Dynamische Reifenkontaktfläche und Spannungsverteilung eines Bugrads im Bezug zur Bodensteifigkeit

Die Flugbetriebsflächen an einem Flughafen lassen sich hinsichtlich ihrer Nutzung neben der Start- und Landebahn sowie konventionellen Straßen und Parkflächen für Servicefahrzeuge in zahlreiche weitere Bereiche unterteilen: u.a. Rollbahn und Vorfeldflächen, Abstell-, Betankungs-, Enteisungs- und Serviceflächen (Hangar) sowie den Sicherheitsflächen an der Start- und Landebahn.

Neben dem Flugzeug selbst, werden die Flugbetriebsflächen von Schleppern, dem Winterdienst und Enteisungsfahrzeugen, Tankladern, Shuttleservice, Bewirtschaftungsfahrzeugen und dem Pool von Rettungs-, Feuerwehr- und ggf. Bergefahrzeugen genutzt, wobei mitunter auch Kranwagen und LKW-Kolonnen zum Einsatz kommen. Entsprechend sind die Eigenschaften dieser Flächen gegenüber konventionellen Straßen (Tragfähigkeit, Griffigkeit, Rauheit, Abflussverhalten etc.) aber auch die Bereifung der Fahrzeuge der jeweiligen Nutzung entsprechend angepasst. Die Rollbahnen besitzen bis zu 40 cm mächtige Betondecken für Einzelradbelastungen von bis zu 30 t infolge verkehrenden Flugverkehrs und den Einsatz von Schleppern. Feuerwehrfahrzeuge besitzen stark profilierte Geländereifen, um im Havariefall auch auf den begrünten Sicherheitsflächen innerhalb von 3 Minuten an der Havariestelle einzutreffen.

Die Sicherheitsflächen (bewachsener Oberboden) haben u.a. die Aufgabe abkommende Flugzeuge jeder Größe, ganzjährig und unabhängig von Witterungseinflüssen kontrolliert und unversehrt abzubremsen und zugleich eine Befahrbarkeit von Rettungskräften sicherzustellen. Da die Tragfähigkeitseigenschaften eines Bodens jedoch mit den klimatischen Bedingungen stark variieren können (Regen, Trockenheit, Frost) und somit das Radeinsinkverhalten u.a. von der Bodenkonsistenz bzw. dem Wassergehalt abhängig ist, gilt es diesen Zusammenhang zunächst für standardisierte Aufbauten und Radlasten genauer zu betrachten.

Dahingehend bedarf es beginnend der Modellierung der Boden-Rad-Interkation einer Zusammenstellung aller Fahrzeuge, welche die Sicherheitsflächen benutzen und dahingehend die Ermittlung der Reifenkontaktfläche und der Spannungsverteilung in Abhängigkeit ausgewählter Boden- und Radeigenschaften (Geometrie, Steifigkeit etc.), welches im Rahmen dieser Bachelorarbeit erfolgt.