Filmaufnahmen von der Physik des Zusammenpralls

Beeindruckendes Anschauungsmaterial.

Ein Leser hat mir einen Link auf ein Video geschickt, in dem mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen wird, wie das aussieht, wenn zwei Flugzeuge in der Luft frontal aufeinanderprallen.

Naja, sagen wir mal die Hobby-Amateur-Version, es sind nämlich keine Flugzeuge, sondern nur Pistolenkugeln, aber es ist anzunehmen, dass das bei Flugzeugen auch nicht anders wäre. Sie erklären da eine halbe Stunde lang, wie der Versuchsaufbau aussah und was alles schief lief, welche Fehler sie suchen mussten, bis sie die perfekte Aufnahme hatten, und wie sich die verschiedenen Munitionsarten verhalten. Hier ein Ausschnitt mit einfacher Bleimunition, die sofort in viele Splitter zerbröselt, die in alle Richtungen wegfliegen – bevorzugt aber in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung.

Es zeigt sich aber, dass der Gesamtimpuls nach dem Aufprall eigentlich gleich Null ist, weil die Splitter gleichmäßig in alle Richtungen fliegen, sich also gegenseitig kompensieren, die Sache also impuls- und schwerpunktmäßig an der Stelle stehen bleibt. Es gibt so eine Physikdenkaufgabe, die darauf hinausläuft, die Flugbahn des Schwerpunktes einer Rakete zu berechnen, die wegen technischen Defektes im All explodiert. Der Schwerpunkt aller Teile fliegt aber weiter, als wäre gar nichts passiert, denn auch die Teile, die auseinanderliegen, behalten Schwerpunkt und Impuls unverändert bei. Deshalb ist auch der Gesamtimpuls nach dem Zusammenprall gleich Null, weil der Impuls des Gesamtsystems aus beiden Geschossen nämlich schon vorher Null war, die gleichen sich aus (nicht ganz, er sagt ja im Video, dass die beiden Läufe nicht exakt 180° aufeinander gerichtet waren, sondern um 1° gekippt, damit die sich nicht gegenseitig kaputt schießen, also nur so näherungsweise).

Sehr interessant sind auch die Aufnahmen von den Fehlversuchen, bei denen sich die Kugel zwar trafen, aber nicht exakt mittig, sondern versetzt. Dann nämlich ergibt sich ein Bild, in dem die Trümmer immer noch bevorzugt in einer deutlich sichtbaren Ebene wegfliegen, die aber gekippt ist, weil ein Querimpuls entsteht.

Ab 21:22 gibt es noch etwas hochinteressantes, da schießen sie nämlich Vollmantelgeschosse (sog. Full Metal Jacket) aufeinander, und konnten dabei genau das Phänomen filmen, was ich vorhin zu kollidierenden Flugzeugen beschrieben hatte: Die Geschosse zersplittern nicht, sondern bleiben mehrheitlich ein Klumpen, der tatsächlich für einen Moment an der Stelle des Zusammenpralls in der Luft stehen bleibt, bis die Wirkung der Schwerkraft ihn sichtbar nach unten bewegt.

Flugzeuge dürften sich wegen ihrer fragilen Struktur eher wie die Bleikugeln verhalten, und ein riesiges Trümmerfeld aus kleinen Stückchen produzieren, wie es ja wohl auch bei 9/11 war. Am Ende des Videos werden sie übermütig und zerschießen noch einen „Geldbeutel“ aus Aluminium, nämlich eine Geldklammer, wie sie in den USA beliebt und gebräuchlich sind, woran man sehen kann, wie sich Aluminium dabei verhält.

Meine Vermutung wäre, dass bei Flugzeugen, die nicht völlig exakt aufeinandertreffen, alles in kleine Fetzen zerrissen wird, nur die Triebwerke an ihren Sollbruchstellen abreißen und weiterfliegen, und wenn sie dann nirgends mehr dagegen stoßen, könnte es sein, dass nur die Triebwerke und die äußeren Teile der Tragflächen am Stück übrig bleiben. Ansonsten würde ich erwarten, dass nur die Triebwerksachsen halbwegs in einem Stück bleiben, weil die am härtesten, am stabilsten und wegen ihrer hohen Drehgeschwindigkeit und ihrer Drehimpulserhaltung auch am durchschlagendsten sein dürften. Es ist ja bekannt, dass bei Einschlägen von Flugzeugen in Gebäude wie Kernkraftwerke die Triebwerksachsen am gefährlichsten sind, weil die sich im Flug wie eine drehende Gewehrkugel und beim Aufschlag wie eine Bohrmaschine verhalten, statt zu taumeln. Alles andere am Flugzeug ist wie Coladose. Ich würde also mit Konfetti und Triebwerksachsen rechnen. Germanwings-Flug 9525 haben sie ja im Wesentlichen auch nur noch zusammengekehrt. Da war wohl nicht mehr viel, was nicht ein paar Leute alleine oder zusammen hätten wegtragen können.

Ein Leser meint übrigens, dass man nach solchen Unfällen auch keine unterscheidbaren Leichen mehr fände, weil die Bremsbeschleunigung beim Aufprall, schon bevor man selbst den an den Aufprallort kommt, also gegen den Berg knallt, schon wenn man hinten sitzt und das Flugzeug vorne gegen den Berg prallt, und man angeschnallt ist, dafür sorgt, dass die Extremitäten, wohl mitsamt dem Kopf, abreißen und von der Trägheit weiterfliegen. Man kann also davon ausgehen, dass sich im Flugzeug Köpfe und Arme alle vorne sammeln.