Wie wäre es mit der Erfindung eines "Brennstoffs", der nicht in Flammen aufgeht?

Einer der besorgniserregendsten Faktoren bei der Flugsicherheit ist die Möglichkeit, dass das Flugzeug aufgrund eines verschütteten Treibstoffs und eines Funkens in Brand gerät. Ist es möglich – oder haben Forscher jemals daran gearbeitet – ein Flugzeug mit etwas anzutreiben, das das Flugzeug nicht in Brand setzt?

Viele Dinge werden unter den richtigen Bedingungen brennen, einschließlich Avgas, Düsentreibstoff und Lithiumbatterien. Ich vermute, dass dies im Grunde ein physikalisches / chemisches Problem ist: Wenn eine Substanz viel Energie in einem begrenzten Gewicht / Volumen enthält - was Sie in der Luftfahrt benötigen -, wird sie diese Energie per Definition unter den Bedingungen "freisetzen wollen". sind richtig. Ich denke, Ihre Frage ist interessant und relevant, aber wenn Sie hier keine gute Antwort bekommen, versuchen Sie es vielleicht mit Physics.SE und/oder Chemistry.SE.
Was Kraftstoff als, nun ja, Kraftstoff nützlich macht, ist, dass er brennt und somit viel Energie freisetzt. Es scheint unwahrscheinlich, dass man etwas finden kann, mit dem man ein Flugzeug antreiben kann, als Treibstoff, der viel Energie freisetzt, wenn er im Motor verbrannt wird, aber nicht dasselbe tut, wenn er außerhalb des Motors verbrannt wird. Der hohe Flammpunkt von Kerosin bedeutet, dass Kraftstoffspritzer keine allzu große Sache sind, aber bei ausreichend hohen Temperaturen wird es sicherlich brennen. Atomantrieb wurde versucht, aber es funktioniert nicht gut – die Energiedichte ist zu gering.
Bereits in den 1980er Jahren arbeitete die NASA an einem Additiv für Kraftstoff, das den Feuerball unterdrücken sollte, der bei einem Absturz ausbrechen kann. Es hieß Anti Misting Kerosin. Sie testeten es, indem sie eine Boeing 720 in der Wüste zum Absturz brachten. Es endete nicht gut .
@CannonFodder oh Mann, ich erinnere mich, das im Fernsehen gesehen zu haben!
Sie könnten versuchen, mit einem Bitreibstoff zu fahren, bei dem der Kraftstoff und das Oxidationsmittel nicht mit atmosphärischem Sauerstoff reagieren. Sie werden die Kraftstoffeffizienz des Motors mindestens halbieren, aber hey, er wird nicht platzen, wenn Sie die beiden nicht mischen!
„Einer der besorgniserregendsten Faktoren bei der Flugsicherheit ist die Möglichkeit, dass das Flugzeug aufgrund eines verschütteten Treibstoffs und eines Funkens in Brand gerät.“ Laut wem?

Antworten (5)

Flugzeugtriebwerke (Hubkolben-/Turbinenmotoren) sind für den Betrieb mit erdölbasiertem Kraftstoff ausgelegt. Bei der Verbrennung setzt Kraftstoff Energie frei, um die Motoren anzutreiben, die speziell für den Betrieb durch Verbrennung von Kraftstoff entwickelt wurden. Um seine Energie freizusetzen, muss der Brennstoff notwendigerweise in ein Feuer "ausbrechen". Das eigentliche Problem, das auftritt, wenn ein Flugzeug abstürzt und ein treibstoffgespeistes Feuer entsteht, ist die wesentliche Komponente (die in Feuer ausbricht), die notwendig ist, um das Triebwerk überhaupt anzutreiben. Wenn ein Kraftstoff hergestellt würde, der nicht in ein Feuer ausbrechen würde, dann würde er die Motoren, die genau für diesen Zweck entwickelt wurden, nicht antreiben.

Aber es gibt auch andere kraftstoffzentrierte Wege für Forschung und Entwicklung. Sehen Sie ein paar in den Informationen unten.


Die FAA und die NASA haben 1984 einige Tests mit Anti-Misting Kerosin (AMK) durchgeführt und eine ferngesteuerte B720 (wie eine B707) absichtlich zum Absturz gebracht. Zusammen mit einigen anderen Sicherheitsverbesserungen, die getestet wurden, bestand die Hoffnung, dass die Intensität des Feuers nach dem Unfall mit AMK ausreichend reduziert werden würde, um ein höheres Maß an Überlebensfähigkeit der Passagiere zu ermöglichen.

Klicken Sie auf den nachstehenden Link, um mehr über den Umfang des Tests und die weniger günstigen Ergebnisse zu erfahren, die bei der Verwendung von AMK beobachtet wurden:

Kontrollierte Aufpralldemo


Nach der Explosion des TWA 800-Kraftstofftanks in der Luft im Jahr 1996 begann die FAA mit Forschungsanstrengungen, um die Wahrscheinlichkeit eines zukünftigen ähnlichen Ereignisses zu verringern. Dies führte schließlich 2008 dazu, dass eine endgültige Vorschrift erlassen wurde, die von Verkehrsflugzeugen verlangte, eine zugelassene „Inertisierungs“-Technologie für Kraftstofftanks zu implementieren. Diese Technologie reduziert im Wesentlichen die Sauerstoffmenge im Kraftstofftank, die erforderlich ist, um eine ungeplante Zündquelle (z. B. elektrischer Funke) am Entzünden des Kraftstoffs zu hindern.

Obwohl dies die Eigenschaften des Kraftstoffs nicht verändert (wie z. B. die oben beschriebene Zugabe einer AMK-Komponente), erhöht der Gesamtvorteil einer weniger flüchtigen Kraftstoffumgebung ein hohes Maß an Sicherheit.

Lesen Sie hier mehr über diese "Kraftstofftank-Inertisierung".

Ja, natürlich haben Erfinder und Forscher immer nach alternativen Wegen zum Antrieb von Flugzeugen gesucht.

  • Aufsteigende Luft: Segelflugzeuge bleiben mit Thermik, Gratauftrieb, Leewellen oder Konvergenzzonen erfolgreich in der Luft.
  • Federkraft. Federn können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, einschließlich Gummi und Stahl. Gummifederkraft ist in Spielzeugflugzeugen immer noch beliebt
  • Solarenergie. Versuchsflugzeuge wurden erfolgreich mit Solarzellen und Elektromotoren geflogen.
  • Menschliche Kraft: Die allerersten Flugzeuge wurden von Menschenkraft angetrieben, und es gibt immer noch Erfinder, die versuchen, die Grenzen zu erweitern

  • Atomkraft:

    • Kernspaltung: Die Energiedichte von Kernbrennstoff wie Uran-235 ist sogar höher als die von chemischem Brennstoff. Experimente mit Spaltreaktoren wurden bis hin zu funktionierenden Motorprototypen durchgeführt. Die Entwicklung wurde aufgegeben. Die Strahlung während des Betriebs und nach der Entsorgung, Leckagen und das Risiko eines unkontrollierten Ausfalls sind nicht akzeptabel. Kernbrennstoff brennt nicht, aber Spaltreaktoren können schmelzen. Teilsysteme, die Dampf enthalten, können explodieren.

    • Fusion: Während stationäre Experimente für Fusionsreaktoren laufen, wurde bisher kein praktischer Reaktor implementiert. Die Fusion erzeugt zwar auch Strahlung, aber in viel geringerem Umfang und Risiko als die Spaltung. Das heiße Plasma in einem Fusionsreaktor kann nicht unkontrolliert wachsen. Wir müssen jedoch noch eine erfolgreiche stationäre Implementierung sehen, bevor wir ernsthaft über fusionsbetriebene Flugzeuge nachdenken.

Anscheinend wird keine der ersten vier Energiequellen für den kommerziellen Lufttransport verwendet, da sie unzuverlässig sind und/oder die Reichweite einschränken. Die Kernspaltung könnte Zuverlässigkeit und Reichweite bieten, aber Strahlungsprobleme verbieten den Einsatz dieser Technologie. Fusion bleibt vorerst Science-Fiction.

Stattdessen werden chemische Brennstoffe wegen ihrer sehr hohen Leistungsdichte, ihrer wahrgenommenen Fülle und niedrigen Kosten verwendet.

Jeder Stromspeicher mit hoher Dichte ist potenziell gefährlich. Stellen Sie sich einfach eine massive Feder vor, die genug mechanische Energie gespeichert hätte, um ein schweres Langstreckenflugzeug anzutreiben. Im Falle eines mechanischen Versagens würde die volle Energiemenge augenblicklich freigesetzt. Das wäre genauso verheerend, als würde chemischer Treibstoff in Flammen aufgehen.

Behandeln Sie dies wie Sie möchten, aber eine der direkten Antworten auf diese Frage ( haben Forscher jemals daran gearbeitet, ein Flugzeug mit etwas anzutreiben, das das Flugzeug nicht in Brand setzt? ) ist - nuklear zu werden .

Es ist immer noch möglich, ein Feuer durch Überhitzung zu entfachen, aber nicht durch einen Feuerball und nicht durch ein Funkeln. Und machen Sie sich keine Sorgen über eine nukleare Explosion: Es ist bemerkenswert schwer, eine zu machen, selbst wenn Sie ein Stück voll angereichertes Uran oder Plutonium zur Hand haben.

Es wird natürlich andere Probleme geben, aber nichts ist kostenlos :)

Exakt. Wenn es etwas hinzuzufügen gibt, dann, dass Atomflugzeuge existierten und eine Reihe anderer interessanter Vorteile hatten, wie zum Beispiel die Möglichkeit, monatelang ohne „Auftanken“ in der Luft zu bleiben.

Biodiesel hat einen Flammpunkt von 130-140 Grad Celsius. Dies macht es weit weniger wahrscheinlich, dass es in Flammen aufgeht.

Letztendlich brennt alles, was als Brennstoff nützlich ist. Sogar Batterien brennen – und zwar heftig. Es ist nicht möglich, die Möglichkeit auszuschließen, aber es ist möglich, sie stark zu reduzieren.

Eine andere Möglichkeit, diese Neigung zu reduzieren, ist strukturell. Es besteht aus zwei Hauptteilen: Verringerung der Wahrscheinlichkeit und der Menge des Verschüttens bei einem mittelschweren Unfall; und Isolieren des Rumpfes gegen Feuer von außen.

Derzeit liegt der Fokus darauf, dass ein Rumpf nach einem Absturz nach dem Überleben ein Feuer von außen lange genug übersteht, damit die Passagiere evakuiert werden können. Unnötig zu erwähnen, dass bei einem abgestürzten Flugzeug die Dinge nie nach Plan verlaufen werden - aber zumindest wird der Plan von "alle sterben" auf "Menschen sterben, wo auch andere Dinge als der Absturz selbst schief gehen" aktualisiert .

Ist es möglich – oder haben Forscher jemals daran gearbeitet – ein Flugzeug mit etwas anzutreiben, das das Flugzeug nicht in Brand setzt?

Ja. Es heißt JP-5. Es ist eine Version von JP-4, die einen höheren Flammpunkt hat (60 °C gegenüber -18 °C). JP-5 wurde für die Verwendung durch die USN entwickelt, insbesondere um einen höheren Flammpunkt für mehr Sicherheit auf Flugzeugträgern zu haben.

JP-4 wurde jetzt durch JP-8 (Flammpunkt => 38 Grad C) ersetzt. JP-5 wird immer noch verwendet.

Siehe: diese DTIC-Präsentation.

Die DTIC-Präsentation ist großartig! Ich habe eine Menge daraus gelernt. Schöner Fund.