innen von 8,6 psi. Dieser ist bei den mir bekannten Verkehrsflugzeugen üblich. Der atmosphärische Druck in 12000 Meter Höhe beträgt etwa 190 hPa. Ziehen Sie für sich aber den seltenen Fall in Betracht, dass Sie bei einem eventuellen Druckverlust in der Kabine mit dem Außendruck belastet werden.

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Frage 4:
Der Radiohöhenmesser
Wir sind zwei Schüler … und müssen einen Vortrag über den Radiohöhenmesser halten! Könnten sie uns großzügigerweise ein paar Informationen geben?

Antwort:
Der Radiohöhenmesser gibt die wahre Höhe des Flugzeugs über dem Erdboden an. Sein Prinzip ist die Laufzeitmessung eines nach unten ausgesendeten Funkstrahls. Er wird an der Erdoberfläche reflektiert (Echolotprinzip). Er kann nur geringe Höhen bis beispielsweise 2500 ft (ca. 800 Meter) messen. Das ist genug für eine genaue Höhenangabe im Endanflug. Der "normale" Höhenmesser ist weniger präzise, weil er nicht wirklich die Höhe misst, sondern den Luftdruck. Um innerhalb gewisser Toleranzen mit ihm landen zu können, muss man ihm zuvor einen Korrekturwert eingeben, der vom aktuellen Luftdruck am Landeplatz abhängig ist. Würde man das nicht tun, würde das Flugzeug bei der Wetterlage "Tiefdruck" tiefer fliegen als der Höhenmesser anzeigt. Das wäre fatal. Es gilt: Tief geht schief! Für eine "automatische" Landung ist der Radiohöhenmesser für den Autopiloten eine wichtige Messquelle.

Hier ein Auszug aus meinem Buch "Warum sie oben bleiben", Seite 93. Die Beschreibung bezieht sich auf eine mechanische Anzeige (ältere Flugzeuge), ist aber grundsätzlich auch für die modernsten Flugzeuge gültig:
Im Cockpit angekommen, es liegt ein Stockwerk über der Hauptkabine, beginne ich mit der im Ablauf genau festgelegten und umfangreichen Überprüfung des Flugzeugs. Alle wichtigen technischen Ausführungen, und das sind fast alle, sind über das eigentlich sichere Maß hinaus noch aufwendiger konstruiert, damit sie besser überprüft werden können. Als Beispiel seien hier die beiden für niedrige Höhen eingebauten ("Radio"-) Höhenmesser genannt. Sie sind beim Anflug auf eine Landebahn mit geringer Sicht ein lebensnotwendiges Meßsystem. In der Konstruktion davon klar getrennt sind die dazu notwendigen Komponenten. Nur so kann die komplette Höhenmessanlage während ihres Betriebs mehr als einmal in der Sekunde sicher durchgetestet werden. Das geschieht unmerklich und automatisch. Der dafür erforderliche elektronische Aufwand übersteigt den des eigentlichen Meßsystems. Wird ein Fehler erkannt, erscheint auf dem Zifferblatt des entsprechenden Radiohöhenmessers ein kleines rotes Warnschild. Wir nennen es Flagge (flag). Wegen des besonders hohen technischen Aufwands hat die Flagge des Radiohöhenmessers im Vergleich zu allen anderen Warnflaggen im Cockpit den höchsten Wahrheitsgehalt.

Für den Test des Tests wird aber noch der Mensch benötigt. Mit einem simplen Knopfdruck wird unter anderem geprüft, ob die sonst stets unsichtbare Flagge im Fehlerfall auch wirklich herauskommt. Andere Systeme sind nicht so einfach zu überprüfen. Für sie müssen Flüssigkeitsmengen und Temperaturen, Schaltzeiten von Ventilen sowie elektrische Spannungen und ihre Frequenzen gemessen werden. Am Ende dieser Cockpitüberprüfung werde ich insgesamt 1450 Instrumentenanzeigen, Schalter und Sicherungen geprüft beziehungsweise betätigt haben.

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Frage 3:
Sind Triebwerke besser an der Tragfläche oder am Rumpf?
Es gibt doch die Flugzeuge, bei denen die Triebwerke an den Tragflächen befestigt sind (Boeing 737, A320 z.B.) und jene, bei denen sich die Motoren hinten am Rumpf unterhalb des Leitwerks befinden (Fokker 70, MD 80 z.B.). Erfüllen nicht die Tragflächen der MD 80 z.B. bessere aerodynamische Bedingungen aufgrund der größeren Fläche und gleichzeitig geringeren Eigenwiderstands als die Tragflächen der B737, an denen jeweils ein Triebwerk mit einer gehörigen Portion Eigengewicht hängt, und somit doch eigentlich einen enormen Widerstand darstellen müsste? Oder spielt dies keine Rolle? Bei meinem nächsten Flug werde ich dort sitzen, von wo aus man die Tragfläche am besten "arbeiten" sieht. Und zwar vom Start bis zur Landung. Ich finde das hochspannend. Glauben Sie, dass es sogar möglich ist, die Bewegungen der Querruder beim Kurvenflug zu beobachten? Ich hab gehört, die seien sehr gering, so dass man sie kaum wahrnehmen könnte. Aber wäre doch was, wenn ich von der Kabine schon nicht das Seitenruder sehen kann.

Antwort:
Die Tragfläche beschafft den Auftrieb und es ist konstruktiv grundsätzlich anzustreben, jegliches Gewicht direkt an oder in die Tragfläche zu legen. Das ist mit dem Kraftstoff zum größten Teil gelungen. Auch Triebwerke direkt an der Tragfläche bewirken eine leichtere Konstruktion, als wenn die Kräfte ihres Daseins erst durch einen Rumpf geleitet werden müssen. Triebwerke an Tragflächen bewirken aber auch aerodynamische Unruhe. Landeklappen und Querruder müssen drumherumgebaut werden, aber Motoren am Heck machen viel Lärm in der hinteren Kabine. Dies sind einige mir spontan einfallende Eigenschaften. Oh ja, man kann auch im Reiseflug die Bewegungen der Querruder beobachten, die bei einem sehr ruhigen Flug allerdings gering sein werden. Hat ein Flugzeug innere und äußere Querruder (inner and outer aileron), so bewegen sich im Reiseflug nur die inneren, die innenbordseitigen. Für Ihren nächsten und hoffentlich langen und ruhigen Flug wünsche ich Ihnen einen (am besten sonnenabgelegenen) Fensterplatz.

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Frage 2:
Auftriebsprinzip und Rückenflug
Flugzeuge faszinieren mich schon seit Jahren. Aber erst vor einigen Monaten habe ich beschlossen, mich intensiver mit der Fliegerei zu beschäftigen - zumindest theoretisch. Nun bin ich gerade dabei Ihr Buch zu lesen, was ich wirklich sehr spannend finde und was mein Wissen um ein Wesentliches bereichert. Da meine Neugierde manchmal unersättlich ist, habe ich mir noch ein anderes Buch gekauft zum gleichen Thema. Ich lese ganz gerne parallel. Nun meine Frage. Es geht um den Auftrieb. Sie beziehen sich in Ihrem Buch ausschließlich auf das Bernoulli-Prinzip, was mir anfangs sehr logisch erschien. Im besagten anderen Buch wird das Bernoulli-Prinzip als nicht ausreichend für einen erfolgreichen Auftrieb an den Tragflächen erklärt. Der Autor begründet dies damit, dass ja vor allem Akrobatik-Flugzeuge auch upside down fliegen können, ohne an Auftrieb zu verlieren. Aber die Tragflächen sollen ja nach meinem Kenntnisstand nur an der Oberseite gewölbt sein. Und was ist mit den Flugzeugen, deren Tragflächen keine Wölbung haben (Brettform)? Der Auftrieb wird in jenem Buch so erklärt: Die vorbeifliegende Luft eines startendenden Flugzeuges wird von den leicht schrägen Tragflächen abgelenkt und somit nach unten gedrückt. Das Bernoulli-Prinzip (Tragflächen werden durch höhere Luftströmungsgeschwindigkeit an den gewölbten Oberseiten und dadurch geringerem Druck nach oben gesogen) sei nicht ausschlaggebend. Ihre Meinung dazu würde mich sehr interessieren.

Antwort:
Auftrieb kann man mit Flächen erzeugen, die ganz und gar nicht der typischen Tragflächenform entsprechen. Das ist für Sie und mich zunächst nichts Neues. Spätestens wenn der Kunstflieger auf dem Kopf fliegt, bedürfen die allgemeinen Beschreibungen näherer Erläuterung. Zunächst das Brett als Auftriebshilfe. Schräg gestellt bekommt es von unten einen Impuls mit einer Aufwärtskomponente durch die ankommende Luftströmung, die schräg nach unten abgelenkt wird. Der dabei entstehende Auftrieb ist bei einer wohlgeformten Tragfläche nur etwa ein Drittel dessen, was durch den Auftrieb an der Oberseite der Tragfläche erzeugt wird. Die über die Oberseite strömende Luft würde zunächst geradeaus strömen wollen. Doch es entsteht im Zwischenraum von Strömung und Brettoberfläche zwangsläufig ein mit Wirbel versehener Unterdruck. Dieser geringere Druck lenkt die Luftströmung etwas nach unten ab. Sie kann sich aber nicht vollständig an das Brett anschmiegen. Es bleibt ein Unterdruck. Da die Luft somit einen leichten Bogen über dem Brett beschreibt, ist ihr Weg länger als unten herum. Die Folge ist ihre Geschwindigkeitszunahme. Und jetzt sagt Bernoulli schlicht: Nimmt die Geschwindigkeit zu, nimmt der Druck ab. Das unterstützt den Auftrieb kräftig.

Die entstehenden Wirbel zwischen dem Brett und der an Tempo zunehmenden Luftströmung bedürfen Energie, die aus dem Antrieb des Flugzeugs kommen muss. Um das zu sparen, ist es nahe liegend, die Oberseite des Brettes soweit mit einer Wölbung zu versehen, dass die Wirbel kaum entstehen. Und schon nähert sich das Brett der Tragflächenform. Der über Kopf fliegende Kunstflieger hat in diesem Moment ein Profil, dessen Wirkungsgrad schlechter nicht sein kann. Er macht das durch enorme Motorkraft wett.

Noch etwas hierzu: Der Auftrieb an Tragflächen hat bereits zu vielen Erklärungen geführt. Doch sind die mir bekannten im Grundsatz ähnlicher, als es vordergründig erscheint.

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Frage 1:
Schneller fliegen und Mehrverbrauch
Sehr geehrter Herr Heermann, im Internet habe ich keine Antwort auf folgende Frage gefunden: Kraftstoffverbrauch eines Verkehrsflugzeuges als Funktion der Geschwindigkeit (Diagramm). Flugzeuge fliegen in der Regel 0,85 Mach. Ist dies optimal oder könnte man bei geringerer Geschwindigkeit weniger verbrauchen. Oder fliegt man lediglich so schnell, um die Reisezeit für Passagiere und Flugpersonal zu minimieren?

Antwort:
Anders als beim Auto führt bereits eine sehr geringe Erhöhung der Reisegeschwindigkeit (cruise speed) zu einer dramatischen Verbrauchserhöhung, eine Verringerung zu einer immerhin nicht ganz so großen Abweichung. Beispiel: Reisegeschwindigkeit (Cruise Speed) der Boeing B747-400 = 0,86 Mach, bei 0,88 Mach = plus 3 Prozent Kraftstoffverbrauch. DieCruise Speed ist eine wirtschaftliche Größe. Sie ist typgebunden. Zum Beispiel fliegt der Airbus A320 eine variable Cruise Speed von 0,78-0,80 Mach.

Zusatzinfo:1 Mach = Schallgeschwindigkeit. Die Schallgeschwindigkeit, zum Beispiel in Kilometer pro Stunde, ist keine feste Größe. Sie ist stark abhängig von der Temperatur. Deshalb gilt: Je kälter, je niedriger.

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Das Buch "Warum sie oben bleiben" ist im Insel (Suhrkamp Verlag) erschienen und über den Buchhandel erhältlich.

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