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Come stall with me

Gestern wurde der Absturzbericht von AirAsia veröffentlicht. Die Maschine war am 28.12.14 abgestürzt. Meistens brauchen solche Berichte weit über ein Jahr. Diesmal wusste man aber relativ schnell, worum es geht, wahrscheinlich hab ich selbst geklugscheißert, Strömingsabriss nach falscher Reaktion der Piloten auf den Autopiloten ehklarwasauchsonst.

Ich bin kein Flugzeugexperte, ich hab mich sogar noch nie mit jemandem unterhalten, der professionelle Ahnung von Irgendwas hat. Und ich fand in der Schule Physik blöd, weil die Chemie zwischen den Lehrern, die ich hatte, und mir, nie stimmte. Ich hätte Ranga Yogeshware und Ralph Casperse als Physiklehrer gebraucht, nicht welche, die zelebrierten, dass ihre folglich offensichtlich optimierungsbedürftigen Erklärungen nur von fünf Kindern in der Klasse verstanden wurden. Wem ein Publikum ohne Vorkenntnisse nicht gut genug ist, ist raus. 

Aber ich habe ja Interesse. (Und Wikipedia) Speziell daran, wie Flugzeuge fliegen und das lerne ich am besten daran, mir anzugucken, was Schuld ist, wenn sie ausversehen doch nicht einwandfrei fliegen.

Ich habe einmal auf Snapchat über Flugfelder, Coffin Corners und Stalling erzählt und das ist natürlich schon alles längst wieder unverfügbar, aber ich dachte, wenn ich nach einem Glas Rotwein Dinge auf Snapchat “erklären” kann, warum nicht auch hier. Das ist mein Grundstück Internet, ich kann hier unprofessionelle Erklärungen hinstellen, so viele ich möchte, solange sie nicht in Ihren Garten kacken. (they won’t) Vielleicht ist auch etwas falsch, und wenn das hier Experten in die Finger geraten sollte, im Prinzip ist alles zu betrachten wie eine hässliche von Dreijährigen gebastelte Nudelkette aus dem Kindergarten. Hast du ganz schön gemacht. Nein bitte, ich will mich mit sowas nicht vor dem Internet fürchten wollen.

Auftrieb.

Damit ein Flugzeug fliegen kann, braucht man Auftrieb. Den bekommt man, weil Tragflächen so aussehen, wie sie aussehen: Mit einem leicht tropfenförmigen Querschnitt und hinten nach unten geneigt. Wenn die Luft von vorne kommt, muss der Weg über die Tragfläche länger sein, als der unten durch. Denn dann strömt die Luft oben drüber auch schneller, und ein Sog entsteht. Das ist der größte Teil Auftrieb. (Die Luft unten drunter trägt aber auch noch dazu bei.) Ein großes dickes schweres Flugzeug braucht mehr Auftrieb, als ein leichtes. Der Auftrieb selbst ist abhängig von drei Dingen:

  • Der Fluggeschwindigkeit (Ein Flugzeug muss eine Mindestgeschwindigkeit mitbringen, damit das ganze funktioniert. Erstmal: Je schneller, desto gut, mehr später.)
  • Der Luftdichte (weiter oben ist die Luft dünner, kann man mit höherer Geschwindigkeit ausgleichen.)
  • Dem Anstellwinkel (Der Winkel in dem sich Tragflächen und Luftstrom zueinander befinden.)

Der Auftrieb wird mit stärker “gedrehten” Flügeln (Anstellwinkel/ Angle of Attack) größer. Also größer, je mehr das Flugzeug mit der Nase nach oben zeigt.
Wird der Winkel aber zu groß, passiert auf der Oberseite der Tragfläche Murks, Luft turbulenzt herum, und die Strömung reißt komplett ab (Stall). Das ist nicht so gut.

Die Gravitation klopft dann sehr energisch beim Flugzeug an. Im Cockpit gibt es dann eine sehr intensive Warnung. Bei vielen Maschinen (insbesondere bei Boeing) wird der Stick Shaker aktiviert, das Steuerhorn, wo der Pilot idealerweise seine Hände hat, vibriert. Also, den Damen und Herren im Cockpit fällt ziemlich sicher auf, dass etwas falsch läuft. Es stirbt auch keiner sofort, die Situation ist nur schon etwas brenzlig und die Piloten müssen das Richtige tun. Das Falsche macht alles nur noch schlimmer und dann sterben wirklich Flugzeuge und Menschen.

Selten ist zu geringe Geschwindigkeit Schuld. Dann müsste man ordentlich Gas geben und gerne auch die Nase etwas hochziehen. Meistens ist aber eher der Anstellwinkel das Problem. Die meistens richtige Reaktion wäre also dann, die Nase des Flugzeugs nach unten zu bringen, um den Anstellwinkel wieder zu verringern. Das klingt sehr einfach, trotzdem passieren da manchmal Fehler. Air France hat 2009 damit beispielsweise 228 Menschenleben verbraten. (Die Vorgeschichte war eine kurz unzuverlässige Geschwindigkeitsanzeige, aber darum gehts ja gerade nicht.) Also, falls ihr mal in der Situation seid: Nase runter. Vermutlich.

Flugfelder.

 Alles ist natürlich noch ein bisschen komplexer.  Und wenn ich schon dabei bin, erzähle ich gleich noch eine Menge anderer Dinge. Weil ich es kann.

Also. Der Luftraum ist nicht irgendwie durcheinander, sondern fein sortiert in Ebenen. Und da sonst im echten Leben Fuß eine doofe Einheit ist, nimmt man sie halt beim Fliegen. Und, plot twist, man fängt mit 0 feet auch nicht bei NN oder dem Grund an, sondern dort, wo der theoretische Normaldruck von 1013,25 hPa herrscht. Das hat den Vorteil, dass man innerhalb einer Ebene dann immer den gleichen Luftdruck hat, egal, was das Wetter und seine Freunde unter einem so machen. (Anschauliche Wikipediagrafik) Man fängt dann in 100-feet-Schritten an zu zählen. 35.000 feet sind zum Beispiel FL 350. (flight level three-five-zero). Herzlichen Glückwunsch, jetzt sind wir schon fast Profifluglotsen.

Climb Climb Climb.

Vor einiger Zeit lernte ich, dass Flugzeuge im Reiseflug nicht auf einer konstanten Höhe bleiben, sondern eigentlich stetig immer ein bisschen weiter steigen möchten, bis sie dann zum Sinkflug ansetzen. (cruise climb) Das geht natürlich nicht, weil das ein großes Durcheinander gäbe. (Fun Fact: Die Concorde durfte das, weil sie sowieso höher flog und cooler war, als alle anderen Flugzeuge) Stattdessen steigen sie in Flight-Level-Stufen. (step climb) Da müssen sie zwar immer am Boden um Erlaubnis fragen, aber sonst klappt das ganz gut und am Ende haben sie eine hübsche Treppe, zum Beispiel mit 2000-ft-Stufen, statt einer konstanten Cruisinghöhe.

Das macht man wegen dem Treibstoff. Weiter oben gibt es weniger Luftwiderstand und dann braucht man auch weniger Kerosin, um dagegen anzutriebwerken. Das ist aber erst sinnvoll, wenn das Flugzeug leichter geworden ist, also schon ein bisschen von dem mitgebrachten Treibstoff in das Chemtrailprojekt der Bundesregierung investiert verbraucht hat.

Die Sargecke.

Jetzt wird es spannend. Wir wissen:

  • Das Flugzeug möchte weiter oben fliegen, weil es da weniger Nahrung braucht (wegen des geringeren Luftwiederstands)
  • Weiter oben muss das Flugzeug auch schneller fliegen, weil sonst in der dünneren Luft die Strömung abreißen würde
  • Ein dickes schweres Flugzeug braucht mehr Auftrieb; Seine Mindestgeschwindigkeit ist somit auch höher. (Das ist einigermaßen logisch, oder?)

Folglich: Je höher, desto schneller? Nö. Ein Passagierflugzeug sollte auch nicht unbedingt die Schallgeschwindigkeit überschreiten, außer es ist ein Überschallflugzeug und das ist es wahrscheinlich nicht, außer es ist vor 2003, das Flugzeug hat eine spitze Nase uns es steht Concorde drauf. Eine Überschreitung der Schallgeschwindigkeit heißt overspeed und ist der kleine Bruder vom Stalling. Hier passieren auch Dinge, die ich nicht hundertprozentig verstehe, aber es hängt wohl mit der nicht dafür ausgelegten Flügelform, Schockwellen, Verlagerung des Auftriebsschwerpunkts und Einhörnern zusammen und nennt sich Mach Tuck.  Ich gebe mich erstmal damit zufrieden, dass auch hier die Luftströmung unvorteilhafte Dinge tun kann. (Hier dann bitte nicht die Nase nach unten.)

So. Die Schallgeschwindigkeit ist aber niedriger, je niedriger die Lufttemperatur ist. Weiter oben, wo es kälter ist, ist also die mögliche Höchstgeschwindigkeit für das Flugzeug geringer. Und die Mindestgeschwindigkeit höher. Der Toleranzbereich für schöne Geschwindigkeiten wird also nach oben immer kleiner. Und ganz oben, wenn es eigentlich gar keine gute Geschwindigkeit gibt, sitzt die coffin corner. Das ist ein sehr schöner Begriff. Bitte merken.

Und jetzt folgt eine Wikipediagrafik von einem Stefan, der scheinbar auf sämtliche Copyrights verzichtet, deshalb nenne ich ihn jetzt extra oft.

CoffinCornerStallSpeed2So, besser, als wenn ich sich kreuzende Geraden (Mindest- und Höchstgeschwindigkeit) beschreibe und jemand auf Links klicken muss. Danke, Stefan. Soweit, so gut. Was man in Stefans Kunstwerk auch noch sieht, ist, dass die Situation für große dicke Flugzeuge nochmal anders aussieht: Wegen der höheren Mindestgeschwindigkeit wandert die Coffin Corner weiter nach unten und das schwere Flugzeug kann insgesamt nicht so hoch fliegen. Das passt auch sehr gut mit dem vorherigen Punkt mit dem cruise climb zusammen: Alle leichte Flugzeuge können gut höher.

Und nun?

Stalling (und Overspeed) sind gefährlich und bitte nicht zuhause nachmachen. Wir wissen jetzt, dass da eine Menge Faktoren eine Rolle spielen, wie Geschwindigkeit, Höhe und so weiter.

Ich glaube, das ist der klassischste Pilotenfehler. Inzwischen regelt nämlich sehr viel der Autopilot (Stichwort fly-by-wire). Bei Airbus ein bisschen mehr als bei Boeing, weil die Ansätze ein bisschen unterschiedlich sind. Boeing möchte den Piloten eher durch viel Information unterstützen, lässt ihm aber mehr Kontrolle. Airbus möchte den Piloten entlasten und mehr der Steuerung sind dem Computer überlassen.

Viele der Airbus-Zwischenfälle haben mit Konflikten zwischen Piloten und Boardelektronik zu tun und hin und wieder ist dann fly-by-wire in der Kritik, aber nachdem menschliches Versagen immer noch am öftesten zu Abstürzen führt, ist es natürlich auch sehr sinnvoll, viel zu automatisieren. In dem AirAsia-Fall gab es wohl Warnungen zu einem Teil eines Ruders, ein bekanntes Problem bei dieser speziellen Maschine, worauf einer der Piloten wohl an Sicherungen rumbastelte (vgl. Task-Manager), worauf sich der Autopilot auch abschaltete. Und dann verloren sie die Kontrolle. Vermutlich war es auch sehr stressig in diesen Sekunden, aber in meinen Augen hatte eigentlich der Computer recht. Go Computer!

Und wenn man das nächste Mal auch in den Fernseher klugscheißern möchte, wenn es wahrscheinlich um Stalling geht, sagen die Nachrichten:

  • Das Flugzeug fiel wie ein Stein vom Himmel. Oder, auch schön: plummeted from the sky
  • Das Flugzeug geht erst beim Aufschlag kaputt (sowas finden die Investigators meistens sehr schnell raus)
  • Normalerweise keine Probleme während des Flugs.
  • Auch häufig: Kein, oder nur ein wenig brauchbarer, Notruf. Die Situation ist dann so brisant, dass die Piloten viel zu beschäftigt sind, die Maschine zu stabilisieren, da hat ein Notruf geringe Priorität
  • Oft: Gewitterfronten etc. Extreme Wettersituation können zum Beispiel die Geschwindigkeitssensoren verwirren, was die Piloten (seltener die Autopiloten) verwirrt und verwirrte Piloten machen Quatsch.

Maho Beach

Der Maho Beach wäre ganz oben auf meiner Reise-Bucketlist gestanden, wenn ich so etwas führen würde. Und zwar, seit ich davon wusste. Meistens ist es ja sehr unrealistisch, an sehr coole Orte zu kommen. Man hört davon, man guckt nach, und dann liegt das am Arsch der Welt mitten in der Südsee, wie diese Insel, die Niue heißt, auf der es gratis Wlan und legitime Münzen mit Pikachu drauf geben soll. Ich hab mich schon informiert, von Auckland aus geht zweimal die Woche ein Flugzeug. (Abruptes Ende der Planung.)

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Maho Beach liegt auf der karibischen Insel Sint Maarten/Saint Martin, die zu Hälfte zu den Niederlanden und zur anderen Hälfte zu Frankreich gehört. Die Insel ist eine der nördlicheren der Karibik, westlich davon sind die Virgin Islands, noch weiter westlich Puerto Rico und noch weiter westlich die sehr heterogene Landmasse, auf dem das sehr arme Haiti und das sehr touristische Domrep drauf sind. Also gar nicht so weit ab vom Schuss. Auf Puerto Rico war ich ja immerhin schon mal.

 

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Das besondere an Sint Maarten ist der Flughafen, der Princess Juliana International Airport auf der holländischen Seite, dessen Landebahn direkt nach einem kleinen öffentlich Strandabschnitt, dem Maho Beach, beginnt. Zwischen Strand und Flughafen ist nur eine kleine zweispurige Straße. Alle Flugzeuge fliegen also übers Meer an und ziehen dann sehr tief über den Strand hinweg. Das ist so, denn auf der anderen Seite der Bahn sind Berge, die beim Starten überhaupt kein Problem sind, aber den Landeanflug würden die irgendwie vermiesen.

Ein von Tina (@tinaargh) gepostetes Video am

Ich nehme an, dass es kleine Inselflughäfen viele gibt, bei denen auch ständig Maschinen über oder auf Stränden landen. Am Maho Beach kommt aber dazu, dass die europäischen Kolonialherren mit den größtmöglichen Maschinen über den Atlantik brettern müssen, denn natürlich müssen Direktverbindungen von Amsterdam und Paris aufrecht erhalten werden um einen stetigen Fluss von Pionieren zu garantieren. Und im Gegenzug dazu werden kostbare Gewürze, Tee , Kamele, Elefanten und exotische Singvögel zurück nach Europa transportiert. Resultat: Jeden zweiten Tag ein KLM Jumbo, jeden Tag ein AirFrance A340. Das sind große Flugzeuge mit großen Rümpfen und vier Triebwerken. Dann kommt aber noch dazu, dass in die gesamte Karibik (jetzt wohl auch inklusive Kuba), amerikanische Touristen kommen. Blöd wären sie ja, wenn sie das nicht machen würden. Also kommen da noch jede Menge Kurzstreckenmaschinen aus den USA und Kanada an. Manchmal auch aus Südamerika, aber hauptsächlich doch von oben. Dann kommt noch der interkaribische Luftverkehr mit etwas kleineren Maschinen dazu. Dann kommt dazu, dass Sint Maarten praktisch Umsteigestation für alle möglichen Schnösel ist, die nach St. Barth wollen. (Oui, Saint-Barth. canyoubelieveit.) Die fliegen mit sehr kleinen Maschinen, die sicher jedes Mal abstürzen, wenn ihnen exotische Singvögel in den Propeller fliegen, oder mit Privatjets. Also: Jede Menge Flugzeuge. Oh, und Kreuzfahrttouristen. IMG_5999.JPG IMG_6009.JPG Der Maho Beach hat sich ein bisschen zu einem “been there, done that”-Ziel entwickelt, weil es so unglaublich praktisch ist, dass man drei Flugzeugselfies so schnell erledigt hat, dass man auf keinen Fall abends das Schiff verpasst. Die Attraktion ist der KLM Jumbo, der etwa jeden zweiten Tag gegen Mittag kommt, und darauf kann man seinen Ausflug genau planen. Netterweise tauchen dann auch Guides auf, die für zu viel Geld Fotos von einem machen. Außerdem haben die Megafone dabei, und rufen ständig The big one’s coming, that’s the big one, everybody get ready, everybody look up. Falls man übersehen sollte, dass ein immenses Flugzeug über einen hinweg donnert. Kann passieren.

Die Franzosenfregatte kommt immer am frühen Nachmittag und auch sonst ungefähr jede Viertelstunde eine Maschine. Es gibt ein Surfbrett am Strand, auf dem die Ankunftszeiten notiert sind, also die planmäßigen, nicht die tatsächlichen an diesem Tag.

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Außerdem jede Menge Schilder, die vor jet blast warnen: Es ist nämlich cool, aber auch sehr dumm, sich beim Start einer Maschine an den Zaun zur Landebahn zu klammern. Da wie erwähnt alle Maschinen zur Bergseite starten, stehen sie dann mit dem Heck zum Strand und geben Schub. Oft bläst es dann Menschen gegen die Betonabgrenzungen der Straße und sie tun sich weh. Oder, laut Schildern, sterben, aber ich glaube, das ist konkret noch nicht passiert. Vielleicht.

IMG_6023.JPGAls ich da bin, ist das Wetter übrigens grandios beschissen. Regen, Wind, so kalt, dass es einen friert, wenn es gerade auch regnet und windig ist. Eine Copa Airlines Maschine landet gar nicht erst, sondern startet durch, also wohl auch ungewöhnlich viel Windregen. Der Strand ist sogar vorübergehend leer, und eigentlich ist dieser Strand nie leer.

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Als the big one kommt, ist es immer noch sehr bewölkt und er fliegt nicht so tief ein, wie immer auf YouTube. Damn.

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Dann reißt es auf und ich war sogar baden, obwohl die Wellen ziemlich hoch waren. Mein aufblasbarer “Dekorationsartikel, nicht im Wasser verwenden”-Airbus A380, der für jedes Wasser mein Go-To-Schwimmtier ist, zerschellt elendig in der Brandung. (Inzwischen habe ich einen neuen. Alles gut.)

 

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Und hier sind Fotos. Handy und Kameras gemischt, die abwechselnd meine Schwester, mein Vater und ich in der Hand hatten. Überhaupt: Ich bereue nichts und würde jeder Zeit wieder dahin.

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Bonus: hehehe.IMG_2934