Concorde - BAC / Aerospatiale

Die Concorde war eines der bemerkenswertesten Flugzeuge der Welt und eine hoch extravagante Erscheinung. Die Concorde gehört zu den berühmtesten Flugzeugen der Geschichte und war das erste Überschallflugzeug für planmäßige Passagierflüge. Diese begannen am 21. Januar 1976, als Air France und British Airways von Paris nach Rio de Janeiro, bzw. London nach Bahrein flogen. Wegen der Überschallschleppe (typischer Doppelknall) kann die Maximalgeschwindigkeit nur auf dem Ozean erreicht werden. Über Land fliegt die Concorde im Unterschallbereich.

Die Kabinenbreite beträgt nur knapp 2,90 Meter. Ein separater Frachtraum ist nicht vorhanden. Bei diesen Maßen ist nur eine Bestuhlung von vier Sitzen nebeneinander und einem Mittelgang möglich. Die Passagierkapazität ist daher beschränkt: Je nach Sitzreihenabstand finden zwischen 100 und 128 Fluggäste Platz. Für das Wohl der Passagiere sorgt eine 6-köpfige Besatzung, im Cockpit sitzt eine 3-köpfige Crew.

Die Concorde hat ein maximales Startgewicht von 185 Tonnen. Über die Hälfte des Startgewichts geht auf das Konto des Treibstoffs (circa 120 000 Liter). Die Triebwerke verbrauchen ca. 20 Tonnen Kerosin pro Stunde. Dies bedeutet bei 2.000 km/h einen Verbrauch von 1.250 Liter auf 100 Kilometer. Damit erzielt die Concorde eine Reichweite von rund 5.900 Kilometer. Deshalb gelangt sie gerade von London oder Paris nach New York im Direktflug. Bei einem Flug von (z.B.) London nach Südamerika müsste sie in Lissabon zum Auftanken zwischenlanden.

Zum Vergleich: Der Treibstoffverbrauch einer Boeing-747 “Jumbo” beträgt knapp die Hälfte von dem der Concorde. Bei gleichem Vorrat von rund 70 Tonnen hat ein Jumbo damit eine Reichweite von etwa 12.000 Kilometer, kann aber etwa 350 bis 400 Passagiere transportieren.

Das Überschallflugzeug Concorde fliegt doppelt so schnell wie der Schall. Die hohe Zielsetzung der erreichbaren Geschwindigkeit erforderte einen Konstruktionsaufwand, der sich wenig an der Wirtschaftlichkeit orientierte, wohl aber an der unbedingten Machbarkeit. Zu der Machbarkeit gehörte auch, deutlich enger an die Grenzen der Belastbarkeit zu gehen.

Im Überschallflug erhitzt sich die Außenhaut des Flugzeugs beträchtlich. Herkömmliche Leichtmetallegierungen und standardmäßige Konstruktionsmethoden der meisten Teile können den Auswirkungen der kinetischen Erwärmung bei dieser Geschwindigkeit gerade noch standhalten. Der Bug der Concorde ist einer Temperatur von rund 150°C und die Flügelvorderkante 130°C ausgesetzt. Die übrigen Flächen erhitzen sich auf unter 125°C. Dadurch verlängert sich die Cocorde um bis zu 30 cm.

Um der Erwärmung standzuhalten, bestehen die grundlegenden Formteile aus einer speziellen hitzebeständigen Aluminiumlegierung, die anfänglich für Bauelemente der Turbojet-Triebwerke entwickelt wurden. Die Zähfestigkeit dieser Legierung wird erst bei Temperaturen von mehr als 130°C in Mitleidenschaft gezogen. Bis 130°C ist die Dauerfestigkeit jedoch gut. Bei der Concorde wurde eine Verbesserung der Dauerfestigkeit erreicht, die bei 150°C immer noch gut war. Um die Zelle dennoch aus dem üblichen Leichtmetall herstellen zu können, wurde bei der Concorde die Maximalgeschwindigkeit auf Mach 2,2 begrenzt. Bei dieser Geschwindigkeit erhitzt sich die Außenhaut lediglich auf 125 Grad Celsius, so dass bis zur Differenz von 150 Grad noch genügend Sicherheitsabstand bestand . Um die Sicherheit nicht zu verringern, war der Überprüfungsaufwand während des Fluges und am Boden erheblich größer als sonst. In den Tragflächen wirkt das Kerosin in den integrierten Tanks als Kühlblock.

Trotzdem dehnt sich die Concorde wegen der Hitze etliche Zentimeter im Überschallflug aus. Ein bei Mach 2,2 entstandener Spalt zwischen (z.B.) zwei Schränken, in den man bequem seine Handfläche stecken kann, ist beim Langsamflug, bzw. am Boden nicht mehr vorhanden. Die Einbauten stehen wieder bünbig.

Um schneller als der Schall fliegen zu können, benötigt das Flugzeug eine besondere Flügelform, die sogenannten Deltaflügel. Diese sind aber im Langsam-Flug – also bei Start und Landung – aerodynamisch ungünstig, weil Deltaflügel wegen der fehlenden Wölbung der Tragflächenoberseite keinen Auftriebssog erzeugen. Daher kann die Concorde nur mit Hilfe von Nachbrennern – wie sonst nur beim Kampfjet – starten, die kurzfristig 20 Prozent mehr Schub bringen, weil die erforderliche höhere Startgeschwindigkeit ausgeglichen werden muss.