Dreistrahliges Flugzeug

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Boeing 727-Passagierflugzeug von Iberia mit drei Triebwerken

Bei dreistrahligen Flugzeugen (englisch trijet) sind typischerweise zwei der Strahltriebwerke seitlich am hinteren Rumpf oder unter den Tragflächen befestigt; das mittlere Triebwerk ist bei fast allen Modellen unterhalb des Seitenruders angebracht. Im Jahre 2010 waren weltweit etwa 3200 Trijets im zivilen und etwa 60 im militärischen Bereich im Einsatz, darunter die Schmalrumpfflugzeuge Boeing 727, Jakowlew Jak-40 und Jak-42 sowie Tupolew Tu-154, die Großraumflugzeuge DC-10, MD-11 und L-1011 sowie Geschäftsreiseflugzeuge der Dassault-Falcon-Familie.

Geschichtliche Entwicklung

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HS Trident 1E – ein dreistrahliges, britisches Kurz- und Mittelstreckenflugzeug der 1960er und 1970er Jahre

Dieser Typus war bei Mittelstreckenflugzeugen und Langstreckenflugzeugen während der 1970er und 1980er Jahre verbreitet. Anfang der 1960er Jahre fand die dreistrahlige Bauweise zunächst Verwendung für größere Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge (Boeing 727, Hawker Siddeley Trident, später auch Tupolew Tu-154). Mit dem Aufkommen der Großraumflugzeuge (Indienststellung der Boeing 747 im Jahr 1970) wurden auch größere Modelle mit drei Triebwerken ausgerüstet. Zwischen dem Beginn der 1970er Jahre (DC-10) und Anfang der 1980er Jahre waren die großen dreistrahligen Muster DC-10 und Lockheed TriStar von aufkommensschwachen Langstrecken nicht wegzudenken und bedienten gleichzeitig insbesondere in den USA starkfrequentierte Kurz- und Mittelstrecken. Für die Überquerung von Ozeanen waren damals zweistrahlige Muster nicht zugelassen (siehe ETOPS). Von drei statt vier Triebwerken versprach man sich größere Wirtschaftlichkeit. Schlossen die dreistrahligen Muster dabei zunächst die Lücke zwischen den kleineren älteren Vierstrahlern (im Wesentlichen DC-8 und Boeing 707) und der deutlich größeren Boeing 747, bildeten sie mit Ausmusterung der kleineren Vierstrahler den „Unterbau“ der Mittel- und Langstreckenflotten. Mitte der 1980er Jahre hatten sich allerdings zweistrahlige Flugzeuge wie die Boeing 767 als derart zuverlässig erwiesen, dass sie auch die Zulassung für transozeanische Einsätze erhielten. Dies war Anlass für die Fluggesellschaften, ihre in die Jahre gekommenen dreistrahligen Großraumflugzeuge durch modernere Maschinen (zunächst Boeing 767, später auch Airbus A330 und A340 und Boeing 777) zu ersetzen, die fast durchweg zwei-, seltener vierstrahlig waren. Die Anfang der 1990er Jahre als Überarbeitung der DC-10 eingeführte MD-11 konnte sich nicht längerfristig am Markt etablieren. Im Laufe der 1980er Jahre verschwand auch die Boeing 727 langsam von den Kurz- und Mittelstrecken.

McDonnell Douglas-DC-10-Frachtflugzeug von FedEx mit drei Triebwerken

Dreistrahler heute

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Insbesondere in den westlichen Industrieländern sind heute nur noch wenige dreistrahlige Flugzeuge im Passagierdienst anzutreffen. Das häufigste Muster ist derzeit die MD-11. Die älteren DC-10 und Boeing 727 sind dagegen fast völlig von europäischen Flughäfen verschwunden und fliegen in den Passagierversionen heute fast nur noch in Entwicklungsländern. Sie wurden durch Twinjets ersetzt.[1]

Im Luftfrachtbereich sind dagegen noch viele Dreistrahler im Einsatz, da nach ihrer Ausmusterung aus dem Passagierdienst viele DC-10 und insbesondere MD-11 zu Frachtmaschinen umgerüstet worden sind. Gerade der MD-11 kommt als recht modernem, wirtschaftlichen Flugzeug in dieser Hinsicht besondere Bedeutung zu. Größter Betreiber dreistrahliger Flugzeuge ist heute die US-Frachtfluggesellschaft Federal Express, die weltweit die größte Flotte der Muster Boeing 727, DC-10 und MD-11 unterhält. Auch im militärischen Bereich (Fracht-, Truppentransport, Luftbetankung) sind weiterhin dreistrahlige Muster anzutreffen (z. B. KC-10). Allerdings befindet sich heute kein dreistrahliges Passagierflugzeug mehr in Produktion. Neue Modelle werden nur noch im Bereich der Geschäftsreiseflugzeuge (Dassault Falcon 8X und Dassault Falcon 900) gebaut.

Besondere Konstruktionsmerkmale

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Lockheed TriStar der LTU mit S-förmigem Lufteinlass (engl. S-duct), der aus dem Leitwerk ins Heck führt
Leitwerk mit integriertem Triebwerk an einer Tu-154

Dreimotorige Flugzeuge erfordern grundsätzlich die Montage eines Triebwerkes an der Längsachse des Flugzeuges. Dies wirft bei Düsentriebwerken größere konstruktive Probleme auf als bei Propellermaschinen, wo wie bei der Junkers Ju 52/3m das mittlere Triebwerk direkt in die Rumpfnase integriert wurde. Die Positionierung des dritten Triebwerks wird generell als technisch schwierig eingeschätzt. Bei der Konstruktion dreistrahliger Passagierflugzeuge haben sich im Wesentlichen zwei Grundkonzepte für die Montage des mittleren Triebwerkes durchgesetzt:

  1. Ein Triebwerk wird im Flugzeugheck montiert und der Lufteinlass befindet sich am unteren Ende der Seitenflosse.
  2. Das Triebwerk sitzt unter der Seitenflosse in einer durchgehenden Röhre (Heckgondel), die vor ihr beginnt und hinter ihr endet.

Der S-förmige Lufteinlass

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Bei der Bauform (engl. als S-duct bezeichnet) befindet sich lediglich der Lufteinlass am vorderen Rand der Seitenflosse und führt in einem etwa S-förmigen Bogen ins Flugzeugheck, wo das eigentliche Triebwerk montiert ist. Den Auslass der Turbine bildet dann meist die Heckspitze. Das Triebwerk ist in das hintere Ende des Rumpfes integriert. Diese Bauform hat besonders starke Verbreitung gefunden und kommt bei diesen Passagierflugzeugen zum Einsatz:

  • Boeing 727
  • Dassault Falcon 50
  • Dassault Falcon 900
  • Dassault Falcon 7X
  • Hawker Siddeley Trident
  • Lockheed L-1011 TriStar (größtes je mit S-förmigem Einlass gebautes Flugzeug)
  • Tupolew Tu-154
  • Jakowlew Jak-40
  • Jakowlew Jak-42

Mit Ausnahme der Lockheed TriStar wird der S-förmige Einlass dabei immer mit den beiden anderen Triebwerken am Rumpfheck kombiniert. Lediglich Lockheed entschied sich für eine Montage der beiden verbleibenden Triebwerke unter den Tragflächen. Eine der TriStar vergleichbare Triebwerksanordnung plante Boeing in den 1970er Jahren für eine verkürzte dreistrahlige Variante der Boeing 747, die aber nicht realisiert wurde.

Die Heckgondel

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Triebwerk oberhalb des Rumpfhecks an einer MD-11 der KLM

Bei der Heckgondel handelt es sich um eine Triebwerksaufhängung, bei der die Seitenflosse komplett auf das Triebwerk aufgesetzt ist. Das mittlere Triebwerk ist dabei auf das Rumpfheck montiert und oberhalb der Gondel befindet sich das Seitenleitwerk. Diese Konstruktion fand im Wesentlichen für die Großraumflugzeuge DC-10 und MD-11 der amerikanischen Firma McDonnell Douglas Anwendung.

Weitere Konstruktionen

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Bei einigen Experimentaltypen (z. B. Sud-Ouest S.O.9000/9050[2]) wurde das dritte Triebwerk direkt im Rumpf eingebaut.

Künftige Entwicklungen

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Eine künftige Produktion von Trijets im Bereich der Schmalrumpf- und Großraumflugzeuge ist unwahrscheinlich. Airbus S.A.S. ließ sich zwar eine Trijet-Konstruktion mit dem dritten Triebwerk in einer Gondel oberhalb des Rumpfhecks und mit einem doppelten Seitenleitwerk im Jahre 2008 patentieren[3], ob dieser Typ allerdings jemals produziert wird, ist sehr ungewiss.

Die Geschäftsflugzeuge Falcon 900 und Falcon 8X von Dassault Aviation werden voraussichtlich auch weiterhin mit drei Strahltriebwerken hergestellt. Neuentwicklungen anderer Hersteller sind momentan nicht angekündigt.

Boeing hat durch die Verschmelzung mit McDonnell Douglas im Jahre 1997 Entwürfe für eine neue Trijet-Familie mit der Bezeichnung MD-XX übernommen. Dieses Projekt einer größer dimensionierten und modernisierten DC-10 mit höherer Reichweite wurde allerdings 1996 beendet.[4]

Seit 2004 experimentieren Boeing und die NASA mit der Boeing X-48, einem 6,4 m langen unbemannten dreistrahligen Experimentalflugzeug, um die Eigenschaften eines Blended Wing Body (BWB), einer speziellen Form des Nurflüglers, zu erproben.

Die Zukunft der russischen nicht von Kerosin, sondern von Wasserstoff oder Erdgas angetriebenen Tupolew Tu-155/156 ist unklar.

Klassifizierung dreistrahliger Flugzeuge nach Einsatz, Abmessung und Produktion

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Hinweis zur Tabelle: Zum schnellen Überblick sind die im Jahre 2012 eingesetzten Flugzeugtypen hellblau hinterlegt. Die Spalten lassen sich durch Anklicken der kleinen Pfeile in der Überschriftenleiste sortieren.

Flugzeugtyp
[A 1] 		Bild Produktion (Zeitraum) Stück
Produktion
(2012)
[A 2] 		Stück einsatz-
fähig (2012)
[A 2] 		Land
[A 3] 		Länge
(von–bis)
in m
[A 4] 		Spannweite
(von–bis)
in m
[A 4] 		Reichweite
in km
[A 5] 		Start-
masse
in t
[A 6] 		Bemerkung
Boeing 727 727 1963–1984 1.832 169 Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 40–46 m 32 m 4.020 km 95 t Schmalrumpfflugzeug
Boeing C-22 Boeing C-22B 1963–1984 5 – Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 40 m 33 m 3.220 km 77 t militärische Variante der Boeing 727-100/200
Boeing X-48 X-48B 2004– 2(?) 1 Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 7 m (?) 6 m (?) unbemanntes Experimentalflugzeug eines Blended Wing Body (BWB)
Dassault Falcon 50 Falcon 50 1976–2008 352 342+ Frankreich Frankreich 18 m 18 m 6.480 km 18 t Geschäftsreiseflugzeug
Dassault Falcon 900 Falcon 900 1984– 500+[5] 500 Frankreich Frankreich 20 m 19 m 8.300 km 21 t Geschäftsreiseflugzeug
Dassault Falcon 7X Falcon 7X 2001–? 200+[6] 200+ Frankreich Frankreich 23 m 25 m 11.000 km 31 t Langstrecken-Geschäftsreiseflugzeug, Serienproduktion ab 2005
Hawker Siddeley Trident Trident 1950er–1971 (ca.) 117 – Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich 35–40 m 27–29 m 4.600 km 68 t ursprünglich von de Havilland, Schmalrumpfflugzeug
Jakowlew Jak-40 Jak-40 1967–1981 1.011 104 Russland Russland (frühere Sowjetunion Sowjetunion) 20 m 25 m 1.450 km 16 t Kurzstreckenverkehrsflugzeug
Jakowlew Jak-42 Clobber Jak-42 1979–2002 184 57 Russland Russland (frühere Sowjetunion Sowjetunion) 36 m 34 m 4.100 km 57 t Schmalrumpfflugzeug
Jakowlew Jak-141 Freestyle (=Yak-141, Yak-41M) Yak-141 VTOL 1987–1991 1 – Russland Russland (frühere Sowjetunion Sowjetunion) 19 m 10 m 2.100 km 19 t Überschall-VTOL-Kampfflugzeug, Prototyp; 1 Turbofan (Schub), 2 Turbojets (Hub)
Lockheed L-1011 TriStar L-1011 1970–1984 250 11 Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 50–54 m 47–50 m 9.900 km 231 t Großraumflugzeug, Einsatz als Transporter und Tankflugzeug
Martin XB-51 XB-51 1949 2 – Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 26 m 16 m 1.730 km 28 t Bomber, Prototypen 1952 und 1956 durch Unfälle zerstört
McDonnell Douglas DC-10 DC-10 1968–1988 386 79 Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 55 m 47–50 m 7.400 km 251 t Großraumflugzeug
McDonnell Douglas KC-10 Extender KC-10 1979–1990 60 59 Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 55 m 50 m 7.080 km 267 t militärisches Großraumtank- und Transportflugzeug, Variante der DC-10
McDonnell Douglas MD-11 MD-11 1988–2000 200 173 Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten 61 m 51 m 13.000 km 285 t Großraum-Passagier- und Frachtflugzeug
Sud Ouest SO.9000/9050 Trident I/II[2] SO.9000 1953–1958 2 – Frankreich Frankreich 13 m 7 m 5 t militärischer Experimentaltyp mit zwei Strahl- und einem Raketentriebwerk
Tupolew Tu-154 Careless Tu-154 1968–2006 915 83[A 7] Russland Russland (frühere Sowjetunion Sowjetunion) 48 m 37 m 4.000 km 100 t Schmalrumpfflugzeug
Tupolew Tu-155 / 156[7] Tu-155 1988–1989, 2008 1 – Russland Russland (frühere Sowjetunion Sowjetunion) 48 m 38 m 4.800 km 100 t Varianten der Tu-154 mit Wasserstoff- und Erdgas-Antrieb, Testflüge der Tu-155 im Jahr 1989, Tu-156 nicht realisiert, Schmalrumpfflugzeug

Siehe auch

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Anmerkungen

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  1. ↑ Eingeordnet wird das jeweilige Modell unter dem Namen, unter dem es bekannt wurde oder bei aktuellen Modellen, unter dem es aktuell angeboten bzw. von den Herstellern gelistet wird. Ggf. werden mehrere Bezeichnungen aufgeführt, bei Modellen der früheren Sowjetunion, Russlands, Chinas usw. auch die Nato-Bezeichnungen.
  2. ↑ a b Die Stückzahlen sind entnommen aus (a) Übersichten in Flight International (Flightglobal. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 23. März 2020. (PDF; englisch): World Airliner Census für zivile Flugzeuge (Stand jeweils Jahresmitte), Directory World Air Forces für Militärflugzeuge (Stand jeweils Jahresende). In den Übersichten sind alle zum jeweiligen Stichtermin im Einsatz befindlichen Flugzeuge einschließlich vorübergehend stillgelegter („geparkter“) Exemplare zusammengefasst mit Ausnahme der von Leasingfirmen betriebenen Flugzeuge. (b) Produktionsangaben von Airbus bei airbus.com (stets aktualisiert) unter Aircraft families und Boeing bei boeing.com. (c) Produktionszahlen zu Business Jets werden ebenso wie die Anzahl der flugfähigen Exemplare auch von den Herstellern teilweise nur sehr spärlich veröffentlicht. In die Tabelle werden nur gesicherte Angaben aufgenommen. Die insgesamt produzierten Stückzahlen sind teilweise nicht veröffentlicht und werden soweit möglich anderen Quellen, z. B. der englischsprachigen Wikipedia oder anderen Statistiken aus Flight International und Aviation Week entnommen. Die Übersichten sind bei Flightglobal. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 23. März 2020. als PDF (englisch) abrufbar. Zahlen zu China sind generell nicht gesichert, Quelle hierzu ist u. a. sinodefence.com.
  3. ↑ Land bzw. Länder mit dem Sitz des bzw. der Hersteller-Unternehmen. Bei Kooperationen, z. B. EADS/Airbus werden alle direkt beteiligten Länder aufgeführt. Bei den Ländern des früheren Ostblocks wird bei Produktion vor 1990 ggf. die frühere UdSSR zusätzlich aufgeführt.
  4. ↑ a b Die Längen- und Spannweitenangaben sind kaufmännische gerundet auf Meter, um die Tabelle übersichtlich zu halten. Unterschiedliche Größen bei Varianten eines Modells: von–bis m, bei Schwenkflügelflugzeugen: maximale/minimale Größe.
  5. ↑ Die vom Hersteller als normal angegebene maximale Reichweite in Kilometer bei üblicher Zuladung, leistungsfähigstes Modell des Typs ohne Berücksichtigung von Zusatztanks, außer ggf. bei speziell aufgeführten ER-Modellen (extended range = vergrößerte Reichweite) in Kilometern, ggf. gerundet
  6. ↑ Bruttogewicht, nach Herstellerangaben in metrischen Tonnen, leistungsfähigstes Modell des Typs, ggf. gerundet, militärische Modelle inklusive Waffenlast.
  7. ↑ darunter 54 Flugzeuge in zivilem, 29 in militärischen Einsatz

Literatur

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  • Rainer W. During: Wettkampf der Tri-Jets. In: FliegerRevue, Nr. 9/2020, S. 44–47
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Commons: dreistrahlige Flugzeuge – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. ↑ World Airliners: Good times – Bad times, Oct. 2008. Flightglobal; Übersicht (englisch)
  2. ↑ a b Berger (Hrsg.): 1000 Flugzeuge. Köln, o. J., ISBN 978-3-625-10373-8, S. 327
  3. ↑ Infos und Skizze in Airbus files patent for new trijet design bei Flightglobal (englisch)
  4. ↑ MDC postpones MD-XX launch und MDC board termintes MD-XX bei Flightglobal (englisch)
  5. ↑ Angaben anhand nach der Presseveröffentlichung bei dassaultfalcon.com (englisch), abgerufen am 28. Januar 2013
  6. ↑ Angaben anhand nach der Presseveröffentlichung bei dassaultfalcon.com (englisch), abgerufen am 28. Januar 2013
  7. ↑ Tu-155 in der englischsprachigen Wikipedia und airwar.ru (englisch) mit mehr Informationen
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