Ich plaudere dann mal aus dem Nähkästchen: Der etwas andere Flug

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Ich hatte einfach mal Lust, den folgenden Beitrag zu schreiben, und hoffe, dass es hier ein paar Member gibt, die ein technisches Interesse haben, einen Flug mal aus einer anderen Perspektive zu betrachten.

Wohl jeder hier ist schon mal geflogen und ich gehen nicht davon aus, dass sich jemand der Strapazen eine langen Zug- oder Schiffsreise unterzogen hat, um exotische Gefilde zu erkunden, vielleicht unser FK @Barracuda mal ausgenommen.

Ferner gehe ich auch mal davon aus, dass der eine oder andere von einer gewissen Flugangst geplagt ist, ich meine mich daran erinnern zu können, dass unser FK @gabbiano mal so etwas erwähnt hat. Ich lade euch also ein, mich auf einem kleinen Flug von A nach B zu begleiten und beschreibe den Flug mal aus einer vollständig anderen Perspektive, die vielleicht Fragen betrifft, die sich wohl einige schon einmal gestellt haben. Es gibt wahrscheinlich nicht allzu viele hier, die mit den ganzen Geräuschen oder auch manchmal Gerüchen an Bord eines Fliegers etwas anfangen können. Genau das wird aber die Perspektive sein, auf die ich mich im Folgenden beziehe.



Wenn man den Check-in und die Immigration hinter sich gelassen hat, kommt in der Regel das Boarding mit dem üblichen Gedränge, dem Kampf um die Ablage in den Overhead Stowage Compartments (OHSC), so heißen die Dinger im Fachjargon, und wenn das dann alles abgeschlossen ist und der Sitznachbar auch endlich zur Ruhe gekommen ist, bekommt man vielleicht die erste Geräuschkulisse mit, die für Flugzeuge typisch ist: Das Rauschen der Klimaanlage. Die älteren Flugzeugmodelle verfügen noch über kleine Düsen über Kopf, die man auch schließen oder den Luftstrom ausrichten kann. Bei neueren Fliegern ist der Luftaustausch anders gelöst, nicht mehr passagierbezogen, sondern in Form von Lüftungsschlitzen im Deckenbereich.

Verantwortlich für diese Lüftung ist am Boden die APU,
Auxiliary Power Unit, eine Kleingasturbine, die im Heck des Flugzeuges untergebracht ist. Sie dient neben der Belüftung am Boden auch noch der Energieversorgung der Flugzeugsysteme. Interessant ist, dass APUs erst in den 80gern in Flugzeugen verbaut wurden. Es gab da teilweise erhebliche Probleme, den Lufteinlass so zu gestalten, dass es einen ungestörten Luftstrom vor dem Verdichter gab. Aber okay, das Problem ist gelöst worden und APUs sind aus der heutigen Luftfahrt nicht mehr wegzudenken.

Ist das Boarding abgeschlossen, gibt es seitens der Flugbegleiter oftmals eine Durchsage „Boarding completed!“. Die PAX-Doors (Fachjargon, PAX = Passagier) werden geschlossen, verriegelt und gesichert. Auch hört man zuvor, zumindest im Bereich der Cargo Doors, dass diese ebenfalls geschlossen werden. Genau zu diesem Zeitpunkt an dem das Boarding abgeschlossen ist, passiert im Flieger etwas, was wohl kein Passagier mitbekommt. Der Innendruck der Kabine wird geringfügig abgesenkt, was den Zweck hat, dass sich alle Dichtungen zum Außenbereich fest in ihre Fassungen drücken.

Im Cockpit hat man selbstverständlich einen Überblick darüber, dass beispielsweise alle Türen geschlossen sind. Man bereitet sich auf den Start vor und geht die entsprechenden Checklisten durch. Wer vorne im Flieger sitzt, der hört vielleicht, dass das Bugfahrwerk zum Push Back mit dem
Schlepper verbunden wird. Je nachdem welche Technik zu Einsatz kommt, spürt man vielleicht, dass der Flieger leicht angehoben wird.

In der Regel passiert beim Push Back etwas, dass die meisten Passagiere möglicherweise nur unbewusst wahrnehmen, bis vielleicht auf die Ängstlichen, denen wohl jede Geräuschänderung in die Knochen fährt. Denn plötzlich verstummt das Rauschen der Klimaanlage und der erfrischende Luftstrom kommt zum Erliegen. Das passiert genau dann, wenn die Besatzung die Triebwerke anlässt. Von der APU wird Luft zu den Triebwerken geführt und über die N2-Verdichterwelle (je nach Bauart ist damit der Mittel- oder Hochdruckverdichter gemeint) wird das erste Triebwerk in Rotation versetzt. Sobald es in einem definierten Leerlauf ist, wird die Zündung eingeschaltet und Kraftstoff eingespritzt. Die Zündkerzen werden nach erfolgter Zündung abgeschaltet und das Triebwerk befindet sich etwas oberhalb des Leerlaufs. Bei den verbliebenen Triebwerken wiederholt sich das Spiel.

Zu Zeiten als es noch keine APUs gab, wurde zumindest das erste Triebwerk extern über Kompressor oder über Ground Power gestartet. Es gab zu diesem Zweck spezielle Kompressoren, die beispielsweise das
JT3D Triebwerk, das unter der Boeing 707 hing, über die „Nase“, einer Hutze über den Triebwerkseinlauf, angelassen haben.



Komplex war damals und ist es auch noch heute, genau diese zu bewerkstelligen. Triebwerke haben schwankende Drehzahlen und es war ein Problem, eine variable Drehzahl in eine Konstante zu übertragen, um ein konstante Spannung zu erzeugen. Erreicht wird das über ein schwergewichtiges kleines Gerät, das sich Constant Speed Drive (CSD) nennt und über eine komplizierte hydromechanische Steuerung mit Planetenradgetriebe bei variabler Eingangsdrehzahl eine konstante Ausgangsdrehzahl liefert (Stromerzeugung im Flugzeug).

Sobald die Triebwerke hochgefahren sind, schaltet sich auch die Lüftung wieder ein, dies mit dem Unterschied, dass die Luftversorgung nun nicht mehr über die APU erfolgt, sondern über Zapfluft aus dem Mittel- oder Hochdruckverdichter. Hier passiert es schon mal, dass es zu einem wahrnehmbaren Geruch kommt, wenn etwaige Rückstände von Betriebsmittel als Aerosol in die Luftversorgung gelangen, ein Umstand, der meiner Meinung nach durch entsprechende Filter abgeschafft werden sollte. Der einzige Flieger, den ich kenne, bei dem dieses Problem umgangen wird, ist der
Dreamliner von Boeing.

Sobald der Schlepper das Bugfahrwerk freigegeben hat, erfolgt die Freigabe zum Taxiing. In Abhängigkeit vom Beladungszustand (Gewicht) wird der Flieger für den Start konfiguriert. Das nächste Geräusch was dann zu hören ist, dürfte in der Regel ein Summen sein, die Stellmotoren für die Slats (Nasenflügelklappen) und Flaps (Landeklappen) werden aktiv und fahren die entsprechenden Klappen aus. Im Fachjargon nennt man diese Bauteile High-Lift Devices (Auftriebshilfen).

Jeder Flieger auf dem Weg vom Gate zur Startbahn hat einen
Slot zugewiesen bekommen, ein Zeitfenster, in dem er starten kann.

Hat der Flieger seine Startposition erreicht, bekommt er ein gewisse Zeit nach dem Start seines Vorgängers ebenfalls seine Startfreigabe. Diese Zeit ist vorgeschrieben, da ein jedes Flugzeug eine Wirbelschleppe hinterlässt, die die Aerodynamik unter Umständen so heftig stören kann, dass es zu einem Absturz führt. Den Masochisten unter euch empfehle ich mal den
YT-Kanal von Allec Joshua Ibay, der mittels eines Flugsimulators eine Unzahl von Air Incidents aufbereitet hat, unter anderem auch den durch Wirbelschleppen verursachten Absturz von American Airlines Flight 587. Keine Bange, unser Flug wird ohne Zwischenfälle ablaufen. ;-)

Nach der Startfreigabe werden im Cockpit die Schubhebel nach vorne geschoben. Wer hier einmal genau hinhört wird feststellen, dass dies nicht kontinuierlich erfolgt, sondern mindestens in zwei Stufen. Das hat einen ganz bestimmten Grund, den ich doch einmal etwas beleuchten werde.

Der Auslegungszustand der Triebwerke ist der Zustand, unter dem sie die meiste Zeit laufen, also der Flug auf Reisehöhe, genau dafür sind die Triebwerke optimiert. Alle anderen Flugzustände wie beispielsweise der Steig- und Sinkflug, liegen außerhalb des Auslegungszustandes. Der extremste Zustand erfolgt jedoch bei der Startphase, wo die Triebwerke unter Volllast laufen. Das Trent 900 am A380 oder adäquat das GP 7200 verarbeiten da pro Sekunde über 1300 kg Luft.

Während dieser Betriebszustände muss ein Triebwerk absolut zuverlässig funktionieren und das hat einen hohen, konstruktiven Aufwand zur Folge. Eine Maßnahme ist die Verstellung der Leitschaufeln, um auch unter Hochlast den Anströmwinkel einzustellen, sodass die Strömung nicht abreißt. Genau das begründet das gestufte Hochfahren des Triebwerks. Eigentlich wird das gesamte Betriebsverhalten eines Triebwerks über die
Fuel Control Unit oder auch über eine digitalisierte Regelung (FADEC) gesteuert, und die sorgt in Abhängigkeit des Treibstoffmenge für eine Verstellung der Laufschaufeln. Die mechanische Reaktionszeit bedingt also das gestufte Hochfahren. Wird das Triebwerk „hochgejubelt“, kommt die Steuerung nicht nach, es kommt zu einem umlaufenden Strömungsabriss, im Fachjargon Rotating Stall genannt, es findet keine Förderung mehr statt und bereits verdichtet Luft strömt explosionsartig zurück, was deutlich hör- und fühlbar ist. Ich habe es selbst bei einem Abnahmeflug einer B737 während meines Praktikums bei der Lufthansa Technik in Hamburg erlebt.

Wird zu viel Luft gefördert, verstopft ein Verdichter, was dann zum Verdichterpumpen führt, ebenfalls ein gefährlicher Betriebszustand. Verhindert wird das durch an den Verdichtern installierten Surge Bleed Valves, die überschüssige Luft einfach ablassen.

Ich verlinke hier mal den
Beitrag aus dem englischen Wiki, weil der ausführlicher ist als der deutsche.

Es gibt noch einen dritten Regelmechanismus, der allerdings die Ausführung des Triebwerks betrifft, entweder als Zwei- oder als Dreiwellen-Triebwerk, wobei Rolls Royce bei letzteren der meines Wissens nach einzige Hersteller ist, Beispiel das RB 199 im Tornado oder das TP 400 für den A400M.

Nun laufen die Triebwerke auf Höchstlast, das Flugzeug beschleunigt und hebt letztendlich ab. Unmittelbar nach dem Start rumpelt es im Bereich der Tragflächen und am Bug, das Fahrwerk wird eingefahren und die Fahrwerksklappen werden geschlossen, was letztendlich dazu führt, dass es schlagartig etwas ruhiger wird, weil es am Rumpf keine Strömungsgeräusche mehr gibt.

Im Steigflug bis ca. 2500 Metern wird der Kabinendruck kontinuierlich an den Außendruck angepasst, danach wird das Flugzeug „dicht“ gemacht und behält während der gesamten Flugzeit diesen Innendruck. Insbesondere Kleinkinder und Babies reagieren empfindlich auf diesen Druckabfall, weil sie noch nicht in der Lage sind, dass selbst bewusst auszugleichen. Wie sich die Druckverhältnisse abbilden, kann man dem Diagramm entnehmen.



Ab einer bestimmten Geschwindigkeit vernimmt man wieder das Summen der Steuermotoren, wenn die High-Lift Devices gänzlich eingefahren werden. Auch bei Steigflug wird teilweise schon die Leistung der Triebwerke zurückgenommen, da der Luftwiderstand geringer wird und bestimmte Flugflächen eingehalten werden müssen, bevor die Reiseflughöhe erreicht ist.

Im Reiseflug ist die Geräuschkulisse im Flugzeug relativ konstant. Wer einmal von vorne nach hinten gegangen ist, der wird allerdings feststellen, dass die Geräuschkulisse nach hinten hin kontinuierlich zunimmt. Das hat seinen Grund in der Aerodynamik. Die Herren Claude Louis Marie Henri Navier und George Gabriel Stokes haben im 19. Jahrhundert die Grundlagen für dieses Problem geschaffen (
Navier-Stokes Gleichungen). Strömt in diesem Falle Luft über eine Oberfläche, hat die Reibung zur Folge, dass diese Luft abgebremst wird. Es bildet sich etwas aus, was in der Aerodynamik als Grenzschicht bezeichnet wird. Diese Grenzschicht schlägt von einer laminaren Strömung in eine turbulente Strömung um, die mit zunehmender Strecke stärker wird und nach und nach für eine gesteigert Geräuschkulisse sorgt.

Bei der Landung gibt es halt die zuvor aufgezeigte Geräuschkulisse lediglich in umgekehrter Reihenfolge. Zum Sinkflug wird der Schub etwas zurückgenommen, die Landeklappen werden mit sinkender Geschwindigkeit stufenweise voll ausgefahren und ebenso das Fahrwerk, mit der ähnlichen Geräuschkulisse wie auch bei Start. Sobald Haupt- und Bugfahrwerk den Boden berührt haben, werden die Spoiler oder Speed Brakes aufgestellt um den Auftrieb zu stören (
Captain Jo erklärt das sehr anschaulich auf seinem YT-Kanal) und die Schubumkehr wird aktiviert, wobei die Triebwerke noch einmal hochgefahren und die Radbremsen eingesetzt werden um den Flieger zu verzögern. Es folgt dann noch einmal das Summen der Stellmotoren, mit denen Slats und Flaps eingefahren werden.

Das Flugzeug fährt nun zum Gate und diese kurze Zeitspanne nach dem Touch-down ist für viele Passagiere die gefährlichste überhaupt. Gemeint sind hier die bildungsfernen Idioten, ich nenne sie in der Regel so, die glauben, den Anweisungen der Flugbegleiter nicht Folge leisten zu müssen und sich gefahrlos ihrer Sicherheitsgurte entledigen zu können. Idioten deshalb, weil sie durch ihr Verhalten andere Passagiere gefährden und absolut keine Ahnung davon haben, was mit ihnen passiert, wenn der Pilot mal in die Eisen steigt.


So, vielleicht achtet ihr beim nächsten Flug mal auf das Erzählte und seht das ebenfalls mal aus einer etwas anderen Sicht.
 
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        #2  

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Ich find deine Abhandlungen einfach GENIAL GUT und freue mich über jede

THX @KingPing
 
 
        #3  

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@KingPing das mit dem Kabinendruck und der Flughöhe ist interessant.
Ich meine dass ich das in den Ohren spüre, wenn das Flugzeug die Reiseflughöhe verlässt und tiefer geht. Und das geht sehr schnell los nachdem die Triebwerke gedrosselt werden, um den Sinkflug einzuleiten. Jedenfalls empfinde ich das so.
Ich halte dann alle paar Minuten die Nase zu und blase auf. Dann macht es in den Ohren „Plopp“ und der Druckausgleich ist wiederhergestellt. (So wie man das ja beim Tauchen lernt es zu machen)
Und ich meine das während des gesamten Sinkfluges immer wieder zu machen.
Dass der Kabinendruck ab einer bestimmten Höhe konstant bleiben soll das verstehe ich da ganz ehrlich gesagt nicht so ganz.
Kannst Du das mal genauer erklären, bitte?
 
 
        #4  

Member

sehr interessant und wirklich nachvollziehbar anschaulich beschrieben...
 
 
        #5  

Member

Member hat gesagt:
Wohl jeder hier ist schon mal geflogen und ich gehen nicht davon aus, dass sich jemand der Strapazen eine langen Zug- oder Schiffsreise unterzogen hat, um exotische Gefilde zu erkunden, vielleicht unser FK @Banderas mal ausgenommen.

Wie du darauf kommst, entzieht sich meiner Kenntnis.:oops:
Das alles was du geschrieben hast, entspricht auch meinem Wissen.
Das Wort IDLE hätte ich persönlich noch hinzugefügt, ferner warst du wahrscheinlich eher als ich bei der Lufthansa. :coool:
Solche Texte, wie du sie geschrieben hast, bestätigen mich, damals den richtigen Beruf gewählt zu haben.:1cool:
 
 
        #6  

Member

Member hat gesagt:
mit den ganzen Geräuschen oder auch manchmal Gerüchen an Bord eines Fliegers etwas anfangen können. Genau das wird aber die Perspektive sein, auf die ich mich im Folgenden beziehe.

wundert mich,das du bei dem ganzen nicht auf das einnebeln mit den giftigen INSEKTIZIDEN eingegangen bist .scheint mir auch ein wichtiger aspekt zu sein (gerade für vielflieger und crew)
 
 
        #7  

Member

Member hat gesagt:
wundert mich,das du bei dem ganzen nicht auf das einnebeln mit den giftigen INSEKTIZIDEN eingegangen bist .scheint mir auch ein wichtiger aspekt zu sein (gerade für vielflieger und crew)
Wer wird denn mit INSEKTIZIDEN eingenebelt? Dazu noch mit giftigen?
Das gehört wohl auch zu den Dingen, die die wenigsten Passagiere mitbekommen?!
Muss ich mir Sorgen um meine Gesundheit machen? :oops:
 
 
        #8  

Member

Member hat gesagt:
Dass der Kabinendruck ab einer bestimmten Höhe konstant bleiben soll das verstehe ich da ganz ehrlich gesagt nicht so ganz.

Das sollte eigentlich klar sein. Wenn der Druck abnimmt, hat das mit zunehmender Druckdifferenz katastrophale Auswirkungen auf den Körper. Alles das, was im Körper an Gasen vorhanden ist, bekommt diese Druckdifferenz mit und dehnt sich aus. Zudem fällt im Blut gelöster Stickstoff in Form von Gasblasen aus, was zu Embolien führen kann. Kurzum gesagt, ab einem bestimmten Druck ist der Mensch nicht mehr überlebensfähig.

Von der technischen, strukturellen Seite aus betrachtet, bedeutet das für die Druckzelle einen um fast 30% reduzierten Lastfall gegenüber Normalnull. In 12 km Flughöhe gleicht ein Flugzeug einer aufgepumpten Röhre. In Finkenwerder steht ein großes Testlabor für die Fuselage. Dort werden in kurzer Zeit die Druckzellen zyklisch getestet, Normaldruck und Druck in Flughöhe, was im Prinzip einen normalen Flugzyklus abdeckt. Diese Tests werden gemacht, um die ermittelte Betriebsfestigkeit nachzuweisen und eventuelle Schwachpunkte zu finden.


Ich werde vielleicht noch einmal einen Bericht schreiben, wie der Weg von der Planung bis zur Fertigung aussieht, ganz aus der Sicht meines Berufslebens als Stress Engineer.
 
 
        #9  

Member

Ja, habe es auch schon gesehen, dass Flugbegleiterinnen mit Sprühdosen in beiden Händen nach hinten gelaufen sind und irgend einen Nebel in die Luft gesprüht haben. Dass dies ein Insektizid sein soll, kann ich mir aber nicht vorstellen, denn es roch nicht unangenehm.
 
Zuletzt bearbeitet:
 
        #10  

Member

Member hat gesagt:
wundert mich,das du bei dem ganzen nicht auf das einnebeln mit den giftigen INSEKTIZIDEN eingegangen bist .scheint mir auch ein wichtiger aspekt zu sein (gerade für vielflieger und crew)

Das ist eine Sache, die mit der Thematik wenig zu tun hat und auch nur beim Flug z. Bsp. in die USA angewandt wird. Mir ging es hier lediglich um einen normalen Flugablauf.
 
 
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