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Airbus A 300 ZERO-G: größtes fliegende Labor der Welt erforscht Schwerelosigkeit

Airbus A 300

Spezielle technische Daten: ZERO-G

  • Länge: 53,62 Meter
  • Spannweite: 44,84 Meter
  • Höhe: 16,90 Meter
  • Turbinen: General Electric CF6-50
  • Anzahl der Sitzplätze: 40 für Wissenschaftler, 10 für das Flugteam
  • Experimentierfläche: 20 Meter x 5 Meter

Airbus A-300 ZERO-G:

  • Experimental-Flugzeug mit Qualifikation zur Durchführung von Parabelflügen
  • Jungfernflug: 28. Juni 1973
  • Erster kommerzieller Parabelflug: 1997
  • Management und Eigentümer: Novespace
  • Wartung: EADS-Sogerma
  • Sponsoren: CNES und ESA
  • Flugbetrieb/Sicherheit: Französisches Testflugzentrum CEV

Airbus A-300 ZERO-G:

A-300 ZERO-G

Der Airbus A 300 ZERO-G ist ein Flugzeug, das ausschließlich für Test- und Experimentalflüge genutzt wurde. Die technisch schwierigen Parabel-Flugmanöver werden von erfahrenen französischen Testpiloten durchgeführt. Ein speziell für Schwerelosigkeitsflüge geschultes Personal unterstützt die Wissenschaftler und sorgt für die Sicherheit an Bord.

Das Experimentieren an Bord des Airbus A300 ZERO-G ähnelt dem Forschen im Labor und es können laborübliche Geräte eingesetzt werden. Die Wissenschaftler bauen die Experimente in Boxen oder Halterungen (Racks) ein, die am Boden der Flugzeugkabine festgeschraubt werden. Medizinische Testpersonen werden in Sitzen oder auf dem Kabinenboden festgegurtet.

Parabelflug zur Erlangung der Schwerelosigkeit:

Parabelflüge waren ursprünglich für das Schwerelosigkeitstraining von Astronauten initiiert worden, werden heute aber hauptsächlich für Experimente unter Schwerelosigkeit und zum Testen von Raumfahrttechnologien eingesetzt.

ParabelflugAls Parabelflug (engl. parabolic flight) wird ein besonderes Flugmanöver bezeichnet, bei dem das Flugzeug eine zur Erdoberfläche geöffnete Parabel beschreibt. Der Zweck dieses Manövers ist die Herstellung eines Zustands der Schwerelosigkeit (engl. microgravity). Meistens werden mehrere Parabeln (etwa 5 bis 30) hintereinander geflogen.

Beim Einleiten des Steigfluges, sowie beim Abfangen des Sturzfluges, herrscht im Flugzeug nahezu doppelte Schwerkraft.

Die Maschine fliegt zuerst horizontal mit Höchstgeschwindigkeit. Sie geht dann mit einem Bahnneigungswinkel von 45° in einer 1. Phase in einen Steigflug über. Während dieser Phase herrscht in der Maschine ca. doppelte Erdbeschleunigung.

In der normalerweise ca. 5 Sekunden andauernden 2. Phase, der Transitionsphase, werden die Triebwerke gedrosselt, sodass der Schub nur den Luftwiderstand ausgleicht. In dieser Phase kann man eine deutliche Schwerkraftabnahme spüren (freier Fall).

In der 3. Phase, der eigentlichen Schwerelosigkeitsphase, die im englischen Sprachraum mit microgravity genauer beschrieben wird, steigt die Maschine weiter, indem sie einer Wurfparabel folgt. Sie erreicht am höchsten Punkt, abhängig vom Flugzeugtyp etwa 7000 bis 8500 m. Die Zeitdauer der Schwerelosigkeit beträgt im Durchschnitt ca. 25 Sekunden. Während der Testflüge mit der Concorde wurden ebenfalls Parabelflüge durchgeführt, wobei die Zeit der Schwerelosigkeit weit über einer Minute lag.

Der Pilot steuert in der 4. Phase die Maschine so, dass sie einen Bahnneigungswinkel von ca. -45° erreicht und leitet damit den Parabelflug aus. Die Maschine wird nun durch Hochfahren der Triebwerke und Ziehen des Höhenruders wieder abgefangen. Hierbei herrschen wiederum ca. 2 G. Dieser Vorgang dauert 20 Sekunden. Diese nutzen die Wissenschaftler für ihre Forschung in Biologie, Humanphysiologie, Physik und Materialforschung. Neben eigenständiger Forschung werden auch Experimente für die Internationale Raumstation ISS vorbereitet. Nach ca. 2 Minuten kann dann der nächste Parabelflug beginnen.

Generell können mit praktisch jedem Flugzeug Parabeln geflogen werden. Zum Einsatz kommen aber meist leicht modifizierte militärische Transporter (eine ILYUSHIN IL-76 bei der russischen Raumfahrtbehörde, eine Boeing KC-135 bei der NASA) oder zivile Flugzeuge (bei der ESA ein "Airbus A300 Zero G" - s. oben). Vorteilhaft ist ein weiter Innenraum, der genug Platz für Experimente und zum freien Schweben bietet.

Auch mit Kleinflugzeugen - sogar Segelflugzeugen - können Parabelflüge durchgeführt werden. Hier können allerdings nur wenige Sekunden Schwerelosigkeit erreicht werden. Auch freies Schweben ist auf Grund des nötigen Platzes nicht möglich. Der Parabelflug dient hier im wesentlichen zum Spaß, wobei der Pilot sich entweder nur schwerelos fühlt oder mit mehrfacher Erdgewichtskraft nach oben in die Gurte gedrückt wird. Parabelflüge mit Kleinflugzeugen sind erheblich kostengünstiger als mit großen Flugzeugen.

Medizinische Auswirkung: Durch die Beschleunigung und die Steilflüge senden Augen und Gleichgewichtsorgane Informationen an das Gehirn, die inhaltlich nicht zusammenpassen. Einige Menschen reagieren auf die schnellen Schwerkraftwechsel bei einem Parabelflug mit Übelkeit oder Brechreiz (engl. motion sickness). Daher werden vor einem solchen Flug sog. Antiemetika verabreicht. Wegen der unangenehmen Symptome bei vielen Teilnehmern tragen die Flugzeuge, mit denen solche Flüge durchgeführt werden, auch gelegentlich den Spitznamen "Kotzbomber" (engl. vomit comet).

Viele Teilnehmer empfinden die Schwerelosigkeit allerdings als angenehm, weswegen solche Flüge auch sehr beliebt sind. Zu den prominenten Teilnehmern gehörte am 26. April 2007 auch ein sehr begeisterter Stephen Hawking (bekannter Wissenschaftler im Rollstuhl).

Anwendungen:

  • Erprobung von Geräten, die unter Schwerelosigkeit (etwa im Weltraum) arbeiten sollen. Besonders Flammen, Flüssigkeiten und Gase verhalten sich unter schwerelosen Bedingungen teilweise völlig anders als auf dem Erdboden.
  • Durchführung naturwissenschaftlicher Experimente (vor allem aero- und hydrodynamischer sowie materialwissenschaftlicher und chemischer) unter schwerelosen Bedingungen.
  • Erzeugung von Spezialeffekten für Filmschaffende: Viele der Weltraumszenen aus dem Film Apollo 13 mit Tom Hanks wurden während mehrerer Parabelflüge gedreht, um die im Weltraum herrschende Schwerelosigkeit nachzuahmen.
  • Auch für Normalbürger werden Parabelflüge angeboten (im Sternenstädtchen bei Moskau etwa) – allerdings zu hohen Preisen.
  • Studenten können bei der ESA an der jährlich stattfindenden Studentenkampagne teilnehmen und haben die Chance, ihr eigenes Experiment selbst auf einem Parabelflug durchzuführen.
Parabolic_flight

Technische Daten:  A 300-600  (aktuelle Grundversion der ZERO-G)

01-Button-ILA2006

Flugzeugname

A300-600

Spannweite

44,84 m

Länge

54,08 m

Höhe

16,53 m

Rumpfdurchmesser

5,64 m

Kabinenlänge

40,70 m

Max. Kabinenbreite

5,28 m

Max. Kabinenhöhe

2,54 m

Flügelfläche

260 m²

Flügelpfeilung

28 Grad

Flächenbelastung

656 kg/m²

Fahrwerk (Spur)

9,60 m

Fahrwerk (Radstand)

18,62 m

Max. Tankkapazität

62.000 Liter

Max. Rollgewicht

ca. 166.000 kg

Max. Startgewicht

ca. 165.000 kg

Max. Landegewicht

ca. 138.000 kg

Leergewicht

79.000 kg

Höchstgeschwindigkeit

0.82 Mach

Max. Reisegeschwindigkeit

865 km/h

Wirtschaftl. Geschwindigk.

846km/h in 40.000 ft)

Landegeschwindigkeit

250 km/h

Startrollstrecke

2.316 m

Landerollstrecke

1.524 m

Max. Flughöhe

ca. 12.200 m

Max. Reichweite

7.686 km bei 267 Pass.

Passagiere

167 (6 /Reihe, 96 cm)

Passagiere

247 (8 /Reihe, 86 cm)

Max. Passagiere

375 bei 1 Klasse

Frachtvolumen

147 m³

Besatzung

2 bis 10

mögliche Triebwerke

.

  Triebwerke

GE CF6-80C2A1 (a)

  Triebwerke

GE CF6-80C2A5 (b)

  Triebwerke

PW4156 (c)

  Triebwerke

PW4158 (d)

  Triebwerke

RB211-524D4A (e)

Triebwerksanzahl

2

Schubkraft

24.040 kp (e)

Schubkraft

25.401 kp (c)

Schubkraft

26.308 kp (d)

Schubkraft

26.762 kp (a)

Schubkraft

27.896 kp (b)

Verbrauch

6.800 l/h

Beschreibung:

Der Airbus A300-600 ist für Kurz- und Mittelstrecken konzipiert. Er war das erste Großraumflugzeug mit zwei Triebwerken, was einen kostengünstigen und zugleich ertragreichen Betrieb erlaubt. Bei der A300-600 kamen erstmals kerosinsparende "Winglets" an den Enden der Tragflächen zum Einsatz. Die A300-600 R besitzt eine höhere Reichweite. Anzahl bei der Lufthansa: 12

Bauweise des Airbus A 300:

  • Rumpf: Ganzmetall-Halbschalenbauweise mit rundem Querschnitt; Hauptwerkstoff Aluminium, bei hochbeanspruchten Teilen Stahl oder Titan, bei weniger beanspruchten Teilen GFK oder Wabenbauteile;
  • Tragfläche: freitragender Tiefdecker in Ganzmetallbauweise; zwei Kastenholme, dritter Holm im Mittelteil; Vorflügel und Fowler-Klappen; außen Querruder für niedrige, innen für hohe Geschwindigkeiten, thermische Enteisung
  • Leitwerk: freitragende, gepfeilte Normalbauweise in Ganzmetall
  • Fahrwerk: hydraulisch, Bugfahrwerk mit Zwillingsrädern, zwei Hauptfahrwerke mit je vier Rädern; hydraulische Scheibenbremsen mit ABS

Versionen des A 300: Bisher 2001 wurden ca. 520 Maschinen bestellt und 490 ausgeliefert

  • -600: 2-Mann-Cockpit, nach hinten verlegtes Druckschott, Kohlefaserbremsen, 36        gebaut
  • -600F: Frachter mit vorderer Frachttür und verstärktem Fußboden, 125 gebaut
  • -600R: größere Reichweite, Wingtips, 164 gebaut (7/2001)
  • -600RC: Convertible mit vorderer Frachttür und verstärktem Fußboden, 4 gebaut
  • -600ST Beluga: 5 gebaut (7/2001)
  • B1: 2 gebaut
  • B2K: Krüger-Vorflügelklappen
  • B2K-200: Krüger-Vorflügelklappen
  • B4-100: Langstreckenversion mit größeren Tanks, höhere Gewichte
  • B4-120:
  • B4-200: noch höhere Gewichte
  • B4-200FF: 2-Mann-Cockpit
  • C4: umrüstbare Frachtversion
  • Zero-G: von Novespace, Sogerma und CNES (französische Raumfahrtagentur) für Astronautentraining umgebaut (fliegt Parabel zur Schwerelosigkeit)

Geschichte des Airbus A 300:

Im Jahre 1967 hatten Frankreich, Großbritannien und die BRD beschlossen, gemeinsam das Großraum-Verkehrsflugzeug A300 zu entwickeln. Nachdem die britische Regierung ihre Beteiligung gekündigt hatte, blieb die Firma Hawker Siddeley als Unterauftragnehmer für die Flügelentwicklung beteiligt. Ende 1970 schloß sich die niederländische Regierung, ein Jahr später die spanische Regierung dem Projekt an. Die Triebwerke liefert General Electric (USA).

Im September 1969 begann der ersten A300, als A300 B-1 bezeichnet. Die beiden Prototypen flogen erstmals am 28. Oktober 1972 und am 5. Februar 1973. Beide Flugzeuge haben je 303 Sitzplätze, eine Länge von 50.97m und 22226kp-Triebwerke (218000N).

Die sechs nächsten Airbus-Muster stellen die Reihe A300 B-2 der Air-France dar (Erstflüge der beiden ersten: 28. Juni und 20. Nov. 1973). Am 23. Mai 1974 nahm die A300 B-2 mit 26 Plätzen der 1. und 225 Plätzen der Touristenklasse auf der Strecke Paris-London den Luftverkehr auf. Gegenüber der B-1 wurde der Rumpf auf fünf Spants verlängert und die Sitzplatzkapazität vergrößert. Der neunte Airbus ist das erste Flugzeug der Langstreckenserie A300 B-4.

 

 

Copyright © Lexikon der Flugzeuge und Hubschrauber von Wolfgang Bredow - Berlin, Spandau

 

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