Verschiedene Arten der Luftfahrt

Es gibt eine Reihe verschiedener Arten der Luftfahrt, sowohl kommerziell als auch privat. Einige wurden über Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte entwickelt, um den Bedürfnissen moderner Menschen gerecht zu werden. Jede Art ist einzigartig in der Art, wie sie Flug erreicht, der Geschwindigkeit und der Nachhaltigkeit. Viele Erfindungen haben sich zu großen Industrien entwickelt. Andere stecken noch in den Kinderschuhen oder repräsentieren nur eine kleine Nische.

Heißluftballons

Die erste erfolgreiche Art der Luftfahrt, die Menschen beförderte, war der Heißluftballon. Die Gebrüder Montgolfier entwickelten Ende des 18. Jahrhunderts die Idee, einen großen Sack oder Ballon zu entwerfen, der heiße Luft hält. Passagiere und Wärmequelle wurden in einem Korb unter dem Ballon platziert. Da heiße Luft aufsteigt, flog der Ballon entsprechend der Windrichtung. Durch Abkühlen der Ballontemperatur schwebten die Passagiere sicher zurück zur Erde. Heutige Heißluftballons nutzen fast dieselbe Technologie, können aber in nahezu jede erdenkliche Form gestaltet werden.

Luftschiffe (Blimps)

Eine Abzweigung des Heißluftballons ist das Luftschiff (Blimp). Luftschiffe gibt es seit Ende des 19. Jahrhunderts, zunächst als Aufklärungswerkzeuge verschiedener Militärs. Die Technologie entwickelte sich zu einer praktischen und kosteneffizienten Möglichkeit zu reisen und zu werben. Zum Schweben nutzen sie heiße Luft und große Ventilatoren an der Gondel darunter. Sie können zum Lagern oder Transport entleert und bei Bedarf günstig wieder befüllt werden. Das Goodyear-Luftschiff ist wohl das berühmteste, weltweit bei Sportereignissen zu sehen.

Zeppeline

Zeppeline wurden Anfang des 20. Jahrhunderts basierend auf Entwürfen von Graf Ferdinand von Zeppelin gebaut. Optisch ähneln sie Luftschiffen, unterscheiden sich aber in zwei Punkten: Zeppeline haben ein Metallskelett mit starrer Hülle und sind mit Wasserstoff gefüllt. Das machte sie größer und fähig zu Langstreckenflügen. Im Ersten Weltkrieg waren sie die ersten Flugmaschinen für Bombenangriffe. In den folgenden Jahrzehnten wurden sie im ersten kommerziellen Linienverkehr eingesetzt, beförderten Passagiere von Deutschland nach Amerika. Die Zeppelin-Industrie wurde durch den öffentlichen Aufschrei nach der Hindenburg-Katastrophe 1937 zerstört, als ein Zeppelin über New Jersey explodierte und 35 Menschen tötete.

Flugzeuge

Das Starrflügelflugzeug ist die beliebteste Form der Luftfahrt. Laut FlightAware gibt es täglich 49.315 kommerzielle Flüge weltweit mit Starrflüglern. Jährlich werden fast 1,1 Milliarden Menschen befördert. Starrflügler unterscheiden sich dadurch, dass sie Auftrieb durch Vorwärtsbewegung erzeugen. Eine lange Startbahn ist nötig, um ausreichend Geschwindigkeit für den Abheb zu erreichen. Angetrieben durch Propeller oder Strahltriebwerk, wirken die Flügel als Stabilisator. Erste Entwürfe funktionaler Starrflügler reichen ins 19. Jahrhundert, meist Modelle ohne Passagierkapazität. Der erste offizielle Dauerflug gelang den Brüdern Wright am 17.12.1903. In den nächsten Jahren fortschreitende Technologie. Der Erste Weltkrieg wurde zum ersten Großtest: Tausende Flugzeuge für Spionage, Bomben, Kampf. Nach Kriegsende war die Luftfahrt zur Wissenschaft geworden. Größere Passagierflugzeuge entstanden, schließlich das Strahltriebwerk – einer der schnellsten Transportwege. Flugzeuge werden von Militär und zivilen Behörden weltweit genutzt, mit luxuriöser Ausstattung bei Passagiermaschinen und Waffensystemen bei Militär.

Hubschrauber

Nach dem Erfolg des Starrflüglers suchten Ingenieure nach Wegen, die Prinzipien (dauerhafter, schneller Flug) effizienter zu machen. Ziel: Fluggerät, das vom Standstart Menschen transportieren kann. Der Hubschrauber wird durch horizontale Rotoren mit zwei oder mehr Blättern angetrieben. Diese rotieren um den Rumpf und erzeugen Auftrieb, der den Körper mitzieht. Entwürfe reichen bis 1480er (Leonardo da Vinci), aber erst Anfang 1900er entstanden funktionierende Modelle. Nachkriegszeit brachte die Hubschrauberindustrie. Die meisten Modelle befördern nur 4–6 Personen, was kommerzielle Nutzung limitiert. Hauptanwendungen: Militär, Polizei, Medizin, Nachrichten, Feuerbekämpfung.

Persönliche Luftfahrt

Die Mitte des 20. Jahrhunderts sah die Geburt einer neuen Luftfahrtart: das persönliche Fahrzeug. Einzelne erfanden Autogyro, Gleiter und Rucksacktriebwerke für den Transport einer Person. Frühe Hubschrauber waren Einzelsitzer – Inspiration für den Autogyro. Der Autogyro nutzt Elemente von Starr- und Drehflüglern. Auftrieb durch Rotor auf dem Mast, Stabilität und Antrieb durch Heckpropeller und Tragflächen. Gleiter nutzen keine Antriebsenergie, sie gleiten nur durch Tragflächenstabilität. Der Pilot kann Klappen bewegen, um Aufwinde zu nutzen. Ein Rucksacktriebwerk wird am Rücken befestigt und stößt einen starken Gasstrahl aus, der den Nutzer fliegen lässt. Sehr ineffizient, da die meisten Modelle nur wenige Minuten Flug ermöglichen.

Raketen

Vielleicht die fortschrittlichste Form der Luftfahrt sind Raketen. Sie nutzen Schub durch chemische Reaktion eines Fluids, das mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird. Die Kraft der Explosion im Brennraum drückt Gase aus dem Heck, beschleunigt das Fahrzeug auf extrem hohe Geschwindigkeiten. Prinzip: Trägheit – jede Aktion hat eine gleich große Gegenreaktion. Raketen seit mindestens 13. Jahrhundert für militärische Kleinanwendungen und Feuerwerk. Erste vollwertige Implementierung im Zweiten Weltkrieg mit Deutschlands V2-Raketen und raketengetriebenen Flugzeugen. Nachkriegszeit: Raketen als Transportmittel für suborbitale und orbitale Flüge in der oberen Atmosphäre. Öffentlich und privat genutzt.