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19<br />
Potenzierte Strahlung in der Höhe<br />
Typische Bereiche von Reiseflughöhen ausgewählter Flugzeugkonzepte<br />
und Höhenabhängigkeit der kosmischen Strahlungszählrate bei unterschiedlichen<br />
geografischen Breiten. Die Strahlungsexposition nimmt<br />
bis zu einer Höhe von 20 – 25 km stark zu und ist an den Polen maximal.<br />
Da zur Vermeidung von Lärmbelästigung zukünftige interkontinentale<br />
Hyperschallmissionen typischerweise über nicht oder dünn besiedeltem<br />
Gebiet wie großen Wasserflächen nahe der Pole verlaufen, ist die mittlere<br />
Strahlungszählrate hier im Reiseflug bis zu dreimal größer als auf heutigen<br />
Reiseflughöhen.<br />
Potentiated radiation at height<br />
Typical range of cruise altitudes of selected aircraft concepts and altitude<br />
dependence of the cosmic radiation count rate at various geographical<br />
latitudes. Up to 20 – 25 km above ground, the radiation exposure grows<br />
strongly with altitude and is maximal at the poles. In order to avoid noise<br />
disturbance, future intercontinental hypersonic trajectories are typically<br />
restricted to flying over areas with low or no population density like large<br />
water expanses close to the poles. As a result, the average radiation count<br />
rate during cruise is up to three times higher than at current cruising<br />
altitudes.<br />
Altitude [km]<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8<br />
A 380<br />
0 1000 2000 3000 4000<br />
Cruising altitudes<br />
Concorde<br />
Mid-latitudes<br />
ZEHST<br />
Tu-260<br />
Mach number<br />
Cosmic radiation count rate [min -1 ]<br />
Radiation count rates<br />
LAPCAT<br />
-A2<br />
North polar region<br />
LAPCAT-<br />
MR1<br />
South polar region<br />
Brüssel – Sydney im Vergleich<br />
Brüssel – Sydney, eine repräsentative interkontinentale Mission von LAPCAT (Long-term Advanced Propulsion Concepts and Technologies), einer<br />
im Rahmen der Europäischen Kommission durchgeführten Studie bis 2008, a) in westlicher Richtung über die Beringstraße zur Vermeidung von<br />
Lärmbelästigung im Hyperschallreiseflug mit Mach 5 (längste Strecke), b) in östlicher Richtung aufgrund der Bevölkerungsdichte bis Wolgograd<br />
mit Unterschallgeschwindigkeit und dann bis Sydney mit Überschallgeschwindigkeit mit Mach 4.5 (kürzeste Strecke). Ebenfalls eingezeichnet ist<br />
die heutige Referenzstrecke c) für Unterschallflug in östlicher Richtung mit Zwischenstopp in Abu Dhabi (zweitlängste Strecke). Die Trajektorien<br />
a) und b) mit (zum Teil) Überschallgeschwindigkeit weisen aufgrund der deutlich reduzierten Flugzeit zu gewissen Zeiten im Sonnenzyklus etwa<br />
60 % geringere integrierte Strahlungsdosen auf als die Referenzmission c), obwohl sie zum Teil weitere Distanzen bei größeren geografischen<br />
Breiten und damit bei höherer Strahlenbelastung zurücklegen.<br />
Brussels – Sydney in comparison<br />
Brussels – Sydney, a representative mission of LAPCAT<br />
(Long-term Advanced Propulsion Concepts and Technologies),<br />
a study conducted in the framework of the European<br />
Commission until 2008, a) in western direction over the<br />
Bering Strait to avoid noise disturbance during hypersonic<br />
cruise with Mach 5 (longest distance), b) in eastern<br />
direction up to Volgograd with subsonic velocity due to the<br />
population density and then with supersonic velocity with<br />
Mach 4.5 to Sydney (shortest distance). Also depicted is<br />
the current reference trajectory c) for subsonic cruise in<br />
eastern direction with refueling stop in Abu Dhabi (second<br />
longest distance). Due to the significantly reduced flight<br />
times, the trajectories a) and b) with hypersonic / partly<br />
supersonic cruise would be subject to roughly 60 % lower<br />
integrated radiation doses compared with the reference<br />
mission c) during specific times in the solar cycle. This is<br />
the case even though partly longer distances at larger<br />
geographic latitudes are encountered, which are associated<br />
with enhanced radiation exposure.<br />
D~16,700 km<br />
Bering Strait<br />
a)<br />
Brussels<br />
b)<br />
Abu Dhabi<br />
c)<br />
Sydney<br />
D total ~ 5,160 km + 12,100 km = 17,260 km<br />
D~18,730 km