Gefahren für die Luftfahrt durch Hagelschlag – neue Untersuchungsmethoden am EMI

Neue Materialien im Luftfahrtbereich sollen in der Regel nicht nur leichter und günstiger herzustellen sein, sie dürfen gegenüber typischen umweltbedingten Einflüssen auf keinen Fall anfälliger sein als konventionelle Werkstoffe. Dies gilt auch gegenüber Belastungen durch Hagelschlag. Hagelkörner mit Durchmessern von drei Zentimetern bis fünf Zentimetern sind meteorologisch gesehen zwar seltene, aber nicht zu vernachlässigende Wetterereignisse. Sie können bei Relativgeschwindigkeiten von 60 Metern pro Sekunde bis 250 Metern pro Sekunde zur ernsthaften Gefahr für Außenhautstrukturen von Flugzeugen werden.

Um solche Belastungen nachstellen zu können, wurde in einer Machbarkeitsstudie am EMI in einem vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeitsbereich mit unterschiedlichen Beschleunigungsverfahren experimentiert. Die Herausforderung bestand primär darin, die künstlich hergestellten Hagelkörner nicht derart abrupt zu beschleunigen, dass sie sich bereits während dieses Beschleunigungsprozesses selbst zerlegen. Neben mechanischen und pneumatischen Ersatzsystemen wurde auch mit den vorhandenen konventionellen Beschleunigern gearbeitet. Der Durchbruch gelang durch eine geschickte konstruktive Modifikation eines einstufigen Druckbeschleunigers, so dass Hagelschlagexperimente nun am EMI durchgeführt und Materialien von kritischen Außenhautstrukturen bei diesen Belastungen experimentell untersucht werden können.