Jet Blast verstehen und kontrollieren
18.11.2015
Jet Blast ist ein Phänomen, das unweigerlich im Zusammenhang mit Flugzeugen mit Strahl- oder Turbofan-Antrieb auftritt. Vereinfacht: Sie bewegen sich, weil eine Luftmasse in den Ansaugtrakt gesaugt, in hohem Verhältnis komprimiert und dann mit Hilfe von gezündetem Treibstoff beschleunigt und wieder ausgestoßen wird.
Der auf diese Weise erzielte Schub ist enorm: Wer schon einmal auf dem Vorfeld gelaufen ist, während ein Flugzeug an ihm vorbei rollt, wird nicht nur das verbrannte Kerosin in den Abgasen riechen, sondern auch einen atemberaubenden echten Sturm warmer Luft spüren. Zahlreiche Videos zeigen eindrucksvoll, wie selbst ein Pick-up in Originalgröße mit einem Gewicht von mehr als 4.000 lbs durch den Schub einer sich zum Rollen vorbereitenden Boeing 747 einfach weggeblasen wird.
Mit anderen Worten: Was gut und notwendig ist, um ein Flugzeug zu bewegen, wird bei Bodenoperationen auf einem Flughafen zu einer Gefahr für die Flugzeugumgebung. Dies geht Hand in Hand mit dem begrenzten Platzangebot in der Nähe der Flugzeugpositionen am Terminalgebäude, wo Dutzende von Abfertigungs-, Versorgungs- und Treibstofffahrzeugen um den verfügbaren Platz konkurrieren.
Das Kernproblem
Der Jet Blast ist ein hoch energetisierter Heißluftstrom, der am besten als künstlicher Sturm mit enormer Kraft beschrieben werden kann. So wird die Umgebung neben den Auslässen eines Turbofan-Triebwerks zu einem Bereich unmittelbarer Gefahr für das Flughafenpersonal sowie für Fahrzeuge, die für Bodenoperationen eingesetzt werden, für andere Flugzeuge in der Umgebung oder sogar für Gebäude. Physikalisch gesehen ist Schub eine Reaktionskraft, die im zweiten und dritten Bewegungsgesetz von Isaac Newton beschrieben wird »Wenn ein System eine Masse in eine Richtung ausstrahlt, übt die beschleunigte Masse eine Kraft gleicher Größe in die entgegengesetzte Richtung aus«. Das erzielte Ergebnis wird als Antrieb bezeichnet. Die beiden Triebwerke eines Airbus A320 entwickeln einen Leerlaufschub von insgesamt 225 kN oder 50.000 lbs, was fast 23 metrischen Tonnen entspricht. Der Leerlaufschub des leistungsstärksten Turbofan-Triebwerks auf dem Markt beträgt mehr als 500 kN oder mehr als 50 metrische Tonnen. Man kann sich leicht vorstellen, was es bedeutet, diesen heftigen Luftmassen ausgesetzt zu sein.
Strategien für den Umgang mit Jet Blast
Auf Flughäfen mit wenig Verkehr und einer beträchtlichen Vorfeldfläche kann dieses Problem dadurch gelöst werden, dass man den Flugzeugen einfach genug Platz zum Manövrieren gibt und die betroffene Umgebung für Personal und Fahrzeuge sperrt.
Auf den meisten verkehrsreichen Flughäfen ist dies Luxus: dicht gefüllte Flugzeugstände in der Nähe der Abfertigungsgebäude und dichte Flugpläne zwingen die Flughafenleitung zu größtmöglicher Effizienz hinsichtlich der verfügbaren Zeit und des verfügbaren Raums.
Mit dem Aufkommen der Turbofan-Flugzeuge vor einem halben Jahrhundert haben Ingenieure verstanden, dass sie Menschen, Fahrzeuge oder Gebäude und andere geschützte Bereiche eines Flughafens vor dem Jet Blast abschirmen müssen. Dies kann durch massive Beton- oder Ziegelwände oder durch Metallzäune mit einer festen oder gebrochenen Oberfläche wie Zäune aus gestrecktem Metall erreicht werden. Bei einer festen Oberfläche müssen sowohl das Material als auch das Fundament sehr haltbar und tief geerdet sein. Streckmetallzäune sind ein erster Schritt zur Lösung des Problems: Mit einer größeren Gesamtfläche pro verwendetem Material im Vergleich zu einem Zaun mit fester Oberfläche ist ein Streckmetallzaun weniger anfällig für Luftmassen und zerstreut bereits den gegen seine Oberfläche gerichteten Jet Blast mit einem beträchtlichen Ergebnis. Unmittelbar hinter dem Zaun ist jedoch ein durch den Strahl verursachter Luftstrom, auch wenn er bereits verlangsamt ist, immer noch spürbar und ein Faktor, der von den Betriebsgrenzen des Zauns abhängt.
Wie Lamellen-Blast-Schutzzäune einen Unterschied machen
Erstaunlicherweise kann eine Reihe von Lamellen aus Metall oder einem anderen hitzebeständigen Material auch dazu beitragen, die schnellen und heißen Abgase eines Turbofan-Triebwerks zu brechen. Lamellen funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie ein Streckmetallzaun. Allerdings lenken die Lamellen den Jet Blast eher um, als ihn zu zerstreuen. Die abgelenkten Luftströme vereinigen sich nach ihrer Ablenkung sozusagen und erzeugen so einen Kamineffekt. Infolgedessen wird hinter einer Lamellenanordnung der horizontale Luftstrom vollständig eliminiert.
Die verwendeten Lamellen müssen sich nicht einmal notwendigerweise überlappen, sondern können zwischen den einzelnen Teilen Platz lassen und so eine leichtere Bauweise ermöglichen. Der Winkel der einzelnen Metallelemente ermöglicht eine Umlenkung des Luftstroms um bis zu 90 Grad, so dass der Luftstrom direkt hinter dem Zaun gebrochen wird und keine gefährlichen Wirkungen für die Umgebung des Flugzeugs mehr hat. Der Einsatz von Lamellen-Blast-Schutzzäunen hilft somit, den Herausforderungen der Gefahr von Luftströmungen mit hohen Geschwindigkeiten in einer räumlich und zeitlich sensiblen Umgebung wie einem Flughafen zu begegnen.
Was Blast-Ex Blast-Schutzzäune für Sie tun können
Blast-Ex ist ein modulares Blast-Schutzzaunsystem, das von RSB, einem namhaften Stahlbauunternehmen aus Deutschland, hergestellt wird. Mit jahrzehntelanger Erfahrung und im Einsatz bei vielen Flughäfen in ganz Europa und im Nahen Osten bietet das System Lösungen, die auf die individuellen Bedürfnisse eines Flughafens zugeschnitten sind. Mit individuellen Höhen und Abmessungen können sie sowohl dauerhaft installiert, als auch als mobile Version, zum Beispiel für den Zwischeneinsatz beim Vorfeldbau etc., eingesetzt werden.
Planung, Konstruktion, Bau und Installation können innerhalb eines kurzen Zeitrahmens zu einem vernünftigen Preis erfolgen.