Neuer Schutzanzug für Piloten

Vorbild Natur - Neuer Schutzanzug für Piloten

Bei Flugmanövern wirken auf die Piloten von Militärjets extreme Beschleunigungskräfte ein. In der deutschen Luftwaffe sind die Luftfahrzeugführer von Jagdflugzeugen wie dem Eurofighter in besonders hohem Maße betroffen. Der Eurofighter zählt zur Gruppe der sogenannten hochagilen Kampfflugzeuge, mit denen schnell extreme Belastungen von 9 G erreicht werden können. Gerade in der Jagdfliegerei machen die taktischen Manöver im "Dog-Fight", also dem engen Kurvenkampf, solche enormen Kräfte unausweichlich. Im Kurvenkampf werden sehr enge und kurze Kurven gezogen um ein gegnerisches Luftfahrzeug möglichst schnell auszumanövrieren. Die Stärke der dabei auftretenden Kräfte, auch Lastvielfaches genannt, wird in Gravitationskräften (G) gemessen. Ein G gibt das Einfache der Erdanziehung an. Bei Kräften von mehreren G´s wiegt der Körper das Mehrfache entsprechend dem Lastvielfachen. Beispiel: Bei plus 10 G würde ein 80 Kilogramm schwerer Pilot 800 Kilogramm wiegen – so viel wie ein Kleinwagen. Und je steiler, schneller und enger die Piloten die Kurven fliegen, desto stärker wirken die Kräfte. Weit entscheidender aber als die Stärke der Beschleunigungskräfte ist ihre Dauer.
Gefahr durch Überbelastung
Setzt der Pilot zum Steigflug an oder zieht er eine enge Kurve, treten positive Gravitationskräfte auf. Die Folge: Der Pilot wird in den Sitz gedrückt, sein Körper wird gestaucht. Auf der Wirbelsäule lastet ein enormer Druck. Gleichzeitig schnellt das Blut aus dem Kopf in den Körper. Das Gehirn kann dabei unter Sauerstoffmangel leiden. Die ersten Anzeichen dafür sind Sehstörungen, in Form von Tunnelblick und dem "Grey-Out" (Verlust der Farbwahrnehmung) bis hin zum totalen Sehverlust, dem "Black-Out". Die gefährlichste Wirkung wäre der komplette Verlust des Bewusstseins, auch G-LOC (gravity-induced loss of consciousness) genannt. Der Luftfahrzeugführer würde kurzzeitig die Kontrolle über das Flugzeug verlieren. Erfahrene Piloten ertragen Einwirkungen von bis zu 10 G. Allerdings nur, wenn sie rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten. Das bedeutet, sie müssen die Muskulatur anspannen und mit Pressatmung beginnen. Druckluft wird dabei in kurzen, schnellen und kräftigen Atemstößen inhaliert. Verpassen die Piloten dafür den richtigen Moment, folgt der Blackout. Weit schmerzhafter sind jedoch negative Beschleunigungskräfte. Sie treten auf, wenn das Flugzeug nach unten fliegt. Dabei heben sie den Piloten aus dem Sitz und lassen sein Blut in den Kopf schießen. Schon bei einer Kraft von minus 4 G können unter Umständen die Äderchen in den Augen platzen. Je mehr die negativen Kräfte zunehmen, desto stärker wird der Körper gedehnt.

Schutz durch "Anti-G-Hosen"
Positive wie auch negative G-Kräfte können durch Anti-G-Ausrüstungen ausgeglichen werden. Konventionelle, pneumatische Systeme wie die "Anti-G-Hosen", blasen sich bei Manövern automatisch auf und drücken den Körper zusammen. Die Atemluft muss unter Druck in die Lungen gepresst werden. Gleichzeitig muss der Pilot seine Muskeln anspannen, um den Querschnitt seiner Adern so gering wie nur möglich zu halten. Dadurch wird dem durch das Lastvielfache verursachtem Druck Widerstand gegeben und es bleibt genügend Blut zur Versorgung des Gehirns. Diese Muskelarbeit und die nicht unumstrittene Pressatmung sind äußerst anstrengend. Außerdem reagiert das pneumatische System erst nach einer gewissen Zeitverzögerung. In dieser Zeit ist der Pilot den Kräften schutzlos ausgeliefert.
Besserer Schutz durch die "Libelle"
Das Problem löst nun ein neuer Schutzanzug, die sogenannte "Libelle". Sie besteht aus zwei Hüllen, in denen sich sechs mit einer Flüssigkeit gefüllte, künstliche "Muskeln" befinden. Jeweils zwei reichen an der Vorder- und Rückseite des Körpers von den Schultern bis zu den Knöcheln. Zwei weitere Flüssigkeitsschläuche befinden sich in den Ärmeln. Unter dem Anzug trägt der Pilot ganz normal seine Unterwäsche. Das System "Libelle" macht sich das hydrostatische Prinzip zu nutze. Die selben Grundlagen nutz übrigens auch jenes Insekt, das Namenspate dieser Innovation ist. Die Libelle bewegt sich blitzschnell und mit plötzlichen Richtungsänderungen durch die Luft – Vergleiche mit den Jagdfliegern sind erlaubt. Untersuchungen ergaben, dass das Insekt enormen Kräften von bis zu 30 G ausgesetzt ist. Das Herz des Insekts ist in einer Flüssigkeit gelagert und kann dadurch den Belastungen problemlos trotzen. Ähnlich schwimmt der Pilot gewissermaßen in der Flüssigkeit seines neuen Schutzanzuges. Wird der Körper beschleunigt, beschleunigt sich auch die Flüssigkeit im Anzug. Der Druck im Körperblut und in der Flüssigkeit sind dann gleich groß und heben sich dadurch auf. Ein Absacken des Blutes aus Kopf und Rumpf in die unteren Körperregionen wird somit vermieden. Weiterhin wirkt das Prinzip der Hydrostatik sofort ohne jede Verzögerung. Allerdings ist bei der "Libelle", wie bei herkömmlichen Schutzanzügen, eine gewisse Technik der Muskelanspannung erforderlich um den nötigen Effekt zu erzielen. Hierbei entfällt aber der sehr hohe künstliche Druck auf den Körper, was sich bislang durch Schmerzen an ungeschützten Stellen äußerte. Ebenfalls entfällt die Druckbeatmung, welche von vielen Fliegern als unangenehm beschrieben wird, denn mit dem Schutzanzug "Libelle" wird auch der Oberkörper gestützt, was ein verhältnismäßig normales Atmen möglich macht.

Ein bedeutender Fortschritt
Natürlicherweise bedeutet die Umstellung auf die "Libelle" auch eine nicht zu verachtende Umstellung für die Piloten. Denn wie schon erwähnt ist eine andere Technik des "Mitarbeitens" notwendig. Besonders Piloten, die momentan auf das neue Jagdflugzeug Eurofighter umgeschult werden, müssen sich anfangs sehr konzentrieren. Die meisten von ihnen sind bislang die "Anti-G-Hosen" gewöhnt. Einerseits lernen sie das neue Flugzeug kennen und andererseits ist damit auch das Erlernen der Handhabung der "Libelle" verbunden. Dennoch äußern sie sich alle mehr als zufrieden über ihre neuen "Wassermuskeln".

Jeder Pilot bekommt seinen persönlichen, individuell maßgeschneiderten Anzug. Dazu wird er mit Hilfe eines Laserscanners vermessen. Nur wenn die "Libelle" an jedem Punkt exakt anliegt, kann sie ihre ideale Effektivität entfalten. Andererseits kann aber nur so ein gewisser Tragekomfort erhalten bleiben.

Selbstverständlich gibt es auch den einen oder anderen "Profi", was das Tragen der "Libelle" betrifft. Die ersten Truppenversuche wurden im Jagdgeschwader 73 in Laage bei Rostock durchgeführt. Unter anderem konnte durch die Erkenntnisse des Geschwaders der Anzug zur Serienreife gebracht werden. Mit den hier geflogenen MiG-29 wurde der Anzug unter extremen fliegerischen Belastungen getestet. Bis zur Einführung des Eurofighter war die MiG-29 der agilste und physisch leistungsstärkste Jäger der Luftwaffe. Die Erfahrungen, die dabei gesammelt wurden, sind mehr als vielversprechend.

Als ein weiterer, bedeutender Vorteil erwies sich die Unabhängigkeit der "Libelle" von den Bordsystemen des Luftfahrzeugs. Da das System autark funktioniert, ist ein Einsatz auf anderen Flugzeugen jederzeit möglich. Mittlerweile steht die "Libelle" G-Multiplus – so die genaue Bezeichnung – kurz vor der Einführung in die Luftwaffe. Auch die Luftstreitkräfte anderer Nationen erwägen den Einsatz dieser Neuerung im Bereich der Flugausrüstung. Piloten, die sich einmal an diese "zweite Haut" gewöhnt haben, möchten diese nicht mehr hergeben.