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Druckabfall bei Verlust einer Frontscheibe

In grossen Höhen herrscht ein sehr niedriger statischer Luftdruck . Dieser kann mit der Barometrische Höhenformel berechnet werden. Wenn bei einem Flugzeug die Frontscheibe verloren geht, sinkt jedoch der Luftdruck im Cockpit nicht auf den statischen Luftdruck , denn die Luft infolge der Bewegung des Flugzeugs wird wie in einem Pitot-Rohr gestaut und es baut sich im Cockpit der totale Luftdruck auf.

Angenommen, das Flugzeug fliegt in einer Höhe unterhalb von 11 000 m. Dann gelten noch die Druckformeln für linearen Temperaturverlauf der Atmosphäre. Das Flugzeug fliege mit der Mach-Geschwindigkeit . Dann lässt sich der Druck im Cockpit wiefolgt berechnen:

(1)
wobei'
' =' 'Staudruck aufgrund der Fluggeschwindigkeit
' =' 'statischer Luftdruck in der Höhe
' =' 'Fluggeschwindigkeit in Mach
' =' 'Adiabatenexponent für Luft = 1,4

Der statische Luftdruck in der Höhe lässt sich bis in eine Höhe von 11'000 m nach folgender Formel berechnen:

(2)
mit
wobei'
' =' 'statischer Luftdruck in der Höhe nach dem Standardmodell
' =' 'statischer Luftdruck auf Meereshöhe = 101 325 Pa
' =' 'Temeraturgradient (0...11 000 m) = −0,0065 K/m
' =' 'Temperatur auf Meereshöhe = 288,15 K (15° C)
' =' 'Höhe über Meer in m
' =' 'Erdbeschleunigung = 9,806 65 m/s2
' =' 'spezifische Gaskonstante; trockene Luft = 287,058 J/kg/K

Berechnungsbeispiel

Angenommen unser Flugzeug fliege auf FL350 (h = 10 668 m) mit einer Geschwindigkeit von Ma 0,8.

Der statische Luftdruck in dieser Höhe beträgt nach Formel (2):

23 842 Pa

Aufgrund des Luftstaus im Cockpit herrscht dort jedoch der höhere Druck nach Formel (1) von:

36 343 Pa

Dies enstpricht einem statischen Luftdruck wie er in einer Höhe von 7856 m herrschen würde.

Quellen

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Created Freitag, 16. Oktober 2009
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Changed Sonntag, 27. Oktober 2019