Die Entwicklung des Flugzeugs

Das Flugzeugdesign hat sich stark verändert, seit die Gebrüder Wright in die Lüfte stiegen. Werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Meilensteine.

Nächstes Jahr im Dezember jährt sich der motorisierte menschliche Flug zum 120. Mal. Es versteht sich von selbst, dass die Luftfahrt seitdem einen langen Weg zurückgelegt hat. Es ist schwer zu sagen, ob die Brüder Wright, als sie das erste motorbetriebene Flugzeug der Welt bauten und erfolgreich flogen, sich vorstellen konnten, welche Art von gesellschaftlichem Wandel sie in Gang gesetzt hatten. Hatten sie sich vorgestellt, dass Flugzeuge schneller als der Schall fliegen oder Hunderte von Menschen über Ozeane befördern, inklusive steuerfreiem Einkaufen und Bordunterhaltung?

Aber wie kamen wir von Kitty Hawk zur Boeing 777X und darüber hinaus? Frühe Änderungen an der Flugzeugstruktur konzentrierten sich auf die Perfektionierung der Flugtechniken und -methoden. Später wurde das Engineering von Markttrends und Kapazitätsanforderungen der Fluggesellschaften angetrieben, um die Rentabilität und Effizienz zu steigern. Während wir uns der Mitte des Jahrhunderts nähern, stehen diese Überlegungen weiterhin im Mittelpunkt – jedoch mit der zusätzlichen Komplexität der Dekarbonisierung der Kraftstoffquelle.

In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf einige der Schlüsselmomente und Ereignisse in der Geschichte der Entwicklung des Flugzeugs. Es gibt viele entscheidende Punkte, die es zu besprechen gilt, und wir werden nicht in der Lage sein, alles aufzuzählen, aber wir werden unser Bestes tun, um die Wichtigsten mitzuteilen. Lassen Sie uns in die bisherige Entwicklung des Flugzeugs eintauchen – und wohin es von hier aus möglicherweise gehen könnte.

Wir neigen dazu, den Start des Flugzeugs als den ersten „anhaltenden und angetriebenen“ Flug zu betrachten, und die Gebrüder Wright gelten als die ersten, denen dies im Jahr 1903 gelang. Aber es gab sieInteresse und Experimente am Fliegen schon lange vorher.

Werfen Sie einen Blick auf die griechische Legende von Ikarus aus der Zeit vor über 2.000 Jahren, um möglicherweise die früheste aufgezeichnete Betrachtung des Fliegens zu erfahren. Ikarus und sein Vater, der Handwerksmeister Daedalus, versuchen mit Federn und Wachsflügeln aus Kreta (und dem Minotaurus) zu fliehen (keine Spoiler, aber viele von Ihnen wissen vielleicht, wie das ausging). Etwa zur gleichen Zeit beziehen sich mehrere indische Epen auf fliegende Paläste (bekannt als Vimana).

Die möglicherweise frühesten echten Experimente begannen im 9. Jahrhundert mit dem Der andalusische Erfinder Abbas ibn Firnas entwirft ein einfaches Segelflugzeug. In den damaligen Schriften heißt es, er sei „in seinem Flug schneller als der Phönix geflogen, als er seinen Körper mit den Federn eines Geiers bekleidete“.

Im 16. Jahrhundert fanden eingehendere Experimente statt, als Leonardo da Vinci den Flug von Vögeln erforschte und auf der Grundlage der von ihm beobachteten Mechanismen mehrere Flugmaschinen entwarf. Sein Werk ist im „Kodex über den Vogelflug“ überliefert. So faszinierend diese Werke auch sein mögen, soweit wir wissen, wurde daraus keine erfolgreiche Flugmaschine gebaut.

Der englische Ingenieur George Cayley ist eine der wichtigsten Figuren in der frühen Entwicklung des Flugzeugs. Er war der Erste, der die Flugkräfte (Gewicht, Auftrieb, Widerstand und Schub) untersuchte und dokumentierte und das Konzept des Flugzeugs als Starrflügelmaschine mit Systemen für Auftrieb, Antrieb und Steuerung entwickelte.

Er entwarf und baute mehrere Modelle, darunter erfolgreiche Segelflugzeuge. Seine Arbeit wurde jedoch durch mangelnde Motorleistung oder leichte Komponenten eingeschränkt. Dennoch wies das, was er entwarf, viele Ähnlichkeiten mit späteren Motorflugzeugen auf, einschließlich des Hauptflügels und der Heckstabilisatoren.

Nach den detaillierten Studien von Cayley gab es mehrere Versuche, diese in die Praxis umzusetzen. Beispielsweise gelang dem französischen Flieger Jean-Marie Le Bris der Flug mit einem von einem Pferd gezogenen Segelflugzeug. Sie können ihn auf dem Foto von 1868 unten auf der Albatross II sehen. Dies ist das erste aufgenommene Foto einer Flugmaschine.

Im Jahr 1886 baute ein anderer französischer Flieger, Clement Ader, ein dampfbetriebenes Flugzeug namens „Eole“. Dies hatte teilweise Erfolg und ermöglichte einen Flug über dem Boden von etwa 50 Metern.

Im Jahr 1903 fand der erste erfolgreiche Motorflug statt. Wilbur und Orville Wright flogen am 17. Dezember 1903 das erste Motorflugzeug, in der Nähe von Kitty Hawk in North Carolina. Dies wird von der Rekordorganisation, der Fédération Aéronautique Internationale, als „der erste nachhaltige und kontrollierte Flug mit einem Antrieb, der schwerer als Luft ist“, registriert.

Dieser erste Versuch im Jahr 1903 war einfach. Das Flugzeug flog nur 37 Meter weit und blieb nur 12 Sekunden in der Luft. Die Brüder arbeiteten weiter daran, und 1905 war ihr drittes Flugzeug, der Wright Flyer III, in der Lage, längere, kontrollierte Flüge durchzuführen. Der längste Testflug im Jahr 1905 dauerte 39 Minuten und legte über 38 Kilometer zurück, da größere Kraftstofftanks und Motorkühlmittel eingebaut wurden, um einen längeren Betrieb zu ermöglichen.

Nach diesen erfolgreichen Flügen zerlegten die Brüder das Flugzeug, um zu verhindern, dass Konkurrenten es kopierten. Erst 1908, als die Brüder Verträge in Amerika und Frankreich abgeschlossen hatten, flog es wieder. Diesmal wurde es für die Beförderung eines Passagiers umgebaut. Und im Mai 1908 wurde der Mechaniker Charles Furnas dererster Flugzeugpassagier der Geschichte.

Etwa zur gleichen Zeit arbeiteten andere Flieger an ähnlichen Entwürfen. Die vielleicht bedeutendste stammte vom französischen Erfinder Louis Bleriot. Das Flugzeug Bleriot VIII, das 1908 flog, führte erstmals das Konzept eines einzelnen Steuerknüppels zur Steuerung von Roll- und Nickbewegungen sowie eines fußbetätigten Pedals für das Seitenruder ein. Dasselbe Konzept hat sich bei Flugzeugen bis heute gehalten.

Der Ausbruch des Ersten Weltkriegs im Jahr 1914 führte dazu, dass viele Unternehmen und Regierungen die Entwicklung von Flugzeugen für militärische Zwecke beschleunigten. Die propellerbasierte Technologie, die für frühere Flugzeuge entwickelt wurde, wurde weiterentwickelt und führte zu größeren Flugzeugen mit mehr Geschwindigkeit und Reichweite.

Italien war eines der ersten Länder, das militärische Aufklärungsflugzeuge einsetzte (während des italienisch-türkischen Krieges 1911). Und während des Ersten Weltkriegs setzten viele Länder neue oder modifizierte Flugzeuge für Fotografie, Aufklärung, Bombenangriffe und Luft-Luft-Kämpfe ein.

Eine der bedeutendsten Entwicklungen der Flugzeugtechnik stammt vom deutschen Ingenieur Hugo Junkers. Sein Das Flugzeug Junkers J1, das erstmals 1915 flog, war das erste Flugzeug mit einer Ganzmetall-Flugzeugzelle. Dies war wichtig für die spätere Entwicklung größerer Passagierflugzeuge.

Erhalten Sie die neuesten Luftfahrtnachrichten direkt in Ihren Posteingang: Melden Sie sich noch heute für unseren Newsletter an.

Neben der Entwicklung für militärische Zwecke begannen Unternehmen, sich mit der Entwicklung zu befassenMöglichkeiten für gewinnbringende Passagierflüge.

Der erste Personenverkehr begann im Jahr 1914. Im Januar desselben Jahres nahm die St. Petersburg-Tampa Airboat Line einen Dienst zwischen St. Petersburg und Tampa über die Tampa Bay in Florida auf. Dieser 20-minütige Flug war ein bedeutender Meilenstein und markierte den Beginn der kommerziellen Luftfahrt.

Nach dem Krieg kam es zu einem Ansturm von Propellerflugzeugen auf den zivilen Markt. Dadurch entstand eine neue Branche von Freizeit- und Rundflügen sowie Vorführungen und Flugshows. Es gab aber auch den Wunsch und Anreize, neue Dienste zu entwickeln und die Grenzen von Flugzeugen zu erweitern.

Der erste Transatlantikflug fand 1919 statt, als die britischen Flieger John Alcock und Arthur Whitten-Brown ein modifiziertes Vickers-Militärflugzeug flogen. Dem folgte das Angebot eines Preisgeldes von 10.000 Pfund von der Londoner Tageszeitung Daily Mail für den ersten erfolgreichen Flug „von jedem beliebigen Punkt in den Vereinigten Staaten von Amerika, Kanada oder Neufundland und jedem beliebigen Punkt in Großbritannien oder Irland in 72 aufeinanderfolgenden Stunden“.

Im Jahr 1927 gewann Charles Lindbergh den mit 25.000 US-Dollar dotierten Preis für die erste Solo-Nonstop-Überquerung des Atlantiks. Der Australier Charles Kingsford Smith (und seine Crew) überquerten 1928 als erster den Pazifik und flogen 1929 als erster um die Welt.

In dieser Ära wurde auch viel mit Flugzeugtypen experimentiert und weiterentwickelt. Beispielsweise war die in Deutschland gebaute Dornier Do X, die 1929 auf den Markt kam, das damals größte Flugzeug. Es konnte bis zu 169 Passagiere befördern (aber normalerweise nur 66 oder weniger, wenn es für Übernachtungsmöglichkeiten umgebaut wird). Dieses zwölfmotorige Flugzeug hatte eine Reichweite von bis zu 1.700 Kilometern und bot großes Potenzial. Allerdings wurden nur drei gebaut, und die Weltwirtschaftskrise der 1930er Jahre forderte ihren Tribut.

In den Jahren nach dem Ersten Weltkrieg gab es viele Flugzeugentwicklungen.Das Ziel war immer die Durchführung erfolgreicher und profitabler kommerzieller Flüge, und das erste Flugzeug, das dies wirklich erreichte, war die Douglas DC-3, die 1936 auf den Markt kam. Sie war nicht besonders groß (im Vergleich zu heutigen Flugzeugen oder sogar einigen Vorgängern) und hatte eine Kapazität von nur 32 Passagieren (oder 14 bei Ausstattung mit Betten).

Der DC-3 verbesserte Reichweite, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit. Es bot einen transkontinentalen US-Service mit nur drei Haltestellen. Einer Analyse im Smithsonian zufolge war es das erste profitable Passagierflugzeug, das Passagierdienste ohne jegliche Fracht- oder Postsubventionen durchführen konnte.

Insgesamt wurden über 11.000 Flugzeuge (einschließlich Varianten) gebaut. Die Produktion wurde bis 1942 fortgesetzt, als der Überschuss an ehemaligen Militärflugzeugen, die nach dem Zweiten Weltkrieg auf den Markt kamen, zu Ende ging. Es handelt sich zweifellos um ein langlebiges und gut gebautes Flugzeug. Im September 2022 waren schätzungsweise noch 164 DC-3 im Einsatz (wenn auch leider nicht im Passagierdienst).

Der nächste große Fortschritt im Flugzeugdesign war die Einführung des Strahltriebwerks. Die Entwicklungsarbeiten an Strahltriebwerken begannen in den 1930er Jahren, und das erste einsatzbereite Strahlflugzeug war 1939 die deutsche Heinkel He 178 und dann die Messerschmidt Me 262, die ab 1947 in Deutschland Militärdienst leistete. Und in Großbritannien führte Boeing das Strahltriebwerk ein. angetriebene B-47 für militärische Zwecke im Jahr 1947

Das erste Passagierflugzeug war jedoch die de Havilland Comet, die 1952 in Dienst gestellt wurde. Obwohl sie einen bedeutenden Fortschritt in der Luftfahrt darstellte, hatte dieses frühe Düsenflugzeug eine Reihe schwerwiegender Probleme. Am bemerkenswertesten waren Probleme mit Rumpf, Fenstern und Druckbeaufschlagung. Erst bei der vierten Auflage, dem Comet 5, wurden die Probleme gelöst und die Verkaufszahlen stiegen. Aber zu diesem Zeitpunkt hatten andere Flugzeugkonstrukteure aus den Fehlern der Pioniere gelernt und wettbewerbsfähige Alternativen angeboten.

Es gab mehrere Nachfolger und Konkurrenten der Comet, darunter die DC-8, Vickers VC-10, die Tupolev Tu-104 und die Boeing 707. Dies waren alles auf ihre Art interessante Flugzeuge, aber die 707 sticht am meisten heraus erfolgreich.

Beim Bau des Passagierflugzeugs knüpfte Boeing an seinen etablierten Erfolg mit Militärflugzeugen an. Es verwendete die gleichen Pratt & Whitney-Turbostrahltriebwerke wie die B-52 Stratofortress und war ursprünglich als militärisches Tankflugzeug konzipiert. Es flog erstmals im Dezember 1957 und blieb bis 1978 in Produktion, wobei 856 Einheiten gebaut und an Fluggesellschaften ausgeliefert wurden.

Obwohl es nicht das erste kommerzielle Düsenflugzeug war, war es doch das erste äußerst erfolgreiche Flugzeug und wird oft als der Beginn des Jet-Zeitalters angesehen. Es etablierte Boeing auch als dominierenden zivilen Hersteller und markierte den Beginn der 7x7-Serie, die natürlich bis heute andauert.

Boeing hat viele integriert Designelemente, die auf Problemen mit früheren Düsenflugzeugen und auf Kundenfeedback basieren. Dazu gehörten:

Seit den 1950er Jahren gab es weniger grundlegende Änderungen im Flugzeugdesign. Der zylindrische Rumpf ist die Standard-Flugzeugform geblieben. Mit Kohlenwasserstoffen betriebene Strahltriebwerke sind geblieben, weisen jedoch eine verbesserte Leistung und Effizienz auf. Die Kabinen- und Cockpittechnik hat sich ebenfalls verbessert, basiert jedoch immer noch auf den gleichen Designs und Konzepten.

Die Weiterentwicklung der 737-Serie durch Boeing veranschaulicht diese Entwicklung gut. Nach dem Erfolg mit der 707 und der 727 entwarf das Unternehmen ein neues Flugzeug, um die Konkurrenz zu schlagen und Kunden zu gewinnen. Das Flugzeug wurde 1967 auf den Markt gebracht und zeichnete sich durch mehrere Designunterschiede von der Konkurrenz aus:

Die 737 ist seit 1967 bei uns und hat viele Varianten durchlaufen. Jedes davon hat Aktualisierungen angeboten, um den Vorlieben und Anforderungen der Fluggesellschaften gerecht zu werden. Dazu gehörten beispielsweise Optionen wie kombinierte Frachtmodelle und Anpassungen für die Schotterlandung sowie ein sich entwickelnder Fokus auf neue Motorentechnologie und Effizienzverbesserungen.

Aber das Basisdesign, die Rumpfstruktur und das Flügeldesign sind beispielsweise weitgehend gleich geblieben. Warum sollte man etwas ändern, das bereits funktioniert, wenn man es stattdessen verbessern kann, insbesondere wenn dies den Weg aus Zertifizierungssicht erleichtert?

Die Boeing 737 war bisher das meistverkaufte Flugzeug, und trotz der Verkaufseinbußen bei ihrem neuesten Modell, der 737 MAX, die durch zwei tödliche Abstürze und das anschließende Flugverbot dieses Typs verursacht wurden, scheint sie ihren Erfolgskurs fortzusetzen. Nach Angaben von Boeing zu Bestellungen und Auslieferungen im November 2022 hat der Luft- und Raumfahrthersteller bislang 18.008 Bestellungen für alle Varianten der 737-Familie erhalten.

Airbus verfolgt mit seiner A320-Familie eine ähnliche Strategie. Seit der Einführung im Jahr 1987 hat Airbus mehrere Varianten unterschiedlicher Größe angeboten und diese weiterentwickelt, um Technologie- und Effizienzverbesserungen zu ermöglichen, darunter die neueste Ergänzung der neuen Triebwerksoption (Neo), die eine etwa 15 % bessere Treibstoffeffizienz als die aktuelle Triebwerksoption bietet. oder CEO.

Es mag später als Boeing gestartet sein, hat aber auch enorme Erfolge erzielt. Für kurze Zeit überholte die A320-Familie sogar die Boeing 737 bei der Zahl der bestellten Flugzeuge. Laut Airbus-Daten für Bestellungen und Auslieferungen vom Oktober 2022 liegt es jedoch mit insgesamt 17.567 ein paar Hundert zurück.

Die andere bedeutende Veränderung seit den frühen Düsenflugzeugen war die Entwicklung größerer Flugzeuge. Das beste Beispiel hierfür ist die Einführung der Boeing 747 im Jahr 1970, die mit 1.768 verkauften Exemplaren in allen Varianten das meistverkaufte Großraumflugzeug war, bevor sie von der 777 abgelöst wurde, die, einschließlich der kommenden 777X, 2.352 Bestellungen verzeichnet.

Die Motivation für den Jumbo kam von Pan American World Airways. Die Fluggesellschaft beauftragte Boeing mit der Entwicklung eines Flugzeugs, das etwa 2,5-mal so groß wie die Boeing 707 ist. Die Entwicklung begann, als Pan Am im April 1966 einen Auftrag über 25 Flugzeuge erteilte. Eine solch enge Zusammenarbeit zwischen einer Fluggesellschaft und einem Hersteller ist ungewöhnlich, und die Beteiligung von Pan Am in der 747 ist seitdem in anderen Entwicklungen unerreicht.

Ein so großes Flugzeug erforderte mehrere Änderungen am vorherigen Flugzeugdesign, darunter:

Die 747 war nicht nur aus technischer, sondern auch aus wirtschaftlicher Sicht von Bedeutung. Es hat das Reisen in mehrfacher Hinsicht verändert. Dadurch konnten Fluggesellschaften niedrigere Tarife und längere Strecken anbieten. In Kombination mit der Deregulierung der Flugpreise in den USA zum Zeitpunkt der Einführung eröffnete dies den Flugverkehr für viel mehr Passagiere.

Der zusätzliche verfügbare Platz eröffnete den Fluggesellschaften neue Optionen für Bordeinrichtungen und Kabinen. Einige der Luxusgüter aus den Anfängen der Luftfahrt kehrten zurück, darunter geräumige First-Class-Kabinen und Loungebereiche. Auch die Fluggesellschaften nutzten den zusätzlichen Platz, um neue Kabinen zu schaffen. Dies begann in den 1970er Jahren, als einige Fluggesellschaften ein „Premium“-Angebot für ihre Economy-Kabinen einführten, und führte in den 1980er Jahren zu der dritten Kabine, die wir heute als Business Class kennen.

Erst mit der Entwicklung des Airbus A380 würden die Größenbeschränkungen für Flugzeuge noch einmal so weit ausgeweitet. Airbus untersuchte verschiedene Versionen eines großen Flugzeugs, darunter ein interessantes Design, bei dem zwei große Rümpfe nebeneinander kombiniert wurden (basierend auf der A340). Dies führte schließlich zum Konzept eines zweistöckiges Flugzeug. Der A380 wurde 1990 auf der Farnborough Air Show offiziell angekündigt, mit dem Ziel, die Betriebskosten um 15 % gegenüber der 747 zu senken.

Mehrere andere große Flugzeuge wurden vorgeschlagen, aber nie gebaut, darunter:

Der A380 ist ein großartiges Flugzeug, aber er hatte nicht annähernd den gleichen Erfolg wie die 747. Es ist nicht so sehr das Design, das ihn im Stich gelassen hat – die Konstruktion eines Flugzeugs mit zwei Decks war eine herausragende Leistung. Es waren eher die Veränderungen in den Betriebsmodellen und Präferenzen, die sein Schicksal besiegelten. Und natürlich beschleunigte die globale Gesundheitskrise den Niedergang vieler Fluggesellschaften, obwohl einige, wie Qantas, die sich über seinen Platz in ihrer Flotte nicht sicher waren, ihn aus dem Lager genommen haben.

Für den A380 gingen 251 Bestellungen ein, bevor die Produktion eingestellt wurde. Der letzte A380 rollte im Dezember 2021 aus den Airbus-Werken in Toulouse. Die Idee zum Zeitpunkt der Markteinführung war, dass Fluggesellschaften ihn für Flüge von Hub zu Hub mit hoher Kapazität einsetzen würden . Die Präferenzen änderten sich jedoch, da viele Fluggesellschaften auf ein Punkt-zu-Punkt-Modell mit effizienteren Flugzeugen mit geringerer Kapazität umstiegen.

Darüber hinaus weist es eine wesentliche Designbeschränkung auf: Seine Größe und große Spannweite schränken die Anzahl der Flughäfen, auf denen es eingesetzt werden kann, erheblich ein. Daraus hat Boeing bei seiner neuen 777X gelernt und klappbare Flügelspitzen entwickelt, um dieses Problem zu umgehen. Unterdessen behauptet Sir Tim Clark, der überzeugteste Befürworter des Super Jumbo, dass die Fluggesellschaften das Potenzial des Flugzeugs einfach nicht voll ausgeschöpft hätten. Wir haben bereits darüber nachgedacht, warum der A380 möglicherweise weniger erfolgreich war, weil er seiner Zeit voraus war.

Für viele Flugbegeisterte der Höhepunkt Die Möglichkeiten des Jet-Zeitalters wurden mit dem Überschallflug erreicht. DerKlang Die Barriere wurde erstmals 1947 vom amerikanischen Experimentalflugzeug Bell X-1 durchbrochen. Dies wurde von einem raketenbasierten Triebwerk angetrieben, das flüssigen Sauerstoff und Ethylalkohol nutzte.

Die Entwicklungen danach führten zu zahlreichen Überschall-Versuchs- und Militärflugzeugen.Aber erst in den 1960er Jahren wurden Überschall-Passagierflugzeuge entwickelt, am bekanntesten die Concorde.

Überschallflugzeuge erforderten einige wesentliche Änderungen im Flugzeugdesign:

Concorde ist das bekannteste Überschallflugzeug. Es war eingemeinsames Entwicklungsflugzeug zwischen Großbritannien und Frankreich und wurde 1976 gestartet. Es wurden nur 20 Flugzeuge gebaut und nur von British Airways und Air France betrieben. Allerdings war es ursprünglich nicht nur für diese beiden Fluggesellschaften gedacht, sondern tatsächlich haben 18 Fluggesellschaften Optionen dafür platziert.

Es gab auch ein Überschallflugzeug des russischen Herstellers Tupolew, die Tu-144. In der Zwischenzeit stand Boeing kurz vor der Produktion des Überschallflugzeugs 2707, brach das Projekt jedoch aufgrund unzureichender Bestellungen ab.

Überschallreisen sind eine aufregende Entwicklung, die jedoch mit der Stilllegung der Concorde im Jahr 2003 endete. Die Einschränkungen liegen nicht so sehr in der Flugzeugtechnologie, sondern in der Effizienz und den Kosten. Hohe Betriebskosten führen zu hohen Ticketpreisen, und diesen Weg haben Hersteller und Fluggesellschaften nach der Concorde nicht eingeschlagen. Dies könnte sich jedoch bald ändern, da das US-Unternehmen Boom Supersonic Overture entwickelt, ein Mach 2,2-Überschall-Passagierflugzeug, das sowohl von United als auch von American Airlines umfangreiche Aufträge erhalten hat (obwohl es zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels noch einen Motor benötigt). Hersteller).

Ein Hauptaugenmerk der letzten Jahrzehnte lag auf der Verbesserung der Flugzeugeffizienz. Viele der ersten Erfolge waren fantastisch, führten jedoch zu schweren Flugzeugen, treibstoffhungrigen Motoren und hohen Emissionen. Da sich die Technologie verbessert hat und sich die Einstellung zum CO2-Fußabdruck verändert hat, haben sich die Hersteller darauf konzentriert, Veränderungen vorzunehmen, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.

Eine der bedeutenden Veränderungen bei Flugzeugen seit den 1970er Jahren war die Verbesserung der Leistung und Sicherheit zweimotoriger Motoren. Frühe Düsenflugzeuge (wie die Comet und die 707) hatten vier Triebwerke. Zu dieser Zeit waren die Einsatzmöglichkeiten zweimotoriger Flugzeuge stark eingeschränkt und durften nicht mehr als 60 Minuten von einem Umleitungsflughafen entfernt bleiben. Überseeflüge blieben die Domäne von viermotorigen und später dreimotorigen Flugzeugen.

Dies änderte sich ab den 1980er Jahren mit der Einführung von ETOPS (Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards). Dadurch konnten zweimotorige Flugzeuge in Anerkennung ihrer verbesserten Sicherheitsstandards für den Flug weiter von einem Umleitungsflughafen zugelassen werden. Die erste Wertung von 120 Minuten wurde an Trans World Airlines mit einer Boeing 767 vergeben.

Die Einschaltquoten sind seitdem deutlich gestiegen. Der A350 beispielsweise ist für eine Flugzeit von 370 Minuten von einem Umleitungsflughafen aus ausgelegt. Dies war ein wesentlicher Faktor für den Niedergang viermotoriger Flugzeuge und machte den Weg frei für deutliche Verbesserungen bei wesentlich effizienteren und kostengünstigeren Zwillingsflugzeugen.

Vier Triebwerke werden nur noch für schwere Flugzeugzellen (wie den A380) benötigt. Es gibt begrenzte Vorteile bei der Streckenführung mehr, wie diese Karte der Sperrgebiete für die höhere ETOPS-Bewertung zeigt. Die einzigen Orte, an denen derzeit vier Triebwerke erforderlich sind, sind Flüge über der Antarktis.

Als neue Zwillinge zur Welt kamen, gab es eine Ständiges Bemühen um Effizienzsteigerung. Zu den Änderungen gehörten effizientere (und emissionsärmere) Motoren, Änderungen an der Aerodynamik und dem Flügeldesign sowie die zunehmende Verwendung von Verbundwerkstoffen im Flugzeugbau.

Dies war eine der wichtigsten Änderungen in den neuen Flugzeugserien 737 und A320, die in den letzten Jahrzehnten eingeführt wurden. Beispielsweise wurden mit jeder neuen Serie der 737 Verbesserungen eingeführt. Die Classic-Serie verbesserte Motoren und Aerodynamik gegenüber der Original-Serie; Die Next-Generation-Serie tat dasselbe, um mit dem neuen A320 zu konkurrieren. und die 737 MAX-Serie ging noch einen Schritt weiter und konkurrierte mit der A320neo.

Eine ähnliche Entwicklung hat bei Großraumflugzeugen stattgefunden. Die 777-Serie hat seit ihrer Einführung im Jahr 1989 zahlreiche Verbesserungen erfahren, darunter auch Effizienzsteigerungen. Und die neue 777X geht noch einen Schritt weiter.

Die Boeing 787 ist ein weiteres hervorragendes Beispiel dafür. Das Programm war ursprünglich als 7E7-Programm bekannt, wobei das E den Sprung darstellte, den das Flugzeug in Bezug auf Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Umweltstandards machen würde. Und es hat diese Effizienz erreicht, wie Simple Flying bereits zuvor untersucht hat (im Vergleich zum A350). Es gilt als das treibstoffeffizienteste Flugzeug auf dem Markt.

Derzeit liegt die nahe Zukunft der Flugzeuge in weiteren Technologie- und Effizienzsteigerungen. Eines der am meisten erwarteten neuen Flugzeuge, die Boeing 777X, wurde von Verzögerungen beeinträchtigt und soll nun voraussichtlich im Jahr 2025 in Dienst gestellt werden. Trotz der Verzögerung stellt der Jet jedoch den nächsten Sprung bei Dual-Aisle-Flugzeugen dar.

Die 777X verspricht eine unglaubliche Treibstoffeffizienz mit Innovationen wie:

Boeing ist nicht der Einzige, der die Effizienz neuer Flugzeuge vorantreibt. Der Airbus A350 ist außerdem ein äußerst treibstoffeffizientes Flugzeug mit einer Konstruktion aus 53 % Verbundwerkstoffen, „adaptiven“ Flügeln, die sich im Flug bewegen, um den Luftwiderstand zu verringern, und fortschrittlichen aerodynamischen Verbesserungen der Flügelform.

Mit Blick auf die Zukunft gibt es Bestrebungen, die Art und Weise, wie Flugzeuge angetrieben werden, radikal zu verändern. Die Abhängigkeit der Welt von fossilen Brennstoffen muss bekämpft werden, wenn wir eine Chance haben wollen, die globale Erwärmung zu stoppen. Daher müssen selbst Sektoren, die sich nur schwer reduzieren lassen, wie die Luftfahrt, innovative Wege zur Dekarbonisierung des Betriebs erkunden. Zu den Optionen, die derzeit erforscht und entwickelt werden, gehören Batterietechnologie und Wasserstoffantrieb. Natürlich ist die Skalierung von nachhaltigem Flugtreibstoff eine der besten Möglichkeiten der Luftfahrt zur Reduzierung der CO2-Emissionen, aber sie kann bei Flugzeugen und Triebwerken der aktuellen Technologie eingesetzt werden.

Beide Technologien wurden speziell für den Kurzstreckenflugverkehr entwickelt, sind aber möglicherweise noch weit von der Einführung in deutlich größeren Flugzeugkonstruktionen entfernt. Bis 2026 könnten Flugzeuge von der Größe einer Dash 8 mit wasserstoffelektrischen Brennstoffzellen nachgerüstet werden, und einige Jahre später sollen Elektroflugzeuge mit 30 Passagieren in Dienst gestellt werden. Airbus hat versprochen, bis 2035 über einen wasserstoffbetriebenen mittelgroßen Jet zu verfügen. Dabei wird es sich höchstwahrscheinlich nicht um das gerenderte Blended Wing-Design des ZEROe-Konzeptflugzeugs des Herstellers handeln. Allerdings könnten sich Blended-Wing-Flugzeuge noch als eine weitere spannende Entwicklung erweisen.

Sowohl die Elektro- als auch die Wasserstofftechnologie bringen eine ganze Reihe von Herausforderungen mit sich, aber Initiativen und Investitionen nehmen allmählich zu, sowohl für wasserstoffelektrische Brennstoffzellen als auch für Elektroflugzeuge, einschließlich eVTOLs (Electric Vertical Takeoff and Landing Vehicles). Die Gebrüder Wright hätten kaum vorhersagen können, wohin sich die Luftfahrt 120 Jahre nach ihrem ersten Flug entwickeln würde. Wer weiß, wo es in weiteren 120 sein wird?

Es gibt so viele Ereignisse, Entwicklungen und verschiedene Flugzeuge, die an der Entwicklung des Flugverkehrs beteiligt sind. In diesem Artikel wurden nur einige der wichtigsten beschrieben. Fühlen Sie sich frei, mehr in den Kommentaren unten zu besprechen. Wir würden gerne von anderen wichtigen Ereignissen hören, die Sie hervorheben möchten.

Journalist – Mit fast einem Jahrzehnt Erfahrung im Verlagswesen hat Justin ein tiefes Verständnis für die Probleme aufgebaut, mit denen die Luftfahrt heute konfrontiert ist. Seine ausgedehnten Reisen mit Fluggesellschaften wie British Airways und Cathay Pacific haben ihm ein großes Interesse an Streckenentwicklung, neuen Flugzeugen und Loyalität vermittelt und ihm ein tiefgreifendes direktes Verständnis für Branchenangelegenheiten vermittelt. Sitz in Hongkong und Darlington, Großbritannien.

Leitende Nachhaltigkeitsjournalistin – Mit einem Master in Internationalen Beziehungen hat Linnea ihre Liebe für aktuelle Themen mit ihrer Leidenschaft für das Reisen kombiniert und ist ein wichtiges Mitglied des Simple Flying-Teams geworden. Mit acht Jahren Erfahrung im Publizieren und Zitieren in Publikationen wie CNN bringt Linnea ein tiefes Verständnis für Politik und zukünftige Luftfahrttechnologie in ihre Geschichten ein. Sitz in Amsterdam, Niederlande.