Welche neuen Flugzeugtypen erwarten uns demnächst?

[Volume]

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Dein Argument bezüglich Luftdruck und Fenstern verstehe ich nicht ganz, der müsste aufgrund der größeren Reiseflughöhe von ca. 0,2 Bar auf ca. 0,1 Bar sinken. Selbst wenn es 0,0 Bar wären, in 10 Metern Tauchtiefe hat man bereits 2 Bar und die selbe Differenz. Oder sehe ich hier was falsch?

Jetzt stehe ich auf dem Schlauch... In 10 Metern Tauchtiefe hast du 1 bar differenzdruck ?!?! (Auf die Wasseroberfläche drückt ja die selbe Luft wie sie im U-Boot ist)
Ich vermute mal, man wird auch bei diesem Flugzeug mit dem Absolutdruck in der Kabine unter dem Äquivalent von 3000m bleiben, oder über 0.7 bar Druck.
Der Aussendruck in 30.000 ft (typische Reiseflughöhe aktueller Jets, moderne gehen noch etwas höher) beträgt etwa 0.25 bar, d.h. Die Kabine muss etwa 0.45 bar (oder 6.5 PSI) aushalten.
In 60.000 ft werden es 0.054 bar, also 0.65 bar Differenzdruck (9.4 PSI).
Aktuelle Jets arbeiten mit etwa 9 PSI Maximaldifferenzdruck (dann öffnen die Überdruckventile)

Natürlich kann man auch für diese größeren Differenzdrücke noch Fenster bauen, aber die werden dann ziemlich schwer. Die Tu 144 flog ja auch so hoch und hatte normal große Fenster, die Concorde hatte in der Serienversion sehr kleine. Du kannst schon sehr viel Gewicht sparen, und die Wahrscheinlichkeit einer Dekompression deutlich senken, wenn du bei so Drücken auf die Fenster verzichtest.

Militärische U-Bote sind aus hochfestem Spezialstahl und haben 45mm Wandstärke, Flugzeuge sind aus Aluminium und haben über weite Flächen unter 1mm Wandstärke. Deshalb sind letztere auch leicht genug um zu fliegen...

Das Zeigt für mich aber auch, wie man bei diesem Flugzeug bereit ist, voll an alle Grenzen zu gehen. Dem Kunden sind fensterlose Flugzeuge nur schwer schmackhaft zu machen, also muss es wohl gute Gründe geben, bei der Auslegung kompromisslos zu sein. Das verspricht natürlich vergleichsweise gute Leistungsdaten, nur 1/8 Spritverbrauch im Normalbetrieb sind nicht "gut", sondern (um es modern auszudrücken) "krass". So kompromisslos kann man gar nicht auslegen.

Der Motor ist übrigens aktuell nur für 25.000 ft zugelassen... (EASA TCDS)
Auch das klingt wieder so, als wäre RED etwas realtitätsnäher als Otto.
Der Chef der Firma ist übrigens in der Militärluftfahrt sehr erfahrener Avioniker (Rockwell B-1), also schon eher Spezialist als Phantast, aber nicht unbedingt auf dem Gebiet der Auslegung von Geschäftsreiseflugzeugen. Und Militäravionik ist jetzt nicht die erste wichtige Expertise die mir einfällt, wenn es um die Entwicklung kostengünstige Produkte geht...

 

[Luftikus]

In den USA denken Ingenieure, gerade auch die weiter oben, oft nicht so schubladenmäßig wie bei uns. Und Flugzeuge sind heute aus CFK was hochfest ist und wo man Fensteröffnungen einbetten kann.

 

[Volume]

Flugzeuge sind heute aus CFK was hochfest ist und wo man Fensteröffnungen einbetten kann.

Deshalb machen es die US-Hersteller so (Boeing 787): Sie bauen eine Rumpftonne aus CFK, fräsen dann Fensteröffnungen rein, und nieten massive Titan-Fensterrahmen ein die die Festigkeit wieder hestellen...

Ja, man kann Fenster-(oder Tür-)öffnungen perfekt in CFK einbetten, aber das geht nur in Handarbeit, und ist in der Serienfertigung viel zu teuer. Daher wird unter Faserverbundexperten auch gerne von "schwarzem Aluminium" gesprochen, wenn man das spöttisch beschreibt, was die Großflugzeugindustrie gerade macht.

Man vergleiche mal, was die deusche Segelflugzeugindustrie in den frühen 70ern gemacht hat (vor allem die Firma Glasflügel hat da ein paar extrem elegante Lösungen für GFK Krafteinleitungen und Ausschnitte erfunden) mit dem was die Amerikanische Flugzeugindustrie heute macht. Heute baut man auch schon wieder eher kostengünstig, lokal aufdicken, Loch rein, Buchse rein wo man in den 70ern noch die Buchse mit umlaufender Nut integral ins GFK eingebettet und mit gewickelten Faserschlaufen angebunden hat. Auch in den polnischen Segelflugzeugen aus der Zeit finden sich ein paar hochinteressante Konstruktionsdetails für GFK.

Die Ingenieure in den USA denken da auch eher hemdsärmlig, nicht unbedingt elegant...

Gerade bei einem Geschäftsreiseflugzeug, bei dem wir von 6 und nicht von 200 Fenstern reden, kann man sehr elegante Lösungen in CFK finden. Auch die sind aber natürlich deutlich schwerer, und signifikant teurer, als die Fenster gleich komplett wegzulassen. Und/oder mit Bildschirmen zu simulieren.

 

[Volume]

Nicht exakt ein neuer Flugzeugtyp, aber "neue" Technologie, die duetlich helfen könnte:
Laserstrahlen sollen Flugzeuge sicherer machen

Der Denkfehler ist natürlich schon wieder, dass man damit bisherige Sensoren ersetzen, statt völlig unabhängig ergänzen will...
Das schöne an völlig unterschiedlicher Technologie ist ja gerade, dass sie nicht gleichzeitig aus dem selben Grund ausfallen kann. Deshalb macht die Kombination aus physikalisch unabhängiger Druckmessung und optischer Messung sehr viel Sinn.

LDA (Laser Doppler Anemometrie) wurde schon in den 80ern im Windkanal standardmäßig benutzt, und funktionierte hervorragend. Seit damals hat sich im Bereich der Laser noch viel getan (damals waren das riesige Geräte, heute ist die Batterie das größte am Laserpointer...).
Allerdings können natürlich auch optische Geräte verschmutzen, wenn z.B. ein Insekt auf die Linse fliegt. Aber das kann man ja durch Redundanz abdecken. Oder man macht den Laser so stark, dass er alles zerstört was auf ihn zufliegt

Da man damit Geschwindigkeiten auch dreidimensional messen kann, kann man Fahrtmesser, Anstell- und Schiebewinkelmessung in einem einzigen Gerät kombinieren. Nur den Höhenmesser kann man damit nicht ersetzen, statische Drucksonden (mit ihren Problemen) werden uns also wohl als Risikofaktor erhalten bleiben.
Der andere Vorteil ist, dass man zwangsweise nicht direkt am Flugzeug sondern ein bisschen davor/daneben misst, somit ist die Störung durch das Flugzeug selbst sehr viel geringer. Auch eine Dichte- und Machzahlkorrektur entfällt, man misst sofort absolute Geschwindigkeiten in höchster Präzision.
Das einzige was passieren kann, ist dass die Luft in bestimmten Gegenden zu bestimmten Zeiten einfach zu sauber ist, denn das System misst Partikel in der Luft. Gut möglich, dass es oberhalb der Tropopause (z.B. Flüge in der Polarregion) nicht mehr sehr zuverlässig funktioniert. Das Problem hat man im Windkanal nie, das sind praktisch riesige Staubsauger...

 

[Luftikus]

Laserkreisel gibt es doch schon ewig für interne Lage-Meßsysteme, die auch sehr genau sind. 50er- oder 60er-Technologie. Und LIDAR hat schon das kommende iPhone für die Kamera.

 

[Volume]

Ist schon ein bisschen was anderes, das eine ist ein versiegeltes System, das andere misst draussen vor dem Flugzeug.
Das Grundprinzip ein Interferrenzmuster mit zwei kohärenten Laserstrahlen zu erzeugen ist das selbe.

Inzwischen sind rein mechanische "Kreisel" ohne bewegte Teile, also mechanische Drehbeschleunigungsmesser oder Piezokreisel etwa so genau wie Laserkreisel, aber viel kompakter und preiswerter.

Von der technologischen Basis her ist unsere Avionik ziemlich antiquiert, alle Entwicklungen der letzten Jahrzehnte haben sich auf die Datenauswertung, Aufbereitung, Validierung und Darstellung und Nutzung konzentriert, nicht auf die Art wie wir Rohdaten gewinnen. Und auch aktuell setzt man wieder eher auf Verbesserungen "im oberen Bereich" der Systeme, nicht auf die Messmethoden an der Basis. Es gibt halt auch aktuell sehr viel mehr Experten im Bereich IT, als bei der Grundlagenforschung. Mehr Programmierer als Tüftler.
Ein neuer Algorithmus ist halt einfach viel cooler als ein neuer Sensor. Geballte Rechenpower viel billiger als präzize Fertigung. Leistungsstärkere Prozessoren kommen von alleine (Moores Gesetz), die Physik bleibt die selbe, revolutionäre neue Technologie lässt auf sich warten. Da ist schon klar, wo da die größten Verbesserungen leicht fallen.

 

[Volume]

Nicht unbedingt ein neuer Flugzeugtyp, aber auch eine interessante Innovation:
Piloten können bald selbst rückwärts fahren
Statt Push-back-Truck braucht es nur noch einen "Wingwalker" der das Flugzeug einweist, ansonsten kann der Pilot selbstständig elektrisch rangieren.

Ich hoffe das Startup weiss auch, warum es das nicht schon seit Jahrzehnten gibt:
Wenn ein rückwärts rollendes Flugzeug nämlich stark abbremsen muss, fällt es auf sein Hinterteil... Hydraulisches bremsen am Hauptfahrwerk ist also beim elektrisch rürchwärts fahren streng verboten!
Man muss also "elektrisches Bremsen" ins Bugrad integrieren, aber das ist ja durchaus heute möglich, Hybrid-/Elektroautos machen es ja vor.

 

[Luftikus]

Turboprops und teilweise auch Jets machen sowas auch schon immer.

 

[alex42]

Nicht unbedingt ein neuer Flugzeugtyp, aber auch eine interessante Innovation:
Piloten können bald selbst rückwärts fahren
Statt Push-back-Truck braucht es nur noch einen "Wingwalker" der das Flugzeug einweist, ansonsten kann der Pilot selbstständig elektrisch rangieren.

Ist aber im Prinzip auch nichts Neues. Das DLR hat schon 2011 ein elektrisches Bugrad entwickelt und getestet (damals sogar mit Brennstoffzelle), Safran und Honeywell haben elektrisches Taxiing 2013 in Le Bourget demonstriert. Hat schon seine Gründe, dass sich das nicht durchsetzt (zu teuer, zu schwer, unterm Strich nicht rentabel).

Pushback mit Triebwerken (wo erlaubt) ist da etwas anderes, weil dadurch kaum zusätzliche Kosten entstehen.

 

[Allererste Reihe]

Unterm Strich ist das einfach zu schwer. Das Bugfahrwerk und ggf die Zelle muss verstärkt werden, zusätzlich kommt das Gewicht des Antriebs dazu. Das alles muss über Stunden mitgeschleppt werden um für drei Minuten auf den Pusher zu verzichten. Lohnt sich in der Gesamtbetrachtung nicht.

Pushback mit den Triebwerken geht nur bei Propellern sinnvoll. Bei Jets ist die thermische Belastung und damit einhergehend der Verschleiß zu hoch, von FOD braucht man dann schon gar nicht mehr sprechen.

 

[Luftikus]

Eigentlich bräuchte man auch eine Kamera nach hinten. Wird zwar ohne gemacht aber das Cockpit kann eigentlich nicht ins Unbekannte rollen.

 

[Volume]

Du brauchst einen Einweiser am Boden. Auf den allermeisten Flughäfen dieser Welt ist das explizit vorgeschrieben. Selbst Pushback ohne zusätzlichen "Wingwalker" ist auf vielen Flugplätzen nicht erlaubt.
Aus gutem Grund...

 

[Luftikus]

Habs neulich auf den Kanaren in großem Stil mit ATRs gesehen. Ohne alles aber sehr routiniert.

 

[Airsicknessbag]

Powerback in einer ATR ohne Einweiser? Was dabei alles passieren kann...

 

[kingair9]

Habs neulich auf den Kanaren in großem Stil mit ATRs gesehen. Ohne alles aber sehr routiniert.

Hat JAT früher in BEG auch tagtäglich gemacht.

 

[Tupolew]

Airbus hat heute seine Konzepte zur wasserstoffbetriebenen Flugzeugen präsentiert:

https://www.airbus.com/innovation/zero-emission/hydrogen/zeroe.html

Die Probleme mit Wasserstoff wurden ja schon diskutiert: H2 Speicherung ist vorallem eins: schwer. Es gibt die Möglichkeit von Drucktanks und Flüssigtanks, Airbus hat sich für Flüssigtanks entschieden, was sicher auch Sinn macht, da man einfach mehr transportiert bekommt. Aber Einbußen in der Reichweite sind klar, der Mittelstreckenjet soll 3700 km erreichen - im Vergleich dazu liegt der A320 je nach Ausführung bei über 7000 km oder gar 8000 km.

Übrigens ist Airbus nicht auf die Idee gekommen, auch noch eine Brennstoffzelle zwischen zu schalten. Es wird zwar zur Stromerzeugung eine geben (Vielleicht kann man damit die APU einsparen und damit etwas Gewicht kompensieren?), aber hauptsächlich wird H2 verbrannt.

Und ich denke, da liegt der Clou von dem ganzen Projekt: Vielleicht werden die Triebwerke auch mit Kerosin funktionieren? Oder man möchte Kerson-Varianten anbieten? H2 gibt natürlich fröhlich Fördergelder, mit Kerson-Fliegern wird das heutzutage schwierig, auch wenn man mit synthetischen Kraftstoffen die Flieger auch CO2 neutral bekommen könnte.

So könnte sich das am Ende für Airbus rechnen und mit Subventionen die nächste Airbusgeneration entwickeln. Die Artworks sehen natürlich schonmal prächtig aus (auch wenn's nur Artworks sind, die Flieger sind ja schließlich noch nicht entwickelt)

 

[Volume]

Airbus hat heute seine Konzepte zur wasserstoffbetriebenen Flugzeugen präsentiert:

Seine neuen Konzepte.
Schon auf der ILA ´92 war Wasserstoff bei Airbus das Top-Thema. Hübsche (und erstaunlich ähnliche) Renderbilder gab es damals schon zu sehen. Und die Wasserstoff Tu-155 war schon auf der ILA´90...
Wenn schon Wasserstoff, dann mit Brennstoffzelle und elektrischem Antrieb, sonst ist der Wirkungsgrad völlig undiskutabel. Die Luftfahrt wird daher (wenn überhaupt) eine der letzten Branchen sein, die auf Wasserstoff umstellen wird.
Der nächste Schritt in der Luftfahrt wird CO2 armer/neutraler Spit sein (Biosprit oder synthetischer Sprit).

 

[Tupolew]

Der Wirkungsgrad von Brennstoffzellen ist ziemlich mies, ich glaube da ist die direkte Verbrennung in einer Turbine fast noch effizienter. Außerdem brauchst du erstmal eine Brennstoffzelle, die überhaupt genug Leistung liefern kann.

 

[Volume]

Deshalb bezweifele ich ja Wasserstoff in der Luftfahrt. Eine Brennstoffzelle in diesem Leistungsbereich ist vermutlich sogar technisch nicht möglich (Wärmeabfuhr), sprich man wird mehrere kleine brauchen. Was allerdings kein echtes Problem ist.
Brennstoffzellen kommen bis über 2/3 Wirkungsgrad, bei Wärmekraftmaschinen ist man oft schon froh, 1/3 hinzubekommen.

Unsere neueste Generation Triebwerke ist extrem effizient, die Grenze ist aber die Turbineneintrittstemperatur, die vom Druckverhältnis und der Verbrennung abhängig ist. Da Wasserstoff heißer verbrennt als Kerosin, müsste man das Druckverhältnis wohl etwas reduzieren, was auf den Wirkungsgrad geht.
Es ist übrigens absolut faszinierend nachzulesen, was die Pioniere der Strahltriebwerke in den frühen 40ern bereits wussten. Da haben sie schon genau ausgerechnet, welches Bypassverhältnis bei ein Zweikreistriebwerk Sinn macht. Den einzigen "Fehler" den sie gemacht haben, war die Annahme man würde wohl nie über 1100 °C Turbinentemperatur gehen können (das war mit den besten Stählen dieser Zeit und innengekühlten Schaufeln möglich). Da sind wir heute dank Einkristallschaufeln, Nickelbasislegiertungen, Filmkühlung, Keramikbeschichtung etc. doch noch mal satt weiter, und entsprechend sind heute auch nochmal ganz andere Bypassverhältnisse, Druckverhältnisse und Wirkungsgrade möglich. Die Nutzung von Wasserstoff steht dieser Entwicklung allerdings entgegen.

Wenn man schon so viel Enerie in die Herstellung, Verdichtung, Kühlung (Lagerung) etc. von Wasserstoff steckt, sollte man ihn nicht am Ende mit einem Wirkungsgrad von 40% verbrennen, zumal das ja auch wieder Schadstoffe (im wesentlichen Stickoxide) produziert.
Dann ist man schon wieder ökologisch besser dran, Sprit mit Fischer-Tropsch auf Basis von verkohltem Müll/Agrarabfall/Holzbruch statt Kohle herzustellen.

 

[Tupolew]

Also erstmal finde ich es gut, das mal das Thema angegangen wird. Immer zu sagen, klappt doch eh nicht, ist typisch deutsche Meckerkultur. Am Ende brauchen wir eine Lösung und synthetischer Treibstoff ist jetzt auch nicht gerade effizient in der Herstellung.* Aber: Mir ist auch klar, dass da jetzt viel viel Marketing geblubber in der Präsentation steckt und das Ziel ist, Subventionen abzugreifen. Aber offenkunding wird sich Airbus jetzt mit dem Thema wieder aktiver beschäftigen und das finde ich gut, denn irgendeine Art von Fortschritt oder Erkenntnis werden wir immer daraus erlangen.

Bezüglich deren jetzigem Konzept: Die sprechen die ganze Zeit von einer H2 Hybrid Turbine. Mir war die ganze Zeit nicht klar, was die damit meinen, irgendwo stand dann mal im kleingedruckten, dass damit H2+Elektrisch gemeint ist.

Vielleicht ist das ja auch die interessante Innovation: Für die Start und Landephase nutzt man H2 Verbrennung, um genug Schub zu generieren, im Cruise, wenn man nicht ganz so viel Leistung braucht, dann über die Brennstoffzellen, elektrisch? Die Brennstoffzellen hätten z.B. im Flügel Platz, da der Tank ja im Heck der Flugzeuge liegt.

Und zur Effizienz bei Brennstoffzellen: Die schaffen auch nur bedingt die 60% und dann auch nur im Hochtemperaturbetrieb, teilweise für eher stationäre Lösungen oder sowas wie Züge ausgelegt, realistisch sind da auch eher die 30-40%. Aber gut, in 20 Jahren kann und wird sich da hoffentlich noch ein bisschen was tun.



Edit: * Airbus verheimlicht ja auch gar nicht, dass die Effizienz und damit auch die Reichweite sinkt und auch Langstrecke vorerst unrealistisch ist. Am Ende wird es auf synthetischen Kraftstoff vs. H2 hinauslaufen, da die CO2 Emissionen immer teurer werden und Kerosin früher oder später zwangsweise unwirtschaftlich wird. Was am Ende im laufenden Betrieb billiger wird, keine Ahnung, ich tendiere auch zu synthetischen Benzin, vorallem, weil wir damit noch die alten Pferde reiten können.

 

[alex42]

Bezüglich deren jetzigem Konzept: Die sprechen die ganze Zeit von einer H2 Hybrid Turbine. Mir war die ganze Zeit nicht klar, was die damit meinen, irgendwo stand dann mal im kleingedruckten, dass damit H2+Elektrisch gemeint ist.

Klingt für mich nach einem Aufguss des bestehenden Hybrid-Distributed-Power-Konzepts von Airbus und Rolls-Royce, nur dass die elektrische Energie für den Start/Steigflug nicht von einer konventionellen Gasturbine erzeugt wird, sondern von einer H2-Turbine. Also viel heiße Luft, ein paar neue Renderings, ein unrealistisches, möglichst weit in der Zukunft liegendes Datum, der Hype-Begriff "Wasserstoff", und schon gibt's ein paar Schlagzeilen.

Schade, seit Botti als CTO weg und Eremenko gescheitert ist, die das Thema hybridelektrisches Fliegen deutlich vorangebracht haben, scheint bei Airbus wieder die Marketing-Abteilung mit ihren bunten Renderings und Powerpoints die technische Entwicklung übernommen zu haben...

 

[red_travels]

Neuer Turbo-Prop aus Brasilien soll 2026 an Kunden übergeben werden.

Die ATL-100 soll 19 Reisende oder drei LD3-Frachtcontainer transportieren können

https://www.aerotelegraph.com/desaer-atl-100-erster-kunde-soll-atl-100-schon-2026-erhalten

 

[freddie.frobisher]

Neuer Turbo-Prop aus Brasilien soll 2026 an Kunden übergeben werden.
https://www.aerotelegraph.com/desaer-atl-100-erster-kunde-soll-atl-100-schon-2026-erhalten

Ich bilde mir ja ein, dass derzeit genau diese Klasse am Markt fehlt, und dies die Wiedergeburt des Regionalverkehrs bedeuten könnte. Einbildung ist auch eine Art von Bildung, hoffen wir dass ich trotzdem Recht habe.

 

[red_travels]

Ich bilde mir ja ein, dass derzeit genau diese Klasse am Markt fehlt, und dies die Wiedergeburt des Regionalverkehrs bedeuten könnte. Einbildung ist auch eine Art von Bildung, hoffen wir dass ich trotzdem Recht habe.

Ja die Größen unter 50 Pax sterben allmählich aus.

 

[Volume]

Deshalb wurden bisher auch so Flugzeuge wie z.B. die Jetstream 31 teuer am Leben gehalten...
Was allerdings hierzulande fehlt (oder zunehmend in Ungnade fällt) sind die Regionalairports bzw. Verkehrslandeplätze mit funktionierendem GAT, mit denen so Flugzeuge erst richtig Sinn machen.

Für den Weltmarkt aber sicher nicht uninteressant. Die meiste im Artikel aufgeführte "Konkurrenz" ist 25 Jahre oder mehr älter... Die neue Cessna 408 könnte ernsthafte Konkurrenz sein.

Das einzige was mich stutzig macht, ist dass nirgendwo der Triebswerktyp spezifiziert ist... Ist das Flugzeug vielleicht doch noch in einem seeeehr frühen Entwurfsstadium?