Titel: | Der gegenwärtige Stand der Motorluftschiffahrt. |
Autor: | Ansbert Vorreiter |
Fundstelle: | Band 324, Jahrgang 1909, S. 170 |
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Der gegenwärtige Stand der
Motorluftschiffahrt.
Von Ingenieur Ansbert
Vorreiter.
(Fortsetzung von S. 153 d. Bd.)
Der gegenwärtige Stand der Motorluftschiffahrt.
Monoplane.
Die einfachsten Drachenflieger sind die „Monoplane“
genannten Flugapparate, bei denen die Tragflächen in einer Ebene liegen, gewöhnlich
nur ein Paar, doch werden auch mehrere Paare von Flächen hintereinander angeordnet.
Außer den Tragflächen ist ein Höhensteuer vorhanden, doch sind bei einigen
Konstruktionen die Tragflächen drehbar, oder die Enden derselben sind beweglich, so
daß die Tragflächen selbst als Höhensteuer wirken.
Textabbildung Bd. 324, S. 170
Fig. 24 u. 25. Monoplan Santos-Dumont; A vorderes
Höhensteuer, B Tragflächen, D hinteres kombiniertes Höhen- u. Seitensteuer, F Stabilisierungsflächen, G Schraube, H Motor, K Führersitz, Q
Reservoir.
Textabbildung Bd. 324, S. 170
Fig. 26. Monoplan Santos-Dumont mit 2 Schrauben.
Santos-Dumont baute einen Monoplan, der hinter den einfachen Tragflächen an einer etwa 8 m langen
Bambusstange ein gemeinsames Höhen- und Seitensteuer trägt mit senkrechten und
wagerechten Flächen. Die Tragflächen sind in Form eines stumpfen V an der
Bambusstange befestigt, ihre äußeren Enden sind also etwas nach oben gerichtet,
wodurch die seitliche Stabilität verbessert wird. (Fig. 24–26.) Die Flächen haben eine Breite von 5 m, bei 2 m
Länge also nur etwa 10 qm Fläche. Der Drachenflieger ist aber auch der leichteste
bisher gebaute, da er nur 60 kg wiegt, wovon 24 kg auf den Motor kommen, der 20 PS
leisten soll. Der Motor hat 2 Zylinder, die sich gegenüberliegen und ist an dem
vorderen Ende der Bambusstange angebracht. Die Schraube mit 2 Flügeln von 1,5 m
macht auf der Motorwelle sitzend etwa 1500 Touren i.d. Minute. Um das
Gegendrehmoment aufzuheben, versuchte Santos-Dumont
auch 2 Schrauben, die im Verhältnis 1 zu 2 mittels Riemen in verschiedener
Drehrichtung angetrieben wurden, die Versuche fielen aber schlechter aus als bei
einer Schraube. Das Benzinreservoir, das nur etwa 1 Liter faßt, sitzt auf der
Bambusstange hinter dem Motor und wird der Brennstoff mittels Ueberdruck, der durch
einen Gummiball erzeugt wird, nach dem über dem Motor zwischen den Zylindern
befindlichen Vergaser gedrückt. Das Fahrgestell aus Stahlrohren hat 2 Räder vorn, 1
hinten. Auf einem leichten Ledersattel sitzt der Führer, die Füße finden auf einem
unter der Vorderachse angebrachten Drahtbügel ihren Stützpunkt. Mit diesem
einfachsten bisher gebauten Drachenflieger erreichte Santos-Dumont-Flüge von etwa ½ km.
Textabbildung Bd. 324, S. 170
Fig. 27. Monoplan von Mongin-Gastambide.
Aehnliche Drachenflieger konstruierten Comte de la Vaulx
und Mengin & Gastambide, letztere mit Unterstützung
des Hauptmanns Ferber. Während de la Vaulx keine guten Ergebnisse erzielte, gelang dem Monoplan von Mengin & Gastambide (Fig.
27) schon bei seinem ersten Versuch ein Flug von über 100 m, der Flieger
hatte aber keine gute seitliche Stabilität und überschlug sich, ohne jedoch den
Führer Boyer zu verletzen. Es war nämlich der Versuch
gemacht worden ohne Höhensteuer auszukommen, vielmehr sollte durch Regulierung der
Tourenzahl des Motors das Auf- und Absteigen erreicht werden. Dies gelang nicht und
so ist jetzt dieser Monoplan mit einem Höhensteuer ausgerüstet worden. Ferner sind
an den Enden der Tragflächen verstellbare Segel angebracht worden, um die seitliche
Stabilität zu erreichen. Will der Flieger z.B. nach links kippen, so wird das linke
Segel gesenkt, das rechte angehoben. Auf diese Weise drückt die Luft den Apparat
wieder- in die Horizontale. Das Verfahren erinnert an die verdrehbaren Tragflächen
der Gebrüder Wright. Auch Bleriot, der bisher die meisten Versuche mit Monoplanen gemacht hat,
benutzt diese Methode zur Erhaltung der seitlichen Stabilität, indem er entweder ein
Paar seiner Tragflächen drehbar macht oder nur deren Enden. Hinter den
Haupttragflächen ist beim Monoplan von Mengin &
Gastambide an einem etwa 5 m langen Schwanz eine 2te kleinere Fläche
angebracht, die unten eine Kielfläche trägt, hinter der das Seitensteuer sich
befindet. Das Anlaufgestell hat 4 Räder, 1 vorn, 2 in der Mitte und 1 hinten. Die
Räder sind um vertikale Zapfen schwingbar. Der 8 Zylinder Antoinette-Motor treibt direkt eine zweiflügelige Schraube an, die vor den
Tragflächen liegt. Der Motor soll 50 PS leisten. Ueber dem Motor ist das Reservoir
für das Kühlwasser und darüber das Benzin-Reservoir angeordnet. Ein Kühler ist nicht
vorhanden, so daß das Wasser verdampft, was in etwa 20 Minuten der Fall ist, länger
könnte der Gastambide also nicht fliegen. Flüge von
über i km sind mit dieser sehr einfachen und aussichtsreichen Konstruktion bereits
gelungen.
Textabbildung Bd. 324, S. 171
Fig. 28 Flugversuche von Bleriot auf dem Wasser.
Zu den Monoplanen im weiteren Sinne werden auch die Drachenflieger gezählt, welche 2
oder mehr Tragflächen in derselben Ebene haben. Das Prinzip dieser Konstruktion
rührt von Langley in Amerika her, der bereits 1894 ein
Modell seines Fliegers in der Breite von 4 m ausführte. Dieser Modellflieger wog
etwa 12 kg und war mit einem Motor ausgerüstet. Es war der erste durch Motor
getriebene 1,5 PS Flugapparat, der allerdings unbemannt flog. Die Leistung war sogar
sehr beachtenswert, denn der Modellflieger legte 1200 m in freiem Fluge zurück.
Später wurde ein solcher Drachenflieger im großen ausgeführt und die Versuche auf
dem Potomacfluß fortgesetzt, wobei der Apparat von einem Floß mit einem hohen
Abflug-Gerüst abflog. Die Versuche fielen jedoch namentlich infolge der Mängel des
Motors nicht gut aus.
Bald darauf konstruierte ganz selbständig Kress in Wien
einen ähnlichen Drachenflieger, der gegenüber dem Modell Langley verschiedene Verbesserungen aufwies. So legte Kress die vordere Tragfläche etwas höher als die
hintere und gab den Flächen eine geringe parabolische Krümmung.
Die kleineren Modelle von Kress flogen auch sehr gut,
dagegen hatte auch er große Schwierigkeiten mit dem Motor. Er versuchte Daimler-Automobilmotore, das Gewicht derselben war aber
damals f.d. PS noch etwa 12 kg; mit den Nebenapparaten, Brennstoff und Kühlwasser
wurde der Drachenflieger so schwer, daß er mit dem Führer sich nicht von dem See,
auf dessen Wasserfläche Kress die Versuche machte,
erheben konnte, sondern bei einer kurzen Kurve umschlug, wobei der Führer in
Lebensgefahr schwebte Es ist als sicher anzunehmen, daß der Flieger von Kress mit den heutigen leichten Motoren geflogen wäre.
Kress benutzte 2 Schrauben mit elastischen Flügeln,
die hinter den Tragflächen angeordnet wurden, während Langley die Schrauben zwischen die Tragflächen setzte. Höhen- und
Seitensteuer waren bei Kress ebenso wie bei Langley hinten angebracht. Ein Anfahrgestell mit Rädern
besaß der Drachenflieger von Kress nicht, da er vom
Wasser auffliegen sollte. Daher war der Körper als Boot ausgebildet. Bedauerlich
ist, daß Kress, der durch seine etwa 10jährigen
Versuche viele Erfahrungen besitzt, die Versuche unter Berücksichtigung der von Wright und den französischen Konstrukteuren gemachten
Erfahrungen, nicht fortsetzt. Bemerkt sei hierbei, daß die Versuche mit
Drachenfliegern über Wasserflächen alle fehlgeschlagen sind. Außer Kress und Langley machten
noch Bleriot und Voisin
Versuche auf dem Wasser, um die Gefahr beim Abstürzen zu verringern, kamen aber in
die Gefahr zu ertrinken. Es ist zu verwundern, daß noch kein Konstrukteur
Versuche über tiefen Schneefeldern machte; ohne die Gefahr des Ertrinkens ist dabei
wie bei Versuchen auf dem Wasser die Gefahr, Verletzungen beim Absturz zu erleiden,
sehr gemildert. Dazu käme noch der Vorteil, daß im Winter die Luft dichter und
schwerer ist, ihr Tragvermögen und der Wirkungsgrad der Treibschrauben also besser
sein muß. Bei luftgekühlten Motoren, in geringerem Grade auch bei wassergekühlten,
käme noch der Vorteil hinzu, daß ein Versagen des Motors durch Ueberhitzung weniger
schnell eintreten kann. Gegen die Kälte kann sich der Flieger ebenso gut wie der
Autofahrer schützen.
Textabbildung Bd. 324, S. 171
Fig. 29 u. 30. Monoplan Bleriot; B, B1 Tragflächen, D,
D1 Schwanzflächen, gleichzeitig
Höhensteuer und Seitenstabilität.
Die meisten Versuche mit Drachenfliegern nach dem Langley-Typ hat bisher Bleriot in Paris
gemacht, er hat auch schließlich Erfolge erzielt. Auch Bleriot versuchte zuerst Drachenflieger nach dem Chanute-Type und zwar als erster in Frankreich, ohne jedoch damit Erfolge
zu erzielen, vielleicht deshalb, weil er die Versuche auf dem Wasser begann, auf dem
es unmöglich ist, die für Drachenflieger notwendige Anlaufgeschwindigkeit zu
erzielen (Fig. 28). Alle bisher wirklich geflogenen
Drachenflieger haben eine Anlaufgeschwindigkeit von 50 bis 60 km i.d. St., das ist
eine Geschwindigkeit, die kaum die schnellsten Kennbote erzielen. Bleriot sah bald ein, daß die Verhältnisse auf dem
Wasser für den Drachenflieger ungünstig sind und auch durchaus nicht ungefährlich,
denn Voisin, der für Bleriot die Apparate baute und als geübter Gleitflieger die ersten
Versuche machte, wäre beinahe ertrunken, indem ein Drachenflieger, statt
aufzufliegen, umschlug. Jedoch auch auf festem Boden hatte Bleriot zunächst geringe Erfolge und Santos-Dumont, der erst nach Bleriot mit dem
Drachenflieger begonnen hatte, kam ihm zuvor. Die ersten Apparate (Bleriot hat im ganzen schon 10 Monoplane und 1 Biplan
gebaut) waren in der Flugrichtung nicht genügend stabil. Bleriot baute sie daher immer länger, eine
Entwickelung, die wir auch bei anderen Konstrukteuren sehen. Nachdem Bleriot mit geringem Erfolge nach dem Doppeldecker
einen einfachen Monoplan gebaut hatte, versuchte er einen Langley-Typ, bei dem die Enden der vorderen Tragflächen drehbar waren, um
als Höhensteuer zu dienen. Mit diesem Flieger flog er bis etwa 150 m, hatte aber
mehrmals beim Landen das Mißgeschick, daß ihm die Schraube oder die Anlaufräder
brachen, auch die Tragflächen wurden öfter beschädig und Bleriot trug einige leichte Verletzungen davon.
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Fig. 31 u. 32. Monoplan Farman; B, C, D
Tragflächen, E, F Schwanzflächen, letztere
Höhensteuer, G Schraube, H Motor, L Lenkrad, P Seitensteuer.
Mit dem verbesserten Apparat erreichte Bleriot wohl
Flüge bis etwa 190 m, aber fast bei jedem Versuche brach beim Landen das Fahrgestell
oder ein anderer Teil des Fliegers. Durch sein Mißgeschick ließ sich Bleriot nicht hindern und baute unter Berücksichtigung
der mit den ersten Fliegern gemachten Erfahrungen wieder einen neuen Langley-Flieger, seinen siebenten Drachenflieger
überhaupt. Mit diesem Flieger gelangen Flüge über 400 m, aber schon beim ersten Flug
hatte Bleriot das Mißgeschick, daß einige der
Spanndrähte der Tragflächen rissen, wodurch sich der Flieger überschlug und stark
beschädigt wurde. Bleriot selbst, der unter den Apparat
zu liegen kam, wurde wunderbarerweise nicht verletzt. Da dieser von Bleriot nach dem Langley-Typ gebaute Flieger sehr vielversprechend ist und auch unter
Berücksichtigung der Theorien über den Luftwiderstand usw. und nach genauen
Berechnungen konstruiert wurde, soll er an Hand der Darstellung (Fig. 29–30) näher beschrieben
werden. Die vorderen Tragflächen sind sehr breit, die hinteren, welche auch einzeln
um ihre Längsachse drehbar sind, um als Höhensteuer und zur Erhaltung der
Seitenstabilität an jede dieser Flächen zu dienen, sind erheblich schmäler.
Tragflächen sowohl als der Körper des Fliegers sind mit lackiertem Pergamentpapier
überzogen. Das Gerippe für den Körper ist aus Holz, das für die Tragflächen aus Holz
und Alluminiumblech hergestellt., Die Tragflächen sind leicht abnehmbar und werden
durch Drähte verspannt, die an einem unter dem Körper befestigten Winkelträger
angreifen. Die Tragflächen sind in der Zeichnung an der unteren Kante des Körpers
befestigt, der Schwerpunkt des ganzen Apparates liegt daher sehr hoch. Bleriot versuchte es auch mit höheren Lagen der
Tragflächen. Die vornsitzende Schraube wird von einem 50 PS Antoinette-Motor direkt mit etwa 1200 Touren
angetrieben.
Auch Farman hat trotz seines großen Erfolges mit seinem
Biplan einen Monoplan konstruiert, der sich durch die
Anordnung der Tragflächen an die Drachenflieger von Kress und Langley anlehnt. Wie diese ordnet
Farman mehrere Tragflächen hintereinander an, und
zwar wie Kress treppenartig, so daß die erste Fläche
höher angeordnet ist und jede folgende etwas tiefer steht. Vorn sind 3 Paar größere,
hinten 2 Paar kleinere Tragflächen an einem langen spindelförmigen Körper befestigt.
Dieser Körper ist 14 m lang, also länger als alle bisher gebauten Drachenflieger.
Die Stabilität in der Flugrichtung dürfte daher eine sehr gute sein. Die Stabilität
gegen das seitliche Schlingern soll dadurch erreicht werden, daß die Enden der
Tragflächen nach oben gerichtet sind, wie beim Santos-Dumont No. 19. Der Flächeninhalt ist verhältnismäßig gering, etwa
24 qm, während Farmans Doppeldecker 45 qm hat. (Fig. 31 u. 32.) Infolge des
langen Gerüstes ist das Gewicht des neuen Farman-Fliegers weit größer als das des Farman I
und dürfte bemannt etwa 600 kg betragen. Bei der geringen Fläche müßte daher die
Anlaufgegeschwindigkeit weit größer als bei den bisher erprobten Drachenfliegern
sein, die bei einer Geschwindigkeit von 12 bis 14 m aufsteigen; der neue Farman wird erst bei etwa 20 m i.d. Sekunde aufsteigen
können, demnach aber eine Stundengeschwindigkeit von 75 km erreichen. Hierzu ist ein
Motor von etwa 50 bis 60 PS erforderlich, da der Luftwiderstand eines Monoplans
geringer ist als der eines Doppeldeckers. Der Biplan Farman
I erreichte mit einem Motor von nominell 50 PS, der aber nur etwa 40 PS
beim Fliegen leistete, eine Stundengeschwindigkeit von 60 bis 65 km. Wie bei fast
allen Monoplanen ist beim neuen Farman die
Treibschraube vorn angebracht; ihr Durchmesser ist 2,5 m, die Steigung 1,25 m. Da
die Tragflächen nicht sehr breit sind, konnte auf die Verspannung mittels Drähten
verzichtet werden, vielmehr wird die Festigkeit derselben gegen Biegung dadurch
erreicht, daß die gekrümmten Holzleisten, über welche der Stoff (Continentalstoff)
gespannt ist, auf Stahlrohre aufgereiht sind. Diese Rohre sind in den
Befestigungsmuffen am Gestell drehbar, so, daß man die Tragflächen in den
günstigsten Winkel einstellen kann. Die hinterste Fläche bleibt drehbar, da diese
Fläche als Höhensteuer wirken soll. Zu diesem Zwecke ist die Welle des Steuerrades
achsial verschiebbar, in gleicher weise wie bei dem Biplan Farmans. Durch die Drehung des Steuerrades wird das Seitensteuer betätigt.
Es ist am Ende des Körpers oben hinter einer Kielfläche angebracht und besteht aus
einem mit Stoff überzogenen Holzrahmen. Der Körper ist ebenfalls aus Holzleisten
zusammengesetzt, die Leisten sind mittels Winkelstücken aus Alluminium verbunden und
durch Stahldrähte verspannt. Das Fahrgestell zum Anlauf ist in der beim ersten Farman bewährten Weise mit 3, um vertikale Zapfen
einstellbaren Rädern konstruiert. Vorn sind 2, hinten ein Rad angeordnet. Die Räder
sitzen an einem federnden Gestell aus Stahlrohren und sind mit Pneumatikreifen
versehen.
Zum Antrieb der Schraube soll der neue Spezial-Motor für Flugapparate eingebaut
werden, den die bekannte Automobil-Fabrik Renault-Frères konstruiert hat. Dieser Motor hat 8 luftgekühlte Zylinder,
die in V Form angeordnet sind. Bei einer Bohrung von 90 mm und 120 mm Hub leistet
der Motor 50 PS.
Durch die Erfolge der Gebrüder Wright, Belagrange
und Farman mit ihren Biplanen ist der Monoplan
etwas in den Hintergrund gedrängt worden, es ist aber anzunehmen, daß schließlich
namentlich in der Geschwindigkeit der Monoplan sich als überlegen erweisen wird, wie
dies schon Kress in Wien vor mehreren Jahren behauptet
hat.
(Fortsetzung folgt.)