Erstflug der Concorde
Am 2. März 1969 stieg die Aérospatiale-BAC Concorde erstmals in die Luft. Die Erbauer nutzten für den Überschallpassagierjet das Know-how aus der Militärluftfahrt.
Foto: KEYSTONE-FRANCE/Gamma-Rapho/Getty Images
(Dieser Artikel erschien erstmals in VDI nachrichten 9/2019)
Eine schmale Silhouette mit spitzer Schnauze steht wie auf Storchenbeinen auf dem Rollfeld. Hinter ihr verwischt die Hitze aus den Triebwerken die Sicht. Die Seitenruder klappen abwechselnd nach links und rechts, als würden sie den Zuschauern zuwinken. Die Aérospatiale-BAC Concorde 001 ist bereit für ihren Jungfernflug.
„Ein Jahr zu spät dran und Millionen von Pfund über den geschätzten Kosten – nach wie vor ein sehr großes Fragezeichen“, kommentierte die Wochenschau die Entwicklung des schnellsten zivilen Flugzeug des Westens. Die Concorde hob am 2. März 1969 unter ohrenbetäubendem Lärm in Toulouse ab. Ihr erster Flug dauerte lediglich 27 min.
BAC und Aérospatiale bauten gemeinsam die Concorde
Sieben Jahre zuvor hatten Großbritannien und Frankreich beschlossen, ihre Pläne für zivile Überschallflugzeuge zusammenzulegen. Den Auftrag, die Concorde zu bauen, erhielten die British Aircraft Corporation (BAC) und Aérospatiale (heute Teil der Airbus-Gruppe). Der Jet sollte nicht nur Prestigeobjekt werden, sondern auch mit einem vergleichbaren Projekt aus den USA konkurrieren. Doch die Boeing 2707 erwies sich als zu teuer und kam aus der Konzeptionsphase nicht heraus.
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Ein technischer Rivale kam aus der Sowjetunion – und war letztlich schneller: Die Tupolew Tu-144 startete drei Monate vor der Concorde, am 31. 12. 1968. Ihre Höchstgeschwindigkeit verzeichnet das Guinnessbuch der Rekorde mit 2587 km/h – sie ist damit das schnellste zivile Flugzeug der Welt.
Die Concorde hingegen nimmt mit Mach 2,02 Platz zwei ein. Das entspricht einer Reisegeschwindigkeit von etwa 2158 km/h in einer Höhe von 18 km. Das ermöglichte eine Verbindung von London nach New York in etwa dreieinhalb Stunden – 1996 benötigte eine Maschine sogar nur 2 h, 52 min, 59 s. Auch bei der Weltumrundung stellte die Concorde einen Rekord auf: In nur 31 h, 27 min, 49 s zog sie mit etlichen Zwischenlandungen einmal komplett um den Planeten (36 787,6 km).
Die Triebwerke der Concorde stammten von einem Bomber
Den Schub für solche Geschwindigkeiten entwickelten die vier zweiwelligen Turbostrahltriebwerke des Typs Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 Mk 610. Sie sollten auch im britischen Überschallbomber TSR.2 Verwendung finden, aber die Regierung stellte das Programm in der Prototypenphase ein.
Jedes der Triebwerke war in der Lage, einen Schub von etwa 139 kN zu leisten – der Nachbrenner steigerte diese Kraft um 20 % auf 169 kN. Letzteren brauchte die Concorde in erster Linie zum Start und zur Beschleunigung auf Mach 2.
Stanley Hooker, einer der Konstrukteure des Olympus-Triebwerks, schreibt in seiner Biografie, bei Mach 2,05 in einer Höhe von 15 km sei nur eine Kraft von etwa 44,5 kN pro Triebwerk notwendig, um in den sogenannten Supercruise zu gelangen, bei dem ein Flugzeug die Überschallgeschwindigkeit ohne Nachbrenner hält.
Den Preis für solche Kräfte zahlte die Concorde in Kerosin. Etwa 27 000 l Treibstoff verbrauchte sie stündlich im Supercruise. Hooker merkte zudem an, dass der Verbrauch in dieser Phase einer thermischen Effizienz von 42 % entspreche – Höchstleistung für den damaligen Stand der Technik. Bei voller Beschleunigung mit Nachbrenner verbrauchten die Triebwerke allerdings wesentlich mehr.
Deltaflügel der Concorde hatten Vorteile beim Überschallflug
Aber nicht nur die Triebwerke der Concorde sind militärischen Ursprungs – auch die Bauart der Tragflächen findet sich am häufigsten in Kampffliegern. Die Deltaflügel haben vorteilhafte Eigenschaften im Überschallflug. Bei Unterschallgeschwindigkeiten ist der Luftwiderstand hingegen höher als bei konventionellen gestreckten Tragflächen.
Eine weitere Technologie, die die Concorde sich von den Streitkräften geborgt hat, ist Fly-by-Wire. Die Piloten steuern das Flugzeug nicht direkt, sondern über ein analoges elektronisches System. Hatte bis dahin der Pilot mit der Steuerung Elemente wie Ruder mechanisch bedient, nahm bei der Concorde die Avionik seine Befehle an und setzte sie dann um. Fly-by-Wire ist bei heutigen Flugzeugen Standard .
Für den Rumpf der Concorde wurde eine Aluminiumlegierung verwendet
Die Luftkompression belastete die Außenhülle der Concorde bis an ihre Grenzen: Teile der Hülle wurden über 120° C heiß. Die Konstrukteure verwendeten deshalb eine hitzeresistente Aluminiumlegierung. Zudem war die Maschine durch die Expansion des Materials bei Mach 2 über 20 cm länger als noch im Hangar.
In der charakteristisch spitzen Nase, die die Piloten für bessere Sicht bei Start und Landung absenken konnten, war ein Hitzeschild eingebaut. Er hatte darüber hinaus die Funktion, den Lärm des Überschallflugs im Cockpit zu verringern. Zusätzlich erhielt die Concorde einen Anstrich reflektierender weißer Farbe, die einen Teil der Wärme abwies. Wie wichtig diese Farbe war, demonstriert eine Maschine, die Air France 1996 für eine Werbekooperation blau anstrich: die „Pepsi-Concorde“. Ihre Piloten unterlagen Geschwindigkeitsbegrenzungen: Sie durften Mach 1,7 nur für kurze Zeiträume überschreiten. Zu groß war das Risiko, dass das Flugzeug durch hohe Temperaturen Schäden davontrug.
Senkrechtstarter Dornier Do 31: Steiler Aufstieg, harte Landung
Am 25. 07. 2000 verunglückte eine Concorde der Air France mit der Flugnummer 4590 beim Start am Flughafen Paris Charles de Gaulle nach New York. Alle 109 Insassen sowie vier Personen am Boden starben beim Absturz. Verursacher war ein Blechstreifen gewesen, den ein anderes Flugzeug verloren hatte.
Obwohl dieser Unfall äußere Ursachen hatte, musste die Concorde untersucht werden und stieg erst über ein Jahr später wieder in die Luft. Air France und British Airways beschlossen 2003, sie aufgrund mangelnder Fluggäste aufzugeben – die zivile Luftfahrt in Überschall endete damit.
