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Zwischen Evolution und Revolution

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Philipp Hassinger

2. Eine Werkstoffgeschichte der Luftfahrt bis zum Ersten Weltkrieg

Texte intégral

2.1 Die Anfänge der Luftfahrt

  • 70 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow, Ludwig: Ein Jahrhundert Flugzeuge (...)

1Der Traum vom Fliegen ist wohl so alt wie die Menschheit selbst. Schon früh versuchten Menschen mit selbstgebauten Flügeln den Vogelflug nachzuahmen. Nach der griechischen Mythologie sammelten der griechische Baumeister Dädalus und sein Sohn Ikarus Vogelfedern, verknüpften sie und verbanden die Kiele mit Wachs. Mit je zwei auf diese Weise hergestellten Flügelpaaren, mit Tragbändern an den Armen befestigt, erhoben sie sich, der Sage nach, wie die Vögel in die Luft und flogen übers Meer, wobei das nicht hitzebeständige Wachs dem zu nahe zur Sonne fliegenden Ikarus zum Verhängnis wurde;70 ein frühes Beispiel für ein Flugzeug-Baumaterial, das an Witterungseinflüssen scheiterte.

  • 71 Wissmann 1975. Seite 230.
  • 72 Da Vinci, Leonardo (* 15.4.1452 in Anchiano; 2.5.1519 in Amboise).
  • 73 Lilienthal, Karl Wilhelm Otto (* 23.5.1848 in Anklam, Pommern; 10.8.1896 in Berlin).
  • 74 Wright, Orville (* 19.8.1871 in Dayton, Ohio; 30.1.1948) und Wright, Wilbur (* 16.4.1867 in Melvi (...)

2Ballone ermöglichten schon im 18. Jahrhundert den Menschenflug. Konstruktionen, die „schwerer als Luft“ waren, also durch den dynamischen Auftrieb einer Fläche flogen, schafften erst im 19. Jahrhundert den Menschen wenigstens durch die Luft gleiten zu lassen. Der Motorflug, zu dem gehört, dass der Start mit eigener Kraft, ohne Verwendung geneigter Ebenen oder Katapulte, erfolgen kann, die Flughöhe beibehalten und das Flugzeug vom Piloten mittels der Steuerung einwandfrei beherrscht wird71, war erst nach der Verfügbarkeit leichter Verbrennungsmotoren möglich. Die wichtigsten Zäsuren der Fluggeschichte bis zum Erscheinen des Ganzmetallflugzeugs sind das Wirken Da Vincis72, die Forschungen und Konstruktionen Lilienthals73 und das erste Motorflugzeug der Gebrüder Wright74 und so wird auch bei dieser Werkstoffgeschichte auf diese Zäsuren besonders eingegangen.

3Bis zum Wirken da Vincis am Ende des Mittelalters war die Herangehensweise an die Konstruktion von Fluggeräten, die den Menschenflug ermöglichen sollten, überaus rudimentär. Fehlendes technisches Verständnis und die fehlenden technischen Fähigkeiten der frühen Flugapparatkonstrukteure verhinderten Erfolge im Bereich des Menschenfluges. Man versuchte den Vogelflug zu kopieren, scheiterte aber an der praktischen Umsetzung, auch weil man die komplexen physikalischen Gesetze der Aerodynamik nicht erkannte oder verstand.

  • 75 Crouch 2003. Seite 27.
  • 76 Laurenza, Domenico: Leonardo on Flight. Baltimore 2004. Seite 70.

4„Leonardo da Vinci seems to have been the first person to honestly believe that mechanical flight was possible and would be achieved through careful observation, the study of the basic physical principles underlying flight in nature, and a rational attempt to imagine artificial flying machines based on those principles.“75 Auch Da Vincis Intention war, die Natur zu kopieren oder zu imitieren: „Leonardo‘s concept of human flight strongly imitates nature. He observes nature in order to re-create it, just as he does for painting. Simply being able to fly is not enough; the goal is to re-create, in form and function, a machine with the same characteristics as creatures who fly naturally, like the birds. At least from this point of view, today‘s modern, engine-driven flight would have certainly disillusioned Leonardo.“76

  • 77 Vgl. ebenda 2004. Seite 17.
  • 78 Wissmann 1975. Seite 42.

5Als Vorbild nahm er neben dem Vogel auch Insekten und Fledermäuse.77 Da Vinci glaubte, dass sich der federfreie Fledermausflügel einfacher nachbilden ließe als der Vogelflügel.78 Seine Konstruktionen blieben meist theoretischer, skizzenhafter Natur:

  • 79 Laurenza 2004. Seite 54.

„Problems relating to the entirety of the wing structure, or proposing a completed machine, are not addressed by Leonardo in these studies. In some of the drawings the flying machine is indeed fully sketched out, but these say little from a structural and design point of view.“79

  • 80 Mischgewebe aus Baumwolle auf Leinenkette.
  • 81 leinwandbindiges Gewebe aus Seide.
  • 82 Wissmann 1975. Seite 42.

6Zur Konstruktion des Flügels wollte er Fichtenholz, das faserig und leicht ist, Barchent80, auf das Federn festgeklebt sind, gestärkten Taft81 und Pappe verwenden.82 Diese Materialien legen die Vermutung nahe, dass da Vinci bereits bestrebt war, das Gewicht des Fluggeräts möglichst gering zu halten.

7Seine Fluggeräte basierten auf der menschlichen Muskelkraft. Der Flieger sollte ähnlich einem Vogel die Flügel schlagen, um zu fliegen. Der Flügelschlag wurde bis weit in das 19. Jahrhundert als einzig mögliche Antriebsform betrachtet. Mit dem Segelflug befasste sich Da Vinci ebenso wie mit Fallschirmen und Hubschrauben. Hier sah er die Verwendung von mit Stärkekleister abgedichteter Leinwand vor.

  • 83 Laurenza 2004. Seite 92.

8Da Vincis empirische, methodische und sehr theorielastige Vorgehensweise stellen eine erste wichtige Zäsur in der frühen Luftfahrtgeschichte dar. Über die Wichtigkeit der Forschung im Gegensatz zur Praxis äußerte sich Da Vinci wie folgt: „Those who are enamoured of practise without science are like the helmsman who navigates without rudder and compass, never certain where he goes.“83 Seine Entwürfe und auch die von ihm verwendeten Materialien waren für die folgenden Jahrhunderte richtungweisend und inspirierend, beispielsweise für Lilienthal.

  • 84 Beispiele aus: Wissmann 1975. Seiten 49, 55.
  • 85 Gordon 2003. Seite 130.

9Auch in den folgenden Jahrhunderten glaubte man, dass der Mensch nur durch seine eigene Muskelkraft fliegen könne. Bei den verwendeten Materialien kann man die angestrebte Kopie des Vogelflugs erkennen, denn Federn wurden beispielsweise oft verwendet. So benutzte der Mönch Caspar Mohr aus dem Kloster Schussenried in Württemberg im Jahre 1600 Flügel aus Gänsefedern und Treibschnüren. 1729 verwendete der Schmied Grosa für seine Flügel Draht und Vogelfedern. An Armen und Beinen befestigte er zusätzlich Federn von Habicht und Möwe. 1766 ließ sich der holländische Drechsler Adrian Baartjen Adlerfedern aus den Karpaten anliefern, um aus diesen seine Flügel zu fertigen. Und auch Abbé Desforges benutzte für sein Fluggerät 1772 Vogelfedern.84 Vom biologischen und aerodynamischen Standpunkt aus betrachtet sind Federn durchaus auch ein sehr guter Werkstoff: „There are, no doubt, aerodynamic advantages in using feathers, since their employment extends the choice of outside shapes which the animal can make use of. For one thing, 'thick' wing-sections have often better aerodynamic efficiencies than the thin ones which result from membranes. It is easy to get an efficient 'thick' section by padding out the wing profile with feathers at the cost of very little weight increase. Furthermore, feathers are better adapted than skin and bone for providing anti-stalling devices such as 'slots' and 'flaps'.“85

10Fluggeräte wurden aber auch mit Leder, Papier oder Stoff bespannt.

111765 erbat Melchior Bauer bei seinem preußischen König Friedrich II finanzielle Mittel für ein Fluggerät, das über die bloße Verwendung von Federn weit hinausging:

  • 86 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seite 98.

„Und so sieht der Wagen von vornen zu, deßgleichen auch von hinden. Wo die 1 stehet, das sind des Himmels [Tragflächen] Steifendräte, welche beim Kreutzen mit Hänfenöhren, die gleich mit eingebunden werden, wenn man die zusammengefügten Rüppen [Rippen] umbindet, daß also die Steifendräte darinne unten und oben befestigt werden können, 2. die Flügel, 3. die Himmelsseulen, welche gleich sind zwey Mastbäumen, die also den ganzen Himmel steif und ausgebreitet halten können, 4. der Himmel [...] der flache Himmel, welcher also siehet: Wo die 1 stehet, ist schwacher Draht, 2. Holtz, 3. der hintere Ort oder Schwantz, 4. das sogenannte Rückrad, weil daran der Schantz und die langen und die kurtzen Himmelsrippen sind [...] ferner vom Bauen: Es wird aber das Holtz zu dem Wagenbau auß solchen Dännen, Fichten und Küfern mit Keilen gespält, welche Bäume aber gantz mager erwachsen, keine schädlichen Äste, krümmen noch wedischen Wuchs haben dürfen [...].“86

  • 87 Gepfeilte Tragflächen verringern bei hohen Fluggeschwindigkeiten den Luftwiderstand des Flugzeugs, (...)

12Bemerkenswert an Bauers Fluggerät ist die Beschreibung der geforderten Holzqualität und dass er bereits gepfeilte Flügel vorsah.87

  • 88 Hirschei, Ernst Heinrich; Prem, Horst; Madelung, Gero: Aeronautical Research in Germany. From Lilie (...)

13All diese Versuche scheiterten und führten nicht zum Fliegen, sondern zu mehr oder weniger dramatischen Unfällen: „[...] they all failed because of the lack of knowledge concerning the nature of the lift-generating air forces.“88

  • 89 Schwipps, Werner: Schwerer als Luft. Die Frühzeit der Flugtechnik in Deutschland. Koblenz 1984. Sei (...)
  • 90 Wissmann 1979. Seite 59. Eine Masse von 1 kg erfährt im Mittel auf der Erde in Meereshöhe die Gewic (...)
  • 91 Kurz, Eugen: Albrecht Ludwig Berblinger, der Schneider von Ulm. Ein geschichtliches Lebensbild. In: (...)

14Im Jahre 1807 entwickelte der Wiener Uhrmacher Jakob Degen einen Flügelapparat mit einer Spannweite von 6,7 Metern und einem Gewicht von nur neun Kilogramm (kg). Um dieses geringe Gewicht zu erreichen, verbaute er Bambus, Schilfrohr, Bindfaden und gefirnisstes Pergamentpapier.89 Mit Hilfe eines Gegengewichts schaffte er durch Flügelschläge immerhin einen Auftrieb von 43,7 Kilopond (kp).90 Später verwendete Degen auch Seidenstoff für die Bespannung.91

  • 92 Henson, William Samuel (* 03.05.1812 wahrscheinlich in Chard, Somerset, England; † 1888 in Newark, (...)
  • 93 Stringfellow.John (* 1799 in Sheffield; 13.12.1883 in London).
  • 94 Cayley, Sir George (* 27.12.1773 in Scarborough, Yorkshire; 15.12.1857 in Brompton).
  • 95 Flight vom 24.04.1909. Seite 240.

15Das 19. Jahrhundert brachte der Luftfahrt vor allem die Dampfmaschine und die sich langsam durchsetzende Einsicht, dass eine solche oder ähnliche Kraftmaschine zuverlässiger und kraftvoller war als die menschliche Muskelkraft. Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts konzentrierten sich die Bemühungen darauf, einen genügend leichten Motor zu entwickeln (geringes Masse-Leistungs-Verhältnis). So konzipierte William Henson92 zusammen mit John Stringfellow93 im Jahre 1842, basierend auf den Erkenntnissen von Sir George Cayley94, ein Flugzeug, das mit Dampfmaschine und Luftschrauben angetrieben wurde: „The model consists of an extended surface or aeroplane of oiled silk, or canvas stretched upon a bamboo frame made rigid by trussing, both above and below. A car is attached to the under side of the aeroplane to contain the steam engine, passengers, &c.“95

  • 96 Wissmann 1979. Seite 205.

16Ein Motor machte das Fluggerät aber auch schwerer und so mussten für den Zellenbau stabilere Werkstoffe verwendet werden. 1857 meldeten die französischen Brüder Felix und Louis du Temple ein Patent für ein Motorflugmodell an. Sie wollten bereits einen sechs Pferdestärken (PS) starken Motor verwenden. Ein weiteres Novum war, dass dieser Motor eine Luftschraube antreiben sollte. Die Flugmasse sollte eine Tonne betragen, was auch im Zellenbau neue Materialien erforderte. Stahlrohre mit Holzleisten sollten zur Anwendung kommen und es wurde bereits Aluminium als Baumaterial vorgeschlagen!96 Hauptsächlich wegen des hohen Gewichts und der zu geringen Leistung dieser ersten Flugzeugmotoren waren all diese Versuche zum Scheitern verurteilt. Was benötigt wurde, war ein leichter, aber sehr starker Motor.

  • 97 Crouch 2003. Seite 45.

17Auf anderem Gebiet gab es aber Fortschritte: Im Bereich der Aerodynamik und des Gleitflugs wurden wichtige Erkenntnisse gemacht: „Gliding flight offered a direct approach to aeronautical problem solving, [...]“97. In England erzielte George Cayley bereits wichtige Fortschritte. So entdeckte er beispielsweise vor Lilienthal die aerodynamischen Vorteile einer gewölbten Tragfläche und leistete so wichtige theoretische Vorarbeit. In Deutschland wurden unabhängig von Cayley ebenfalls wichtige aerodynamische Gesetzmäßigkeiten entdeckt. Diese Erkenntnisse sind hier unweigerlich mit einem Namen verbunden: Otto Lilienthal.

  • 98 Schwipps 1984. Seite 19.
  • 99 Howard, Frank; Gunston, Bill: The Conquest of the Air. New York 1972. Seite 38.

18Um es mit den Worten Werner Schwipps zu sagen: „Mit Otto Lilienthal beginnt die Zeit der wissenschaftlichen Erforschung des Flugproblems und der planmäßigen Entwicklung der Flugtechnik.“98 Und auch Howard und Gunston weisen Lilienthal eine besondere Rolle in der Luftfahrtgeschichte zu: „In Otto Lilienthal we find one of those men to whom progress in aviation has been beholden for its greatest advances; a man who combined technical knowledge with structural skill, inspiration and great physical courage. He not only thought and designed, not only studied the words of the theorists, he also built and tested.“99

  • 100 Vgl.: Lilienthal, Otto: Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst. Berlin 1889.
  • 101 Vgl.: Schwipps 1984. Seite 20.

19Seine größte Entdeckung (mit seinem Bruder Gustav zusammen), die er durch jahrelange Reihenmessungen über den Luftwiderstand an ebenen und unterschiedlich gewölbten Flächen unter verschiedenen Anstellwinkeln machte, war die hohe Tragfähigkeit der schwach gewölbten Tragfläche. Er entdeckte aber auch wichtige Gesetzmäßigkeiten der Flächenbelastung und publizierte die Ergebnisse schließlich in seinem Buch „Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst“100, das in der damaligen wissenschaftlichen Welt einige Beachtung fand. Anfangs experimentierten die Brüder ebenfalls mit einem Flügelschlagapparat, ließen davon jedoch ab, als Otto Lilienthal erkannte, dass ein Vogel immer mit großer Geschwindigkeit vorwärts fliegt und folglich das mechanische Nachahmen des Auffliegens der Vögel keine Zukunft hat.101 Daraufhin widmete sich Lilienthal dem Gleitflug. Erst später griff er den Flügelschlagapparat wieder auf.

  • 102 Wassermann, Michael: Otto Lilienthal. Biographien hervorragender Naturwissenschaftler, Techniker un (...)
  • 103 Schwipps 1984. Seite 21.
  • 104 Seifert, Karl-Dieter; Wassermann, Dr. Michael: Otto Lilienthal. Leben und Werk. Eine Biographie. Ha (...)

20Als Junge verwendete Lilienthal für seine Konstruktionen Holzleisten aus Buche und Palisander und auf Leinwand aufgenähte Gänseschwungfedern.102 Er probierte verschiedene Materialien für seine Gleiter aus, um die Zweckmäßigsten zu finden: massives Holz, Messingblech, Weidenruten mit Papierbespannung. Er kam zu dem Ergebnis, dass Weidenruten mit leichter Stoffbespannung am besten geeignet waren.103 Seinen ersten Gleiter baute er daher: „aus Weidenholz und wiegt achtzehn Kilogramm. Zwei stärkere Ruten laufen von den Flügelwurzeln zu den Spitzen, schwächere befestigt er quer dazu. Sie sind mit Shirting, einem englischen Baumwollgewebe, bespannt und mit Lack überzogen.104

  • 105 Vgl. ebenda.
  • 106 Vgl. Wissmann 1975. Seite 263.

21Als er die Apparate zusammenlegbar konstruierte, wurde das Gewebe in Wachs getränkt, anstatt mit Lack überzogen.105 Lilienthals Konstruktionen hatten einen Prellbügel aus Weidenholz, der den Piloten bei Abstürzen schützen sollte. Offenbar war dieser Bügel nicht montiert106 als sich Lilienthal am 9. August 1896 bei einem Absturz schwer verletzte und am darauf folgenden Tag verstarb.

22Vier Jahre vorher, am 8. November 1892 beschrieb Lilienthal gegenüber einem Zeitgenossen einen Flugapparat detaillierter:

  • 107 Kollodium ist ein zähflüssige Lösung aus Kollodiumwolle (nitrierte Cellulose, die man z.B. durch Ei (...)
  • 108 Lilienthal, Otto: Brief an Sigmund Strauss vom 8. November 1892. Technisches Museum Wien.

„[...] Die starken Ruten bestehen aus 25 - 35 mm dicken Weidenholztrieben, die nach den Spitzen zu auf ca. 15 mm Stärke auslaufen und wenn sie nicht in einer Länge zu haben sind, zusammengesetzt werden müssen. Die dünneren Querruthen werden 10 - 14 mm stark. Die punktierten Linien sind verzinkter Eisendraht von 2 mm Dicke. [...] Das Fluggerüst wird mit dünnem aber dichtem Shirting überspannt und zwar durch Aufleimen. Die Leimstellen sind nachträglich mit Collodiumanstrich107 wasserdicht zu machen. [...] Die Hinterkante der Flügel wird durch eine 1,5 mm starke Schnur gebildet, um welche das Zeug herumzukleben ist. Das Weidenholz erhalten Sie bei den Lieferanten der Korbmacher. Die größte Ruthe [...] mache ich immer aus Bambus, das über einer Flamme vorgewärmt sich leicht biegt. Auch die übrigen Ruthen lassen sich aus Bambus herstellen, was für sie vielleicht noch einfacher ist, da die Behandlung des Weidenholzes etwas Übung erfordert. Bambus besitzt aber nicht die Zähigkeit des Weidenholzes. Alles Übrige muß ich Ihrem praktischen Sinn überlassen und rathe Ihnen nur frisch drauf los zu bauen. Übertriebene Sorgfalt ist nicht angebracht. Die ersten Apparate gehen doch bei den Proben bald entzwei.“108

23So sehr sich Lilienthal auf seine Empirie verließ, was seine Gleitapparate betraf, so sehr forderte er auch das praktische Versuchen der Apparate. Dies war auch deshalb von Nöten, da man die Lilienthalgleiter durch Gewichtsverlagerung steuerte, was einige Erfahrung voraussetze. Der letzte Satz des Zitats ist hinsichtlich der verwendeten Baumaterialien interessant, weil er nahe legt, dass es Lilienthal auch wichtig gewesen sein dürfte, eher kostengünstige Materialien zu verwenden.

  • 109 Schwipps 1984. Seite 22.

24Die Form der Flügel, die denen von Fledermäusen ähneln109, lässt vermuten, dass sich Lilienthal auch von da Vincis Studien inspirieren ließ.

25Lilienthal erforschte später auch die Doppeldeckeranordnung der Flügel und einen motorgetriebenen Flügelschlagapparat.

  • 110 Prandtl, Ludwig (* 4.2.1875in Freising; † 15.8.1953 in Göttingen).
  • 111 Schmitt, Günter; Schwipps, Werner: Pioniere der frühen Luftfahrt. Bindlach 1995. Seite 195.

26Zusammenfassend ist zu sagen, dass Lilienthals Erkenntnisse auf dem Gebiet der Aerodynamik nicht hoch genug zu schätzen sind. Der Aerodynamiker Ludwig Prandtl110 meinte später, die von Lilienthal erreichte Güte der Messungen hätte erst durch moderne Arbeiten im Windkanal überboten werden können.111

  • 112 Vgl. Wissmann 1979. Seiten 257 - 263; Schwipps 1984. Seiten 19 - 24.

27Das Flugzeug ist nicht nach den Vorbildern aus der Natur entstanden. Zwar widmete Otto Lilienthal den Großteil seiner systematischen Arbeit dem Nachempfinden des Vogelflugs, seine Leistung bestand jedoch gerade darin, das kaum zu erfassende Problem des Flügelschlags zu vernachlässigen und die Komplexität des Vogelflugs auf das Verhalten von starren Tragflächen einzugrenzen.112

  • 113 Etrich, Ignaz „Igo“ (* 25.12.1879 in Ober Altstadt, Österreich-Ungarn (Böhmen); † 4.2.1967 in Salzb (...)
  • 114 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seite 99.

28Igo Etrich113 entwickelte zwischen 1903 und 1908 ebenfalls einen Gleitflieger, dessen natürliches Vorbild der „Zanonia macrocarpa“-Samen war: „Als Baumaterial für die Träger und Rippen des Tragdecks wurde Bambus benutzt. Etrich verwandte dieses Material jedoch nicht etwa in seinem natürlich Zustande, sondern spaltete aus den äußeren harten und festen Teilen der Bambusrohre im Querschnitt dreikantige Stäbchen, wobei eine Seite dieser Stäbchen von der harten Rinde der Rohre gebildet wurde und fügte darauf mehrere derselben mit den Spaltflächen aneinander, so daß er einen im Querschnitt polygonalen, meist sechseckigen Stab erhielt [...].“114

29Da die wichtigsten aerodynamischen Erkenntnisse für den Menschenflug mit Lilienthal erreicht waren und sich gezeigt hatte, dass die menschliche Muskelkraft als Kraftquelle nicht ausreichte, wurde in den folgenden Jahren das (Er)Finden eines flugtauglichen Hochleistungsmotors zur Vorraussetzung für das Fliegen aus eigener Kraft.

  • 115 Hallion 2003. Seite 198.

„Early in the Roman Empire, technicians could have cut, framed, and assembled the basic structure of a wood-and-fabric airplane, and had they possessed the Wrights' insight, could have flown and controlled it - but a 'prime mover' required the high- temperature materials, fuels, propeller design, and engines of the late Industrial Revolution.“115

  • 116 Otto, Nicolaus August (* 10.6.1832 in Holzhausen an der Haide/Taunus; † 26.1.1891 in Köln). Mokyr s (...)
  • 117 Langen, Karl Eugen (* 9.10.1833 in Köln; † 2.10.1895 bei Elsdorf/Rheinland).
  • 118 Daimler, Gottlieb Wilhelm (* 17.3.1834 in Schorndorf; † 6.3.1900 in Canstatt).
  • 119 Vgl. Wissmann 1975. Seite 272, 273.
  • 120 Vgl. Mokyr. 1990. Seite 123.

30Nicolaus August Otto116 und Eugen Langen117 entwickelten 1877 das Viertaktverfahren. Diese neue Technik basierte auf der Vergasung der Treibstoffe und war viel Platz sparender als die herkömmlichen Motoren. Gottlieb Daimler118 entwickelte ein neues Zündverfahren und sorgte so dafür, dass die neuen Motoren auch die zum Fliegen nötige Antriebskraft bereitstellten.119 Auch auf das Flugzeug trifft hier zu, was Mokyr über den Telegraphen und die Eisenbahn schrieb: Es war eine typische Erfindung des 19. Jahrhunderts, die aus einer Kombination von verschiedenen technischen Erfindungen, im Fall des Motorflugzeugs Segelflugzeug und Verbrennungsmotor, resultierte.120

  • 121 Anstatt mit Steuerungsklappen wurden Flugzeuge mit Verwindungssteuerung durch das Verdrehen der Flü (...)

31Die Verfügbarkeit von flugtauglichen Motoren führte in Europa und den USA fast gleichzeitig zu den ersten erfolgreichen Motorflügen. Vor allem die Verwindungslenkung121 des von den Gebrüder Wright konstruierten „Flyers“ sollte richtungweisend werden.

2.2 Der erste Motorflug

  • 122 New York Times vom Silvesterabend 1899. Zitiert nach: Hooper McCarty, Jennifer; Foecke, Tim: What r (...)

„We step upon the threshold of 1900, which leads to the new century, facing a still bright dawn of civilization.“122

  • 123 Vgl. Crouch 2003. Seite 60.

32Ursprünglich besaßen die Wrights einen Fahrradladen, in dem sie Fahrräder bauten und verkauften. Für ihre Flugzeuge übertrugen sie ihre Erfahrungen aus dem Fahrradbau konsequent auf den Flugzeugbau: die präzise Verarbeitung von Holz und Metall und die Fähigkeit leichtgewichtige Strukturen zu konstruieren. Sie übertrugen auch einige Fahrradkonstruktionsteile direkt auf den Flugzeugbau: die Radnaben, die Kette für die Kraftübertragung von Motor auf Luftschraube, Zahnräder, Speichendraht und die Verwendung von Rohren. Die wichtigste Lehre aber, die sie aus dem Fahrradbau mitnahmen, war die Kontrolle eines instabilen Geräts (Gerät ohne eigene Stabilität).123

33Auch die Wrights verwendeten vor allem Holz und Gewebe für ihre Konstruktionen.

  • 124 Combs, Harry: Brüder des Winds. Orville und Wilbur Wright – ihr Traum vom Fliegen. Königstein 1981. (...)

34Der unmotorisierte Gleiter, den sie vor ihrem erfolgreichen Motorflugzeug bauten, bestand aus Eschenleisten, Metallstreben, Draht und französischem Satinstoff.124

  • 125 Schwipps 1984. Seite 58.

35Der motorisierte Wright-Flyer war ein Doppeldecker, welcher das Leitwerk vor dem Tragwerk und den Propeller hinter dem Tragwerk hatte. Der Motor hatte 12,5 PS bei einem Gewicht von etwa 100 kg und trieb über Fahrradketten die beiden gegenläufigen Luftschrauben an, eine Konstruktion, die anfangs zwar genial einfach war, später aber zu Unfällen führte, da die Ketten dazu neigten zu reißen.125 Der Pilot hatte seinen Platz direkt neben dem Motor. Die Steuerung des Flugzeugs erfolgte über das vorne liegende Leitwerk und durch die Verwindung der Flügelenden.

  • 126 Musselin ist eine sehr leichte, feinfädrige und glatte Stoffart. Er wird aus Baumwolle, ViskoseSpin (...)
  • 127 Vgl. Crouch 2003. Seiten 62, 63.

36Die Flügelholme fertigten sie aus Kiefernholz und die kürzeren Rippen aus Eschenholz. Sie bespannten die Flügel mit einem sehr eng gewebten Stoff. Dieser Stoff war das strukturelle Schlüsselelement ihrer Konstruktionen, da er die Rippen und Holme an Ort und Stelle hielt und auch die im Flug entstehenden Kräfte aufnehmen musste. Gleichzeitig verteilte der Stoff die Last auf die ganze Spannweite. Eine Besonderheit war, dass der Stoff nicht aufgeleimt, sondern aufgenagelt wurde. Nach einigen Erfahrungen verwendeten sie für die Bespannung einen eng gewebten Musselin-Stoff126.127

  • 128 Schwipps 1984. Seite 39.

37Das Fahrwerk des Flyers bestand aus Holzkufen und die Luftschrauben oder Propeller waren ebenfalls aus Holz gefertigt.128

  • 129 Aus „Pride of the West“ Muslin wurde normalerweise Frauenwäsche hergestellt.
  • 130 Flight vom 11.12.1953. Seite 788.

38Flight ging in einem Rückblick von 1953 nochmals auf die Konstruktionsdetails des Flyers ein: „Spruce and ash are widely used in the construction of the biplane. [...] On the mainplanes, spruce is used for the ribs and tips, and ash for the main spar, leading edge, and the short central tailing edge which supports the upper rudder struts. [...]. The interplane struts, made of spruce, [...]. [...], The trailing edge of the wing is of piano wire pocketed into the fold of fabric ('Pride of the West' muslin129) and attached to the ribs by tape. [...]. Construction of the elevators was of spruce, again with 'Pride of the West' muslin as a covering for the flying surfaces. [...]. Wires and chandelier chains passing over the spruce pulley connect the control frame directly with the pulley at the end of the pilot‘s horizontal control bar [...]. [...]. Spruce and ash are again used for the members of this [main fuselage] frame, [...].“130

39

Abbildung 4: Konstruktionszeichnung des Wright-Flyer

Abbildung 4: Konstruktionszeichnung des Wright-Flyer

Aus: http://www.flightglobal.com/​airspace/​media/​wrightbrothers/​wright-flyer-cutaway-7339.aspx (Stand 10.11.2011). Flightglobal.com ist die Website von Flight

  • 131 Budraß 1998. Seite 22.

40Die Leistung der Gebrüder Wright bestand vor allem darin, dass sie die Erkenntnisse Lilienthals aufnahmen und sie um Komponenten, die den Vortrieb (Propeller und leichter Motor) und die Steuerung (Verwindung der Tragfläche) ihres Flugzeugs ermöglichten, ergänzten.131

  • 132 Crouch 2003. Seite 6.

41Bis in das Jahr 1906 verbesserten die Wrights ihr Flugzeug, ohne die Grundkonstruktion dabei zu ändern. Ab diesem Zeitpunkt konzentrierten sich die Brüder vor allem auf die Vermarktung ihrer Erfindung. Die amerikanischen Streitkräfte, die man als Kunden gewinnen wollte zeigten sichjedoch zunächst wenig begeistert: „The machine consisted of a most unlikely, spiderlike frame, with twin cotton covered horizontal frames, one above the other, about six feet apart. The propellers resembled nothing more than shaped fence boards stained green.132

  • 133 Voisin, Gabriel (* 5. Februar 1880 in Belleville-sur-Saone; † 25. Dezember 1973).

42In Europa machte die Fliegerei „schwerer als Luft“ gleichzeitig nur langsam Fortschritte. Der erste Motorflug, der über die vorherigen Luftsprünge hinausging, gelang auf einem Voisin133-Flugzeug. Am 26. Oktober 1907 wurde eine Strecke von 771 m zurückgelegt. 1908 war man dann auch steuerungstechnisch mit den Gebrüdern Wright gleichgezogen. Bis mindestens in die 1920er Jahre sollten nun die eurpäischen Flugzeugbauer die Führung in der Luftfahrttechnik übernehmen.

  • 134 Flight vom 21.08.1909. Seite 507.

43Zu den verwendeten Materialien bei den Voisin-Flugzeugen schrieb Flight 1909: Ash is used throughout in the construction of the machine, with the exception of the steel tube work employed in the chassis. As timber, ash is characterised by its flexibility, and on the Voisin machine it must be confessed that there is not lacking evidence of its capacity in this respect, many of the struts and spars being very much inclined to bend under the load imposed upon them. in flying machine design every effort is, of course, made to keep down the weight, and sections have to be reduced to a minimum in consequence. For the small fittings such as the socket-brackets for the struts, aluminium is employed, and this metal was also used for the main supporting brackets above the springs, until it gave way during a rough landing. Messrs. Short Brothers the introduced a pair of manganese steel brackets when making the repair, and as these members are in any case not large, the increase in weight is in no way comparable with the value of the additional strength thus obtained for such an important member. The fabric used for covering the decks is Continental rubber-proofed material.“134

44

Abbildung 5: 2-Seiten-Ansicht des Voisin-Flugzeugs

Abbildung 5: 2-Seiten-Ansicht des Voisin-Flugzeugs

Aus: Fight (14.08.1909). Seite 486

451908 verkauften die Wrights ihre ersten Maschinen an das US-War-Department und reisten nach Europa, um auch hier ihre Maschine zu demonstrieren und zu vermarkten. Es zeigte sich einmal mehr, dass die Wright-Konstruktion, vor allem was die Lenkbarkeit anging, den europäischen Maschinen überlegen war.

  • 135 Bleriot, Auguste Louis Charles-Joseph (* 1. Juli 1872 in Cambrai; † 2. August 1936 in Paris).
  • 136 Etrich, Ignaz „Igo“ (* 25. Dezember 1879 in Ober Altstadt, Böhmen; † 4. Februar 1967 in Salzburg).

46In Europa entwickelten 1909 und 1910 der Franzose Louis Bleriot135 und der Österreicher Igo Etrich136 unabhängig voneinander die ersten Eindecker und Bleriot überquerte mit seiner Konstruktion am 25. Juli 1909 als erster Mensch den Ärmelkanal.

47

Abbildung 6: Der erste Looping eines Engländers

Abbildung 6: Der erste Looping eines Engländers

Bei dem Flugzeug handelt es sich um einen verstärkten Bleriot-Eindecker. Aus: Flight (06.12.1913). Seite 1319

48Die Etrich-“Taube“, wie der Eindecker Etrichs genannt wurde, war am Boden und vor allem in der Luft eine sehr stabile Konstruktion. Der aus Holz gefertigte Rumpf hatte einen trapezförmigen Querschnitt. Die Flügelholme und Rippen waren aus Holz gefertigt. Die hinteren Enden der Flügelrippen bestanden aus Bambusrohren. Die auf die Holmleisten einwirkenden Kräfte wurden durch Spanndrähte abgefangen.

49

Abbildung 7: 2-Seiten-Ansicht der Etrich "Taube"

Abbildung 7: 2-Seiten-Ansicht der Etrich "Taube"

Aus: Flight (11.11.1911). Seite 974

  • 137 Kranzhoff, Jörg Armin: Die deutsche Luftfahrt. Edmund Rumpler – Wegbereiter der industriellen Flugz (...)

50Die Bespannung der Flächen und des Rumpfes bestand aus imprägniertem Baumwollstoff.137

51Das Fliegen mit der Etrich-Taube war wegen der hohen Eigenstabilität der Konstruktion narrensicher. Sie wurde in Deutschland bis weit in den Ersten Weltkrieg geflogen.

  • 138 Vgl. Budraß 1998. Seite 22.
  • 139 Rumpler, Edmund (* 4. Januar 1872 in Wien; † 7. September 1940 in Neu Tollow, Kreis Wismar).

52In Deutschland kam der Flugzeugbau nur langsam in Schwung. Bis 1910 war der Lizenzbau eines französischen oder amerikanischen Musters die Regel bei den deutschen Flugzeugbauunternehmen.138 Hier baute Edmund Rumpler139 die Etrich-Taube beispielsweise zunächst in Lizenz. Später leitete Rumpler eine eigene Taube aus der Etrich-Taube ab.

Abbildung 8: 3-Seiten-Ansicht der Rumpler "Taube“

Abbildung 8: 3-Seiten-Ansicht der Rumpler "Taube“

Aus: Fight (09.07.1915). Seite 491

53Rumpler verwendete für seine Taube bruchsichere Stahldrahtseile, reduzierte die Zahl der Spanndrähte und vereinfachte Spannschlösser und Anschlussverbindungen. Die geschweißten Eckverbindungen stabilisierten zwar die Struktur, erschwerten aber Reparaturen im Gelände, da entsprechende Schweißapparate außerhalb des Werks nicht zur Verfügung standen. Bespannt wurde die Rumpler-Taube zuerst mit einem gummierten Baumwollgewebe, später kommt ein „Aeroplan-Stoff“ der Firma Continental zur Anwendung. Die Gummierung erwies sich jedoch als witterungsunbeständig und aerodynamisch ungünstig. Außerdem erhöhte der durch Öl- und Benzinrückstände zerstörte Kautschuk die Brandgefahr. Als widerstandsfähiger und zugleich feuersicherer erwies sich eine neuartige, mit Spritzapparaten aufgebrachte Cellon-Emaillit-Beschichtung. Sie hatte eine 50 Prozent größere Festigkeit und erzeugte eine äußerst glatte Oberfläche, so dass sich die Luftreibung um 12 bis 18 Prozent verringerte. Der seinerzeit als „Bootskörper“ bezeichnete geschlossene Rumpf war strömungsgünstiger als der offene Gitterrumpf und bot der Besatzung größere Sicherheit. Die Stahlrohrbauweise lehnte Rumpler ab, weil er befürchtete, dass die geringe Stärke der Stahlrohre den Rumpf empfindlich gegen seitliche Stöße machen könnte. Bei der Fertigung des Fahrgestells wurde jedoch ausschließlich Stahlrohr mit autogen geschweißten Stahlhülsen verwendet.

  • 140 Zur Rumpler Taube vgl. Kranzhoff 2004. Seiten 114 - 126.

54Rumpler gilt darüber hinaus als Pionier der industriellen Flugzeugfertigung, da er seine Taube früh standardisierte und so eine Serienfertigung seiner Flugzeuge möglich machte. Fast alle Einzelteile der Rumpler-Taube wurden bereits in gesonderten Werksabteilungen nach genormten Verfahren produziert.140

  • 141 Wissmann 1975. Seite 320.

55Bis zum Ersten Weltkrieg nahmen die Flugleistungen kontinuierlich zu. Die Baumaterialien blieben jedoch weitestgehend gleich. Die Leistungssteigerung war hauptsächlich auf die verbesserten Flugmotoren zurückzuführen. Hatte der Wright-Flyer 1903 gerade einmal 12,5 PS so waren im Jahre 1914 100 PS keine Seltenheit mehr.141 Auch neue Motorentypen, wie beispielsweise der Umlauf- oder Rotationsmotor, kamen auf. Mit ihm konnte erstmals ein Masse/Leistungs-Verhältnis von 1 kg/PS erreicht werden.

56Dass der bis zu diesem Zeitpunkt gängige Flugzeugbau wegen der verfügbaren Motorenleistung kaum andere Werkstoffe als Holz, Stoff und Draht erlaubte soll an dieser Stelle hervorgehoben werden. Gordon führt diesen immens wichtigen Punkt näher aus:

  • 142 Gordon 1975. Seite 152.

„It is generally a mistake to despise any form of construction and this certainly includes the „stick and string“ biplane. The main factor which governs the choice of materials and structural form is the ratio of the load on the structure to its dimensions. When the loads are comparatively small in relation to the size it is generally best to concentrate the compression loads into a few compact, rod-like members and to diffuse the tensions into fabric and cords. [...]. All the early aircraft had very low wing loadings for sufficient reasons. Their actual dimensions were, in many cases, not much smaller than those of equivalent modern aircraft, but their weights were less than a tenth of modern, hard skinned machines. In the circumstances, a construction of fabric over a wire-braced framework of wood or bamboo was logical and efficient, and sometimes, nothing else would have got off the ground with the power available.“142

2. 3 Der Flugzeugbau vor dem Ersten Weltkrieg

  • 143 Langsdorff, Werner von: Die Entwicklung des Motorflugzeugs, in: Die Umschau 27 (1923). Seiten 823 – (...)

„Die vor dem Krieg gebauten Flugzeuge zeigten noch alle Mängel, die jeder wenig erprobten Maschine anhaften.“143

  • 144 Vgl. Schwipps 1984. Seite 95.
  • 145 Fokker, Anton Herman Gerard „Anthony“ (* 6.4.1890 bei Kediri, Java; † 23.12.1939 in New York).
  • 146 Vgl. Wissmann 1975. Seite 321.

57Unverkleidete Gitterrümpfe verschwanden zwischen 1910 und 1914. Diese hatten einen zu hohen Luftwiderstand und schützten den Piloten nur ungenügend vor Witterungseinflüssen.144 Im Rumpfbau herrschte eine einfache Holzgerüstbauweise vor. Gerade in Deutschland wurden aber bereits Rümpfe aus Stahlrohr (siehe Fokker145) hergestellt. Erschwert wurde der Metallbau durch die Tatsache, dass Schweißverbindungen nicht kontrolliert werden konnten, wie das heute zum Beispiel durch Röntgenuntersuchung möglich ist. Der Stahlrohrrumpf an sich wurde aus einer Menge einzelner Stahlrohre zusammengesetzt. Es gab also viele Punkte, an denen die Rohre miteinander verbunden werden mussten. Weil man Schweißstellen schlecht kontrollieren konnte, wurden solche Verbindungen auch durch Muffen oder Hartlötungen hergestellt.146

58Die Holzrümpfe bestanden aus einem Holzfachwerk, das jedoch nur wenig Verdrehungsfestigkeit besaß. Diese wurde durch das Auskreuzen fast sämtlicher Felder der Gitterstruktur mit Klaviersaitendraht hergestellt.

  • 147 Deperdussin, Armand(*1860 in Paris; † 11.6.1924).

59Zusätzlich gab es aber auch Rümpfe mit tragender Sperrholzbeplankung. Diese Technik wurde zwischen 1910 und 1912 durch Armand Deperdussin147 in Frankreich verfeinert. Bei dieser Bauweise wurde das innere Holzgerüst auf ein Minimum reduziert. Die Außenhaut übernahm die tragende Funktion mit.

60

Abbildung 9: Deperdussin-Rumpf

Abbildung 9: Deperdussin-Rumpf

Deutlich wird hier das geringe Gewicht des Rumpfes. Aus: Crouch 2003. Seite 131

  • 148 Wissmann 1975. Seite 322.

61Hier übernahm man Herstellungsverfahren aus dem Rennbootbau.148 Die Beplankung wurde in schmalen Holzstreifen diagonal zur Rumpflängsachse auf die Gurte und Spanten aufgebracht:

  • 149 Crouch 2003. Seite 128, 129. Zur Bauweise Deperdussins siehe auch Hallion 2003. Seite 321.

„Thin strips of tulip, a wood favored by cabinetmakers, were criss-crossed and glued together in three thin layers inside a mold, and the covered, inside and out, with varnished fabric. The resulting shell, a lightweight masterpiece of the woodworker’ art, would carry heavy stresses without the need for internal bracing.149

Abbildung 10: 3-Seiten-Ansicht eines Deperdussin-Flugzeugs von 1913

Abbildung 10: 3-Seiten-Ansicht eines Deperdussin-Flugzeugs von 1913

Deutlich wird hier die Stromlinienform des Rumpfes. Aus: Flight (22.11.1913). Seite 1270

  • 150 Robins, James G.: The Wooden Wonder. A short History of the wooden Aeroplane. Rigby 1975. Seite 20.

62Die Rumpfstruktur wurde so selbst tragend. Das heißt, sie kam ohne innere Verstrebungen aus. Auch das Auskreuzen der Gitterstruktur mit Draht war nicht mehr nötig. Diese Bauweise der selbst tragenden Flugzeugstruktur wird auch Monocoque-Bauweise genannt: „Monocoque construction, in which the fuselage skin contributed to the aircraft‘s load-bearing structure thus minimizing internal framework.“150

  • 151 Flight vom 25.11.1937. Seite 502.

63Zu den Vorteilen dieser Bauweise schrieb Flight: „In the case of [monocoque] fuselages the chief advantage, apart from the question of withstanding extremes of temperature and humidity, is that the unobstructed space left inside, for a given overall cross-section, is a maximum.“151

  • 152 Ebenda.

64Die frühen quadratischen oder rechteckigen Rumpfgerüste waren aber auch oft mit Verkleidungen versehen, die dem Rumpfäußeren eine ovale Stromlinienform gaben: „In the older girder type, the rounded fairings added to the rectangular-section primary structure was of little use for storage of equipment, or for affording freedom of movement to the crew.“152 Vom Standpunkt der Flugzeugfertigung brachte die Monocoque-Bauweise aber auch Probleme mit sich, da Equipment schwerer eingebaut werden konnte, zusätzlich konnten weniger Arbeiter an oder in einem Monocoque-Rumpf arbeiten.

  • 153 Wissmann 1975. Seite 322.

65Wie die Rümpfe wurden auch die Tragwerke überwiegend in Holzbauweise hergestellt. Das Tragwerk bestand normalerweise aus Holmen und Rippen. Es kam aber auch schon eine Gemischtbauweise zur Anwendung. Hier waren die Holme aus Metall und die Rippen aus Holz. Das übliche Material für Gurte und Holme war Kiefern- oder Eschenholz, selten auch Bambus. Bei Maschinen mit Verwindungssteuerung wurden die Endleisten der Flächen aus Draht gefertigt.153 Die Verdrehungsfestigkeit der Tragflächen wurde durch innere und äußere Verspannung hergestellt. Geringe Profilhöhen machten die Flächen instabil. Die Stabilität musste auch hier durch Verspannungen erreicht werden. Auch die Verwindungssteuerung anstelle von Querrudern machte eine freitragende Konstruktion der Flächen zu diesem Zeitpunkt unmöglich. Die Leitwerke wurden ähnlich gebaut wie die Tragflächen.

  • 154 Cellon-Emaillit ist eine Lösung von Celluloid (Kunststoffverbindung, die aus Nitrozellulose und Cam (...)
  • 155 Schmitt/Schwipps 1995. Seite 113.

66Bespannt waren meistens Ober- und Unterseite des Flügels, selten aber auch nur die Flügelunterseite. Die Tragfläche sollte möglichst glatt und so straff wie nur möglich bespannt sein, da die Stabilität der Tragfläche von der festen Bespannung abhängig war. Meistens wurde zur Verspannung Leinenstoff benutzt, der durch Leimen oder Nageln mit der Fläche verbunden wurde. Das Leinen wurde beispielsweise mit nicht brennbarem Cellon-Emaillit154 bestrichen. Der Flügel wurde auf diese Weise glatt, windschlüpfrig, wetterfest und widerstandsfähig gegen Öl und Benzin.155

Abbildung 11: Cellon Werbung

Abbildung 11: Cellon Werbung

Aus: Flight (29.08.1929). Seite (Advertisements) 59

  • 156 Wissmann 1975. Seite 323.
  • 157 Schwipps 1984. Seite 96.

67Die Fahrwerke der Flugzeuge waren sehr unterschiedlich konstruiert. Die Wrights benutzten lange einfache Holzkufen. Die Voisins benutzten gerne Speichenräder von Motorrädern oder Autos. Auch Holzscheiben mit oder ohne Gummimantel wurden verwendet.156 Die Ballonbereifung setzte sich erst viel später durch. In den meisten Fällen bestand das Fahrwerk aus zwei Radpaaren.157

68Die Steuerung der Flugzeuge standardisierte sich in der Vorkriegszeit. Die Knüppel- und Pedalsteuerung setzte sich vollständig durch. Die Propeller der Flugzeuge wurden entweder aus Stahl oder aus Holz hergestellt. Es gab auch schon die ersten Propeller die wenigstens zum Teil aus Aluminium bestanden.

  • 158 Schwipps 1984. Seite 91.
  • 159 Kaemmerer 1914. Seite 122.

69In Deutschland etablierten sich im Vorfeld des Ersten Weltkriegs Flugwettbewerbe, die bereits einen offensichtlichen militärischen Anstrich hatten. Nach langem Zögern war das Militär trotz der Zeppelineuphorie in Deutschland, auf das Flugzeug aufmerksam geworden. Aus den Bedingungen der Heeresverwaltung für diese militärischen Wettbewerbe lässt sich herauslesen, dass man in Deutschland bereits nach Kriegsflugzeugen suchte und bei deren Bau, bezogen auf die Werkstoffe, Autarkie anstrebte. Flugzeuge sollten bereits komplett aus Teilen hergestellt sein, die in Deutschland produziert wurden und die auch nur aus deutschen Materialien bestanden. Weiterhin sollten die Maschinen unempfindlich gegen Witterungseinflüsse sein.158 Es wurde also schon vor Beginn des Ersten Weltkrieges militärisch auf die Materialverwendung der damaligen Flugzeuge Einfluss genommen. Einen weiteren Beweis für die zunehmende Militarisierung des Flugzeugbaus vor dem Ersten Weltkrieg, nicht nur in Deutschland, liefert auch ein Bericht, der 1913 in der Zeitschrift des VDI über die fünfte internationale Luftschifffahrtausstellung in Paris veröffentlicht wurde. Darin heißt es: „Sehr in die Augen fallend war, dass fast alle ausgestellten Flugzeuge, sowohl Land- wie Wasserflugzeuge, unter dem Gesichtspunkt ihrer Verwendung für militärische Zwecke erbaut waren.“159

2.4 Der Flugzeugbau im Ersten Weltkrieg und danach

  • 160 Cain, Anthony Christopher: The forgotten Air Force. French air doctrine in the 1930s. Smithsonian I (...)

„Between 1914 and 1918, Allied and German aviators pushed the limits of aviation technology in efforts to help restore mobility to the deadlocked struggle on the Western Front.“160

  • 161 Crouch 2003. Seite 167.
  • 162 Parsons, Edwin C.: I flew with the Lafayette Escadrille. Indianapolis 1963. Seite 132.

70Wurden die Flugzeuge in der Vorkriegszeit immer stabiler, so stellte der Krieg ganz neue Anforderungen an Flugzeuge, Piloten und Materialien. Das Fliegen im Kampf unterschied sich vom zivilen Fliegen vor allem in den Flugmanövern, die nun viel höhere Anforderungen an die Struktur der Flugzeuge stellte: „The aerodynamic stresses of combat, however, revealed a great many structural problems.“161 Und Morrow ergänzt dazu: A significant factor in the nervous strain associated with aerial warfare arose from the unpredictability of the material, the ever-present threat of mechanical failure.“162

  • 163 Crouch 2003. Seite 167.

71Die ersten Jagdmaschinen, wie beispielsweise die Nieuport 11 Bébé, neigten dazu, dass sich ihre Stoffbespannung (auf)löste. Die Albatros-Jäger der Jahre 1916/1917 litten unter mangelnder Torsionsstabilität. Und noch der berühmte Fokker-Eindecker D.VIII des Jahres 1918 war berüchtigt für seine Flügelprobleme.163

  • 164 Fokker, Anton Herman Gerard; Gould, Bruce: Der fliegende Holländer. Das Leben des Fliegers und Flug (...)

72„Bei Kriegsausbruch waren die Flugzeuge nichts weiter als Flugmaschinen, keine Kampfwerkzeuge.“164 Die ersten reinen Kampfflugzeuge des Krieges waren stark verspannte Eindecker. Sie entsprachen dem Niveau des Vorkriegsflugzeugbaus.

  • 165 Trischler, Helmuth; Schrogl, Kai-Uwe: Ein Jahrhundert im Flug. Luft- und Raumfahrtforschung in Deut (...)
  • 166 Vgl. Wissmann 1975. Seite 317.

731916 erfolgte dann bei allen Kriegsparteien der Übergang zurück zur Doppeldeckerauslegung, da diese eine höhere Wendigkeit, bei kleinerer Spannweite versprach. Die Massen waren beim Doppeldecker dichter um die Drehachse konzentriert. Auch die Verspannung konnte reduziert werden. Doppeldecker waren außerdem dann vorteilhafter als Eindecker, wenn es bei geringen Geschwindigkeiten (bei denen der Luftwiderstand noch keine signifikante Rolle spielt) auf große Tragfähigkeit ankam. Bei größeren Fluggeschwindigkeiten konnte mit Eindeckern ein besseres Auftrieb-zu-Widerstand-Verhältnis erzielt werden165. Ein weiterer Nachteil der Eindecker war, dass der Geschwindigkeitsbereich zwischen Minimal- und Maximalgeschwindigkeit gering war. Die Flugzeuge erforderten daher ein höheres Können und größere Aufmerksamkeit vom Piloten. Darüber hinaus besaßen Eindeckerzellen, besonders die Tragflächen, oft strukturelle Schwächen, die bei den Doppeldeckern wegen der starken Verspannung geringer ausfielen. Es gab mehr Unfälle mit Ein- als mit Doppeldeckern.166

74Auch Geoffrey de Havilland stellte in seiner Autobiographie ein paar Überlegungen zum Thema Ein- oder Doppeldecker an:

  • 167 De Havilland, Sir Geoffrey: Sky Fever. London 1961. Seiten 81, 82. Zum Unterschied zwischen Ein- un (...)

„Blériot had favoured the monoplane for his cross-Channel machine, but in 1912 the biplane was definitely in favour, and there were only two Army monoplanes on manoeuvres in that year. Monoplanes, with their reduced resistance, were accepted as being faster, but speed at that time, when to get off the ground, fly safely and return were enough, was of no importance. Take-Off and landing were the most difficult and dangerous operations, and the biplane with its larger wing area and therefore lower loading allowed lower landing and take-off speeds. [...]. With the coming of the monoplane as the demand rose for greater speed for both commercial and military purposes, the wing-loading and landing speed rose higher and higher, [...]. The early biplanes were also more reliable structurally than monoplanes. [...]. The rigidly braced structure of the biplane made it far less prone to flutter than the more flexible structure of the monoplane.“167

751917 wurden auch Dreidecker eingesetzt. Ihre Spannweite war noch geringer als die der Doppeldecker. Sie waren daher sehr leicht, sehr wendig und hatten gute Steiggeschwindigkeiten. Dafür stürzten sie wegen des hohen Luftwiderstandes zu langsam und hatten eine relativ geringe Höchstgeschwindigkeit. Außerdem hatten sie strukturelle Schwächen und so kehrte man Ende 1917 wieder zum Doppeldecker zurück.

  • 168 Flight vom 28.06.1917. Seiten 642, 643.

76Die bekannten Albatros Doppeldecker „Albatros DI-V“, die seit dem Jahr 1916 gebaut wurden, hatten einen an Deperdussin erinnernden Sperrholzrumpf, der aber noch durch einen Holzrahmen unterstützt wurde. Der Albatrosrumpf war im Durchschnitt rund oder zumindest oval und damit schon relativ stromlinienförmig. Die Tragflächen waren stoffbespannt und besaßen zwei Kastenholme, welche die nötige Verspannung weiter reduzierten. Anhand einer Flight-Ausgabe vom 28. Juni 1917 lässt sich die Konstruktion näher beschreiben: „Only one pair of struts on each side of the fuselage separate top and bottom planes, these struts being of streamline steel tube.[...]. The stabilising plane, [...]. [...], without any external bracing. The framework is of wood and the covering fabric. [...]. A rounded vertical fin, like the stabilising plane very thick, is mounted on the top of the fuselage some distance forward of the extremity of the latter. It has a wood framework and a covering of three-ply. [...]. A small triangular fin, also of three-ply, is formed under the fuselage by the supports for the tail skid. The framework of the elevator and rudder is of steel tubing, covered with fabric. [...]. It [the fuselage] is a modification of the standard Albatros system of fuselage construction, but differs in that it approaches nearer the true monocoque. It is, in fact, a compromise between the two, and suggests itself as an excellent solution to the problem of the „commercial“ monocoque - simple in construction, low in cost, and of great strength.“168

77Beim Fokker Dreidecker „Fokker Dr I“ wurde die Flügelverstrebung weiter reduziert.

78Das deutsche Jagdflugzeug mit den besten Flugleistungen, die „Fokker D VII“, baute Anthony Fokker im Jahre 1918. Dieses Fokker-Modell erwies sich leistungsmäßig und konstruktionell seinen alliierten Kontrahenten überlegen. Das Kapitel über die Flugzeugbaupioniere wird näher auf die einzelnen Fokker-Konstruktionen eingehen.

  • 169 Robins 1975. Seite 23.
  • 170 Green, William; Swanborough, Gordon: Jagdflugzeuge der Welt. Eine illustrierte Enzyklopädie. Zürich (...)

79Auf alliierter Seite vertraute man weiter auf eine konventionelle „Stick and String“-Bauweise: „The Allied powers rarely veered from the wood/wire/fabric formula - preferring to rely on the tried and proven than possibly waste time and money on alternatives at such a critical time.“169 Die Sopwith F. 1 Camel, eines der berühmtesten Flugzeuge der Alliierten, die 1917 zum Fronteinsatz kam, hatte drahtverspannte und stoffbespannte Holzflügel, einen drahtverspannten hölzernen Gitterrumpf, der vorn mit Alublech und hinten mit Sperrholz beplankt und mit Stoff bespannt war.170 Der Rumpf war also noch nicht selbsttragend oder aerodynamisch vorteilhaft.

  • 171 Morrow 1993. Seiten 162, 163.

„The British and French used primarily fuselages of longerons trussed with wooden and wire struts and ties and covered with linen. When they used plywood, it was to cover flat or slightly curved areas.“171

Abbildung 12: Details der Sopwith "Camel"

Abbildung 12: Details der Sopwith "Camel"

Aus: Flight (12.09.1918). Seite 1021

  • 172 Vgl. Wissmann 1975. Seite 347.
  • 173 Vgl. Budraß 1998. Seite 33.

80Man versuchte auf alliierter Seite vor allem durch leistungsfähigere Motoren die Leistung der Kampfflugzeuge zu erhöhen. Beispielhaft ist hier, dass sich Deutschland bis Kriegsende insbesondere auf die Weiterentwicklung des Daimler Sechszylinder Reihenmotors beschränkte, wohingegen auf alliierter Seite bei Kriegsende bereits Motoren mit 12 Zylindern und 400 PS in Produktion waren.172 Der sechszylindrige Standardmotor der Daimler-Motoren-Gesellschaft lieferte in seiner letzten Entwicklungsstufe gerade einmal 180 PS im Gegensatz zu den weit über 200 PS der wesentlich leichteren Motoren der Alliierten Hersteller.173

81

Abbildung 13: Sechszylinder-Reihenmotor der Firma Mercedes (180 PS)

Abbildung 13: Sechszylinder-Reihenmotor der Firma Mercedes (180 PS)

Aus Flight (20.06.1918). Seite 682

  • 174 Vgl. Ittner, Stefan: Dieselmotoren für die Luftfahrt. Innovation und Tradition im Junkers-Flugmotor (...)
  • 175 Vgl. Gersdorff, Kyrill von; Grasmann, Kurt; Schubert, Helmut: Die deutsche Luftfahrt. Flugmotoren u (...)

82Erst im Frühjahr 1918 konnte ein neues Modell von BMW (IIIa) an die Leistung etwa der Motoren von Hispano-Suiza anknüpfen.174 Wieso man in Deutschland sich erst spät leistungsfähigeren Motoren zuwandte lag daran, dass man von einer Entwicklungszeit von 1,5 bis 2 Jahren ausging und man glaubte dass die Frontreife und der Serienbau zu spät für einen Kriegseinsatz kämen.175

  • 176 Vgl. Roeder, Jean: Die deutsche Luftfahrt. Bombenflugzeuge und Aufklärer. Von der Rumpler-Taube zur (...)
  • 177 Typen aus Roeder 1990. Seite 89.

83Auch die Riesenflugzeuge der Deutschen waren konventionell aufgebaut. Sie waren ohne Ausnahme verspannte Doppeldecker und bestanden überwiegend aus konventionellen Flugzeugwerkstoffen.176 Beim Aufbau kann man vier Typen unterscheiden: Flugzeuge mit verspanntem Holz(gitter)rumpf (Staaken, Linke-Hofmann), solche mit verspanntem Stahlrohr(gitter)rumpf (AEG), jene mit unverspanntem Stahlrohr(gitter)rumpf und die Flugzeuge mit Sperrholz(schalen)rumpf.177 Die R-Flugzeuge waren also von ihrem Aufbau und von den verwendeten Baumaterialien her mit den kleinen Ein- und Doppelsitzern vergleichbar.

84Außer beim Sperrholzrumpf waren gemischte Verkleidungen bei den Großflugzeugen üblich. Der vordere Rumpfabschnitt war normalerweise mit Sperrholz beplankt, wobei einzelne Deckenbereiche oder Abdeckungen aus Alu-Blech sein konnten. Bei den mit Sperrholz beplankten Rumpfteilen konnte auf eine Seitenverspannung des Gerüstes verzichtet werden, bei fester Spantausbildung auch auf die Querverspannung. Die Befestigung der einzelnen Sperrholzplatten erfolgte gewöhnlich durch Aufleimen und Nageln. Sperrholzbekleidungen wurden vielfach mit dünnem Stoff überzogen und lackiert.

  • 178 Roeder 1990. Seite 89.

85Die Rumpffestigkeit entsprach in fast allen Fällen den Anforderungen. Mit der Biege- und Verdrehsteifigkeit gab es hingegen insbesondere bei verspannten Holzrümpfen Probleme, welche die Steuerung beeinträchtigten. Diese konnten bei den Staaken-Flugzeugen nie ganz behoben werden.178

  • 179 Ebenda 1990. Seiten 90-92.

86Alle gebauten R-Flugzeuge waren verspannte, mehrstielige Doppeldecker mit in der Regel ungestaffeltem und stoffbespanntem Tragwerk. Der Flügelaufbau und die verwendeten Baumaterialien wurden grundsätzlich vom Kleinflugzeugbau übernommen. Außer AEG verwendeten alle anderen Hersteller Holz als Hauptbaustoff. Als Baustoffe dienten Eschen-, Fichten- und Kiefernholz sowie Sperrholz. Der konstruktive Aufbau der Leitwerksflossen folgte jener der Tragflächen, allerdings mit entsprechend leichter ausgeführten Holmen und Rahmenrippen. Die Ruder waren häufig als Stahlrohrgerüste ausgeführt.179

  • 180 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seiten 101, 102.

87Der Aufbau einer Staaken RVI veranschaulicht zu jener Zeit gängige Bauweisen: „Der Rumpf ist ein Holz-Gitterwerk und mit Stoff bespannt. [...]. Die Längsholme laufen von vorne nach hinten durch, die Stiele eines jeden Feldes bilden einen rechteckigen Rahmen. Diese Rahmen sind durch Drahtdiagonalen verspannt.[...]. An das Rumpfmittelstück wird das Rumpfendteil mit Beschlägen aus Stahlformguß angeschraubt. [...]. Holme unter Druckbelastung sind aus Esche, die unter Zugbelastung aus Fichte. Die Eisenbeschläge umfassen die Holme und sind mit Aluminiumschrauben befestigt. [...]. Die Rippen werden aus Cottonwood (Pappelart) oder aus Fichte hergestellt. Die Tuchbespannung wurde mit den Rippen verschraubt. [...]. Alle Ruder waren zunächst aus Stahlrohren geschweißt. Später ergab sich beim Übergang auf eine Aluminium-Gitter-Konstruktion eine erhebliche Gewichtsreduzierung.“180

  • 181 Crouch 2003. Seite 193.
  • 182 Ebenda. Seite 193.

88Wenn man sich die verwendeten Materialien im Flugzeugbau während des Ersten Krieges betrachtet, stellt man schnell fest, dass es auf diesem Gebiet kaum Innovationen gab: „[...] the war did not produce revolutionary advances.“181 Alle verwendeten Materialien wurden auch schon vor dem Krieg verbaut. Die Sperrholzbeplankung und der Stahlrohrrumpf waren ebenfalls bereits bekannt: „Important wartime innovations – steeltube construction, the introduction of duralumin, and the production of all-metal aircraft, multiengine bombers, and flying boats capable of crossing the Atlantic – were rooted in the prewar era.“182 Der Kriegseinsatz half hier aber sicherlich, dass sich diese Konstruktionsverfahren aufgrund ihrer Vorteile im Einsatz und im Kampf durchsetzten.

  • 183 Hauptstaatsarchiv Dresden. MDI, 15092, Blatt 122.

89So sah das auch der Leiter des ersten deutschen Reichsluftamtes August Euler 1919: „Die Flugzeugindustrie und das Flugwesen ist von einzelnen Privatleuten auf ihre Kosten in nur fünf Friedensjahren entwickelt worden. Der Krieg hat, rein flugtechnisch gesehen, wenig aufgebaut. Er hat das vor dem Kriege Vorhandene durch den Krieg ins Vielfältige übertragen. Dasselbe versteht sich bezüglich der hier in Betracht kommenden Produktionsmittel [...].“183

  • 184 Weiss, J.B. : Gliding and Soaring Flight. London 1924. Seite 14.

90Und auch der Herausgeber der englischen Luftfahrtzeitschrift „The aeroplane“, C.G. Grey bemerkte 1924: „Als eine Tatsache hat der Krieg den flugtechnischen Fortschritt behindert, [...].“184

  • 185 Wissmann 1979. Seite 348.
  • 186 Morrow 1993. Seite 375.
  • 187 Vgl. Blunck, Richard; Junkers, Hugo: Der Mensch und das Werk. Berlin 1942. Heinkel, Ernst: Stürmisc (...)

91Wissmann folgend, zählte im Krieg eben nur das, was in kurzer Zeit einsatzbereit war. Vor allem auf alliierter Seite blieb daher der wichtigste Faktor in der Flugtechnik, nämlich die Anwendung der Erkenntnisse der Aerodynamik, so gut wie unberücksichtigt.185 Dieser Annahme widersprechen jedoch die deutschen Fortschritte auf dem Gebiet neuer Materialien und verbesserter Aerodynamik, die zeigten, dass trotz des Krieges Forschung möglich war. Und auch Junkers und Dornier ließen sich von Materialknappheiten bei ihren konstruktionellen Innovationen kaum beeindrucken.186 Deutsche Flugzeugkonstrukteure wie Hugo Junkers und Ernst Heinkel ließen dann auch keinen Zweifel daran, dass durch den Krieg ein gewaltiger technologischer Schub im Flugzeugbau ausgelöst wurde.187

  • 188 Radkau 2008. Seite 262.

92Wenn man im Ersten Weltkrieg auch noch nicht von einer industriellen Flugzeugherstellung sprechen kann, so bleibt festzustellen, dass trotz der Vielfalt der Flugzeugtypen und der werkstattmäßigen Produktionsweise in den meist noch kleinen Firmen teilweise bereits eine Art Großserienfertigung zustande kam.188

93Eine ausgewogene Argumentation zu der Frage, ob der Erste Weltkrieg die Flugzeugentwicklung förderte oder bremste, bietet Hans-Joachim Braun:

  • 189 Braun, Hans-Joachim: Flugzeugtechnik 1914 bis 1935. Militärische und zivile Wechselwirkungen. In: T (...)

„Die Flugzeug- undFlugzeugmotorenentwicklung des Ersten Weltkrieges übte einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die zivile Flugzeugproduktion nach dem Kriege aus. Dies gilt etwa für die Umsetzung aerodynamischer Kenntnisse in die Praxis, die Anwendung rationeller Fertigungsverfahren und den Einsatz verbesserter Motoren und Treibstoffe. Allerdings liegen die Ursprünge dieser Neuerungen häufig schon in der Zeit vor dem Kriege; sie erfuhren aber durch den Krieg eine Beschleunigung. Auf der anderen Seite darf die Bedeutung des Ersten Weltkrieges für die Entwicklung der Flugzeugtechnik nicht überbetont werden. Die Kriegssituation erforderte nämlich kurzfristig realisierbare Neuerungen und den weitgehenden Verzicht auf langfristige Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen. Normierung und Standardisierung setzten sich nur partiell durch. Zudem brachte der Krieg eine Unterbrechung des internationalen Technologietransfers mit sich; knappe materielle und personelle Ressourcen führten zu relativ einfachen, anspruchslosen Konstruktionen.“189

  • 190 Robins 1975. Seite 23.

94Auf deutscher Seite wandte man sich bereits zum Kriegsende neuen Werkstoffen zu: „The Germans were more adventurous [...].“190 Anthony Fokker bereitete mit seiner Verwendung von Stahlrohr ab 1910 schon vor und während des Krieges dem Metallbau den Weg, auch wenn er sich nie vom Gemischtbau verabschiedete und die Flügel seiner Konstruktionen noch in den 1930er Jahren überwiegend aus Holz bestanden.

  • 191 Vgl. Flight vom 06.06.1918. Seiten 611 – 616; Flight vom 13.06.1918. Seiten 640 – 645.

95Die Firma AEG verwendete ab 1911 ebenfalls Profilstahlrohr für ihre Rumpf- und Teile der Flügelstrukturen. Die Struktur der zweimotorigen Doppeldecker-Bomber der G-Serie bestand bis auf die Flügelrippen bereits vollständig aus verschweißtem Stahlrohr und war mit Stoff, am Rumpfbug auch mit Sperrholz, beplankt.191

  • 192 Junkers, Hugo (* 3.2.1859 in Rheydt; † 3.2.1935 in Gauting).
  • 193 Dornier, Claude Honré Desiré (* 14.5.1884 in Kempten; † 5.12.1969 in Zug, Schweiz).

96Hugo Junkers192 und Claude Dornier193 entwickelten dann erste Flugzeuge die komplett aus Metall bestanden. Sie übertrugen den Werkstoff Aluminium vom Luftschiff- auf den Flugzeugbau. Dies stellt eine Hauptzäsur in der Werkstoffgeschichte des Flugzeugbaus da, denn damit begann eine ganz neue Ära der Flugzeugkonstruktion.

  • 194 Vgl. hierzu Hallion, Richard P.: Rise of the Fighter Aircraft 1914 1918. Baltimore, Maryland, USA (...)

97Einen Versuch, die im Ersten Weltkrieg verwendeten Jagdflugzeuge in Generationen einzuteilen, lieferte Richard Hallion 1988 in seinem Buch „Rise of the Fighter Aircraft 1914 - 1918“. Er unterscheidet für den Ersten Weltkrieg fünf Jagdflugzeuggenerationen:194

  • dem Kriegsdienst angepasste Vorkriegsflugzeuge in Eindeckerauslegung,

  • von vorneherein als Waffenplattform konzipierte Doppeldecker, die aber oft noch auf Vorkriegskonzepten beruhten,

  • Flugzeuge, die auf Grund der Erfahrungen des Luftkriegs über der Westfront konzipiert waren und ein verbessertes strukturelles Design aufwiesen,

  • Mehrzweckflugzeuge mit verstärkten Strukturen, großer Motorleistung, verbesserter Bewaffnung und Bedienbarkeit,

  • Ganzmetalleindecker.

98Obwohl diese Periodisierung vom militärischen Standpunkt aus betrachtet durchaus einleuchtend erscheint, so muss sie für die Wahl der Werkstoffe klar verneint werden.

99Bezogen auf den Ersten Weltkrieg lassen sich werkstofftechnisch lediglich vier „Generationen“ unterscheiden: mit Stoff bespannte Holzstrukturen, Monocoque-Holzflugzeuge, mit Holz oder Stoff beplankte Stahlrohrstrukturen und erste Flugzeuge ganz aus Metall. Der Begriff „Generation“ ist jedoch problematisch, weil durch ihn der Eindruck entsteht, dass die eine Bauweise von der anderen abgelöst wurde. Dies war nicht der Fall. Es sollte also eher von Grundströmungen bei der Werkstoffwahl gesprochen werden.

100Fokker verwendete schon für seinen Eindecker ein Stahlrohrgerüst. Dagegen gab es auch bei Flugzeugen der fünften Generation noch stoffbespannte Holzstrukturen. Die Periodisierung Hallions erweist sich also bei der Betrachtung der Werkstoffentwicklung als irreführend und nicht zutreffend. Auf eine Periodisierung von Bauweisen bezogen auf die verwendeten Werkstoffe wird im Schlusskapitel eingegangen.

  • 195 Flight vom 25.11.1937. Seite 503.
  • 196 Ebenda.
  • 197 Ebenda. Seite 504.

101Der Doppeldecker verschwand im Vorfeld des Zweiten Weltkriegs fast vollständig. Dies hatte einfache, praktische Gründe: „the thicker wing of the monoplane probably offers as great profile drag as the thin aerofoil of the biplane, plus its struts and bracing.“195 Außerdem ermöglichte der dicke Flügel durch den undurchkreuzten inneren Raum das Einziehfahrwerk zu realisieren. „[...], in a high-performance aircraft, the undercarriage may account for as much as one-sixth of the total drag, its retraction has become a matter of primary importance.“196 Dagegen bot das feste Fahrwerk auch gewisse (militärische) Vorteile: „The fixed undercarriage relieves the pilot of one extra control to operate, and probably maintenance in the field is slightly easier.“197 Der Raum im Flügel bot zusätzlich Platz für Ausrüstung, wie zum Beispiel Treibstofftanks oder Bewaffnung. Das höhere Gewicht des Eindecker-Flügels wurde durch den besseren Auftrieb des dicken Flügels und den allgemein niedrigeren Luftwiderstand des Eindeckers ausgeglichen. Durchgesetzt hatte sich des Weiteren meist die Tiefdeckeranordnung der Tragflächen. Dies geschah hauptsächlich wegen der Unterbringung des Fahrwerks in den Tragflächen.

102Flight fasste 1940 den damals aktuellen Jagdflugzeugbau, der wegen der besonders hohen Anforderungen an die Flugleistungen dieser Flugzeuge als die damalige Königsdisziplin des Flugzeugbaus darstellte, wie folgt zusammen:

  • 198 Flight vom 14.03.1940. Seite 246.

„Particularly in these days, when large numbers of high-performance fighters have to be built in a very short time, aerodynamic questions must be studied with careful reference to structural considerations, though of proper judgment is not exercised a „good production job“ may turn out to be an aerodynamic monstrosity. Structural design is further complicated by the necessity for providing inspection and access to doors, wheel wells, gun ports, etc., which, although seemingly trivial, present great problems in a machine of small overall dimensions, particularly if stressed skin construction is employed. Gun recoil has also to be considered.
[...] the main varieties as applied to fighters are: all wood; a tubular metal girder framework with fabric, light metal or ply covering; a girder-type fuselage in conjunction with stressed-skin wing; and complete stressed skin. The last-named is now the most generally used for high-speed fighters. The fabric-covered system, although undesirable on aerodynamic grounds, makes for cheap, rapid production as it enables the complex military equipment to be quickly installed.
The limitations imposed by fabric may be overcome by the introduction of some other form of covering over the open girder structure.
Plastic sheet or plywood are suggested.“198

103Zur Frage, warum der Holzbau im Zweiten Weltkrieg ein Comeback erlebte, wird an anderer Stelle noch eingegangen werden.

104Mit dem Einsetzen des Jetzeitalters und den damit stark steigenden Flugleistungen gegen Ende des Zweiten Weltkriegs wurde die Materialfrage im Flugzeugbau wieder neu aufgeworfen. Holzstrukturen konnten den neuen physikalischen Belastungen nicht mehr standhalten - eine schmerzliche Erfahrung die unter anderem die Firma Heinkel mit der He 162 und die Firma De Havilland mit ihrem Experimentalflugzeug D.H.108 machen musste. Auch Aluminium litt unter nicht ausreichender Stabilität. Seit dem Beginn des Jetzeitalters erleben wir eine langsam fortschreitende Abkehr vom Aluminium, hin zu stärkeren Metalllegierungen und modernen Kompositmaterialien, wie Kohle- oder Glasfaser.

Notes

70 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow, Ludwig: Ein Jahrhundert Flugzeuge. Geschichte und Technik des Fliegens. Düsseldorf 1990. Seite 98.

71 Wissmann 1975. Seite 230.

72 Da Vinci, Leonardo (* 15.4.1452 in Anchiano; 2.5.1519 in Amboise).

73 Lilienthal, Karl Wilhelm Otto (* 23.5.1848 in Anklam, Pommern; 10.8.1896 in Berlin).

74 Wright, Orville (* 19.8.1871 in Dayton, Ohio; 30.1.1948) und Wright, Wilbur (* 16.4.1867 in Melville, Indiana; 30.5.1912 in Dayton, Ohio).

75 Crouch 2003. Seite 27.

76 Laurenza, Domenico: Leonardo on Flight. Baltimore 2004. Seite 70.

77 Vgl. ebenda 2004. Seite 17.

78 Wissmann 1975. Seite 42.

79 Laurenza 2004. Seite 54.

80 Mischgewebe aus Baumwolle auf Leinenkette.

81 leinwandbindiges Gewebe aus Seide.

82 Wissmann 1975. Seite 42.

83 Laurenza 2004. Seite 92.

84 Beispiele aus: Wissmann 1975. Seiten 49, 55.

85 Gordon 2003. Seite 130.

86 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seite 98.

87 Gepfeilte Tragflächen verringern bei hohen Fluggeschwindigkeiten den Luftwiderstand des Flugzeugs, bieten dafür aber weniger Auftrieb. An Bauers Fluggerät hätten sie aber sicherlich keinen positiven Effekt auf die Flugleistungen gehabt.

88 Hirschei, Ernst Heinrich; Prem, Horst; Madelung, Gero: Aeronautical Research in Germany. From Lilienthal until Today. Berlin, Heidelberg 2004. Seite 19.

89 Schwipps, Werner: Schwerer als Luft. Die Frühzeit der Flugtechnik in Deutschland. Koblenz 1984. Seite 15.

90 Wissmann 1979. Seite 59. Eine Masse von 1 kg erfährt im Mittel auf der Erde in Meereshöhe die Gewichtskraft von ca. 1 kp (Kilopond). Die Gewichtskraft eines Objekts ist das Produkt seiner schweren Masse mit der am Ort herrschenden Schwerebeschleunigung g.

91 Kurz, Eugen: Albrecht Ludwig Berblinger, der Schneider von Ulm. Ein geschichtliches Lebensbild. In: Der Schneider von Ulm. Fiktion und Wirklichkeit. Veröffentlichungen der Stadtbibliothek Ulm. Band 7. Weißenhorn 1986. Seite 34.

92 Henson, William Samuel (* 03.05.1812 wahrscheinlich in Chard, Somerset, England; † 1888 in Newark, New Jersey, USA), auch als Mad-man Henson bekannt, war ein britischer Erfinder, der 1848 in die USA emigrierte.

93 Stringfellow.John (* 1799 in Sheffield; 13.12.1883 in London).

94 Cayley, Sir George (* 27.12.1773 in Scarborough, Yorkshire; 15.12.1857 in Brompton).

95 Flight vom 24.04.1909. Seite 240.

96 Wissmann 1979. Seite 205.

97 Crouch 2003. Seite 45.

98 Schwipps 1984. Seite 19.

99 Howard, Frank; Gunston, Bill: The Conquest of the Air. New York 1972. Seite 38.

100 Vgl.: Lilienthal, Otto: Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst. Berlin 1889.

101 Vgl.: Schwipps 1984. Seite 20.

102 Wassermann, Michael: Otto Lilienthal. Biographien hervorragender Naturwissenschaftler, Techniker und Mediziner. Band 81. Leipzig 1985. Seite 52.

103 Schwipps 1984. Seite 21.

104 Seifert, Karl-Dieter; Wassermann, Dr. Michael: Otto Lilienthal. Leben und Werk. Eine Biographie. Hamburg, Wien 1992. Seite 62.

105 Vgl. ebenda.

106 Vgl. Wissmann 1975. Seite 263.

107 Kollodium ist ein zähflüssige Lösung aus Kollodiumwolle (nitrierte Cellulose, die man z.B. durch Einwirkung von Salpeter- und Schwefelsäure auf Baumwolle erhält) in einer Mischung aus Äther und Alkohol (1:2).

108 Lilienthal, Otto: Brief an Sigmund Strauss vom 8. November 1892. Technisches Museum Wien.

109 Schwipps 1984. Seite 22.

110 Prandtl, Ludwig (* 4.2.1875in Freising; † 15.8.1953 in Göttingen).

111 Schmitt, Günter; Schwipps, Werner: Pioniere der frühen Luftfahrt. Bindlach 1995. Seite 195.

112 Vgl. Wissmann 1979. Seiten 257 - 263; Schwipps 1984. Seiten 19 - 24.

113 Etrich, Ignaz „Igo“ (* 25.12.1879 in Ober Altstadt, Österreich-Ungarn (Böhmen); † 4.2.1967 in Salzburg).

114 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seite 99.

115 Hallion 2003. Seite 198.

116 Otto, Nicolaus August (* 10.6.1832 in Holzhausen an der Haide/Taunus; † 26.1.1891 in Köln). Mokyr schreibt über Otto: „He was an inspired amateur without formal technical training“ (Mokyr 1990. Seite 131).

117 Langen, Karl Eugen (* 9.10.1833 in Köln; † 2.10.1895 bei Elsdorf/Rheinland).

118 Daimler, Gottlieb Wilhelm (* 17.3.1834 in Schorndorf; † 6.3.1900 in Canstatt).

119 Vgl. Wissmann 1975. Seite 272, 273.

120 Vgl. Mokyr. 1990. Seite 123.

121 Anstatt mit Steuerungsklappen wurden Flugzeuge mit Verwindungssteuerung durch das Verdrehen der Flügelenden gesteuert.

122 New York Times vom Silvesterabend 1899. Zitiert nach: Hooper McCarty, Jennifer; Foecke, Tim: What really sank the Titanic. New forensic Discoveries. New York 2009. Seite 7.

123 Vgl. Crouch 2003. Seite 60.

124 Combs, Harry: Brüder des Winds. Orville und Wilbur Wright – ihr Traum vom Fliegen. Königstein 1981. Seite 68.

125 Schwipps 1984. Seite 58.

126 Musselin ist eine sehr leichte, feinfädrige und glatte Stoffart. Er wird aus Baumwolle, ViskoseSpinnfasern (Fasern aus Zellulose) oder Wolle in Leinwandbindung hergestellt.

127 Vgl. Crouch 2003. Seiten 62, 63.

128 Schwipps 1984. Seite 39.

129 Aus „Pride of the West“ Muslin wurde normalerweise Frauenwäsche hergestellt.

130 Flight vom 11.12.1953. Seite 788.

131 Budraß 1998. Seite 22.

132 Crouch 2003. Seite 6.

133 Voisin, Gabriel (* 5. Februar 1880 in Belleville-sur-Saone; † 25. Dezember 1973).

134 Flight vom 21.08.1909. Seite 507.

135 Bleriot, Auguste Louis Charles-Joseph (* 1. Juli 1872 in Cambrai; † 2. August 1936 in Paris).

136 Etrich, Ignaz „Igo“ (* 25. Dezember 1879 in Ober Altstadt, Böhmen; † 4. Februar 1967 in Salzburg).

137 Kranzhoff, Jörg Armin: Die deutsche Luftfahrt. Edmund Rumpler – Wegbereiter der industriellen Flugzeugfertigung. Bonn 2004. Seite 40.

138 Vgl. Budraß 1998. Seite 22.

139 Rumpler, Edmund (* 4. Januar 1872 in Wien; † 7. September 1940 in Neu Tollow, Kreis Wismar).

140 Zur Rumpler Taube vgl. Kranzhoff 2004. Seiten 114 - 126.

141 Wissmann 1975. Seite 320.

142 Gordon 1975. Seite 152.

143 Langsdorff, Werner von: Die Entwicklung des Motorflugzeugs, in: Die Umschau 27 (1923). Seiten 823 – 829. Hier Seite 824.

144 Vgl. Schwipps 1984. Seite 95.

145 Fokker, Anton Herman Gerard „Anthony“ (* 6.4.1890 bei Kediri, Java; † 23.12.1939 in New York).

146 Vgl. Wissmann 1975. Seite 321.

147 Deperdussin, Armand(*1860 in Paris; † 11.6.1924).

148 Wissmann 1975. Seite 322.

149 Crouch 2003. Seite 128, 129. Zur Bauweise Deperdussins siehe auch Hallion 2003. Seite 321.

150 Robins, James G.: The Wooden Wonder. A short History of the wooden Aeroplane. Rigby 1975. Seite 20.

151 Flight vom 25.11.1937. Seite 502.

152 Ebenda.

153 Wissmann 1975. Seite 322.

154 Cellon-Emaillit ist eine Lösung von Celluloid (Kunststoffverbindung, die aus Nitrozellulose und Campher hergestellt wird).

155 Schmitt/Schwipps 1995. Seite 113.

156 Wissmann 1975. Seite 323.

157 Schwipps 1984. Seite 96.

158 Schwipps 1984. Seite 91.

159 Kaemmerer 1914. Seite 122.

160 Cain, Anthony Christopher: The forgotten Air Force. French air doctrine in the 1930s. Smithsonian Institution, USA 2002. Seite 9.

161 Crouch 2003. Seite 167.

162 Parsons, Edwin C.: I flew with the Lafayette Escadrille. Indianapolis 1963. Seite 132.

163 Crouch 2003. Seite 167.

164 Fokker, Anton Herman Gerard; Gould, Bruce: Der fliegende Holländer. Das Leben des Fliegers und Flugzeugkonstrukteurs A.H.G. Fokker. Zürich, Leipzig, Stuttgart 1933. Seite 151.

165 Trischler, Helmuth; Schrogl, Kai-Uwe: Ein Jahrhundert im Flug. Luft- und Raumfahrtforschung in Deutschland 1907-2007. Frankfurt a. M., 2007. Seite 59.

166 Vgl. Wissmann 1975. Seite 317.

167 De Havilland, Sir Geoffrey: Sky Fever. London 1961. Seiten 81, 82. Zum Unterschied zwischen Ein- und Doppeldecker vgl. auch Gordon 2003. Seiten 261, 268.

168 Flight vom 28.06.1917. Seiten 642, 643.

169 Robins 1975. Seite 23.

170 Green, William; Swanborough, Gordon: Jagdflugzeuge der Welt. Eine illustrierte Enzyklopädie. Zürich 1996. Seite 535.

171 Morrow 1993. Seiten 162, 163.

172 Vgl. Wissmann 1975. Seite 347.

173 Vgl. Budraß 1998. Seite 33.

174 Vgl. Ittner, Stefan: Dieselmotoren für die Luftfahrt. Innovation und Tradition im Junkers-Flugmotorenbau bis 1933. Oberhaching 1996. Seiten 68-72.

175 Vgl. Gersdorff, Kyrill von; Grasmann, Kurt; Schubert, Helmut: Die deutsche Luftfahrt. Flugmotoren und Strahltriebwerke. Entwicklungsgeschichte der deutschen Luftfahrtantriebe von den Anfängen bis zu den internationalen Gemeinschaftsentwicklungen. Bonn 1995. Seite 33.

176 Vgl. Roeder, Jean: Die deutsche Luftfahrt. Bombenflugzeuge und Aufklärer. Von der Rumpler-Taube zur Dornier Do 23. Bonn 1990. Seite 84 ff.

177 Typen aus Roeder 1990. Seite 89.

178 Roeder 1990. Seite 89.

179 Ebenda 1990. Seiten 90-92.

180 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seiten 101, 102.

181 Crouch 2003. Seite 193.

182 Ebenda. Seite 193.

183 Hauptstaatsarchiv Dresden. MDI, 15092, Blatt 122.

184 Weiss, J.B. : Gliding and Soaring Flight. London 1924. Seite 14.

185 Wissmann 1979. Seite 348.

186 Morrow 1993. Seite 375.

187 Vgl. Blunck, Richard; Junkers, Hugo: Der Mensch und das Werk. Berlin 1942. Heinkel, Ernst: Stürmisches Leben. Preetz 1963.

188 Radkau 2008. Seite 262.

189 Braun, Hans-Joachim: Flugzeugtechnik 1914 bis 1935. Militärische und zivile Wechselwirkungen. In: Technikgeschichte, Band 59. Jahrgang 1992. Seite 341.
Zur Wechselwirkung zwischen Krieg und technischer Entwicklung vgl. Mokyr 1990. Seiten 183 – 186. Mokyr kommt zu dem Schluss, dass technische Entwicklung im Großen und Ganzen durch Krieg eher verzögert als beschleunigt wird. Gunston kommt zu dem Schluss, dass es vor allem ein quantitativer Impuls war, der durch Ersten und Zweiten Weltkrieg ausgelöst wurde. Die militärischen Anforderungen hätten eine aeronautische Evolution überlagert (Vgl. Howard; Gunston 1972. Seite 104).

190 Robins 1975. Seite 23.

191 Vgl. Flight vom 06.06.1918. Seiten 611 – 616; Flight vom 13.06.1918. Seiten 640 – 645.

192 Junkers, Hugo (* 3.2.1859 in Rheydt; † 3.2.1935 in Gauting).

193 Dornier, Claude Honré Desiré (* 14.5.1884 in Kempten; † 5.12.1969 in Zug, Schweiz).

194 Vgl. hierzu Hallion, Richard P.: Rise of the Fighter Aircraft 1914 1918. Baltimore, Maryland, USA 1988. Seiten 44ff., 111, 114. und Hallion 2003. Seite 353.

195 Flight vom 25.11.1937. Seite 503.

196 Ebenda.

197 Ebenda. Seite 504.

198 Flight vom 14.03.1940. Seite 246.

Table des illustrations

Titre Abbildung 4: Konstruktionszeichnung des Wright-Flyer
Légende Aus: http://www.flightglobal.com/​airspace/​media/​wrightbrothers/​wright-flyer-cutaway-7339.aspx (Stand 10.11.2011). Flightglobal.com ist die Website von Flight
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 636k
Titre Abbildung 5: 2-Seiten-Ansicht des Voisin-Flugzeugs
Légende Aus: Fight (14.08.1909). Seite 486
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 532k
Titre Abbildung 6: Der erste Looping eines Engländers
Légende Bei dem Flugzeug handelt es sich um einen verstärkten Bleriot-Eindecker. Aus: Flight (06.12.1913). Seite 1319
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 224k
Titre Abbildung 7: 2-Seiten-Ansicht der Etrich "Taube"
Légende Aus: Flight (11.11.1911). Seite 974
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 584k
Titre Abbildung 8: 3-Seiten-Ansicht der Rumpler "Taube“
Légende Aus: Fight (09.07.1915). Seite 491
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 496k
Titre Abbildung 9: Deperdussin-Rumpf
Légende Deutlich wird hier das geringe Gewicht des Rumpfes. Aus: Crouch 2003. Seite 131
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 392k
Titre Abbildung 10: 3-Seiten-Ansicht eines Deperdussin-Flugzeugs von 1913
Légende Deutlich wird hier die Stromlinienform des Rumpfes. Aus: Flight (22.11.1913). Seite 1270
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 552k
Titre Abbildung 11: Cellon Werbung
Légende Aus: Flight (29.08.1929). Seite (Advertisements) 59
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 588k
Titre Abbildung 12: Details der Sopwith "Camel"
Légende Aus: Flight (12.09.1918). Seite 1021
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 556k
Titre Abbildung 13: Sechszylinder-Reihenmotor der Firma Mercedes (180 PS)
Légende Aus Flight (20.06.1918). Seite 682
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3885/img-10.jpg
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