Luftfahrt-Lexikon   K

 Kamikaze
Bezeichnung aus dem zweiten Weltkrieg für japanische Selbstopferpiloten. Kamikaze bedeutet soviel wie "göttlicher Wind" oder "Hauch Gottes". Unter Ausnutzung religiöser Vorstellungen und der Opfer- bereitschaft junger Menschen unternahmen die militärischen Kreise Japans den Versuch, die sich abzeichnende Niederlage aufzuhalten. Dzu wurden sowohl speziell konstruierte raketengetriebene Flügelbomben, als auch herkömmliche mit großer Bombenlast beladene Kampfflugzeuge vornehmlich gegen Schiffsverbände eingesetzt. Trotz hoher Verlußte an Piloten war der militärische Erfolg nur mäßig.



Auf deutscher Seite wurde gegen Kriegsende 1944 ein ähnliches Militärprojekt 'Selbstopfer' angedacht. Beim verwandten 'Sonderkommando Elbe' sollten die Piloten hingegen mit dem Fallschirm abspringen. Der Begriff Kamikaze selbst steht im Deutschen für einen Selbstmordangriff auf militärische Ziele.

 Karmansche Wirbelstraße
Nach von Kármán benannte Erscheinung in gestörten Strömungen. Dabei bilden sich hinter Wider- standskörpern, die mit konstanter Geschwindigkeit angeströmt werden, unter bestimmten Bedingungen mehr oder weniger periodisch verlaufende Wirbelsysteme. Die hinter dem Körper in Zickzackform davonschwimmenden Wirbel bilden zusammen eine Wirbelstraße. Dabei erfolgt die Drehung der Wirbel wie ineinander kämmende Zahnräder so, daß in der Gegend der Mittellinie, bezogen auf die Wirbel, eine rückläufige Strömungsrichtung zustande kommt. Dabei lösen von umströmten Körpern unter bestimmten Bedingungen in regelmäßigen Abständen Wirbel mit wechselnder Drehrichtung ab.



Abb.: Karmansche Wolken-Wirbelstraße hinter einem Hindernis (Berg), Strömung von links nach rechts)

 Karten (für die Luftfahrt)
Luftfahrtkarten sind eine wichtige Grundlage für die Planung von Flugrouten und für die Navigation während des Fluges. Ihre Projektionsart und die wichtigsten Inhalte sind durch die ICAO international geregelt, das genaue Outlay oder die Art der Darstellung von Gelände und Wald sind dem jeweiligen Staat überlassen. Die gebräuchlichsten Karten sind in Maßstäben von 1:500.000 und 1:1 Million sowie in winkeltreuer Kegelprojektion gehalten. Doch gibt es für langsamere Flugzeuge der Allgemeinen Luftfahrt und für den Segelflug in vielen Gebieten auch großmaßstäbigere Karten. Der Flugsicherungsaufdruck wird je nach Bedarf alle 1-3 Jahre neu erstellt, während die topographische Kartengrundlage längere Zeit dieselbe bleibt. Der Aufdruck ist in blau oder violett gehalten und enthält unter anderem alle Luftstraßen, Flughäfen und Flugplätze sowie die Funkfeuer mit Name, Frequenz und Morsekennung (v. a. VOR, DME, NDB und Marker der Pisten (Start- und Landebahnen). Weiters schreibt der ICAO-"Kartenanhang" ein Koordinatengitter in einheitlichem Bezugssystem vor, die Darstellung der größeren Ortschaften, terrestrischen Verkehrswege und Gewässer, sowie Angaben zur magnetischen Deklination (Missweisung). Die DFS Deutsche Flugsicherung bietet die Luftfahrtkarten für Instrumentenflüge (IFR) in Deutschland und Sichtflüge (VFR) in Deutschland und im europäischen Ausland an. Letztere unter dem Namen Airfield Guide. Näheres unter www.Airfield-guide.com. A map used in air navigation containing all or part of the following: Topographic features, hazards and obstructions, navigation aids, navigation routes, designated airspace, and airports. Commonly used aeronautical charts are:

ICAO-Sichtanflugkarte (AIP) - Visual Approach Chart
Instrumentenanflugkarte
Funknavigationskarte (Jeppesen RadioNavChart)
Arrival and departure Routes

sectional aeronautical charts (1 : 500.000)
VFR terminal area charts (1 : 250.000)
world aeronautical charts (WAC) (1 : 1.000.000)
en route low altitude charts
en route high altitude charts
instrument approach procedures (IAP) charts
standard instrument departure (SID) charts
standard terminal arrival (STAR) charts
airport taxi charts



Abb.: typische Enroute Chart der Firma Atlas

 Kartendatum
Das Kartendatum bezeichnet die Transformation welche verwendet wurde um die 3-dimensionale Erde (Geoid) in einer 2-dimensionalen Karte darzustellen. Je nach Lage des kartographierten Gebietes werden für jede Gegend der Erde andere Transformationen angewandt. Diese Kartendatum muß mit dem am GPS eingestellten übereinstimmen, da sonst Positionsfehler von mehreren hundert Metern möglich sind. Das Kartendatum ist meist auf der Karte aufgedruckt.

 Katapultstart

 Kennzeichen deutscher Luftfahrzeuge

In Deutschland kann man an der Registration eines Lfz erkennen welcher Zulassungs-Kategorie es angehört. Der erste Buchstabe des Kennzeichens gibt darüber Auskunft. Ausnahmen sind Segelflugzeuge mit einer 4-stelligen Nummer.

Darüber hinaus gibt es zB. eine firmen- interne Systematik bei Lufthansa. Der zweite Buchstabe steht für Flugzeuge von Boeing B oder Airbus I (D-AIQC).

Segelflugzeuge haben oft außerdem Wettbewerbskennzeichen.
D-AXXX     Flugzeuge über 20 t MTOW
D-BXXX Flugzeuge von 14 bis 20 t MTOW
D-CXXX Flugzeuge von 5,7 bis 14 t MTOW
D-EXXX einmotorige Flugzeuge bis 2 t MTOW
D-FXXX einmotorige Flugzeuge von 2 bis 5,7 t MTOW
D-GXXX mehrmotorige Flugzeuge bis 2 t MTOW
D-IXXX mehrmotorige Flugzeuge von 2 bis 5,7 t MTOW
D-HXXX Drehflügler (Hubschrauber)
D-KXXX Motorsegler (bis 750 kg MTOW)
D-LXXX Luftschiffe
D-MXXX motorisierte Luftsportgeräte (UL-FLugzeuge)
D-NXXX unmotorisierte Luftsportgeräte
D-1234 Segelflugzeuge
D-OXXX Ballone, früher mit Name, z.B. D-Voigtland

 Kerosin
Kerosin ist ein Kraftstoff für Turbinentriebwerke (Jets und Turboprops) und Dieselmotoren von Flugzeu- gen. Kerosin ähnelt Petroleum und ist im Unterschied zu hochwertigem Flugbenzin für Kolbentriebwerke ein Erdölderivat, das durch einfache Destillation gewonnen wird. Kerosin ist ein besonders enger Frak- tionierschnitt der Rohöldestillation, d.h. es befinden sich vergleichsweise viele Moleküle der gleichen Sorte (Dichte 0,775 ... 0,825 g/cm³) in dem Kraftstoff. Deshalb sind beim benzolfreien Mitteldestillat Kerosin nur wenig leichte und wenig schwere Bestandteile enthalten, was zur Folge hat, daß es nicht zu früh zündet und fast rückstandsfrei verbrennt. Die meisten Moleküle zünden bei der gleichen Tempera- tur. Es hat einen Siedebereich, der zwischen dem von Benzin und Dieselkraftstoff liegt. Kerosin besteht aus etwa 87% Kohlenstoff und 13% Wasserstoff. Durch einen Schwefelgehalt von 0,2 ... 0,3% (4 mal höher als Flugbenzin) hat es einen typisch stechenden Geruch. Der Siedebereich liegt zwischen 160 und 250C, der Gefrierpunkt bei -40 ... -60C. Mit einem Flammpunkt von +38C ist es bedeutend ungefährlicher als Flug- oder Autobenzin.

Die Vorteile von Kerosin liegen in der um etwa 10% größeren Wärmeenergie je Volumeneinheit, geringerer Verdunstung, Brandgefahr und niedrigeren Herstellungskosten. Zur optimalen Verwendung als Flugzeugtreibstoff werden Kerosin verschiedene Additive zugegeben: Antistatikmittel, Emulgatoren zur Wasserbindung im Tank, Korrosionsschutz, Fließmittel, Anti-Schaummittel Additive gegen Verschlammung und Zusatzstoffe, die die Schwarzrauchentwicklung eindämmen. Der Name Kerosin geht auf den Arzt und Geologen Abraham Gesner zurück, der 1854 in Kanada auf Kohle eine leicht entflammbare Flüssigkeit gewann. Das dabei einstehende wachsartige Zwischenprodukt nannte er Kerosin, vom griechischen "Keros" für Wachs. Weltweit verbrauchen Flugzeuge pro Jahr 170 Millionen Tonnen Kerosin (1995). Das sind zwischen fünf und sechs Prozent der Welterdölproduktion. Die militärische Luftfahrt hat daran einen Anteil von 10-20%. Kerosin kostet ca. 300 $/t (2004) - siehe auch Flugbenzin-Steuer. Es gibt verschiedene Sorten und Bezeichnungen:

Jet A Handelsname für Kerosin (Kerosene) nach amerikanischer ASTM Spezifikation. Üblicher- weise auch nur in USA (für Inlandsflüge) erhältlich. Der Gefrierpunkt liegt bei -40C bis -43C.
Jet A-1  Standardkerosin in Europa und dem Rest der Welt. Der Gefrierpunkt liegt bei ca. -56C und damit erheblich unter dem vom billigeren Jet A. Es ist deshalb besser für Langstrecken- oder Polflüge geeignet. Der Flammpunkt liegt oberhalb 38C. Im zivilen Bereich wird seit 1950 nur noch Kerosin vom Typ A und A1 verwendet, Jet B nur in kalten Zonen wie Sibirien und Alaska.
Jet B Sogenanntes "wide cut" Jet Fuel, eine Kohlenwasserstoff-Mischung mit dem Siedebereich Benzin und Petroleum. Grundlage war die Forderung der Militärs nach größerer Produktver- fügbarkeit in Zeiten militärischer Auseinandersetzungen. Im Vergleich mit einem Kerosin-Fuel hat Jet B erhebliche Nachteile wie hoher Verdampfungsverlust in großen Höhen, extreme Brandgefahr beim Handling am Boden und bei Crashes. Ab 1970 verwenden die Militärs nur noch JP-8 u. JP-5. Sein Vorteil ist allerdings die bessere Kältestabilität, die die Ausscheidung von festen n-Alkanen/Paraffinen verhindert. Diese können erhebliche Probleme am Kraftstoff-Filter verursachen.
TS-1 Kerosin nach russischer GOST-Spezifikation. Weitverbreitet auch in Osteuropa.

Desweiteren gibt es militärische Flugturbinenkraftstoffe, die oft den zivilen Kraftstoffen sehr ähnlich sind. Bekannt sind z.B. JP-5 (NATO-Code F44), ein militärisches Pendant zu Jet A mit einer höheren Zünd- temperatur, sowie JP-8 (NATO-Code F34), das Äquivalent zum zivilen Jet A-1 mit zusätzlichen Additiven.

Wichtig: Kraftstoffmengen, die ein Flugzeug tankt, werden in der Luftfahrt immer in Gewichtseinheiten gemessen. Volumeneinheiten sind auf die Dichte bezogen und somit stark temperaturabhängig. Bei Gewichtseinheiten kann nichts schief gehen, der Brennwert einer Tonne Fuel ändert sich nämlich nicht.

 Knickflügel
Spezielle Bauart des Tragflügels mit veränderlicher V-Form über der Spannweite. Die verschiedensten Formen von Knickflügeln ergeben sich entweder aus dem Bestreben, die Seitenstabilität in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich zu verbessern oder aus anderen konstruktiven Gründen (Bodenfreiheit, Sicht etc.). Knickflügel sind konstruktiv recht aufwendig.


 Kohlefaser (Carbon)
Kohlefasern (auch Kohlenstofffasern oder Carbonfasern, engl.: carbon fibre) sind industriell hergestellte Fasern aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien, die durch Pyrolyse in graphitartig angeordneten Kohlenstoff umgewandelt werden. Anisotrope Kohlefasern zeigen eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringer Bruchdehnung. Eine Kohlenstoff-Faser hat einen Durchmesser von etwa 5-8 Mikrometer. Üblicherweise werden 1000 bis 24.000 Einzelfasern (Filamente) zu einem Bündel (Roving) zusammengefaßt. Die Weiterverarbeitung erfolgt zum Beispiel auf Webmaschinen zu textilen Strukturen.



Um die mechanischen Eigenschaften der Fasern nutzen zu können, werden sie bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere Faser-Kunststoff-Verbunden weiterverarbeitet. Kohlefasern zeichnen sich im Vergleich zu Glasfasern durch ein geringeres Gewicht aus, sind aber immer noch recht teuer. Sie werden daher vor allem in der Luft- und Raumfahrt sowie z.B. im Segelflugzeugbau eingesetzt.

 Kompaßfehler
Die Magnetlinien der Erde verlaufen nur in Äquatornähe annähernd parallel zur Erdoberfläche. In allen anderen Gebieten ist ein Inklinationswinkel vorhanden. Eine im Schwerpunkt aufgehängte Magnetnadel wäre nicht horizontal und als Kompaßanzeige nicht geeignet. Ein Flugzeugkompaß besteht meist aus parallelen Stabmagneten, die von einem Ring umgeben sind, der als Kompaßrose dient. Die Kompaß- rose hat ihren Lagerpunkt nicht im Schwerpunkt, sondern etwas darüber. Durch diese Lagerung wird die Neigung des Kompasses wesentlich verringert.

Auf der nördlichen Erdhalbkugel wird die nach Süden zeigende Seite des Kompasses von den Magnet- linien angehoben, und der Schwerpunkt wird dadurch etwas nach Süden ausgelenkt. Der Schwerpunkt und der Drehpunkt fallen damit nicht mehr zusammen. Selbst wenn man die Schiefstellung durch eine Beschwerung der Südseite verhindert - der Schwerpunkt wäre auch dann nicht unter dem Drehpunkt.
Da nun Schwer- und Drehpunkt nicht mehr zusammenfallen, wird der Kompaß empfindlich gegenüber Beschleunigungskräften, die im Schwerpunkt angreifen und ein Drehmoment erzeugen.



Abb.: links: Magnetkompaß mit Stabmagneten (rot) und der Lagerung oberhalb des Schwerpunktes
rechts: Trotz der Lagerung oberhalb des Schwerpunktes, erzwingen die Magnetfeldlinien (orange)
die Neigung der Kompaßrose und damit die Auslenkung des Schwerpunktes

Horizontal wirkende Beschleunigungskräfte treten beim Fliegen vor allem im Kurvenflug und beim Beschleunigen bzw. Verzögern auf. Wir unterscheiden deshalb den Drehfehler und den Beschleuni- gungsfehler des Magnet-Kompasses:
 Drehfehler
Der Drehfehler in Kurvenflügen tritt auf, da der Magnetkompass durch die Fliehkraft geneigt wird. Wegen diese Neigung kann die vertikale Kraftkomponente des Magnetfeldes die Kompaßanzeige um bis zu 30 drehen. Der Kompaßdrehfehler bewirkt bei einem Flugzeug das (auf der Nordhalbkugel) auf Nordkurs fliegt und eine Kurve auf einen Ostkurs ausführt, das der Magnetkurs anfänglich um bis zu 30 nach Westen ausschlägt. Dann schwingt die Magnetanzeige wieder auf Nord zurück (zu diesem Zeitpunkt hat das Flugzeug schon ein Drittel seiner Kursänderung hinter sich) und dreht sich relativ schnell nach Osten. Die Magnetanzeige eilt dem wahren Flugzeugkurs hinterher. Auf Ostkurs hat es dann den Flug- zeugkurs wieder eingehalten. Beim Ausleiten einer Kurve auf Ostkurs (oder Westkurs) muß der Pilot den Drehfehler nicht beachten. Er kann die Kurve genau nach der Kompaßanzeige ausleiten.

Bei einer Kurve von Ost- auf Nordkurs (Linkskurve) wird der Drehfehler allerdings tückisch. Bei Beginn der Kurve bleibt die Kompaßanzeige allmählich immer mehr hinter dem wahren Kurs zurück. Um so mehr, je mehr sich das Flugzeug Richtung Nordkurs dreht. Bei Erreichen des Nordkurses bleibt die Magnetnadel bis zu 30 zurück. Sie zeigt also 30 an. Was den unerfahrenen Pilot veranlassen könnte seine Kurve fortzusetzen, bis 360 anliegen. Dann fliegt sein Flugzeug aber in Wirklichkeit schon 330. Er hat also die Kurve überdreht und ist über seinen Kurs hinausgeschossen. Nach dem ausleiten der Kurve korrigiert sich der Magnetkompaß nach einigen Sekunden von selbst und der Pilot wird seinen Fehler bemerken und wieder 30 zurückkurven. Das wäre allerdings ein unschöner Flugstil.

Wegen des Drehfehlers muß der Pilot seine Kurve, die auf einem Nordkurs (oder einem ähnlichen Kurs) endet, vorher ausleiten. Merke: UNOS - undershoot north. Auf einem Südkurs ist die Sache genau umgekehrt. Bei einer Kurve von Ostkurs auf Südkurs muß der Pilot, der seine Kurve nach Kompaß fliegt, die Kurve überdrehen (overshoot), um auf dem richtigen Kurs auzuleiten: Merksatz: UNOS - undershoot north, overshoot south. Eine andere Eselsbrücke sieht so aus:

 Kurve nach Nord:  vorher ausleiten
 Kurve nach Süd:  drüberweg kurven
 Beschleunigungsfehler
Der Beschleunigungsfehler tritt im Gegensatz zum Drehfehler auf Nordkurs und Südkursen nicht auf.
Er hat seinen maximalen Wert auf Ost- und Westkursen. Durch die Beschleunigung auf einem Ostkurs (090) kippt der Kkompaß nach hinten. Die magnetische Nordnadel, die vorher genau nach links (360) gezeigt hat, dreht nun durch das vertikale Erdfeld nach rechts weg und die Kompaßanzeige gaukelt eine Kursabweichung nach links vor - also ein leichtes Einkurven nach Norden. Beim Geschwindigkeits- abbau (Verzögerung) wird die Magnetanzeige nach Süden verfälscht.

Der Merksatz für die Nordhalbkugel dazu lautet: ANDS - accelerate north - decelerate south. Der Beschleunigungsfehler macht sich auf Ostkursen und auf Westkursen in gleicher Weise bemerkbar. Beim Steigflug macht sich ein Anzeigefehler bemerkbar, der dem Fehler beim Verzögern (decelerate) vergleichbar ist und die gleichen Ursachen hat. Die Anzeige wird nach Süden verfälscht. Beim Sinkflug macht sich ein Anzeigenfehler bemerkbar, der dem Beschleunigungsfehler (accelerate) vergleichbar ist und die gleichen Ursachen hat.

In Äquatornähe gibt es keine nennenswerte vertikale Komponente des Erdmagnetfeldes und deshalb auch keine Dreh- und Beschleunigungsfehler. Auf der Südhalbkugel ist alles genau umgekehrt: ANDS und UNOS helfen dann nicht mehr. Sie müssten umgekehrt werden zu ASDN und USON.

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