Tiefgekühlter Überschall

Sieht geradezu „futuristisch“ aus – und ist es auch: Im ETW wird das Modell eines künftigen Flugzeugs getestet.<BR>Bild: ETW
Sieht geradezu „futuristisch“ aus – und ist es auch: Im ETW wird das Modell eines künftigen Flugzeugs getestet.
Bild: ETW

hidden image object

Kalt, sehr kalt, wirklich seeehhhr kalt ist es im modernsten Windkanal Europas, dem ETW in Köln. Wenn hier neue Flugzeuge im Modell getestet werden, wird die Anlage auf minus 160 Grad Celsius gekühlt. Warum? Das erfahrt ihr in einer Minute etwas weiter unten im Text. Jedenfalls: Der ETW – ausführlich heißt er European Transonic Windtunnel – ist einer der leistungsstärksten Windkanäle der Welt. Und weil ein Land allein eine solche High-Tech-Anlage kaum auf die Beine stellen kann, arbeiten hier eben mehrere Länder mit ihren verschiedenen Spezialisten zusammen.

Kompakt & wissenswert
  • ETW – European Transonic Windtunnel
    Der ETW ist der weltweit führende Windkanal. Hier werden Luftfahrzeuge der Zukunft im Modell getestet. Das Wort „transonic” beim ETW bedeutet „oberhalb der Schallgeschwindigkeit”.
  • Schallgeschwindigkeit
    Die Schallgeschwindigkeit c (für lat. celeritas = Eile, Schnelligkeit) ist die Geschwindigkeit, mit der sich Schallwellen in einem beliebigen Medium ausbreiten. Die Schallgeschwindigkeit wird bei 20 °C in Luft in der Regel mit c = 343 m/s (1.234,8 km/h) angegeben.
  • Machzahl
    Die Machzahl ist ein physikalischer Kennwert für die Geschwindigkeit eines Körpers, benannt nach dem Physiker und Philosophen Ernst Mach. Die Zahl beschreibt das Verhältnis der Geschwindigkeit eines bewegten Körpers zur Schallgeschwindigkeit. In der Luftfahrt wird die Machzahl als Maßeinheit zur Angabe der Fluggeschwindigkeit verwendet.
Der ETW steht in Köln – in direkter Nachbarschaft zum DLR. Bild: ETW
Der ETW steht in Köln – in direkter Nachbarschaft zum DLR. Bild: ETW

Die Konstruktion von neuen Flugzeugen funktioniert heutzutage meist in internationaler Zusammenarbeit – schon aus Kostengründen. So sind am ETW vier europäische Länder beteiligt: Frankreich, Deutschland, Großbritannien und die Niederlande. In dem weltweit führenden Windkanal können an den maßstabsgerechten Flugzeug-Modellen Messungen zum Strömungs- und Flugverhalten im Überschall-Bereich durchgeführt werden. Und so kommen Flugzeug-Hersteller aus der ganzen Welt zum ETW nach Köln, um diese High-Tech-Anlage für die Konstruktion ihrer künftigen Maschinen zu nutzen.

Einer der kältesten Orte der Welt

Der riesige Ventilator beschleunigt die Luft auf rund 1,3 Mach. Bild: ETW
Der riesige Ventilator beschleunigt die Luft auf rund 1,3 Mach. Bild: ETW

Das Verfahren, mit dem im ETW Flugzeug-Modelle getestet werden, ist etwas ganz Besonderes: Hier wird bei tiefen Temperaturen von minus 160 Grad Celsius geforscht. Der Windkanal gehört damit zu den kältesten Orten der Welt. Das ist notwendig, weil die Flugzeug-Modelle natürlich viel kleiner sind als die echten Flugzeuge, deren Flugverhalten man hier lange vor dem Bau erproben will. Würde man nun aber diese „Mini-Flieger“ einfach bei angenehmer Zimmertemperatur testen, so hätte das eine ziemlich dumme Nebenwirkung: Denn im warmen Zustand wären die Moleküle der Luft im Verhältnis zu den kleinen Flugzeug-Modellen viel zu groß – fast so, als ob das Flugzeug später nicht durch kleine Luft-Moleküle, sondern durch eine Wolke aus Tischtennisbällen fliegen würde. Also muss man – damit die Berechnungen auch stimmen – die Luft-Moleküle und ihre Abstände zueinander künstlich verkleinern. Genau das erreicht man durch die tiefen Temperaturen: Die Luft wird quasi „geschrumpft“. Dann ist alles wieder im richtigen Maßstab und die hier ermittelten Werte helfen – zusammen mit Computer-Simulationen und vielen anderen Arbeiten – bei der Entwicklung der Flugzeuge von morgen.