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Der Blick von oben Piaggio P.180 Avanti II veranschaulicht das Futuristisch ungewöhnliche Flug- und schnell wie ein Jet zeugkonzept. Dass die P.180 Avanti II der italienischen Firma Piaggio auch „Ferrari der Lüf- te“ genannt wird, liegt nicht nur daran, dass Ferrari am Flugzeughersteller Piaggio beteiligt ist. Die Avanti ist der schnellste Turpoprop auf dem Markt und mit ihrem außergewöhnlichen Design ein echter Hingucker. Obwohl das Urmodell des Achtsitzers schon vor 23 Jahren vorgestellt wurde, ist die Avanti heute ak- tueller denn je und hat seit Beginn der Produktions- serie II im Jahre 2005 sogar an Attraktivität zuge- legt. Die Wurzeln der Konstruktion liegen in der Zeit der ersten großen Ölkrise. Die Piaggio-Designer ha- ben in der Planungsphase besonderen Wert auf Ef- fizienz gelegt. Resultat dieser Anstrengungen war ein für damalige, aber auch noch für heutige Ver- hältnisse sehr ungewöhnliches Fluggerät, dessen Vorteile jetzt in Krisenzeiten wieder in den Vorder- grund treten. Aerodynamisch ist dieses Flugzeug bis ins kleinste Detail optimiert. So entstand ein relativ großes, achtsitziges Flugzeug, das möglichst schnell mit wenig Treibstoff weit kommt. Avanti II erreicht mit seinem ungewöhnlichen Konzept mittlerweile Leistungsdaten, die eigentlich Flugzeugen der Jet- Kategorie zugeschrieben werden. Seine Höchstge- schwindigkeit liegt bei 750 km/h (403 Knoten), die maximale Reichweite mit IFR-Reserve bei 2722 km und die Dienstgipfelhöhe bei 12 500 m (41 000 Fuß). Das Erreichen dieser Daten, die Avanti zum schnellsten Turbopropflugzeug auf dem Markt ma- chen, verdankt es der Kombination von guter Aerodynamik und der Kraft der beiden Triebwerke von Pratt & Whitney. Für die aerodynamische Effi- zienz mussten die Piaggio-Konstrukteure neue Wege gehen und unübliche Lösungen finden, die zu einem außergewöhnlichen Design führten: einem Flugzeug mit drei Tragflächen und zwei Turboprop- triebwerken in Schub-Anordnung. Drei-Tragflächen-Konzept Die Flugzeugbauer nutzen für Avanti ein Kon- zept mit drei Auftriebstragflächen. Zuzüglich zum Hauptflügel besitzt es einen kleinen vorderen Trag- flügel. Optisch ähnelt dieses Design den Entenflug- zeugen, doch besitzt der vordere Flügel beim Avan- ti keine Höhenruder-Steuerfunktion. Diese Funktion GENERAL AVIATION | 50 | FLiEGERREVUE SPECIAL | 04-2009 | Quer durch Europa – die Reichweite beträgt 2722 km. übernimmt hier die dritte Auftriebs-/Steuerfläche, die sich klas- sisch am Heck des Flugzeugs in T-Konfiguration befindet. Die Vorderflügel der Avanti erzeugen Auftrieb. Sie besitzen Landeklappen, die zusammen mit den Hauptlandeklappen aus- fahren. Ihre Gutmütigkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten und das unspektakuläre Strömungsabrissverhalten verdankt Avanti diesem kleinen Flügel. Bei einem Strömungsabriss, der zuerst am Vorderflügel stattfindet, senkt das Flugzeug nur leicht die Nase, der vordere Flügel wird voll angeströmt und produziert dann wie- der Auftrieb. Die ungewöhnliche Lösung mit dem Vorderflügel entstand während der Planung des sehr windschnittigen Rumpfes mit ei- ner geräumigen Passagierkabine. Die Konstrukteure von Piaggio entwarfen auf der Suche nach einem niedrigen Widerstand ei- nen footballförmigen Rumpf, an dem Flügel in konventioneller Anordnung ohne aerodynamische oder strukturelle Nachteile nicht anzubringen waren. Aus aerodynamischer Sicht wäre die optimale Position des Hauptflügels in der Mitte des Rumpfes ge- wesen, die allerdings bei der gewählten Bauweise die Passagier- kabine beeinträchtigt hätte. Die Anbringung des Flügels unter- halb oder oberhalb des Rumpfes hätte dagegen die aerodynamischen Vorteile zunichte gemacht. Deshalb positionier- te man Flügel mit durchgehenden Sparren hinter der Passagier- kabine mitten auf den Rumpf und schuf zum Ausgleich eine wei- tere Tragfläche, den Vorderflügel. Auf 50 Prozent der Fläche der dünnen, langen und schma- len Hauptflügel (Flügel mit großer Streckung) tritt Laminarströ- mung auf, die sehr widerstandsarm ist. Bei einer Spannweite von 14 Metern ist die Flügelfläche mit 16 Quadratmetern identisch mit der herkömmlicher Sportflugzeuge, zum Beispiel einer Cess- na 172 mit knapp 11 Metern Spannweite. Durch den Einsatz der drei Tragflächen ist eine Gesamtreduzierung der Flügelfläche um 34 Prozent gegenüber konventioneller Anordnung erreicht wor- Die Anfangssteigrate liegt bei 14 m/s. GENERAL AVIATION Aerodynamische Güte wird hier großgeschrieben. Auch die Anordnung der Triebwerke mit Schubpropellern dient der besseren Anströmung. sieht, ist es zu 95 Prozent aus Aluminium gefertigt und trotzdem sehr glatt. Zur damaligen Zeit koope- rierte Piaggio mit Learjet in den USA, wo auch die ersten 25 Rümpfe gefertigt wurden. Das Resultat dieser Kooperation war das so genannte von „Außen-nach-Innen“-Herstellungsprinzip, das auch bei Aluminiumbauweise eine sehr glatte Außenhaut ergibt. Üblicherweise werden Flugzeuge von innen nach außen gebaut, d.h., auf einer Rippenstruktur wird eine Außenhaut angebracht. Bei Piaggio ist das umgekehrt. In extra zu diesem Zweck entwor- fenen Negativformen werden vorgefertigte, schon gebogene Aluminiumbleche für die Außenhaut von überdimensionierten Unterdrucksaugern gehalten. Auf diese Außenflächen werden dann von innen mit Nieten und Kleber Versteifungen angebracht. Um den Luftwiderstand zu verringern werden so- gar die Cockpitscheiben absolut plan in den Flug- zeugrumpf eingelassen, ohne jegliche störende Rahmen. Außerdem wird das Hauptfahrwerk platz- sparend und aerodynamisch günstig im Rumpf un- terhalb des Flügels eingezogen. Derzeit wendet nur Piaggio dieses aufwendige Herstellungsverfahren an. Daten der P.180 Länge in m: 14.41 Höhe in m: 3,98 Spannweite in m: 14,03 Max. Startmasse in kg: 5489 Höchstgeschwindigkeit in km/h: 745 Dienstgipfelhöhe in m: 12 500 Reichweite (mit vier Passagieren) 2722 in km: Antrieb: zwei Pratt & Whitney Canada PT6A-66B Leistung (abgeregelt) in kW: je 625 Schub-Antrieb Die Triebwerke der Avanti sind in Schub-Kon- figuration angebracht, damit die dünnen und schmalen Hauptflügel auf einer möglichst großen Fläche eine ungestörte Strömung haben. Diese Po- sition ist für die zwei gegenläufigen Pratt & Whit- ney PT6A-Turboprop-Triebwerke sozusagen eine „natürliche“ Einbauposition. Wären diese Triebwer- ke wie bei anderen Flugzeugen in Zug-Anordnung eingebaut, würde die Ansaugluft unter dem Motor bis an das Ende des Triebwerks geführt und dort um 180 Grad umgelenkt. Der Verbrennungspro- zess findet dann nach vorne gerichtet statt. Dabei würden die Abgase hinter dem Propeller wieder um 90 bis 180 Grad nach hinten umgelenkt. Bei der Schubanordnung der Avanti dagegen erreicht die vor dem Flügel angesaugte Luft auf direktem Wege die Turbine. Nach der Verbrennung treten die Ab- gase dann ohne Umlenkung vor dem Propeller aus. Diese Tatsache bringt neben der ungestörten Strö- mung am Flügel auch den Vorteil, dass die Propel- ler ohne Zusatzaufwand eine ständige Enteisung erhalten. den. Zur weiteren Reduzierung des Luftwiderstands werden für eine möglichst glatte Außenfläche die Flügeloberflächen aus einem Aluminiumblock ge- fräst, so dass die inneren Versteifungen eins mit der Außenhaut sind. Dieser Herstellungsprozess wird derzeit bei keinem anderen Turboprop angewandt, lediglich bei einigen Teilen von großen Passagier- jets. Aerodynamischer Rumpf Avanti sollte eine möglichst große Kabine er- halten, die natürlich einen großen Flugzeugrumpf erfordert. Der allerdings erzeugt viel Widerstand, was nicht im Sinne der Konstrukteure war. Piag- gios Lösung ist ein Rumpf, dessen Querschnitt ent- lang der Längsachse variiert. Relativ viel Laminar- strömung um den Rumpf versprach ein elliptischer Körper mit spitzen Enden, den Avanti nun tatsäch- lich besitzt. Die aerodynamische Form ist wichtig, aber zur Erzeugung eines niedrigen Widerstands müssen alle Außenflächen zusätzlich möglichst glatt sein, was damals mit einer konventionellen Metall-Herstellungstechnik nicht zu erreichen war. Obwohl Avanti wie ein Komposit-Flugzeug aus- | 52 | FLiEGERREVUE SPECIAL | 04-2009 | Avanti II und „it.“ Nach etwa 100 hergestellten Avanti-Flugzeugen begann man Mitte 2005 mit der Produktion der Serie II. Die zwei Turbinen PT6A-66 von Pratt & Whitney mit je 850 PS wurden durch die ebenfalls auf 625 kW begrenzte Variante 66B ersetzt, die aber 1200 thermodynamische kW leisten können. So ist die maxima- le Leistung auch an heißen Tagen und bei hoch gelegenen Flug- plätzen voll abrufbar. Seit Oktober 2005 ist die „Rockwell Col- lins Pro Line 21“-Instrumentierung für die Avanti II zugelassen. Sie besteht aus drei 8 x 10 Zoll (ca. 20 x 25 cm) großen Flachbild- schirmen, die für die Piloten als PFD (Primary Flight Displays) und in der Mitte als MFD (Multi Function Display) dienen. Auf dem zentralen MFD sind Motor und Systemdaten genauso darstellbar wie kartografische, navigatorische und Satellitenwetter-Daten. Seit Mitte 2008 hat die Optik des Innenraums größere Änderun- gen erfahren. Mitte dieses Jahres wird auch die erste Maschine mit der „it.“-Ausstattung die Werkshallen verlassen. Diese Aus- stattung richtet sich noch konsequenter an die Business-Kund- schaft. Sie bietet Funk-Internetzugang für Computer und PDA, 110-Volt-Steckdosen und ein Audio- bzw. visuelles Unterhal- tungssystem mit drei LCD-Bildschirmen. Avanti II ist schwer zu kategorisieren. Von der Schnelligkeit her mischt das Flugzeug mit einer Höchstgeschwindigkeit von 745 km/h in der Biz-Jet-Welt mit und ist mit Abstand der schnells- te Turboprop auf dem Markt. Bei einer Reisegeschwindigkeit von 650 km/h kommt er nach 1100 km nur 15 Minuten später als die Jet-Konkurrenten an, verbraucht dabei aber fast 50 Prozent we- niger Treibstoff. Auch die anderen Leistungsdaten ähneln einem Düsenflugzeug: Start- und Landestrecke liegen deshalb knapp über 1000 m, die Anfangssteigrate beträgt 14 m/s (2800 ft/min), sie kommt in 20 Minuten auf FL 330 (10 min auf FL 250). Die Ka- bine ist in der Mitte sogar breiter als bei der Hawker 125, einem typischen „Midsize“-Jet, aber wegen seiner ellipsoiden Form ins- gesamt nicht größer. Etwa 800 Mitarbeiter der Piaggiowerke in Genua produzie- ren gerade die 175. Avanti, die Produktion des 5,3 Mill. Euro teu- ren Flugzeugs ist bis 2012 weitgehend ausverkauft. Als die Piag- gio P180 Avanti ursprünglich entstand – mitten in der Ölkrise der 70er-Jahre – war sie ihrer Zeit vielleicht noch etwas voraus. Mög- licherweise ist ihre Zeit jetzt gekommen. Den Designern ist es da- mals gelungen, ein sehr effektives Flugzeug mit einer relativ gro- ßen Kabine zu bauen, das möglichst weit, schnell und sparsam fliegt. Attribute, die angesichts steigender Rohstoffpreise heute gefragter sind denn je. ■ MARINO BORIC Wir sichern Sie! Ground-Support und -Services Fotos: Piaggio Service mit Sicherheit VFS Heinz Grümmer GmbH gehört seit mehr als 35 Jahren zu den führenden Luftfahrtversicherungs- maklern in Deutschland. Individuelle Lösungen für Dienstleister auf Flughäfen stellen einen optimalen Versicherungsschutz dar. VFS Heinz Grümmer GmbH Flugplatz 8, 44319 Dortmund Tel.: 02 31/927177-0 Fax: 02 31/927177-30 Zum Tower 6, 01917 Kamenz Tel.: 0 35 78/30 80 22 Fax: 0 35 78/30 80 24 www.vfs-gruemmer.de Der Vorderflügel der Avanti fungiert nicht als Höhenruder. GENERAL AVIATION | 04-2009 | FLiEGERREVUE SPECIAL | 53 |