ZERO G-PARABELFLUGTECHNIK
Bei einem Parabelflug wird durch ein spezielles Manöver von Steig- und Sturzflügen durch den freien Fall im Gravitationsfeld der Zustand der Schwerelosigkeit an Bord erzeugt. Zwischen diesen Manövern fliegt das Flugzeug im Horizontalflug. Dadurch ist es möglich, an Bord wissenschaftliche Experimente in der Schwerelosigkeit durchzuführen, ohne in den Weltraum fliegen zu müssen.
Neben den Parabeln, die einen Zustand der Schwerelosigkeit (0 g) schaffen, können auch andere Parabelmanöver durchgeführt werden. Dadurch kann jeder Bereich der Schwerkraft zwischen 0 und 1 g erzeugt werden, insbesondere die Mondschwerkraft (0.6 g) oder die Marsschwerkraft (0.38 g).
Zwischen zwei Parabelmanövern findet ein Horizontalflug von mindestes 90 Sekunden statt, in der sich die Experimentatoren und Piloten auf die nächste Parabel vorbereiten können.
Was ist ein Parabelflug?
Bei einem Parabel- oder ZERO-G-Flug führen die Piloten mehrere Male hintereinander ein spezielles Manöver. Das Flugzeug folgt einer Parabel, bei der es sich für 22 Sekunden im Freien Fall befindet und damit schwerelos ist.
Bei wissenschaftlichen ZERO-G-Flügen wird dieses Manöver 31 Mal pro Flugtag wiederholt. Mit einem leicht abgewandelten Manöver können zudem auch Parabeln geflogen werden, die Mond- oder Marsschwerkraft aufweisen.
Wie ist ein Parabelflugmanöver aufgebaut?
Das Parabelflugmanöver bei einem ZERO-G-Flug besteht aus drei Phasen: Eintrittsphase in die Parabel, Parabel und Austrittsphase aus der Parabel.
Eintrittsphase
Der Pilot bringt den Airbus A310 ZERO-G in einen Steigflug von bis zu 50° zur Horizontalen.
In dieser Phase herrscht im Flugzeug bis zu 1,8 mal erhöhte Schwerkraft im Vergleich zur Schwerkraft auf der Erde. Dies wird als Hyperschwerkraft bezeichnet.
Die Eintrittsphase in die Parabel bzw. der „Steigflug“ dauert ungefähr 20 Sekunden.
Parabel
Die Parabel beginnt mit der Transitionsphase: Während sich das ZERO-G Flugzeug im Steigflug befindet, werden die Triebwerke gedrosselt und das Flugzeug in eine ballistische Flugbahn gelenkt.
Das Flugzeug tritt in die Schwerelosigkeit ein und beschreibt eine Parabel, bei der es sich für 22 Sekunden im freien Fall befindet.
Austrittsphase
Wenn das Flugzeug im Sturzflug in seiner Längsachse 42° nach unten weist, bringen es die Piloten wieder in eine horizontale Fluglage. Dazu wird zuletzt wieder voller Turbinenschub gegeben.
Dabei erfahren die Passagiere erneut das 1,8-fach ihres Körpergewichts auf der Erde.
Nach 20 Sekunden befindet sich der A310 ZERO-G wieder im Horizontalflug.
810 km/h
Das ist die Geschwindigkeit, die das Flugzeug allmählich erreicht, um das Manöver durchzuführen.
6.000 m
Das ist die Höhe im Horizontalflug, bevor das Parabelflugmanöver eingeleitet wird.
Steuerungstechnik der Parabelflugmanöver
Im Unterschied zu Linienflügen wird der Airbus A 310 ZERO-G bei Parabelflugmanövern von drei Besatzungsmitgliedern gleichzeitig gesteuert.
- Der erste Pilot steuert die Bewegungen in der Längsachse (den Winkel von Steig- und Sturzflug).
- Der zweite Pilot steuert die Bewegungen in der Querachse (die horizontale Ausrichtung der Flügel).
- Der dritte Pilot, der hinter ihnen sitzt, steuert den Schub der Triebwerke (er überwacht ausserdem die Flugzeugparameter: Alarmsignale, Temperatur, Druck).
- Die drei Piloten halten in den drei Achsen eine Beschleunigung von fast Null, um eine Qualität der Schwerelosigkeit von ± 0.02 g zu garantieren.
Im Vergleich zu einem Standardflugzeug gibt es eigene Steuerknüppel für die Steuerung der Bewegungen in der Längsachse und die Steuerung der Bewegungen in der Querachse. Die zwei Knüppelfunktionen sind durch einen zusätzlichen Knüppel und ein Set aus zwei kleinen, am herkömmlichen Knüppel hängenden Seilen entkoppelt.
Wo werden Parabelflüge durchgeführt?
Parabelflüge werden in besonderen Flugzonen durchgeführt, in denen normalerweise Testflüge stattfinden. In diesen „Testzonen“ ist das Luftverkehrsaufkommen sehr gering und ein Fluglotse betreut das Flugzeug.
Um Turbulenzen während der Parabeln zu vermeiden, sollten Parabelflüge am besten über dem Meer durchgeführt werden, wo keine Luft-Turbulenzen, die durch die Oberflächengestalt der Erde hervorgerufen werden können, auftreten.
In der Praxis werden die Novespace Parabelflüge mit dem Airbus A310 ZERO-G vor der französischen Küste durchgeführt, entweder über dem Atlantik zwischen der Gironde und der Bretagne oder über dem Mittelmeer.
