Welche Flugzeuge bestehen aus Verbundwerkstoffen?

Zwei Flugzeuge stechen hervor.

Verbundwerkstoffe spielen bei der Herstellung moderner Verkehrsflugzeuge eine immer wichtigere Rolle. Diese leichten Verbindungen sind von Vorteil, wenn es darum geht, Gewicht einzusparen und so die Effizienz des Flugzeugs zu verbessern. Doch welche Modelle nutzen sie?

Beginnen wir damit, herauszufinden, was genau etwas zu einem Verbundwerkstoff macht. Vereinfacht ausgedrückt bezieht sich der Begriff auf neu gebildete Materialien, die durch die Synthese zweier vorhandener Materialien entstehen. Dies hat den Vorteil, dass die neue Verbindung Eigenschaften annehmen kann, die die einzelnen Materialien sonst nicht aufweisen würden.

Die Strukturen der betreffenden Materialien werden nicht vermischt, sondern vielmehr kombiniert, um sich gegenseitig zu verstärken und dennoch zwei getrennte Einheiten zu bleiben. Flugzeugverbundwerkstoffe bestehen beispielsweise aus Schichtkombinationen aus Kohlefaser oder Kevlar und Kunststoffharz. Solche Materialien werden seit Jahren im Flugzeugbau eingesetzt.

Tatsächlich wurden bei heute als relativ alt geltenden Modellen wie der Boeing 777 und dem Airbus A380 in geringem Umfang Verbundwerkstoffe eingesetzt.

In jüngerer Zeit hat Irkut Verbundwerkstoffflügel für seinen MC-21 entwickelt. Bei bestimmten Jets werden Verbundwerkstoffe jedoch viel häufiger eingesetzt.

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Der Hauptvorteil von Verbundwerkstoffen ist die Gewichtseinsparung im Vergleich zu herkömmlichen Strukturen. Bei umfassender Anwendung im Zusammenhang mit einem gesamten Flugzeug kann dies einen großen Einfluss auf dessen Gewicht und damit auf seine Effizienz und Betriebskosten haben.

Das erste Verkehrsflugzeug, das von einer Flugzeugzelle profitierte, die hauptsächlich aus Verbundwerkstoffen bestand, war die Boeing 787 Dreamliner-Familie. Durch diese Strukturen konnte die Treibstoffeffizienz im Vergleich zu ihrem Vorgänger, der Boeing 767-Serie, um 20 % gesteigert werden.

Natürlich mussten beim Rumpfdesign der 787 Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden. Die Angst vor giftigen Dämpfen im Falle eines Brandes aufgrund einer Bruchlandung gab Anlass zur Sorge, obwohl sich letztendlich herausstellte, dass die Struktur nicht giftiger war als typische Flugzeugzellen.

Die Absturzsicherheit des Verbundrumpfs der 787 bietet zudem die gleichen Überlebenschancen wie eine Metallstruktur. Boeing hat bisher über 1.000 787 produziert.

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Da der Airbus A350 als Konkurrenz zur Boeing 787 konzipiert wurde, ist es keine Überraschung, dass auch der Airbus A350 in großem Umfang Verbundwerkstoffe verwendet. Beim ursprünglichen Entwurf handelte es sich im Wesentlichen um einen neumotorisierten A330, der nur in den Tragflächen solche Strukturen aufwies. Mangelndes Interesse veranlasste Airbus jedoch dazu, die A350 zu einem reinen Großraumflugzeug umzugestalten.

Airbus bestätigte 2007 die Verwendung eines Verbundwerkstoffrumpfs, obwohl Boeing den Einsatz solcher Materialien bei der 787 Berichten zufolge zuvor als verfrüht bezeichnet hatte. Laut Pilot Mall sind fast die Hälfte der Flugzeuge mit solchen Materialien ausgestattet, bei denen es sich um kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) handelt. Die Flugzeugzelle verfügt außerdem über nicht zusammengesetzte Aluminiumstreifen. Dies ist eine vorbeugende Maßnahme, um die Kontinuität im Falle eines Blitzeinschlags sicherzustellen.

Der Einsatz von Verbundwerkstoffen wird in diesem nächsten Kapitel der Luftfahrt fortgesetzt und ausgeweitet. Schließlich gibt es erhebliche Vorteile. Flugzeuge wie die 787 und die A350 konnten dank dieser innovativen Materialien eine Reduzierung des Nettotreibstoffverbrauchs und minimierte Wartungskosten verzeichnen.

Künftig werden künftige Flugzeuge wie die Boeing 777X auf Verbundwerkstoffen basieren. Bemerkenswert ist, dass die massiven Flügel des mit Spannung erwarteten Twinjets aus einem viel höheren Anteil an Kohlefaserverbundwerkstoffen bestehen werden als seine Vorgänger. Boeing wirbt mit diesem Schritt für eine höhere Haltbarkeit und einen beeindruckenden Flex unter Druck.

Daher werden Verbundwerkstoffe weiterhin eine tragende Säule in der kommerziellen Luftfahrt bleiben. Obwohl sie in der Branche nichts Neues sind und Flugzeuge wie der A320 sogar daraus hergestellte Teile verwenden, erhöhen sie ihre Präsenz in der gesamten Produktionslinie.

Wussten Sie, dass bestimmte Flugzeuge Verbundwerkstoffe verwendeten? Sind Sie schon einmal mit einem solchen Flugzeug geflogen? Teilen Sie uns Ihre Gedanken und Erfahrungen in den Kommentaren mit.

Quelle: Pilot Mall

Stellvertretender Herausgeber und leitender Journalist – Europa. Sumit kommt mit mehr als acht Jahren Erfahrung als professioneller Journalist zu Simple Flying. Nachdem er für The Independent, Evening Standard und andere geschrieben hat, ermöglicht ihm seine Rolle hier, seine Begeisterung für die Luftfahrt und das Reisen auszuleben. Durch den Aufbau enger Beziehungen zu United Airlines, TAP Air Portugal, Islandair und anderen zeichnet sich Sumit sowohl in der Luftfahrtgeschichte als auch in der Marktanalyse aus. Sitz in London, Großbritannien.

Journalist – Als Absolvent der Germanistik hat Jake eine Leidenschaft für Luftfahrtgeschichte und genießt es, neue Träger und Flugzeuge auszuprobieren, auch wenn dies eine unorthodoxe Reiseroute erfordert. Als begeisterter Amateurfotograf erreichte er kürzlich auch den Meilenstein, seinen 100. Sektor als Passagier zu fliegen. Sitz in Norwich, Großbritannien.