Die Flugzeugtechnik hat sich stark verändert. Denn hne Propeller ging zunächst in der Luftfahrt nichts. Jedoch haben längst Flugzeuge mit Triebwerk ihren Platz in der Luftfahrt erobert.

Zu Zeiten der Lockheed Super Constellation ( „Super Connie“) war das Fliegen ein Luxusgut. Somit war es nur den Reichsten der Reichen vorbehalten. Beispielsweise kostete der günstigste Flug damals 3400 Mark, one way versteht sich. (vgl. „Highlife in der „Super Connie““, Zeitgeschichten auf Spiegel Online, 2010).

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Triebwerke in der Flugzeugtechnik

Mit den ersten Turbostrahltriebwerken kam ein Wandel. Denn die Flugzeuge wurden größer, schneller, flogen höher und weiter. Und diese technische Weiterentwicklung der Flugzeuge und Triebwerke ist der Grund für die rasante wirtschaftliche Entwicklung des Luftverkehrs. Während noch in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts fast ausschließlich Kolbentriebwerke in Luftfahrzeugen eingesetzt wurden, so brach mit der „De Havilland Comet“, dem ersten kommerziell genutzten Jet, ein neues Zeitalter an.

Im Jahr 1952 nahm die erste Baureihe dieses Flugzeuges den Liniendienst auf. Doch schnell wurde klar, dass die hohen Geschwindigkeiten und Flughöhen auch Probleme mit sich brachten. Letztlich verunglückten viele der Jets aufgrund von Pilotenfehlern und Materialermüdung (vgl. Der Spiegel Ausgabe 30/1954, S.29).

Entwicklung neuer Flugzeuge duch veränderte Flugzeugtechnik

Bis zwei weiterentwickelte und verbesserte Modelle des Flugzeuges, die „Comet 4“, im Juli 1958 in  entgegengesetzter Richtung den Atlantik überquerten, hatten sich auch andere Firmen mit der Produktion neuer Flugzeuge auseinandergesetzt. Einer der beiden heute größten Flugzeughersteller, die Firma Boeing aus Seattle, entwickelte ihre militärischen Flugzeuge weiter und konnte sich so am Markt mit Flugzeugen wie der B707, B727, B747 gegen ihre Konkurrenten durchsetzen. Jedoch konnte sich die „De Havilland Comet“ von Ihrem schlechten Ruf nicht mehr lossagen. Und so wurde bereits 1964 die Letzte ihrer Art ausgeliefert.

Triebwerkschaufeln - Entwicklung der Flugzeugtechnik

Triebwerkschaufeln der Concorde (Quelle: tav0r  / pixelio.de)

Die Entwicklung neuer Flugzeuge war so rasant, dass bereits 5 Jahre später ein Flugzeug seinen Erstflug absolvierte, das durch Geschwindigkeit und Luxus zur Legende wurde und im Juli 2000 traurige Berühmtheit erlangte – die Concorde. Von Paris nach Rio mit Mach 2 in etwas mehr als vier Stunden. Schnell und luxuriös an jeden Ort dieser Welt zu gelangen, das war es, was den enormen Spritverbrauch und die überdurchschnittlichen Ticketpreise rechtfertigte.

Quelle: Studienarbeit Moritz Imbach, Freiburg

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Eigenschaften einer Flugsteuerung für Verkehrsflugzeuge

Betrachtet man die Cockpits der neuesten Verkehrsflugzeuge von Boeing und Airbus sind viele Gemeinsamkeiten zu erkennen. So sind die Displays der Instrumente ähnlich angeordnet. Die Schalter für Hydraulik, Klimaanlage und Elektrik befinden sich räumlich vergleichbar am Overhead Panel. Der Autopilot hat seinen Platz am Glareshield, und die Schubhebel befinden sich in der Mitte zwischen den beiden Piloten.

Der größte Unterschied ist zu sehen, wenn der Pilot bei Boeing bis zum heutigen Zeitpunkt noch vor sich schaut: das Steuerhorn. Bei Airbus wurde mit der Einführung[1] des A320 im Jahre 1988 das Steuerhorn durch einen Sidestick ersetzt. Der Sidestick ist nur eine andere Art des Steuergerätes für den Piloten: Das wirklich Revolutionäre für die damalige Zeit im zivilen Luftverkehr war nicht nur die Zwischenschaltung eines Computers, sondern auch der Verzicht „auf mechanischen Verbindungen zwischen Cockpit und Rudern“.[2]

Moderne Steuerungstechnik im Cockpit

Waren bis dato alle Eingaben an der Steuerung im Cockpit mechanisch über Seile zu den Steuerflächen geleitet worden, wird hier nun ein Computer zwischengeschaltet, der die Eingaben interpretiert und dann elektrisch an die Steuerflächen weiterleitet. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, die Steuereingaben zu prüfen, zu modifizieren und zu überstimmen.  Dieser Eingriff der Computer ergibt sich bei mechanischen Verbindungen nur bedingt bis gar nicht und stellt den größten Unterscheid zwischen der Airbus FBW Technologie und konventioneller Flugsteuerung dar. Daher ist es auch nicht so trivial und eindeutig, beide Systeme zu vergleichen, da es sich um zwei sehr verschieden Philosophien handelt.

Konventionelle Flugsteuerung

Wenn von konventioneller Flugsteuerung die Rede ist, wird sich auf die rein mechanische Übertragung der Steuerungseingaben bezogen. Beim Hersteller Boeing beinhaltet dies die kommerziellen zivilen Verkehrsflugzeuge der Modellreihen 717, 727, 737, 747-400, 757 und 767. Bei den Modellreihen 747-800, 777 und 787 kommen auch FBW Technologien zum Einsatz.

Die FBW Flugsteuerung bezieht sich auf die fly-by-wire Technologie von Airbus. Diese Umfasst alle zivilen Verkehrsflugzeuge von Airbus ab dem Muster A320, also auch die Nachfolgemuster A330, A340, A350 und A380. Die Vorgänger Modellreihen A300 und A310 waren noch mit konventioneller Flugsteuerung ausgelegt.

Steuerung von Verkehrsflugzeugen

Um ein Verkehrsflugzeug kontrolliert steuern zu können, werden Flugkontrollflächen an den Tragflächen, Höhenleitwerk und Seitenleitwerk benötigt. Für Start und Landung sind auftriebserzeugende Landeklappen eingebaut, welche die Oberfläche der Tragflächen vergrößern. Zusätzlich befinden sich auf den Tragflächen sogenannte Störklappen, welche zur Verringerung des Auftriebs nach der Landung oder in bestimmten Flugsituationen zum Einsatz kommen. Diese sogenannten primären und sekundären Flugkontrollflächen sind bei den hier genannten zivilen Verkehrsflugzeugen alle vorhanden, wenn auch teilweise in unterschiedlicher Ausführung. Somit ist die Art der Steuerung gleich, nur die Übertragung der Signale unterscheidet sich zwischen Konventioneller und FBW Technologie.

Mischformen der Flugsteuerung

Betrachtet man die beiden genannten Systematiken der Flugsteuerung genau, erkennt man, dass es verschiedenste Varianten der eigentlichen Auslegungen gibt. So können von einer rein mechanischen Übermittelung der Signale, bis zu einer rein digitalen Übermittlung, auch verschiedenste Zwischenvarianten zum Einsatz kommen. Daher ist selbst der Airbus A320 für Notfälle mit einem mechanischen Backup für das Seiten- und Höhenruder ausgestattet.[3]

Flugsteuerung - Entwicklung der Flugzeugtechnik
Flugsteuerung – Entwicklung der Flugzeugtechnik

Hinweise zum Text zur Entwicklung der Flugzeugtechik

Der Text basiert auf einer Ausarbeitung von Stefan Baumgartl, Student im berufsbegleitenden Bachelor-Studiengang Aviation Business & Piloting der htw saar.

[1] Erstflug am 22.02.1987

[2] Brockhaus, R., Alles, W., & Luckner, R. (2011). Flugregelung (Bd. 3). Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, S. 432

[3] Brockhaus, R., Alles, W., & Luckner, R. (2011). Flugregelung (Bd. 3). Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, S. 432

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