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DAS PROBLEM DER FRACHTRAUMTÜREN

Weltweit steigt seit Jahren der Luftfracht-Umsatz schneller als das Passagiergeschäft. Trotzdem lohnt es sich auf vielen Strecken nicht, reine Frachtflugzeuge einzusetzen. Der Passagier kehrt früher oder später an seinen Ausgangsort zurück. Die Ströme der Luftfracht laufen aber oft vornehmlich nur in eine Richtung. Ein Frachter, der leer zurückfliegt, ist unrentabel.

Auf absehbare Zeit wird man daher fortfahren müssen, den größten Teil der Luftfracht "unter den Füßen der Passagiere" zu befördern. Die Rechnung geht offensichtlich auf. AirbusA-300-Verkäufer gehen so weit, zu behaupten, daß ihr Passagierflugzeug ohne einen einzigen Passagier an Bord Geld einfliegen kann, solange nur die Frachträume unter Deck ausgelastet sind. Großraumflugzeuge wie die Boeing 747, die McDonnell Douglas DC-10 und der europäische Airbus A-300 haben auf dem Deck unter dem Passagierraum Fracht- und Gepäckkapazitäten von 23 Tonnen, 18 Tonnen bzw. 15 Tonnen.

Diese Größenordnungen und die Notwendigkeit der schnellen Bulkverladung in Igloos und in Containern zwang die Konstrukteure, entsprechend groß dimensionierte Frachtluken zu entwerfen. Bisher waren Frachttore dieser Größenordnung nur bei Frachtflugzeugen in der Rumpfoberschale üblich. Die Frachttore der genannten drei Typen in der Rumpfunterschale messen 264 X 173 cm (Boeing 747), 264 x 168 cm (McDonnell Douglas DC-10) bzw. 244 x 170 cm (Airbus A-300). Sie sind also fast viereinhalb Quadratmeter groß. Alle diese Türen werden nach außen geöffnet!

Kleinere Türen, ob für Passagiere, Gepäck oder Fracht, sind zumeist so konstruiert, daß sie von der Rumpfinnenseite schließen. Durch die Kabinendruckdifferenz werden sie gegen die Anschläge im Rahmen des Türausschnittes gedrückt. Dieses "Plug-in-Type"-System gewährleistet eine absolut zuverlässige Sicherung der Tür.

Eine "Plug-in-Type"-Türkonstruktion an Frachtraumtüren mit großen Abmessungen würde jedoch sehr aufwendig werden. Eine nach innen schwingende Tür versperrt außerdem den wertvollen Frachtraum unmittelbar hinter der Tür für Igloos und Container. Nach innen öffnende Schiebetüren würden ebenfalls den Frachtraum verkleinern und eventuell die Verladung der genormten LD1- oder LD3-Container unmöglich machen.

Überlegungen, eine nach außen öffnende Plug-Tür zu entwerfen, sind allerdings angestellt worden. Zu großes Gewicht, Störanfälligkeit und schwierige Handhabung sprachen jedoch dagegen. Wie so oft weisen die Bestrebungen nach Wirtschaftlichkeit in eine andere Richtung als die nach Zuverlässigkeit. Aber wie immer in diesem Geschäft müssen die beiden Bestrebungen optimal in Einklang gebracht werden. Die Konstruktion nach außen schwingender Frachttüren ist eine Konzession an die Wirtschaftlichkeit. Es mußten daher auf dem Sektor Zuverlässigkeit entsprechend optimale Verriegelungs-Systeme erdacht werden.

Obwohl man bei nach außen öffnenden Konstruktionen den Kabinendruck nicht verwenden konnte, um die Frachttüren rundum in die Türrahmen zu pressen, nutzte man in einigen Fällen trotzdem den Druck, um die Verriegelung zu unterstützen.

Wie lebenswichtig diese Verriegelung besonders bei Frachttüren im unteren Deck von Großraumflugzeugen ist, wurde bei einer Beinahe-Katastrophe im Juni 1972 offensichtlich. Damals verlor eine DC-10 bei Detroit eine Tür. Die darauf folgende Dekompression im Frachtraum bewirkte das Durchblegen des breiten Fußbodens im Passagierraum und damit eine Funktionsstörung der in den Trägern durchlaufenden Teile des Steuersystems. Die glückliche Landung erschien damals wie ein Wunder.

Man nimmt an, daß bei dem Unglück bei Paris die Fußbodenträger einbrachen. Da der Ablauf wahrscheinlich so war wie oben erwähnt, gilt die erhöhte Aufmerksamkeit interessierter Kreise nicht nur dem System der Frachttür-Verriegelung, sondern auch dem evident gewordenen Problem plötzlichem Druckabfalles unter dem breiten Fußboden des Passaglerdecks der Großraumflugzeuge, ausgelöst durch Aufspringen einer Tür.

Verschiedene Verriegelungssysteme

Wie sieht nun das Prinzip der Verriegelung aus? Die Douglas Aircraft Company benutzt seit Jahren erfolgreich einen Verschluß, der am unteren Teil der nach oben aufschwenkenden Frachttür mehrere Haken vorsieht. Diese Haken greifen nach dem Schließen der Tür um Hakenjoche, die an der Türschwelle im Rahmen verankert sind.

Die Haken werden elektromotorisch so eingerastet, daß sie um mehr als die Hälfte um die Spindelrollen der Joche greifen. Sie erreichen damit die "Überzenter"-Position und werden in dieser Stellung durch zusätzliche Riegel, die "Lock-Pins", arretiert. Der während des Fluges auch im Frachtraum bestehende Kabinendifferenzdruck hält die Haken - unabhängig von dieser Verriegelung durch Lock-Pins - aufgrund ihrer Überzenterung unverrückbar in den Jochen fest.

Beim Airbus A-300 benutzt man eine Variante dieses bewährten Prinzips. Man wählt jedoch länger übergreifende Haken, die nach dem "Überzentern" ebenfalls durch den Druck im Frachtraum in ihrer Endstellung festgehalten werden. Eine flache Auflage im Haken sorgt für zusätzlichen Halt. Die Haken sind mit Federpaketen versehen, die ein selbsttätiges Rückdrehen nach Erreichen der Überzenter-Position verhindern. Damit konnte beim Airbus die Lock-Pin-Verriegelung gespart werden. Während bei den Frachttüren der DC-10 die Haken elektromotorisch betätigt werden und nur die Verriegelung durch Lock-Pins per Hand vorgenommen wird, werden die Haken bei den Frachttüren des Airbus per Hand bewegt.

Es ist übrigens den Airbus-Herstellern gelungen, eine Frachttür anzubieten, die bei fast gleichen Abmessungen bei 160 kg Gewicht nur etwa die Hälfte der DC-10-Tür wiegt. Da aber ein Teil des Gestänges zum Bewegen der Tür im Rumpf liegt, ist die Gewichtseinsparung insgesamt kleiner.

Bei Boeing ging man einen anderen Weg. Anstatt Haken werden sichelförmige Klauen zur Verriegelung benutzt. Diese Klauen drehen sich hinter die Verriegelungsstifte und sichern damit die Verriegelung auch bei Frachttüren - wie z. B. beim 707-Frachter -, die mit fast 9 qm etwa doppelt so groß sind wie die hier besprochenen Türen für die unteren Decks bei der DC-10 und beim Airbus A-300.

Es steht außer Frage, daß alle im Betrieb befindlichen Systeme, die der Verriegelung von Frachttüren dienen, zuverlässig sind. Und was die dazugehörige ordnungsgemäße Bedienung der Systeme betrifft, so ist man laufend bemüht, durch Modifikationen im Rahmen neu gewonnener Erkenntnisse ihre Narrensicherheit zu verbessern.

Bei einer Pressekonferenz anläßlich des Unglücks bei Paris sagte der Präsident der Douglas Aircraft Company, Mr. Brizendine: "Wie üblich haben wir auch bei der Konstruktion der DC-10 jeden nur denkbaren Weg beschritten, um ein Flugzeug anzubieten, das nicht nur gut funktioniert, wenn es richtig bedient wird, sondern auch noch, wenn jemand einen Fehler macht."

Die Frage nach den Bedienungsfehlern

Die Frage ist: Weiche Fehler bei der Bedienung sind denkbar? Diese Frage muß sich der Konstrukteur stellen. Und es gibt keinen möglichen Fehler, der nicht eines Tages gemacht wird. Aber leider ist nicht jeder Fehler im voraus vorstellbar. Erst die Erfahrung zeigt häufig Fehlerquellen bei der Bedienung auf. Entsprechend werden Modifikationen empfohlen und durchgeführt, die entweder durch erhöhte Redundanz den Fehler ausgleichen oder durch erhöhte Narrensicherheit des Bedienungsvorganges den Fehler unmöglich machen.

Frachttüren haben eine kleine Klappe, die sogenannte "Ventdoor". Sie wird nach der Landung geöffnet, um einen eventuell vorhandenen Rest-Druck entweichen zu lassen. Ohne diesen Vorgang würde entweder die restliche Kompression die Verriegelung festhalten oder die Tür könnte bei gewaltsamem öffnen abrupt herausgedrückt werden. Wenn andererseits beim Abflug die Ventdoor nicht geschlossen ist, läßt sich der Druck im Frachtraum nicht aufbauen.

Es lag also bei der Konstruktion der Douglas-Türen nahe, das Schließen der Ventdoor mit dem Einrasten der Lock-Pins zur Verriegelung der Haken zu koppeln. Eines Tages stellte sich folgender Bedienungsfehler heraus: Die Haken waren nicht restlos überzentert. Die Lock-Pins konnten somit nicht in die Verriegelungsstellung gebracht werden. Der Hebel außen an der Frachttür, der normalerweise eine Handkraft von etwa 20 lbs erfordert und damit die Ventdoor schließt und die Lock-Pins verriegelt, ließ sich nicht bewegen. Das Bedienungspersonal gab sich aber nicht geschlagen. Man brachte unvorschriftsmäßig 200 lbs Handkraft auf. Der Hebel wurde mit Gewalt umgelegt. Die Ventdoor wurde geschlossen. Aber dabei verbog sich der Lock-Pin-Schaft und blockierte damit gleichzeitig eine Cockpitanzeige!

Douglas sorgte für Abhilfe. Unter anderem wurde eine Schutzplatte eingebaut, um das gewaltsame Verbiegen zu verhindern. (Diese Verstärkung wurde an der Tür der Unglücksmaschine nicht gefunden.) Nach dieser Neuerung wäre es nur noch mit der brutalen und nicht vorstellbaren Handkraft von 400 lbs möglich gewesen, trotz blockierender Lock-Pins die Ventdoor zu schließen. Und obgleich derartige Gewaltanwendung nicht denkbar ist, führte Douglas schon im November 1973 eine zusätzliche Änderung des Verriegelungssystems ein, die den Namen "Closed Loop Latching Mechanism" erhielt.

Man trennte die Direktverbindung vom Verriegelungshebel zur Ventdoor. Es wurde eine Hebelverbindung hergestellt, die erst nach erfolgter vollständiger Verriegelung des Lock-Pin-Schaftes die Ventdoor schließt. Diese Modifikation ist heute Standard und muß bis zum Juni dieses Jahres bei allen DC-10-Flugzeugen durchgeführt sein Bei den DC-10 der Deutschen Lufthansa haben alle DC-10-Frachttüren den "Closed Loop Latching Mechanism".

Die Anzahl der empfohlenen oder der angeordneten Modifikationen, deren Notwendigkeit sich aus der Praxis ergeben hat oder die das Funktionieren des Flugzeuges trotz Bedienungsfehler verbessern, geht bei jedem neuen Flugzeug in den ersten Jahren in die Tausende. Die Zuverlässigkeit der Systeme wird damit laufend erhöht, und Fehlerquellen bei der Bedienung werden eliminiert. Wenn also Douglas seit 1971 zum Beispiel 74 (vierundsiebzig!) Service Bulletins zur Verbesserung der Flugzeugtüren herausgab, so weist das nicht auf eine mangelhafte Konstruktion hin, sondern auf die Nutzung gesammelter Erfahrungen.

Naturgemäß können nicht alle Modifikationen innerhalb von wenigen Tagen oder in einigen Fällen auch nicht innerhalb von einigen Wochen aufgrund der vom Hersteller gegebenen Empfehlung durchgeführt werden. Als Beispiel mag die folgende Änderung dienen: Ein kleines Sichtfenster unten an der Frachttür der DC-10, in dem vom Boden aus zu erkennen ist, ob die Lock-Pins eingefahren sind, und somit die Verriegelung vollständig ist, tut bei der Kontrolle seinen Dienst. Bei der Lufthansa ist es übrigens die Pflicht eines lizenzierten Mannes, vor dem Abflug diese Kontrolle vorzunehmen. Um diese Kontrolle zu erleichtern, schlug Douglas kürzlich in einem "Service Bulletin" den Einbau eines größeren Sichtfensters vor. Die Lufthansa wird diese Modifikation bis zum 1. 7. des Jahres durchgeführt haben.

Trotz aller erfolgter Verbesserungen wird man bei Douglas und bei anderen Flugzeugherstellern fortfahren, nach Wegen zu suchen, die Redundanz einiger Verriegelungssysteme zu erhöhen. Getrennt davon beschäftigt man sich natürlich auch mit der Konstruktion ganz neuer Systeme.

Ohne Zweifel werden die Aufsichtsbehörden den Bestrebungen nach zusätzlicher Redundanz in Zukunft wachsende Bedeutung zuordnen. Andererseits wird der Wunsch nach immer höherer Redundanz vielfach an Grenzen stoßen, die die Zuverlässigkeit nicht mehr deutlich verbessern, aber die Wirtschaftlichkeit verschlechtern könnten. Die Kunst, Zuverlässigkeit mit Wirtschaftlichkeit optimal zu paaren, diktiert zum guten Teil den Erfolg der zivilen Luftfahrt. W. H. Kuht