Warum Tee im Flugzeug nicht schmeckt und Wolken nicht vom Himmel fallen: Eine Flugreise in die Welt des Wissens (German Edition)

als 300 Kilogramm (das entspricht etwa dem Gewicht eines leistungsstarken Motorrads) und hatte eine Flügelspannweite von rund 12 Metern. Eine Boeing 747 hingegen wiegt etwa 175 Tonnen (ohne Besatzung, Passagiere und Fracht) und hat eine Tragflächenspannweite von über 60 Metern: das Doppelte der Länge des gesamten Jungfernflugs der Wrights (die Brüder flogen gerade einmal 37 Meter).
    Alle Flugzeuge haben grob dasselbe Bauschema. Sie können einfache Flügel oder Doppeldecker und zwei bis vier Triebwerke haben, doch die Grundzüge ihres Designs sind identisch. Eine lange, in etwa zylindrische Röhre (der Rumpf), in der Passagiere und Fracht Platz haben und die vorn abgerundet ist, um den Luftwiderstand zu verringern. Ein Stück weiter hinten kommt das Paar der Tragflächen, das für den Auftrieb (mehr dazu später) verantwortlich ist und bewegliche Teile für die Flugsteuerung aufweist. Am hinteren Ende sorgen horizontale (Höhenflosse) und vertikale (Seitenflosse) Teile für die Stabilisierung beim Flug. Diese haben bewegliche Elemente für die Steuerung.
    3. Das Fahrwerk eines Airbus A-380.
    Unter dem Rumpf befindet sich das Fahrwerk zum Manövrieren auf dem Boden. Während des Fluges werden diese Räder eingezogen, um die Aerodynamik des Rumpfes zu verbessern. Verglichen mit einem normalen Straßenfahrzeug hat ein Flugzeug Unmengen von Rädern. Bei einer 747 sind das beispielweise 18 Reifen in fünf Gruppen. Aber vergessen Sie nicht, dass diese Reifen beim beladenen Flugzeug 400 Tonnen bewegen müssen und bei der Landung mit gut 240 km/h auf der Rollfläche aufschlagen.

Treibstoff für den Flug
    Vom Gate oder auch von Ihrem Sitzplatz aus können Sie vielleicht beobachten, wie eine Maschine von einem Betankungsfahrzeug aufgetankt wird. Flugzeugtreibstoff, dessen charakteristischer Geruch Ihnen beim Einsteigen in die Nase steigt, ist eine Kerosin-Art. Wie bei Diesel oder Benzin handelt es sich um eine Mischung von Kohlenwasserstoffen. Das sind organische Moleküle aus Rohöl, die Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten und die nützliche Eigenschaft haben, effizient zu verbrennen und in Relation zu ihrem Gewicht viel Energie zu liefern. Flugzeugtreibstoff hat üblicherweise größere Moleküle als Benzin oder Diesel, die beim Auto zum Einsatz kommen, und ist daher weniger flüchtig.
    Damit Sie ein Gefühl für die Substanzen bekommen, um die es sich hier handelt, lassen Sie mich Oktan vorstellen. Wie alle Moleküle bestehen auch die von Oktan aus einer Anzahl von Atomen, die durch die Interaktionen der geladenen Teilchen, die die Atome bilden, zusammengehalten werden. Könnten Sie das Oktanmolekül sehen, würden Sie eine lange Kette von acht Kohlenstoffatomen mit insgesamt 18 Wasserstoffatomen erkennen. Die Bezeichnung »Oktan« ist uns von der Benzin-Klassifizierung vertraut, wo es heißt »mit hoher Oktanzahl«. Das hat aber nichts mit der Anzahl der Oktan-Moleküle im Treibstoff zu tun, sondern ist ein Maß, mit dem die Klopffestigkeit im Vergleich zum normalen oktanhaltigen Benzin angegeben wird. (Klopfen ist eine Form der Fehlzündung, wenn ein Teil des Treibstoffs zum falschen Zeitpunkt des Motorzyklus gezündet wird.)
    Für die Luftfahrt ist Erdöl-Treibstoff von großem Wert, weil das Gewicht für ein Flugzeug ein kritischer Punkt ist und Flugzeugkraftstoff eine immense Energiemenge pro Gewichtseinheit enthält. Vergleichen wir nur einmal Erdöl-Treibstoff und Batterien. Selbst beim Einsatz von High-Tech-Computerbatterien bräuchte man rund eine TonneBatterien, um so viel Energie wie in 10 Kilogramm Flugzeugtreibstoff zu bekommen. Daher werden wie allzu bald keine Elektro-Verkehrsflugzeuge zu sehen bekommen.
    Flugzeugtreibstoff ist so effizient, dass er die fünfzehnfache Energiemenge eines Kilogramms TNT hat. Das überrascht erst einmal, aber was TNT zum Sprengstoff macht, ist weniger seine Energiemenge, sondern die Geschwindigkeit, mit der es abbrennt. Eine Stange TNT setzt zwar wesentlich weniger Energie frei als die gleiche Gewichtsmenge Flugzeugtreibstoff, aber sie tut das in einem winzigen Sekundenbruchteil. Wenn TNT gezündet wird, entsteht ein immenser Hitzestoß, der eine Druckwelle in der Luft erzeugt, und dieser Druck verursacht den Explosionsschaden.
    Im Gegensatz zu Straßenverkehr und Stromerzeugung wird es beim Flugverkehr sehr schwierig sein, fossile Brennstoffe durch sauberere Energiequellen zu ersetzen. Eine Möglichkeit ist Wasserstoff. Das einfachste Element ist keine Energiequelle