Flugzeugbau

Flugzeugbau ist ein Teilgebiet des Maschinenbaus, der sogenannten Verkehrstechnik. Er umfasst den Entwurf, den Bau und die Erprobung von Luftfahrzeugen, aber auch deren Wartung, Instandhaltung und Reparatur.

Einteilung von Luftfahrzeugen

Es werden eine Vielzahl von Gruppen und Bauarten unterschieden. Zivilflugzeuge sind die am häufigsten gebauten Verkehrsmittel der Luft. Der Flugzeugbau umfasst aber auch den Bau von:

Typen der Flächenflugzeuge

Flugzeuge mit Tragflächen können nach mehreren Gesichtspunkten unterteilt werden:

nach Geschwindigkeit (Reisegeschwindigkeit, maximale Geschwindigkeit, Start, Landung)
nach Ansatz der Tragflächen (Schulterdecker, Mittel-, Tief- und Hochdecker)
nach Art des Profils (Standard, gestrecktes Flügelprofil)
nach Art des Antriebs: Propeller, Turboprop, Jet

Die Antriebsart hat neben der Geschwindigkeit auch Auswirkungen auf die Treibstoffkosten, Wartungszeiten und die Wirtschaftlichkeit. Je komplexer ein Aggregat, desto besser muss die Kooperation des Flugzeugherstellers mit dem Hersteller des Triebwerks sowie mit der (hauseigenen) Technik und mit Ingenieuren, Testpiloten und Analysten funktionieren.

Technik des Flugzeugbaues

Antriebsarten und Maschinenbau

Werkstoffe und Komposite

Leichtbau

Materialfragen, Synthetische Stoffe (Kunst-, Faserverbundwerkstoffe, Leichtmetall-Legierungen), Festigkeit, Sandwichbauweise, Materialermüdung, aerodynamische Antennen.

Weitere technische Aspekte

Aktuelle Forschungsthemen

(derzeit nur aus 2 Publikationslisten):

Flugzeug-Struktur und Optimierung, FE-Entwurf (finite Elemente), gemischte Bauweisen, Zusammengesetzte FZ-Teile, Versteifungen, Verbeulung und Nachbeulverhalten, Triebwerke und Kühlung.

Flugsteuerung, Navigation

Weiterentwicklung von Autopiloten, Schwingungen, Dämpfung und Federung, Wirbelschleppen, modernen integrierten Instrumenten, Integrierte Navigation, Kommunikation zwischen Mensch und Maschine.

Flugzeug und Wirtschaftlichkeit

Herstellungskosten, Materialien, Bauweisen

Komponenten der Betriebskosten

Der folgende Text erläutert die Aufschlüsselung der Betriebskosten von großen Verkehrsflugzeugen aus Sicht von Luftverkehrsgesellschaften.

Bei den Betriebskosten werden direkte und indirekte Betriebskosten unterschieden. Während die direkten Betriebskosten (Direct Operating Costs - DOC) einem bestimmten Luftfahrzeug unmittelbar zugeordnet werden können, gelingt das bei den indirekten Betriebskosten (Indirect Operating Costs - IOC) nicht (z.B. Vertriebskosten). Um die Betriebskosten von Verkehrsflugzeugen vergleichbar machen zu können, werden meist nur die DOC verwendet, die sich weiter unterteilen lassen, so z.B. durch die Unterscheidung variabler und fixer Kostenanteile. Die variablen Kosten sind vom Maß der Flugzeugnutzung abhängig (z.B. Kraftstoffkosten). Fixe Kostenanteile dagegen werden als vom Einsatz des Geräts unabhängig angesehen (z.B. Versicherungskosten). Bei der Betriebskostenrechnung wird von der Abschreibung des Flugzeugs über einen Zeitraum von 12-15 Jahren ausgegangen. Geht man von konstanten jährlichen Abschreibungsbeträgen aus, so lässt sich ein Kostenszenario für eine Betriebsperiode aufstellen.

Betriebskosten entstehen durch:

Abschreibung (fix)
Versicherung (fix)
Besatzung (fix)
Wartung & Instandhaltung (variabel)
Kraft- und Betriebsstoffe (variabel)
Gebühren bzw. Entgelte (variabel)

In der Regel werden bei der DOC-Berechnung die Kosten für die Borddienstzuladung nicht berücksichtigt. Bezieht man die jährlichen DOC auf die Anzahl der Flüge, so erhält man die durchschnittlichen Kosten pro Flug (Trip Costs). Teilt man weiterhin durch die mittlere Einsatzstreckenlänge, so erhält man die Kosten pro Kilometer. Nach nochmaliger Division durch die Anzahl der Passagierkapazität erhält man die sogenannten Stückkosten DOC/SKO (SKO - Seat Kilometer Offered). Die Stückkosten nehmen mit zunehmender Flugstrecke deutlich ab.

Wartung, Kosten und Verlässlichkeit

Firmenstrukturen und Globalisierung

Flugzeugselbstbau

In den meisten Ländern ist es möglich und auch erlaubt, ein manntragendes Flugzeug selbst zu bauen. Es haben sich hierbei drei Arten etabliert.

Bau eines Bausatzflugzeugs
Bau nach einem gekauften Bauplan
Eigenentwicklung eines Flugzeugs.

Der Bau nach Bausatz ist die gebräuchlichste Methode. Vorteil: Die Konstruktionen sind im allgemeinen bereits erprobt, durch mehr oder weniger vorgefertigte Komponenten lässt sich ein Flugzeug in einem überschaubaren Zeitrahmen bauen, meistens zwischen 500 und 2000 Stunden. Die Materialbeschaffung hat der Bausatzhersteller übernommen. Die Kosten für ein Bausatzflugzeug liegen zwischen ca. 50 und 80% des Preises eines fertigen Modells.

Beim Bau nach Bauplan kauft man sich von einem Konstrukteur einen Plan, und baut nach diesem. Hierbei müssen allerdings alle Komponenten selbst hergestellt bzw. beschafft werden. Der Zeitaufwand beträgt je nach Konstruktion 1000 - 5000 Stunden, zuweilen auch noch länger. Viele Flugzeugtypen gibt es nur als Bauplan zu kaufen.

Auch die Eigenentwicklung eines Flugzeugs ist möglich. Für einen Anfänger ist dies jedoch nicht der übliche Einstieg in den Flugzeugbau. Theoretisch ist es möglich, jeden beliebigen Gegenstand als Flugzeug zu bauen, wenn sich nachweisen lässt, dass das Konstrukt zuverlässig und sicher fliegt.

Der Selbstbau eines Flugzeugs ist lediglich für Privatleute möglich. Eine Serienproduktion ist nicht erlaubt. Hierfür wird eine Musterzulassung benötigt. Das Flugzeug darf nach Fertigstellung nur zu Hobbyzwecken betrieben werden, eine kommerzielle Nutzung ist verboten.

In Deutschland läuft der Flugzeugselbstbau normalerweise über einen Verein - die Oskar Ursinus Vereinigung (OUV). Dieser Verein unterstützt den Erbauer in technischer und rechtlicher Hinsicht.

Siehe auch

Luftfahrzeug | Maschinenbau | Verkehrstechnik

Gourt Home::Gourt :: Flugzeugbau