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| Presse, Stand 01. April 2003 |
| Technik in Vergangenheit und Zukunft |


Technik in Vergangenheit und Zukunft
aus: Ein Jahrhundert Flugzeuge -  Hrsg. Ludwig Bölkow
Düsseldorf: VDI-Verlag 1990 S. 598-599   ISBN 3-18-400816-9
Mit freundlicher Genehmigung des Verlages

 

Hundert Jahre fliegt der Mensch seit Lilienthal mit steuerbarem Fluggerät schwerer als Luft. Vor dieser Zeit bemühten sich viele Denker und Erfinder in Europa fast ein ganzes Jahrhundert Gleiches zu tun. Wiederum einige hundert Jahre davor brachte man in China durch Ausnützung des Windes mit Drachen, d. h. schon mit einem Gerät "schwerer als Luft", bereits Menschen zum "Fliegen". Man beobachtete den bösen Feind hinter seinen Stadtmauern und warf zu dessen Mißfallen dann auch noch Feuer hinab. Propeller als Schuberzeuger kannte man als hubschrauberähnliche aufziehbare Kinderspielzeuge auch schon viele hundert Jahre.

In der Kombination einer starren Fläche, wie die eines Drachens, stabilisiert durch ein Leitwerk mit einem Propeller, um so durch seinen Vortrieb den Wind durch die Bewegung der Fläche gegen die ruhende Luft zu ersetzen, sahen um 1800 Sir George Cayley und seine Schüler, die Lösung des bemannten Fluges mittels eines Gerätes "schwerer als Luft".

Das ganze 19. Jahrhundert war dann auf dem Gebiet des Fliegens eine Zeit des Experimentierens mit Modellen, mit Strömungsversuchen und mit dem Bau verschiedenster Motore. Schon Cayley experimentierte mit Heißluft- und Schießpulvermotoren. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse zu den Möglichkeiten des mechanischen Fluges faßte Cayley - vor nunmehr etwa 150 Jahren - wie folgt zusammen:

"Der mechanische Flug wird bald vom Menschen beherrscht werden und wir werden fähig sein unsere Familien, Güter und Waren mit Geschwindigkeiten von 36 bis 180 Kilometern in der Stunde durch die Luft zu befördern, sicherer als dies auf dem Wasser möglich ist. Um diesen Erfolg zu erzielen ist es notwendig, einen leichten Motor zu besitzen. H Cayley sah also schon damals das Flugzeug als Verkehrsmittel!

Rund 50 Jahre nach ihm schrieb Werner von Siemens 1883 in einem Brief:

"... Flugmaschinen sind erst möglich, wenn Kraftmaschinen erfunden sind, welche höchstens ein Fünftel der leichtesten, jetzigen Maschinen wiegen... ".

Lilienthal ersetzte den noch nicht verfügbaren Vortrieb mittels eines vom Motor angetriebenen Propellers dadurch, daß er mit seinem Fluggerät von einem erhöhten Standpunkt abwärts lief, dann sprang und so mit der Schwerkraft seines Gerätes und dem seines "Flugapparates" durch die Luft glitt. Je besser sein Verhältnis von Auftrieb zum Widerstand war, desto flacher war sein Gleitwinkel. Pioniere des Fliegens, um nur die Gebrüder Wright in den USA zu nennen, bauten sich dann ihre Viertakt-Ottomotoren noch selbst. Wie war nun der Stand der Technik bei den ersten angetriebenen Flügen:

- eine starre Fläche durch Leitwerke, entweder vorne oder hinten, stabil in der Luft fliegend, steuerbar durch Verwinden der Flächen oder durch bewegliche Ruder,

- ein oder zwei mittels Ottomotor angetriebene Propeller für den Vortrieb,

- ein möglichst leicht gebauter Flugapparat. Holz, Bambusrohr, Stahlrohr, Leinenbespannung des Gestelles. Das Ganze mit Stahldrähten verspannt.

Mit so einem Flugzeug flog Bleriot immerhin schon 1909 über den Ärmelkanal. Mit dem steigenden Interesse des Militärs in fast allen "Industrieländern" Europas und Nordamerikas, setzte dann eine stürmische Entwicklung der Technik ein. Sie konnten es in den einzelnen Beiträgen dieses Buches lesen.

Die hohen Forderungen an das Fluggerät, seien sie militärischer Art, seien sie in zunehmendem Maße die der zivilen Luftfahrt, waren und sind die dauernden Antriebe zur Verbesserung aller Teile sowie des Gesamtsystems "Flugzeug". Was ist nun, nach rund hundert Jahren Entwicklung des Flugzeugs das Ergebnis?

„Die Technik erlaubt es heute, Flugzeuge zu bauen, die mit sehr hoher Zuverlässigkeit Menschen und Güter über Entfernungen bis zu 14000 km vom Startplatz bei allen SichtverhäItnissen, d. h. auch völlig ohne Sicht, mit einer der Aufgabe entsprechenden Geschwindigkeit zu befördern."

Die Frage von heute ist nun: Wo sind Verbesserungen des bisher erreichten Standes der Technik nötig und möglich, und wo zeichnen sich Grenzen ihrer Entwicklung oder ihrer Anwendung ab?

Aerodynamik

In der Verringerung des Luftwiderstandes liegen noch Möglichkeiten für die Erhöhung der Wirtschaftlichkeit insbesondere bei langen Strecken.

Strukturgewicht

Die Entwicklung verbesserter Leichtmetall-Legierungen und die weitgehende Einführung von faserverstärkten Kunststoffen und Metallen bringen in Zukunft Strukturgewichtsverbesserungen. Ein Beitrag zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit. Strukturgevvichtsfragen werden bei hohen Geschwindigkeiten im Überschallflug und vor allem im Hyperschallflug durch die notwendige Kühlung der Oberfläche des Flugzeugs wichtig. Hier liegen noch große technische Probleme vor uns.

 

Antriebe

Von der Seite der Wirtschaftlichkeit her, wird der Treibstoffverbrauch bei den Strahltriebwerken sich sicherlich noch um zehn bis fünfzehn Prozent verringern lassen. In größerem Umfang ist der Einsatz von Wasserstoff zu untersuchen, vor allem im Zusammenhang mit dem nächsten Punkt.

Umweltprobleme

Fluglärm ist zum Teil auch ein Problem des Antriebes. Trotz großer Verbesserungen in den letzten Jahren bleibt hier noch viel zu tun.

Schadstoffe: Ob die Schadstoffe der verbrannten und unverbrannten Kohlenwasserstoffe in der Atmosphäre, vor allem in Flugplatznähe und in der Reiseflughöhe bei zunehmendem Flugverkehr tolerierbar sind, ist wissenschaftlich noch nicht geklärt. Ein Ersatz der heutigen Flugkraftstoffe durch Wasserstoff wirft klimawissenschaftlich die Frage auf, ob das beim Verbrennen von Wasserstoff sich bildende Wasser nach seinem Erstarren zu Eiskristallen in der hohen und in der sehr hohen Atmosphäre das Gleichgewicht der Sonneneinstrahlung und der Infrarotabstrahlung der Erde stört, und damit zum Treibhauseffekt beiträgt und zweitens Teile der Erde abschattet. Im übrigen ist diese Frage der Folgen der Eiskristallbildung eine der Entscheidungspunkte für den Hyperschallflug mit Wasserstoff in großen Flughöhen.

Flugzeugausrüstung

Zuverlässige Geräte zur Überwachung des Flugzustandes, der Geschwindigkeit, der Flughöhe und des Flugkurses sind heute in Verbindung mit intelligenten elektronischen Rechnern und automatisch gekoppelten Servosteuerungen Stand der Technik. Es sind Verbesserungen durch weitere Automatisierungen zur Entlastung des Piloten zu erwarten.

Navigation

Boden-, Satelliten- und Bordeinrichtungen werden in Zukunft die Bestimmung der Position, die Überwachung und Einhaltung des Flugkurses weiter verbessern, d. h. zunehmend voll automatisch sein.

Zuverlässigkeit

Flugzeugbau und stärker noch die Raumfahrt, vor allem die Satelliten sind die Väter moderner Zuverlässigkeitstheorien und Techniken. Reparaturen im Flug und im Raum waren und sind praktisch nicht möglich. Die Ergebnisse dieser Entwicklungen bis heute sind überragend. Sie werden sich noch verbessern lassen. Die positive Ausstrahlung dieser Technik auf die gesamte Breite unserer modernen technischen Welt ist heute volkswirtschaftlich kaum abzuschätzen.

Die Grenzen der Technik des Flugzeugbaus liegen nicht in der Technik selbst, sondern in ihrer Anwendung durch den Menschen. Der Mensch hat die Verantwortung für das, was noch getan werden darf und das, was noch getan werden muß. Er, der Mensch, muß entscheiden, wie aus dem Gesichtspunkt der Verantwortung für unsere teilweise noch heile, "von unseren Kindern geliehene" Welt, das Gesamtsystem Flugzeug in den nächsten hundert Jahren noch weiterentwickelt werden muß oder nicht. Keiner darf sich aus Lust am Gestalten und am Fliegen dieser Gesamtverantwortung entziehen.


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