Wie kommt es, dass ein schweres Flugzeug abheben und fliegen kann?

Im Durchschnitt wiegt ein Jumbo beim Start 340 Tonnen. Dass er trotzdem abheben und fliegen kann_/ liegt an einem physikalischen Gesetz. Es ist nach dem Schweizer Daniel Bernoulli benannt. Der hat Folgendes herausgefunden:

Bringt man Wasser schneller zum Strömen, entsteht ein Unterdruck gegenüber der umgebenden langsameren Flüssigkeit und es entsteht ein Sog. Umgekehrt entsteht ein erhöhter Druck (Überdruck), wenn das Wasser langsamer als die umgebende Flüssigkeit wird. Das gilt nicht nur bei Flüssigkeiten, sondern auch bei Gasen wie Luft.

Mit diesem Wissen entwarf man die Tragflächen der Flugzeuge: auf der Oberseite muss die Luft durch den längeren Weg schneller strömen - es entsteht ein Sog. Auf der kürzeren Unterseite strömt sie dagegen langsamer -es entsteht Druck. Also einfach ausgedrückt: von unten wird nach oben gedrückt, von oben wird sozusagen "gezogen".

Voraussetzung hierfür ist, dass die Tragflächen auch tatsächlich angeströmt ' werden. Das heißt, Flugzeuge heben erst dann vom Boden ab, wenn sie eine bestimmte Geschwindigkeit haben. Deshalb brauchen schwerere Maschinen auch einen längeren "Anlauf", also eine längere Startstrecke. Um diese Geschwindigkeit zu erreichen braucht das Flugzeug einen Vortrieb. Dafür sorgt der Zug des Propellers oder der Schub eines Düsentriebwerks.

Der erste Hubschrauber

Der 1881 in Lisieux geborene und 1944 verstorbene PAUL CORNU gilt als der Erfinder des ersten Hubschraubers. Am 13. November 1907 gelang ihm der erste freifliegende Hubschrauberstart. Allerdings erreichte die Maschine gerade mal eine Höhe von 1,5 Metern.

Die Fähigkeit, sich aus dem Stand in die Luft zu schwingen, ist ein alter Menschheitstraum. Das Universalgenie Leonardo da Vinci, zeichnete. bereits im 16. Jahrhundert einen ersten tauglichen Entwurf einer solchen Maschine.

Die nutzbare Entwicklung der "Drehflügler" begann aber erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, nachdem die Militärs senkrecht startende Flugzeuge forderten und dadurch die Forschung und Entwicklung vorantrieben. Dabei flogen die ersten Hubschrauber schon 1907:

In Frankreich wetteiferten im Herbst 1907 zwei Maschinen darum, als erste das Hubschrauberprinzip umzusetzen, doch keine schaffte es wirklich, und es sollte Jahrzehnte dauern, bis die Stabilitätsprobleme gelöst waren. Der mit vier Rotoren versehene der Brüder Breguet erhob sich am 19. September mit einem Mann an Bord rund einen halben Meter über den Boden, wurde allerdings an den vier Enden von Helfern gehalten. Es handelte sich um eine kreuzförmige Gitterkonstruktion aus Stahlrohr mit mit einem Gewicht von insgesamt 575 Kg und vier paarweise angeordneten Hubschrauben an jedem Ende. Diese Propeller wurden immerhin schon von einem Antoinette Benzinmotor mit rund 45 PS Leistung angetrieben. Am 29. September erreichte der Gyroplane sogar eine Höhe von 1,5 Meter. Doch war das wieder kein freier Flug, weil auch hier eine Hilfsmannschaft den Hubschrauber an den vier Enden hielt, um ein Umkippen zu verhindern. Der erste freie Flug eines Hubschraubers gelang am 13. November 1907 in der Nähe von Lisieux, südlich von Le Havre. Paul Cornu war ein französischer Fahrradhersteller, der wie viele andere seiner Zeitgenossen, der Faszination des Motorfluges verfallen war. Seine Zwei-Rotoren-Maschine verfügte über zwei Steuerflächen und einen 24 PS Antoinette-Motor, die Kraft wurde über Riemen auf die beiden an Auslegern befestigten gegenläufigen Rotoren übertragen. Cornu erhob sich bis zu 1,5 m hoch und bis zu 60 Sekunden lang in die Luft - mehrmals sogar mit "Passagieren". Weil er ohne Unterstützung schwebte, gilt er als Sieger dieses Wettstreits. Bereits im Jahre 1906 hatte Cornu ein erstes Modell mit einem 2 PS Motor zum Fliegen gebracht. Der Erfolg ermutigte ihn, einen richtigen Flugapparat zu. Am 27. September 1907 wagte er einen ersten unbemannten Flugversuch mit 50 Kg Ballast, wobei die Maschine kurz vom Boden abhob. Beim ersten bemannten Flugversuch am 09. November riss ein Antriebsriemen, so dass der Versuch erst vier Tage später glückte. Bei einer Flugzeit von ca. 20 Sekunden erreichte Cornu eine Höhe von 30 Zentimetern. Beim zweiten Versuch am Nachmittag erhob sich der Hubschrauber schon auf eine Höhe von 1,5 Meter. Dabei klammerte sich Cornus Bruder ans Chassis und wurde mitgetragen, obwohl sich dadurch das Gesamtgewicht von 258 Kg auf 326 Kg erhöhte.

Es folgten noch weitere Flüge, von denen der längste ca. 60 Sekunden dauerte. Außerdem konnte man beim Geradeausflug eine Geschwindigkeit von 11 Km/h erreichen. Paul Cornu führte zwar danach noch einige kurze Flüge durch, musste aber später alle weiteren Versuche beenden, weil im die finanziellen Mittel hierzu fehlten. Am 22. Juli 1908 erreichte der von Bréguet-Richet gebaute eine Höhe von 4 Metern, wurde aber dann bei der anschließenden Landung beschädigt.

Fliegende Frauen

Am 16. 6. 1963 startete die russische Kosmonautin Valentina Vladimirovna Tereshkova als erste Frau in den Weltraum. Neben ihr haben weitere Frauen Luft- und Raumfahrtgeschichte geschrieben, wie beispielsweise Amelia Earhart und Wilhelmine Reichard.

Die erste Frau im Weltraum

Am 16. 6. 1963 startete die russische Kosmonautin Valentina Vladimirovna Tereshkova mit dem Raumschiff Vostok 6 als erste Frau in den Weltraum. In drei Tagen umkreiste sie 48mal die Erde. Die Amateur-Fallschirmspringerin war zusammen mit drei anderen Frauen für ein spezielles "Frauen im Weltraum-Programm" ausgewählt worden.

Ursprünglich arbeitete Valentina Tereshkova als Textilarbeiterin, kam dann zur sowjetischen Luftwaffe und wurde dort ausgebildet. Im Jahr ihres Weltraumfluges, 1963, heiratete sie den Kosmonaten Andrian Nikolayev, brachte 1964 die gemeinsame Tochter Elena zur Welt und flog selbst nie wieder ins All. Lange blieb sie die einzige Russin im All. Erst 19 Jahre später startete mit Svetlana Savitskaya wieder eine Russin zu einer Weltraummission. Im heutigen Zeitalter der Space-Shuttles und der Internationalen Raumstation sind Frauen im Weltall alltäglich geworden, aber 1963 war das etwas ganz Besonderes.

Amelia Earhart (1897 bis 1937)

Die amerikanische Pilotin Amelia Earhart war die erste Frau, die einen Transatlantikflug alleine wagte. Wegen ihrer Ähnlichkeit mit dem Piloten Charles Lindbergh wurde sie „Lady Lindy“ genannt. Am 21. Mai 1932 flog sie in nur 13 Stunden und 55 Minuten von Neufundland in Kanada nach Irland.

Mit diesem Flug hatte Amelia Erhart eine Menge Rekorde gebrochen: Sie war als erste Frau solo über den Atlantik geflogen, hatte außerdem den längsten Non-Stop-Flug einer Frau und die schnellste Atlantiküberquerung zur damaligen Zeit geschafft.

1935 gelang der ehrgeizigen Pilotin auch die erste Pazifiküberquerung von Kalifornien nach Hawaii. 1937 brach sie zu einem Flug um die Welt auf. Am 2. Juli 1937 wurde sie zuletzt in Neu-Guinea gesehen. Sie war zu diesem Zeitpunkt 22.000 Meilen geflogen und hatte noch 7000 Meilen vor sich. Weder sie noch ihr Flugzeug wurden gefunden.

Wilhelmine Reichard (1788 bis 1848)

Wilhelmine Reichard war das erste deutsche "luftschiffende Frauenzimmer". Am 16. April stieg sie in Berlin als erste deutsche Frau mit einem Freiballon auf. Bei ihrer dritten Luftfahrt erreichte sie eine Höhe von 7800 Metern. In dieser Höhe zerriss der Ballon, sie konnte mit schweren Verletzungen landen.

Nach 5 Jahren Pause folgten weitere Ballonfahrten, so auch ihre längste Luftreise, von Hamburg nach Carnitz/Malchin, eine Fahrstrecke von 225 km. Bis 1820 unternahm sie insgesamt 17 Gas-Ballonfahrten. Wilhelmine beendete ihre Ballonfahrt-Karriere am 1. Oktober 1820 in München zum Oktoberfest.

Die Challenger - Katastrophe

Die NASA-Raumfähre Challenger (dt.: Herausforderer) war seit dem 4. April 1983 im Einsatz und hatte schon neun Flüge in den Orbit unternommen, als sie am 28. Januar 1986 zum zehnten Mal ins All starten sollte.

Start der Challenger

Der Abflug hatte sich wegen des schlechten Wetters sowie aufgrund von technischen Problemen an der Startrampe um sechs Tage verschoben. Zunächst war er für den 22. Januar geplant gewesen. An Bord befanden sich sieben Astronauten, fünf Männer und zwei Frauen.

Die Aufgabe der Weltraummission war es, einen Kommunikationssatelliten im All auszusetzen, der den Kometen Halley beobachten sollte. Eine der Frauen war Grundschullehrerin und sollte einige Unterrichtsstunden live aus dem Weltraum halten. Die Challenger explodiert. Oben sieht man eine der Feststoffraketen wegfliegen.

Die Katastrophe

73 Sekunden nach dem Start explodierte die Challenger. Am Himmel sah man nur noch eine riesige weiße Wolke, aus der eine der Feststoffraketen hinausschoss. Wie konnte es zu diesem Unglück kommen?

In der Nacht vor dem Start und auch am Morgen des Unglückstages war es sehr kalt gewesen. Das führte dazu, dass die Dichtungsringe der Feststoffraketen nicht mehr so elastisch waren wie sonst.

Feststoffraketen werden wegen ihrer Größe in mehreren Einzelteilen angefertigt, die dann mit Dichtungsringen verbunden werden. Einer dieser Ringe war wohl porös geworden, sodass an dieser Stelle Flammen austraten, der Haupttank entzündete sich und es kam zur Explosion des Space Shuttles.

Auswirkungen auf die Raumfahrt

Nicht nur für die NASA, sondern auch für die Bürger der USA und weit darüber hinaus war das Unglück ein Schock. Schließlich hatten viele den Start der Challenger am Fernseher mit verfolgt. Nach der Katastrophe durften zunächst keine Space Shuttles mehr fliegen. Zweieinhalb Jahre wurde an der Verbesserung der Raumfähren gearbeitet und erst am 29. August 1988 startete wieder ein Shuttle ins All, die Columbia. Satelliten wurden nun nicht mehr von den Raumfähren sondern von unbemannten Trägerraketen in den Weltraum transportiert. Als Ersatz für die zerstörte Challenger wurde das Space Shuttle Endavour gebaut, das 1991 fertiggestellt war und im Mai 1992 erstmals zum Einsatz kam.