Es gibt im Baidu Tieba eine diesbezügliche Diskussion, also habe ich einmal die Unterlagen nachgeschlagen. Die ursprüngliche Frage lautete: „Warum zeigt das Triebwerks-Informationspanel die umgerechnete OAT nicht an, sondern die TAT? Wozu dienen jeweils genau?“

1 Definition TAT (Total Temperature) Gesamttemperatur SAT (Static Air Temperature) Statische Lufttemperatur OAT (Outside Air Temperature) Außenlufttemperatur

2 Die Beziehung zwischen TAT und Druck Gemäß den Informationen in Wikipedia ist die Gesamttemperatur (auch Stagnationstemperatur oder Rücktemperatur genannt) ein mit der Aerodynamik verknüpfter Begriff. Eine strömende Flüssigkeit besitzt einen bestimmten Druck, eine Temperatur, eine Dichte, eine Geschwindigkeit und eine Mach-Zahl. Wenn ein Fluid durch einen adiabatischen Prozess vollständig zur Ruhe gebracht werden kann, wird seine kinetische Energie in innere Energie umgewandelt, was sich in Druck, Temperatur und Dichte niederschlägt. Die zu diesem Zeitpunkt herrschende Temperatur ist die Gesamttemperatur. Ein praktisches Beispiel ist ein Flugzeug: Das Pitotrohr misst an der Frontspitze die Gesamttemperatur und den Gesamtdruck.

Die adiabatische Kompression tritt auf, wenn der Luftdruck steigt; in diesem Fall steigt auch die Temperatur der Gase. Wenn man zum Beispiel einen Fahrradreifen aufpumpt, kann man spüren, dass die Luftpumpe heiß wird, genau weil der Luftdruck so schnell steigt, dass der Vorgang als adiabatisch betrachtet werden kann; die Wärme kann nicht entweichen, weshalb die Temperatur steigt. Dieselmotoren nutzen im Kompressionstakt genau das Prinzip der adiabatischen Kompression, um das Gemisch in der Brennkammer zu zünden.

Die adiabatische Expansion tritt auf, wenn der Luftdruck sinkt; in diesem Fall sinkt auch die Gastemperatur. Wenn man zum Beispiel Luft aus einem Reifen lässt, kann man deutlich spüren, dass die entweichende Luft relativ kühl ist, genau weil der Luftdruck so schnell sinkt, dass der Vorgang als adiabatisch betrachtet werden kann; die innere Energie des Gases wird in mechanische Energie umgewandelt, die Temperatur sinkt.

3 TAT eines Flugzeugs im Hochgeschwindigkeitsflug

Laut der Erläuterung in diesem Blog eines japanischen Piloten ist die vom Pitotrohr gemessene TAT aufgrund der adiabatischen Kompression durch den auf die Zelle wirkenden Luftdruck deutlich höher als die SAT oder OAT (die tatsächliche Außentemperatur). Beispielsweise liegt die TAT bei einer Reisegeschwindigkeit von Mach 0,8 etwa 30 °C über der SAT.

Der Gefrierpunkt des von Fluglinien typischerweise verwendeten Kerosins liegt bei etwa -46 °C. Selbst wenn die externe Temperatur (SAT) -71 °C beträgt, liegt die TAT bei -41 °C. Daher gefriert der Kraftstoff unter diesen Temperaturbedingungen nicht, und der Flug ist sicher.

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