In den 1960er Jahren lieferten sich das westliche Europa und die Sowjetunion einen Wettkampf um das erste zivile Überschallpassagierflugzeug. Das Rennen um den Erstflug gewannen knapp die Sowjets mit der TU 144. Zwar blieb die französisch-britische Concorde nur zweiter Sieger am Start, blieb aber dafür über Jahrzehnte im Linienflugbetrieb.
Die USA hingegen wurden trotz bereits längerer Planungen von den Vorhaben der Konkurrenz überrumpelt und wollten anfangs mit dem SST-Programm kontern, aus dessen Wettbewerb die Boeing 2707 als Sieger hervorging: größer und schneller als die Entwürfe aus Übersee wollte man das Flugzeug bauen. Letztlich scheiterten die Pläne aus verschiedenen Gründen. Aber nun gibt es neue Pläne.
In dieser Rubrik stellen wir immer dienstags verblüffende, beeindruckende, informative und witzige Zahlen aus den Bereichen IT, Wissenschaft, Kunst, Wirtschaft, Politik und natürlich der Mathematik vor.
Als in den 1960ern sich die Düsentriebwerke in der zivilen Luftfahrt etablierten, dachte man in den Entwicklungsbüros schon weiter: Dem Zeitgeist entsprechend vermutete man, dass in den 1980ern ein Großteil der Langstreckenflüge mit Überschallpassagierflugzeugen erledigt würde.
Überschall-Pläne bereits in den 1950ern
Boeing begann bereits 1952 mit Studien für zivile Überschallflüge. Ab 1958 begann eine eigene Abteilung, Konzepte für Überschallpassagierflugzeuge zu entwickeln, die bis 1960 pro Jahr mindestens eine Million US-Dollar Entwicklungskosten verschlangen.
Die Überschallforschung war sogar im ersten NASA-Logo zu sehen: das sogenannte „Meatball“-Logo der NASA. Es war von 1958 bis 1975 das offizielle Logo und ist es seit 1992 bis heute.
Zu sehen ist um den NASA-Schriftzug ein stilisierter Himmel, ein unterbrochener Kreis, der ein Objekt im Orbit darstellen soll und ein roter Pfeil, der für die Luftfahrt steht. Dieser Pfeil ist einem Überschallflügeldesign nachempfunden, der von Clinton E. Brown und F. Edward McLean Ende der 1950er entwickelt wurde.
(Bild: NASA)
Die NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) erforschte in den 1950ern Überschallprofile und Flügelformen, bis sie 1958 unter neuem Namen als NASA (National Aeronautics and Space Administration) die Forschungen fortsetzte. . Sie entwickelten am Versuchsträger XB-70, der zwar vorrangig der Entwicklung eines Überschallbombers dienen sollte, dessen Entwicklungsarbeit und Forschungsergebnisse, wie etwa beim Überschallknall, auch der zivilen Luftfahrt zugutekam, und zwar im Entwicklungsprogramm SCAT (Supersonic Commercial Air Transport).
Obwohl sie bereits erste Erfahrungen in der Überschallentwicklung aufwiesen und Boeing erste Konzepte eines Überschallflugzeugs mit Schwenkflügel und für 150 Personen in der Schublade hatte, waren die USA überrumpelt: Am 29. November 1962 kündigten die britischen und französischen Luftfahrtindustrie an, mit der Concorde gemeinsam ein Überschallflugzeug zur Serienreife bringen zu wollen.
Sputnik-Schock reloaded
Für die Amerikaner kamen ungute Erinnerungen an den Sputnik-Schock hoch, als man 1957 gänzlich unvorbereitet den Start eines Satelliten durch die Sowjetunion mitansehen musste. Man war sich sicher, dass Überschallflugzeuge die nächste Stufe der Luftfahrt seien, und wollte nicht erneut ins Hintertreffen geraten. Von der Entscheidung hingen 50.000 Arbeitsplätze ab, ließ die US-Luftfahrtindustrie 1963 ihren Präsidenten wissen.
Die zunächst zögerliche Haltung der US-Regierung durchbrach Juan Trippe, Gründer und Chef der US-Fluggesellschaft PAN AM. Er setzte US-Präsident John F. Kennedy mit der Ankündigung unter Druck, sechs Concordes vorzubestellen. Trippe ließ aber auch wissen, dass er viel lieber das Geld im Inland investieren wollte.
Kennedy reagierte darauf und kündigte am 5. Juni 1963 vor Absolventen der US Air Force Academy das SST (SuperSonic Transport)-Programm an. Er sagte: „Meiner Einschätzung nach sollte diese Regierung unverzüglich ein neues Programm in Zusammenarbeit mit der Privatwirtschaft auflegen, um so bald wie möglich den Prototyp eines kommerziell erfolgreichen Überschallverkehrsflugzeugs zu entwickeln, das dem in jedem anderen Land der Welt gebauten Modell überlegen ist.“
75 Prozent der Entwicklungskosten übernimmt der Staat
Najeeb Halaby, Leiter der Luftfahrtbehörde Federal Aviation Agency (FAA, später Federal Aviation Administration), lieferte die Wettbewerbsbedingungen nach. Dem Siegerkonzept winkten 750 Millionen US-Dollar Investitionen, wobei allerdings die Hersteller wenigstens 25 Prozent der Gesamtentwicklungskosten tragen mussten, was nicht auf Begeisterung stieß. Dennoch reichten verschiedene Hersteller-Entwürfe ein für Passagierflugzeuge, die Mach 2 fliegen konnten.
Ein Boeing 733 SST-Modell, hier noch mit Schwenkflügeln.
(Bild: Bachzell, CC BY-SA 4.0)
Die Bevölkerung sollte auch auf die Überschallflüge vorbereitet werden: Man setzte in regelmäßigen Abständen einer Stadt Überschall-Knalle aus. Das Testfeld war Oklahoma City. Der Überschallknall entsteht, wenn das Flugzeug auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und Stoßwellen erzeugt. In der „Operation Bongo“ wurden diese zu wiederkehrenden Zeiten über der Stadt erzeugt. Man wollte wissen, ob sich die Bevölkerung daran gewöhnt.
Die Ergebnisse waren ernüchternd. Obwohl die Stadt durch die nahegelegene Luftwaffenbasis und dementsprechend viele Luftfahrtmitarbeiter positiv der Luftfahrt gegenüberstanden, gab es im Testzeitraum fast 5000 Beschwerden und erhebliche Schadenersatzansprüche. Dabei waren es noch nicht einmal Flugzeuge von der Größe eines SST-Modells, sondern nur F104 Phantoms. Später mündeten die Ergebnisse in ein Verbot von zivilen Überschallflügen über US-Gebiet.
Nur noch Übersee als Überschallgebiet
Unter diesen Voraussetzungen blieb nur noch der Ozean als Startpunkt für den Überschallflug, was das SST-Programm empfindlich traf, zumal nun auch die Umwelt- und Bürgerrechtsbewegungen in den USA mobilisierten. Dennoch erreichten 1966 verschiedene Vorschläge das SST-Programm. Die Flugzeug-Einreichungen von Boeing sowie Lockheed sowie die Triebwerksvorschläge von General Electric sowie Pratt & Whitney erreichten die Endausscheidung.
Boeing überarbeitete sein Konzept der 733-Projekte zugunsten der Boeing 2707-100, um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Das Modell wurde am 31. Dezember 1966 als Sieger der SST-Wettbewerbs verkündet, wie auch das Triebwerk von General Electric.
1969 ordnete US-Präsident Richard Nixon den Bau zweier Prototypen an. Etwa zur gleichen Zeit stellten die Ingenieure Probleme in der Flugstabilität fest, was in den Entwurf der deutlich längeren Boeing 2707-200 mündete. Nach weiteren Problemen mit den Schwenkflügeln schwenkte Boeing mit der 2707-300 auf ein Konzept mit festen Deltaflügeln um, zur Gewichtsersparnis. Boeing kämpfte neben technischen Problemen wie der hohen Temperaturentwicklung durch die Luftreibung auch noch mit ausufernden Kosten.
Über 100 Bestellungen und doch das Ende
Dennoch erklärten sich 1970 26 Fluggesellschaften bereit, insgesamt 122 Flugzeuge zu kaufen. Der Todesstoß kam jedoch gleichzeitig mit der Umwelt-Diskussion. Richard Garwin, ein Physiker bei IBM, stellte dem Weißen Haus gegenüber die Behauptung in den Raum, dass ein startendes Überschallflugzeug den Lärm von 50 Jumbojets erzeuge.
Künstlerische Darstellung der Boeing 2707 in der späteren Version mit Deltaflügeln.
(Bild: NASA)
Außerdem äußerten Kritiker die Sorge, dass Überschallpassagierflugzeuge erhebliche Schäden in der Ozonschicht erzeugen würden. Nachdem 1970 die Finanzierung des SST-Programms mit 176 zu 163 Stimmen den Kongress der Vereinigten Staaten denkbar knapp passierte, kam der Absturz ein Jahr später: Senat und Repräsentantenhaus verweigerten der Finanzierung des SST-Programms die Zustimmung. Boeing hatte nicht einmal einen Prototyp fertiggestellt, sondern schaffte nur ein Modell in Originalgröße.
Die Ölkrise 1973 wirkte wie eine Bestätigung dieser Entscheidung. Weder die Concorde noch die russische TU 144 waren finanziell erfolgreich, da auch sie sehr laut und mit einem sehr hohen Kerosinverbrauch nie wirtschaftlich flogen.
Nachdem 2003 die Concorde ihren letzten Flug hatte, kommt in jüngster Zeit wieder Bewegung in den zivilen Überschallflug: Die NASA experimentiert mit dem X-59 an einem Flugzeug mit einem leisen Überschallknall und mit der verminderten Geräuschentwicklung will die FAA wieder zivile Überschallflüge über US-Staatsgebiet zulassen.
(mawi)
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