Mit sanftem Flügelschlag in die Höhe

News: Mit sanftem Flügelschlag in die Höhe

Sinkende Preise und große Kapazitäten moderner Flieger locken immer mehr Menschen in die Ferne. Dabei stellen die Startbahnen einen limitierenden Faktor dar: Bereits gestartete Flugzeuge hinterlassen derart starke Luftwirbel, dass nachfolgende Maschinen dadurch ernsthaft gefährdet werden und daher auf ruhige Winde warten müssen. Forscher des Flugzeugherstellers Boeing präsentierten jetzt eine Neuerung, die für weniger Wirbel sorgt.

1987 ereignete sich auf dem Flughafen von Denver im US-Bundesstaat Colorado ein tragisches Flugzeugunglück, bei dem eine DC-9 kurz nach dem Start ins Trudeln geriet und sich schließlich überschlug. Grund dafür war jedoch kein technisches Versagen, berichtet Boeing-Ingenieur Bob Kelley-Wickemeyer: "So genannte Wirbelschleppen, die von den Flugzeug-Tragflächen gebildet werden, waren der Grund dafür." Die Wölbung der Flügel verhilft Flugzeugen überhaupt erst in die Höhe: Die an der längeren Oberseite schneller vorbeifließende Luft erzeugt einen Unterdruck, der das Fluggerät quasi aufwärts saugt, während an der Unterseite ein Überdruck entsteht. "Hinter der Tragfläche kommt es dann wieder zum Druckausgleich, die Luft strömt dabei aufwärts und bildet die gefährlichen Verwirbelungen", so der Experte.

Um katastrophale Folgen dieser unsichtbaren Luft-Bugwellen zu umlaufen, müssen nachfolgende Flugzeuge stets warten, bis sich die aufgewühlte Luft wieder beruhigt hat. Um diese Phase zu verkürzen, misst derzeit eine Pilotanlage auf dem Flughafen Dallas per Laser, wann sich die Wirbelschleppen verflüchtigen. Bob Kelley-Wickemeyer versucht dagegen, das Übel an der Wurzel zu packen: "Wir können die Wirbel zwar nicht verhindern, aber dazu bringen, kurz nach ihrer Entstehung wieder abzubrechen." Der Trick dabei ist: Eine relativ langsame Bewegung der Querruder an den Tragflächen zwingt den Turbulenzen eine zusätzliche Luftströmung auf und erreicht so, dass sich die Wirbel beider Flügel gegenseitig auslöschen.

In einem 800 Meter langen Wassertunnel, in dem die US-Marine nach optimierten Stromlinienformen für U-Boote sucht, testeten die Boeing-Ingenieure ihr Verfahren. "Die Versuche zeigen, dass die Physik funktioniert", berichtet Bob Kelley-Wickemeyer. Jetzt soll das Prinzip auf Flugzeuge übertragen werden. Doch bevor Linienmaschinen mit dem sanften Flügelschlag versehen werden, wird es noch einige Jahre dauern, denn eine Auswirkung der Querruderaktionen auf die Flugeigenschaften der Maschinen muss sicher ausgeschlossen werden. Gelingt das Vorhaben, dann soll der Sicherheitsabstand gerade bei Großflugzeugen um die Hälfte sinken, so das Ziel der Forscher.

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