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Flugzeugsitze in der Folterkammer

Crashtest-Anlage Flugzeugsitze in der Folterkammer

Recaro Aircraft Seating hat in Schwäbisch Hall neue Testanlagen aufgebaut. Unter anderem werden dort Flugzeugsitze auf Herz und Nieren erprobt.

Gelbes T-Shirt, kurze grüne Hose, dazu schwarze Lederschuhe: Teilnahmslos sitzt ein schlechtgekleideter Mann auf einem stuhlartigen Gerüst auf vier Rollen. Heute trägt er keine Schminke, aber normalerweise ist sein Gesicht farbig bemalt, ebenso seine Hände und Knie. Gestatten: 1101 ist sein Name, er ist einer von neun Crashtest-Dummies bei Recaro Aircraft Seating in Schwäbisch Hall. Und er lässt sich für unsere Sicherheit auf einem Katapult durch die Gegend wirbeln.

Sitze können Leben retten. Bei einer Landung ohne Fahrwerk zum Beispiel, oder wenn ein Flugzeug über die Piste hinausschießt. Deshalb gelten für Flugzeugsitze höchste Anforderungen. Getestet werden sie auf speziellen Anlagen. Eine davon ging vor kurzem bei Recaro in Betrieb. Der Flugzeugsitzhersteller hat rund 50 Millionen Euro in den Bau eines neuen Gebäudes investiert, in dem neben der Crashtest-Anlage auch ein Flammlabor und der Customer Service – dort werden beispielsweise Upgrades an bestehenden Sitzen durchgeführt – Platz finden.

40 Meter lange Schienenbahn

Jährlich können 200 bis 300 Tests für Zulassung und Entwicklung durchgeführt werden. Bislang fanden solche Versuche bei externen Dienstleistern statt. "Eine eigene Anlage ist flexibler und auf lange Sicht auch kostengünstiger", sagt Jörg Harbeke, Projektleiter der Crashtest-Anlage. Der erste richtige "Schuss", wie es im Fachjargon heißt, fand am 10. September statt. Davor waren jedoch hunderte Tests nötig, um die Anlage zu kalibrieren und noch einmal ein Dutzend, um ein Annahmeschreiben der europäischen Agentur für Flugsicherheit, EASA, zu erhalten.  

Das Herzstück der Crashtest-Anlage ist eine 40 Meter lange Schienenbahn mit einem Katapult des US-Herstellers Instron mit einer Antriebskraft von zwei Méganewton. Schlüsselelement ist eine Gasfeder mit komprimiertem Stickstoff. Ein Hydraulikaggregat erzeugt den dafür nötigen hohen Druck und überträgt ihn über einen Kolben auf die Gasfeder. Entspannt sich der Stickstoff, beschleunigt eine am Schlitten befestigte Schubstange. So können Geschwindigkeiten bis 80 km/h erreicht werden.

Der Schlitten mit der Plattform für die Sitze wird für einen Versuch zunächst an das Katapult herangeführt. Anders als bei manchen Crash-Tests für Autos werden die Sitze nicht an eine Wand gefahren, sondern rückwärts beschleunigt. Diesen kurzen Moment, nur höchstens 180 Millisekunden, filmen Hochleistungskameras mit einer Rate von 1000 Bildern pro Sekunde im gleißenden Licht der LED-Scheinwerfer (100.000 Lux).

Zwei Arten von Tests

Damit ein Flugzeugsitz eine Zulassung erhält, müssen Hersteller nachweisen, dass die Passagiere verschiedene, definierte Arten von Crash überleben können. Wichtig zur Bewertung ist hier der HIC-Wert, das sogenannte Head Injury Criterion (Kopfverletzungsfaktor). Denn um nach einem Crash aus eigener Kraft das Flugzeug verlassen zu können, müssen Passagiere möglichst unversehrt bleiben. "Ein HIC-Wert unter 1000 gilt als überlebbar", erklärt Harbeke.

Um den Impuls auf die Passagiere zu untersuchen, gibt es zwei Tests: den Downward Crash, also einen Absturz nach unten, und den Forward Crash, einen Vorwärts-Aufprall. Im ersten Fall muss ein Sitz die 14-fache Erdbeschleunigung aushalten, im zweiten sind es sogar 16 g. Zur Erreichung der 14 g beschleunigt das Katapult den Schlitten mit der Sitzreihe auf 35 km/h. Für 16 g sind knapp 50 km/h nötig, für den Schuss wird der Schlitten mit den Sitzen um 60 Grad nach hinten geneigt. Die Plattform kann auch um die Längsachse um bis zu 22 Grad gedreht werden, so lässt sich beispielsweise eine Fischgrät-Anordnung simulieren.

Bei den Impulstests sind zwei Sitzreihen hintereinander montiert, auf der hinteren finden mit Sensoren bestückte und farbig bemalte Dummies Platz. So lässt sich feststellen, wo und wie fest Knie, Kopf und Arme am Vordersitz anschlagen. Gemessen wird beim Downward Crash aber auch der Stoß auf die Wirbelsäule der Dummies. Die nachzuweisenden g-Werte wurden übrigens aus der Untersuchung von Realunfällen durch die US-Luftfahrtbehörde FAA in den 1980er Jahren abgeleitet.

Bis zur Belastungsgrenze

Hersteller wie Recaro müssen zudem zeigen, dass die Sitzstruktur bei einem Unfall intakt bleibt und der Sitz nicht aus der Schiene gerissen wird – auch wenn sich der Kabinenboden beim Anflug oder später durch einen Aufprall verformt. Dafür werden die Beine der Sitzreihe verdreht und geneigt auf der Adapterplattform festgeschraubt und in diesem Zustand einem 16-g-Test unterzogen. "Der Sitz wird damit statisch vorgespannt und anschließend im dynamischen Lastfall auf die Belastungsgrenze hin belastet, dabei belasten wir einen Sitzfuß mit bis zu 6 Tonnen", sagt Harbeke.

Die Testsitze müssen diese Prozedur aber nur einmal durchmachen, dann werden sie für rund zwei Jahre zur Dokumentation aufbewahrt und anschließend verschrottet. Dummies wie 1101 haben da schon den härteren Job und müssen immer wieder ran. Zwischen den Schüssen darf man da auch mal teilnahmslos herumsitzen.

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