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Concorde, Überschallflugzeug

Linienflüge mit Mach 4: in weniger als zwei Stunden nach New York

Seit der Concorde gab es kein Überschallflugzeug mehr. Ein neues Testflugzeug nährt sogar die Hoffnung auf vierfaches Schalltempo.

12.04.2021 21:00:00

✈️ Seit der Concorde gab es kein Überschallflugzeug mehr. Ein neues Testflugzeug nährt nun sogar die Hoffnung auf vierfaches Schalltempo. Ein Beitrag von SpaethFlies.

Seit der Concorde gab es kein Überschallflugzeug mehr. Ein neues Testflugzeug nährt sogar die Hoffnung auf vierfaches Schalltempo.

TeilenKünftige Überschall-Passagierflugzeuge erinnern stets ein wenig an die Concorde. Im Bild die Aerion AS2, die 2024 abheben soll.Visualisierung AerionEs ist mit 21 Metern Länge ein eher kleines Flugzeug, aber es bedeutet einen grossen Schritt in der Luftfahrtgeschichte. Zum ersten Mal überhaupt existiert jetzt ein privat gebautes Überschallflugzeug. Alles, was es bisher gab – die europäische Concorde (aktiv bis 2003), die sowjetische Tupolew Tu-144 (bis 1999) und natürlich viele überschallschnelle Militärjets –, wurde von Regierungen mit Milliarden aus Staatshaushalten bezahlt und im Staatsauftrag gebaut.

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Das ist jetzt anders: Das Startup Boom Supersonic aus Denver stellte im Oktober 2020 den ersten Überschalljet aus rein privater Produktion vor – die einsitzige XB-1, genannt «Baby Boom». Noch in diesem Jahr soll das dreistrahlige Unikat über der kalifornischen Mojave-Wüste ein umfangreiches Testprogramm mit zunächst Mach 1,3 (zirka 1600 Kilometern pro Stunde) beginnen.

Ziel ist es, das aerodynamische Konzept zu validieren und dann das Gleiche in Gross zu bauen – einen Überschall-Passagierjet für bis zu 75 Passagiere, die Overture. Sie soll als etwas kleinerer Nachfolger der Concorde (die damals 100 Sitze hatte) in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts mit zahlenden Passagieren abheben und sie mit Mach 2,2 (rund 2700 Kilometern pro Stunde) noch schneller befördern, etwa in dreieinhalb Stunden von London nach New York. Und das umweltverträglich, behauptet der Hersteller, ausschliesslich mit nachhaltig und CO headtopics.com

2-neutral erzeugtem Treibstoff und dank innovativer Aerodynamik und geringerer Masse mit stark abgemildertem Überschallknall sogar über Land.Das ist bisher verboten, aber an der Aufhebung von Mach-Flügen über Land für künftig lärmärmere Überschallflugzeuge wird in den USA derzeit parallel von der Nasa und der Luftfahrtbehörde FAA gearbeitet. Fliegen schneller als der Schall erlebt zu Beginn der 2020er Jahre einen Schub, den es seit Jahrzehnten nicht gab. Bevor die Boom Overture allerdings wirklich an den Start gehen könnte, sind noch einige grosse Herausforderungen zu bewältigen – etwa die Entwicklung geeigneter Triebwerke.

Vom Kleinen zum GrossenWahrscheinlicher ist, dass zuerst kleinere Überschallflugzeuge abheben werden, Geschäftsreisejets für nur 8 bis 15 Passagiere. Seit 2002 tüftelt die Firma Aerion Supersonic daran. Bisher hat sie kein Flugzeug in die Luft gebracht, aber zuletzt sehr konkrete Angaben gemacht, wie ihre dreistrahlige AS2 aussehen wird, die vermutlich 2024 erstmals abheben und ab 2026 für erste Betreiber fliegen soll, die bereits bestellt haben. Mit maximal Mach 1,4 wäre sie langsamer als die Concorde.

Experten halten das Unternehmen für seriös: «Aerion hat sich und seine Modelle stets weiterentwickelt und baut jetzt sogar eine Fertigungslinie in Florida. Aerion ist so clever, auch einen militärischen Markt bedienen zu wollen», sagt Bernd Liebhardt, der sich als Wissenschafter und Ingenieur beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Hamburg mit zivilen Überschallprojekten beschäftigt. «Mit diesen verschiedenen Anwendungen einer einzigen Flugzeugplattform passt Aerion genau in das nur sehr kleine Marktfenster, das wir sehen.»

Für die Aerion AS2 gibt es bereits funktionierende Triebwerke, die Überschallgeschwindigkeiten erlauben sollen.Visualisierung AerionImmerhin hat Aerion schon ein Triebwerk: General Electric (GE) entwickelt den Affinity genannten Turbofan und ist der erste neue Antrieb für Überschallflüge seit mehr als fünf Jahrzehnten. Das digital gesteuerte Hochleistungs-Mantelstromtriebwerk wird nicht völlig neu erschaffen, auch um die dafür allein auf über eine Milliarde US-Dollar geschätzten Kosten zu begrenzen, sondern man baut im Kern auf das weitverbreitete und bewährte CFM56 auf, das etwa Mittelstreckenflugzeuge wie die Boeing 737- und Airbus A320-Familie antreibt. headtopics.com

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Dafür wird für das zweiwellige Triebwerk ein neuer Niederdruckverdichter entwickelt, der einen effizienten Reiseflug sowohl mit Überschalltempo über Wasser erlaubt wie auch im Unterschallbereich über Land. Im Vergleich zum Olympus-Triebwerk der Concorde braucht das Affinity keine lauten und spritfressenden Nachbrenner, weder beim Start, bei der Beschleunigung auf Überschalltempo noch beim Reiseflug.

Aerion macht kein Hehl daraus, dass die AS2 nur der Anfang sein soll. «Wir haben einen Technologiefahrplan für die nächsten fünfzig Jahre, der erste Schritt in eine schnellere Zukunft des Reisens beginnt erst mit der AS2», sagte Aerions Strategie- und Finanzchef Mike Mancini 2019.

Der nächste Schritt könnte ein Verkehrsflugzeug sein. «Wir wollen das mit Bedacht und umweltbewusst machen, um alle Probleme zu vermeiden, die damals das Potenzial der Concorde begrenzt haben», so Mancini. «Es wäre angemessen, die erste Generation neuer Überschall-Airliner in den 2030er Jahren zu erwarten.»

Aerion unterstreicht seinen Anspruch durch den Bau seines neuen 300 Millionen Dollar teuren Hauptsitzes inklusive Fertigungshallen in Melbourne an Floridas Space Coast, wo bereits 2023 die Arbeiten an den ersten Prototypen der AS2 beginnen sollen. «Die Concorde war ein kühnes und nobles Experiment, eine brillante Maschine und ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Luftfahrt, aber sie wies zu hohe Emissionen auf, war zu laut für die Flughafenanwohner und zu teuer zu betreiben. Was wir mit der AS2 machen, ist etwas ganz anderes von den Spezifikationen und dem Geschäftsmodell her», versichert der Aerion-CEO Tom Vice. headtopics.com

Mit 5000 Kilometern pro Stunde durch die LuftKurz vor Ostern sorgte Aerion für einen Paukenschlag: Bereits für Ende dieses Jahrzehnts, so verkündete das Unternehmen, plane man einen Quantensprung der schnellen Beförderung per Flugzeug – die AS3. Bis zu 50 Passagiere sollen damit maximal 13 000 Kilometer weit fliegen können, mit Mach 4 (rund 5000 Kilometern pro Stunde) oder sogar noch schneller. Damit würde erstmals ein Verkehrsflugzeug den niedrigen hypersonischen Bereich erreichen, der bei Mach 5 beginnt. Das schnellste bisherige Flugzeug mit luftatmenden Triebwerken, der militärische Aufklärer Lockheed SR-71 Blackbird, erreichte Mach 3,3 (rund 4000 Kilometer pro Stunde), die Strecke von New York nach London schaffte es mit Luftbetankung auf einem Rekordflug unter zwei Stunden.

Noch hält sich Aerion etwas bedeckt, wenn es um das Design des Concorde-Nachfolgers AS3 geht. Diese Maschine soll mit Mach 4 in weniger als zwei Stunden von London nach New York fliegen können.Visualisierung AerionAerion hatte sich mit dem Nasa-Forschungszentrum in Langley zusammengetan, um den künftigen Passagierverkehr im Bereich zwischen Mach 3 und Mach 5 zu erforschen. Es gebe da, so der Aerion-Chef, einen interessanten Bereich bei Mach 4,5, der den Flug von den USA nach Japan in zwei Stunden oder weniger ermögliche, aber dabei bestimmte Herausforderungen bei Material und Kühlung umgehe.

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Noch sind die Details zur AS3 sehr vage, offenbar weist der Entwurf gepfeilte Delta-Flügel, ein doppeltes Leitwerk und vier Triebwerke in Paaren unter den Tragflächen auf. Aerion verspricht bis zum Jahresende mehr Einblicke. Das erklärte Ziel des Unternehmens ist es, jeden Punkt der Erde innerhalb von nur drei Stunden erreichen zu können. «Dafür ist Überschall der Startpunkt», sagt der Firmenchef Tom Vice. «Aber um die globale Mobilität wirklich zu revolutionieren, müssen wir die Grenzen dessen, was möglich ist, verschieben.»

Der Wissenschafter Bernd Liebhardt vom DLR ist da wesentlich zurückhaltender. «Für mich liegt Hyperschall mehrere Jahrzehnte in der Zukunft. Überschall ist schon ein sehr schwieriges Unterfangen, und Hyperschall geht noch einen grossen Schritt darüber hinaus», sagt Liebhardt. «Man sollte erst einmal Überschall zum Funktionieren bringen.»

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