Kann ein Flugzeug 30 km hoch fliegen?

Die Gipfel der Lüfte: Warum 30 Kilometer Flughöhe für Flugzeuge eine Herausforderung darstellen

Die Vorstellung, in einem Flugzeug fast bis zum Rand der Atmosphäre aufzusteigen, übt eine besondere Faszination aus. Passagierflugzeuge gleiten in der Regel in Höhen zwischen 9 und 12 Kilometern, während Turboprop-Maschinen sich eher in 5 bis 7,5 Kilometern Höhe bewegen. Einige Privatjets erreichen beeindruckende 15,5 Kilometer. Doch die magische Zahl von 30 Kilometern bleibt für die meisten Flugzeuge unerreichbar. Warum ist das so?

Die Antwort liegt in einer Kombination aus physikalischen und technischen Herausforderungen, die bei solch extremen Höhen auftreten.

1. Der Dünne Schleier der Atmosphäre:

Je höher man aufsteigt, desto dünner wird die Luft. Das bedeutet:

• Weniger Sauerstoff: Verbrennungsmotoren benötigen Sauerstoff. In großer Höhe ist die Sauerstoffkonzentration so gering, dass herkömmliche Triebwerke nicht mehr effizient arbeiten können oder sogar ganz ausfallen.
• Weniger Luftwiderstand: Klingt erstmal gut, ist aber trügerisch. Die Tragflächen eines Flugzeugs benötigen Luft, um Auftrieb zu erzeugen. In dünner Luft müssen Flugzeuge extrem schnell fliegen, um genügend Auftrieb zu generieren. Das erfordert enorm leistungsstarke Triebwerke und eine spezielle Aerodynamik.
• Extreme Temperaturen: In der Stratosphäre, wo sich die 30-Kilometer-Marke befindet, herrschen extreme Temperaturen, die empfindliche Komponenten des Flugzeugs belasten und Materialien an ihre Grenzen bringen.

2. Die Technische Herausforderung:

Die Konstruktion eines Flugzeugs, das 30 Kilometer hoch fliegen kann, stellt immense technische Anforderungen:

• Druckkabine: In diesen Höhen ist der Luftdruck so niedrig, dass Menschen ohne Druckkabine nicht überleben könnten. Eine Druckkabine, die dem extremen Druckunterschied standhält, wäre extrem schwer und komplex.
• Triebwerke: Herkömmliche Düsentriebwerke sind für diese Höhen ungeeignet. Es bräuchte spezielle Triebwerke, die entweder auf einen großen Sauerstoffvorrat angewiesen sind oder in der Lage sind, den wenigen Sauerstoff in der Umgebungsluft effizient zu nutzen. Denkbar wären Raketentriebwerke oder spezielle Hyperschalltriebwerke.
• Materialien: Die Materialien des Flugzeugs müssten extremen Temperaturen, dem niedrigen Luftdruck und der intensiven UV-Strahlung standhalten. Leichte und widerstandsfähige Materialien wie spezielle Titanlegierungen oder Verbundwerkstoffe wären unerlässlich.
• Steuerung: Die Steuerung eines Flugzeugs in extrem dünner Luft erfordert hochpräzise und zuverlässige Systeme, die auf die veränderten aerodynamischen Bedingungen reagieren können.

3. Wirtschaftlichkeit und Praktikabilität:

Selbst wenn die technischen Herausforderungen überwunden werden könnten, bliebe die Frage nach der Wirtschaftlichkeit. Der Bau und Betrieb eines Flugzeugs, das 30 Kilometer hoch fliegen kann, wäre extrem teuer. Es stellt sich die Frage, ob es einen ausreichend großen Markt für solche Flugzeuge gäbe, um die Investitionen zu rechtfertigen.

Fazit:

Die 30-Kilometer-Marke stellt für Flugzeuge eine signifikante Herausforderung dar. Während einige Flugzeuge Höhen von bis zu 15,5 Kilometern erreichen, erfordert das Fliegen in 30 Kilometern Höhe eine völlig andere Herangehensweise an Design, Technologie und Wirtschaftlichkeit. Es ist zwar nicht unmöglich, aber derzeit eine sehr komplexe und kostspielige Angelegenheit.

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