Luftfahrt 10.08.2001, 17:30 Uhr

Immer vom Schlimmsten ausgehen

den Flugzeugsitzen. Ob spartanisch oder komfortabel – ganz oben steht die Sicherheit. In allen Entwicklungsschritten werden die Sitze rigorosen Tests unterzogen – so auch bei Recaro Aircraft Seating, einem der großen Hersteller im Markt.

Mit unbeteiligtem Gesicht lassen die drei Herren die immer gleiche Prozedur über sich ergehen. Ein Mechaniker hebt ihren linken Arm hoch, er bleibt oben, dann drückt er ihn leicht mit dem Finger nach unten, aber er will nicht fallen. Das Schultergelenk wird mit einem Sechskant nachgestellt, bis sich der Arm nach leichtem Druck von selber senkt. Dann sind die Ellenbogen und die Handgelenke dran, schließlich die Beine.

All das wird genau protokolliert. Denn die drei haben einen harten Tag vor sich – sie sind Dummys, die auf eine Crash-Simulation mit Flugzeugsitzen vorbereitet werden. Und die Arme und Beine, erläutert Jörg Harbeke, wurden gerade „auf 1 g eingestellt“.

Harbeke ist Chef der Crash-Test-Anlage, die die Keiper GmbH in einem Industriegebiet am Rand von Kaiserslautern betreibt. Normalerweise ist diese Anlage für die Autositze der Keiper-Tochter Recaro da. Aber immer häufiger werden hier jetzt auch die Flugzeugsitze der zweiten Keiper Tochter, Recaro Aircraft Seating (Recaro AS) getestet.

Denn innerhalb von gut 15 Jahren hat sich Recaro AS weltweit zum größten Hersteller von Economy-Sitzen für Passagierflugzeuge entwickelt und beliefert die großen Fluggesellschaften der Welt – von Lufthansa über Air France bis American Airlines.

So sind unter den gut 600 Crash-Simulationen, die Harbeke im Jahr überwacht, mittlerweile über 10 % solche mit Flugzeugsitzen.

Während die Dummys auf ihren Test vorbereitet werden, hebt ein kleiner Laufkran eine Sitzreihe aus drei Flugzeugsitzen auf den breiten Schlitten der Crash-Test-Anlage. Der Schlitten ist eine schwere Stahlplattform, die auf zwei 44 m langen Schienen läuft.

Die vier Füße der filigranen Sitzbank werden auf Messfühlern, sogenannten floor load­ cells, befestigt.

Aber was heißt bei einem solchen Test schon befestigt? Mit einer pneumatischen Presse werden die beiden Füße der Sitzbank auf der rechten Seite um 100 in der Längsachse nach innen tordiert, auf der linken um 100 in der Querachse. Auch der gesamte Schlitten ist um 100 aus der Längsachse gedreht.

Untersuchungen an notgelandeten Flugzeugen haben gezeigt, dass sich Flugzeuge in den kritischen Anflugphasen bereits erheblich verwinden können. So sieht die Bank schon vor dem eigentlichen Crash-Test Besorgnis erregend verbogen aus. „Bei den Tests müssen wir immer vom worst-case-Szenario ausgehen“, erklärt Testleiter Klaus Müller.

Müller, Entwicklungsingenieur bei Recaro AS, überwacht jeden einzelnen Schritt des Testaufbaus, checkt die Bleiplatten in den Rückenlehnen der Sitze, die das Gewicht der Zeitschriften und Bücher simulieren, die Reisende in den Taschen des Vordersitzes verstauen, dann die Schwimmwesten unter den Sitzen. 44 kg­ wiegt die Sitzreihe mit den drei Sitzen, bis zu 9 kg werden an „Literatur“ zugeladen.

Dann sind die drei Herren dran. Der Kran packt sie an einem Stahlring im Kopf und setzt sie auf die Flugzeugsitze. Mechaniker schnallen sie fest, biegen Arme und Beine in eine ordentliche Position. In vollendeter Haltung warten die Dummys auf den Crash.

Für Flugzeugsitze sind nach den Regularien der amerikanischen Federal Aviation Administration, Maßstab für alle Hersteller weltweit, drei unterschiedliche Tests vorgeschrieben: Zwei „forward tests“, ein „downward test“. Bei dem ersten „forward test“ wird nur die Strukturfestigkeit der Sitze getestet. Beim zweiten, bei dem zwei Sitzreihen hintereinander aufgebaut sind, wird untersucht, wo bei einem Crash die Knie, der Kopf und die Arme am Vordersitz anschlagen. Bei diesem Test hat der Dummy drei Beschleunigungssensoren im Kopf und einen im Oberschenkel. Dazu kommen Sensoren in den Sitzgurten.

Beim dritten, dem „downward-test“, wird der Aufprall auf dem Boden – etwa bei einem defekten Fahrwerk – simuliert. Dazu wird der Schlitten um 600 zur Fahrtrichtung nach hinten gekippt, so dass der Aufprall deutlich „von unten“ kommt. Hierbei werden neben der Strukturfestigkeit des Sitzes auch der Stoß auf die Wirbelsäule des Dummy gemessen.

In seinem Büro neben der Crash-Anlage hat Harbeke­ einen gut 5 cm dicken Leitz-Ordner mit der geheimnisvollen Aufschrift AS 8049. Auf über 100 Seiten ist hier jedes Detail des Testaufbaus vorgeschrieben – von der Beweglichkeit der Dummy-Gelenke bis hin zur Verlaufskurve des Impulses, mit der der Schlitten beschleunigt wird.

Langsam wird die Sitzbank mit den drei Dummys jetzt auf den Schienen nach vorn vor das Katapult gefahren. Entlang der Schienen sind große Spiegel angebracht, gleißendes Scheinwerferlicht blendet. Auf dem Schlitten hinter den Dummys eine Hochleistungskamera, auf die Spiegelwand gerichtet. Fotografiert wird das Spiegelbild, so spart man die Masse für den Kameraausleger am Schlitten. Bis zu 3000 Bilder in der Sekunde macht der Apparat.

„Wir fahren hier nicht den Flugzeugsitz vor eine Wand, wie bei manchen Crash-Tests für Autositze, sondern die Wand vor den Sitz“, erklärt Harbeke den Testaufbau. Der Schlitten wird mit der Vorderseite an einen oberschenkeldicken Stahlstempel herangefahren. Getrieben von 295 bar Öldruck wird dieser den Schlitten auf 16 g beschleunigen.

Gut drei Stunden haben sechs Ingenieure und Mechaniker jetzt am Aufbau des Tests gearbeitet. Müller und Harbeke­ werfen einen letzten Blick auf den Schlitten, checken den Sitz der Messfühler, dann wird die Testanlage evakuiert, rote Warnlampen flackern auf. Die Beteiligten versammeln sich in Harbekes Büro, von dem aus man durch eine Glasscheibe den Test beobachten kann.

Ein kurzer Count down, und dann geht alles schneller, als das Auge es verfolgen kann. Ein sanfter Rums, und das war“s.

Als die Türen zur Testanlage wieder aufgehen, sehen die Dummys schon nicht mehr so entspannt aus. Der Oberkörper ist nach vorn gerissen, Arme und Beine rudern in der Luft. Bei den „forward tests“ werden Dummys und Flugzeugsitz für 180 ms auf immerhin 16 g beschleunigt, beim „downward test“ für 160 ms auf 14 g. Verglichen mit Tests von Autositzen ist das jedoch nicht viel – hier sind Beschleunigungen bis zu 45 g möglich.

Aber bei diesem Entwicklungstest waren die 16 g genug. Eines der dünnen Aluminiumgelenke unter dem Sitz ist gebrochen. Zwar hätte der Sitz samt Passagieren einem Crash standgehalten, aber es darf auch keine noch so kleine Verbindung am Sitz brechen oder reißen.

Nachdenklich betrachtet Müller das Gelenk, checkt einzelne Standfotos im Computer, macht selbst zusätzliche Aufnahmen. „Gewichtsersparnis ist im Flugzeugbau alles. Das gilt auch für die Sitze „, sagt der Entwicklungsingenieur. Die Grenzen dieses Bauteils sind jetzt klar, das war der Sinn dieses Tests. Hinten in der Halle steht schon eine Sitzreihe mit einem modifizierten Gelenk für den nächsten Tag bereit.

Solche aufwendigen Sicherheitstest sind teurer, kosten schnell mehrere tausend DM. Am Ende steht dann der Zulassungstest, der es den Fluggesellschaften erlaubt, den Sitz in ihre Flugzeuge einzubauen.

Mittlerweile wird die Sitzreihe wieder abmontiert. Noch am Abend geht sie zurück in die Recaro AS-Zentrale in Schwäbisch Hall. „Dann wandert sie, wie Dutzende vor ihr, zur Dokumentation ins Regal“, so Müller.

Nur die Dummys, die schon wieder unbeteiligt auf ihrem angestammten Platz in einer Ecke der Test-Anlage sitzen, müssen wieder herhalten. moc

Recaro Aircraft Seating

Flugzeugsitze

Genaue Marktzahlen geben die Hersteller von Flugzeugsitzen nicht heraus. Neben Recaro Aircraft Seating, weltweit die Nr. 1 bei den Sitzen für die Economy-Klasse und insgesamt die Nr. 3 im Weltmarkt, gibt es noch sieben Wettbewerber. Hier zeichnet sich jedoch eine Marktbereinigung ab. Ein Annäherungswert über die jährliche Nachfrage nach Flugzeugsitzen ergibt sich aus der Zahl der ausgelieferten Flugzeuge: Im Jahr 2000 waren das bei Airbus 311, bei Boeing 489 Flugzeuge. Multipliziert man diese Zahl mit einem – konservativen – Durchschnittswert von 195, kommt man auf 156 000 Sitze. Dazu kommen noch einmal schätzungsweise 80 000 Sitze für die Neuausstattung (refurbishment) alter Flugzeuge. Die Kosten eines Economy-Sitzes liegen bei schätzungsweise 4000 DM. moc

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Mock

    Redakteur und Reporter VDI nachrichten. Fachthemen: Wissenschafts- und Technologiepolitik, Raumfahrt, Reportagen.

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