VIII. Kapitel. Flugmaschinen.

1. Allgemeines.

Wenden wir nun unsere Blicke einem anderen Zweige der Luftschiffahrt, der Aviatik zu, das ist die Lehre, ohne Hilfe eines Ballons den Weg durch die Luft zu finden. Beim Ballon ist es das Traggas, welches die hebende Kraft liefert und der Schwerkraft der Erde entgegenwirkt. Es handelt sich bei den Ballons nur darum, ihnen eine entsprechende Eigengeschwindigkeit in horizontaler Richtung zu verleihen.

Bei den Flugapparaten muß die gleiche Art der Vorwärtsbewegung erzielt werden, aber es kommt noch eine Arbeit zur Überwindung der Schwerkraft hinzu, welche ebenfalls geleistet werden muß. Diese Arbeit kann nur in der Betätigung einer Kraft, welche der Schwerkraft entgegenwirkt, bestehen, und diese Kraft muß erst durch maschinelle Mittel geweckt, also künstlich erzeugt werden.

Nachdem sich der Flugapparat in der Luft fortbewegt, so liegt es nahe, die Kraft des Luftwiderstandes für diese Zwecke auszunützen und zwar derart, daß man sich einen Luftwiderstand künstlich schafft, durch dessen Überwindung die erforderliche Hubarbeit geleistet werden kann.

Eine zweite Methode besteht in der Ausnützung der Reaktionswirkung explosiver Präparate, womit z. B. Geschosse, Raketen etc. durch die Luft getrieben werden. Zur Beförderung der Menschen ist diese letzte Methode aber dermalen nicht tauglich, deshalb wird hier auch nur der erste Fall behandelt.

Ein Luftwiderstand kann durch jede Bewegung einer Fläche, besitze dieselbe welche Gestalt immer, hervorgebracht werden, diese Fläche braucht nur gegen die Fahrtrichtung eine schiefe Stellung einzunehmen. Die Art und Weise, wie die Flächen sich durch die Luft bewegen, ist charakteristisch für die Benennung der einzelnen Flugapparate.

Bleibt die Fläche im allgemeinen starr und dabei gegen die Fahrtrichtung etwas nach aufwärts gerichtet, so haben wir es mit Drachenfliegern zu tun; rotieren diese Flächen um eine vertikale oder etwas schief gestellte Achse, so nennen wir solche Flugapparate Schraubenflieger; bewegen sich die Flächen schlagartig auf und ab, etwa um eine horizontal oder annähernd horizontal gestellte Achse, so haben wir es mit Flügelfliegern zu tun. Die Flächen können aber auch um eine horizontale oder annähernd horizontale Achse rotieren und dabei ihre Lage zum Horizont stetig ändern — in diesem Falle kommt ein Schaufelradflieger zum Vorschein.

Jede dieser Arten läßt sich in ungezählten Variationen ausführen und nicht nach Hunderten, sondern nach Tausenden zählen in jeder dieser Gruppen die Projekte, von welchen man eine Lösung der langgestellten Frage erwartet.

Fig. 121. Patrick Alexander, aëronautischer Schriftsteller.

Die Literatur über Flugmaschinen ist ziemlich reichhaltig, leider aber fehlen meist genaue Konstruktionspläne und sind nur Skizzen über viele interessante, ausgeführte Experimente vorhanden. Wer sich eingehender mit diesem Thema befassen will, der sei auf folgende zwei Werke verwiesen: Griffith Brewer und Patrick Y. Alexander: »Aeronautics«, welches Buch viele Patente auch über lenkbare Ballons enthält, und Chanute »Progress in Flying Machines«, welches viele Flugmaschinen in sehr ausführlicher Weise behandelt.

Im November des Jahres 1901 fand im Velodrome des »Parc des Princes« in Paris eine Ausstellung aviatischer Apparate statt, welche mit einem Wettbewerbe verbunden war. An diesem Wettbewerbe, welcher von den Brüdern Delagneau, mit Unterstützung des »Aéro-Club de France«, der »Société Française de navigation aérienne« und des Direktors des meteorologischen Observatoriums zu Trappes, Teisserenc de Bort, veranstaltet wurde, konnten sich alle ballonfreien, dynamischen Flugapparate (appareils d'aviation plus lourds que l'air) beteiligen.

Alle an dem Wettbewerbe teilnehmenden Apparate wurden in eine der folgenden drei Hauptklassen eingeteilt:

I. Schraubenflieger (hélicoptères). Zu dieser Klasse gehören alle Apparate, welche ihren Auftrieb einzig und allein durch Schrauben erhalten.

II. Flügelflieger (orthoptères). In diese Klasse wurden alle jene Apparate eingereiht, welche sich mittels Flügelschlägen nach Art der Vögel erheben.

III. Drachenflieger (aéroplanes). Zu dieser Gruppe wurden alle Apparate gerechnet, bei denen die Tragkraft durch Luftverdichtung unterhalb unbeweglicher, rasch durch die Luft vorwärts bewegter Drachenflächen entsteht.

Für die an dem Wettbewerbe teilnehmenden Apparate galt folgendes Reglement:

I. Schraubenflieger.

1. Apparate, welche sich durch Eigenkraft erheben.

a) Modelle von Schraubenfliegern, angetrieben durch Motoren, deren Betriebskraft Dampf, Benzin, komprimierte Luft u. s. w. bildet.

b) Schraubenflieger-Spielzeuge, angetrieben durch gespannte Federn, tordierte Kautschukfäden, künstliche Schmetterlinge, fliegende Kreisel.

2. Apparate, welche sich nicht durch Eigenkraft erheben.

a) Schraubenflieger, welche sich, getrennt von ihrem Motor, nur ein einziges Mal erheben;

b) Spielzeuge von Schrauben ohne unabhängigen Motor: Spiraliferen, Stropheors u. s. w.

II. Flügelflieger.

a) Künstliche Vögel, deren Kraftmaschine durch Dampf, Benzin, komprimierte Luft u. s. w. gespeist wird.

b) Wissenschaftliche Spielzeuge mit beweglichen Flügeln, angetrieben durch gespannte Federn, Kautschukfäden u. s. w.

III. Drachenflieger.

1. Freie Drachenflieger.

a) Drachenflieger, angetrieben durch einen Dampf- oder Benzinmotor etc.

b) Drachenflieger-Spielzeuge, bewegt durch gespannte Federn, tordierte Kautschukfäden etc.

c) Schleuder-Äeroplane: Pfeilflieger, Boomerangs.

2. Kaptivdrachen.

a) Drachen zur Anstellung meteorologischer Beobachtungen.

b) Kinderdrachen von jeder beliebigen Konstruktion: orientalische, japanische, chinesische Drachen, rotierende Drachen etc.

Alle an dem Wettbewerbe teilnehmenden Apparate wurden in folgende zwei Hauptgruppen eingeteilt:

1. Gruppe: Apparate wissenschaftlichen Charakters.

2. Gruppe: Apparate zur Demonstration oder Spielzeuge.

An der Konkurrenz konnten nur Apparate teilnehmen, welche sich vom Boden erheben.

Die Jury nahm bei der Prüfung Rücksicht auf die Konstruktion, die Festigkeit und das Gewicht der ausgestellten Apparate und stellte genaue Messungen an über:

1. das gehobene Totalgewicht;

2. die Zeit, während welcher der Apparat sich in der Luft erhält;

3. die erreichte Höhe;

4. die durchflogene Strecke.

Auch die Stabilität der Apparate wurde einer speciellen Prüfung unterzogen.

Aus dieser gewiß nicht uninteressanten Aufzählung ersieht man schon die große Mannigfaltigkeit dieses Gebietes der Luftschiffahrt.

Um nicht zu weitschweifig zu werden, sei vorerst in einleitender Weise nur einiger, der von der Presse am häufigsten erwähnten Flugapparate gedacht.

Zu Anfang des vorigen Jahrhunderts war es keinem Experimentator geglückt, Flugapparate von auch nur 50 g Gewicht mit mechanischen Mitteln durch die Luft zu treiben und alle diesbezüglichen Versuche beschränkten sich auf unbedeutende Spielereien. Zu Anfang der Siebzigerjahre konstruierten die Franzosen Pénaud (ein Schüler des durch seine Momentphotographien und hochinteressanten, physiologischen Studien auf dem Gebiete des Vogelfluges bekannten Professors Marey), Hureau de Villeneuve und Jobert ihre ersten mechanischen Vögel, welche sich aber alle ebenfalls in sehr bescheidenen Größenverhältnissen bewegten und nicht mehr als einige Zehntel Kilogramm wogen.

1879 verfertigte Pichancourt ein ähnliches Modell von fast ³/₄ kg Gewicht, und Tatin konstruierte einen vertikal aufsteigenden Aëroplan, welcher durch zwei, mit komprimierter Luft angetriebene Schrauben bewegt wurde und etwas über 1 kg wog.

Nachfolger dieser Franzosen finden wir von nun an in Deutschland, England und Österreich (Kreß) mit ähnlichen Flugmodellen.

In Italien kultivierte 1877 Forlanini die reinen Schraubenflieger. Das von ihm mit Hilfe von zwei Schrauben und einer vertikalen Fläche mit Dampf betriebene Modell wog 3·5 kg, hob sich 13 m hoch und schwebte 20 Sekunden lang in der Luft.

In Amerika arbeitete Phillips an jalousienartigen Drachenfliegern, in Australien Hargrave an Flügelfliegern, beide mit relativ günstigem Erfolge. Die Maschine des letzteren flog im Jahre 1889 mit einer Gesamtbelastung von 1·6 kg mit 46 Flügelschlägen 156 m in horizontaler Richtung durch die Luft. Dieser kleine Apparat wurde durch Dampf in Bewegung gesetzt. Ein anderes fliegendes Modell von Hargrave wog 1·85 kg.

Auch Maxims und Langleys Apparate zählen in diese Gruppe.

2. Drachenflieger.

Alle Anhänger der dynamischen Luftschiffahrt behaupten übereinstimmend: »Zum Fliegen gehört in erster Linie Gewicht.« Ein Ballon sei ein Spielball des Windes. Ihr, von de la Landelle ausgegebenes Schlagwort lautet daher: »Plus lourd que l'air!«

Unter den Methoden, welche mittels dieser Art das Fliegen realisieren wollen, haben die Drachenflieger die meisten Anhänger. Sie alle haben das gemeinsam, daß sie gegen den Horizont schräggeneigten Flächen, durch motorischen Antrieb (vermittels Schrauben) eine Geschwindigkeit erteilen, welche einen Auftrieb hervorrufen, der groß genug ist, um die ganze auf dem Apparate untergebrachte Last im Schweben zu erhalten. Die Form der Ausführung kann unendlich verschieden sein. Nach dem Vorbilde der großen Flieger soll die Breitenform die der Länge überwiegen. Als Hauptvorteil gegenüber den Ballons wird der geringe zu überwindende Stirnwiderstand hervorgehoben; dadurch soll große Geschwindigkeit erzielt werden, welche großes Tragvermögen hervorruft.

Um bezüglich dieser drei Punkte klar zu sehen, gebe ich folgende kleine Zusammenstellung, bezüglich der Tragkraft und des Stirnwiderstandes einer unter verschiedenen Neigungswinkeln und verschiedenen Geschwindigkeiten vorwärts bewegten Ebene. Angenommen, wir hätten eine ebene Fläche von 100 m² Inhalt. Diese sei einmal 1°, dann 5° und dann 10° gegen den Horizont geneigt und werde in jeder dieser Positionen einmal mit 10 m, dann mit 20, 50 und 100 m Geschwindigkeit durch irgend eine auf sie wirkende Kraft vorwärtsgetrieben. Wir nehmen weiters der Einfachheit wegen an, die Fläche sei eine mathematische, ebene und habe eine Länge und Breite von 10 m.

Wieviel kann die Fläche in jedem der einzelnen, gegebenen Fälle tragen? Also wieviel kann ihr Eigengewicht mehr der motorischen und Nutzlast betragen und wie groß ist in jedem dieser einzelnen Fälle der zu überwindende Stirnwiderstand? Das Gewicht darf — horizontalen Flug vorausgesetzt — offenbar die größte Vertikalkomponente des geweckten Luftwiderstandes nicht übersteigen, sondern muß ihr gleich sein.

In der folgenden, nach den Loesslschen Grundformeln berechneten Tabelle bedeuten die oberen Ziffern den geweckten Vertikalwiderstand R_y, also den Auftrieb oder das in Schwebe gehaltene Gewicht, die unteren den geweckten Horizontal-, also den Stirnwiderstand R_x; beide in Kilogrammen.

Neigung der Fläche gegen die HorizontaleAuf- Vor- TriebGeschwindigkeit in Meter per Sekunde

102050100

1°R_y 21·7 86·8 542·5 2170·0

R_x 0·4 1·54 9·5 38·0

5°R_y108·0432·02700·010800·0

R_x 9·4 37·6 235·0 940·0

10°R_y214·0856·05350·021400·0

R_x 37·5150·0 937·5 3750·0

Sehr leicht läßt sich daraus zum Beispiel für horizontale Fahrt die erforderliche motorische Arbeit (Anzahl der Pferdestärken [N]) rechnen. In der folgenden Tabelle bedeuten die eingesetzten Ziffern die Anzahl Pferdestärken, welche nötig sind, um diesen Stirnwiderstand zu überwinden.

Flächen-Neigungswinkel gegen die HorizontalePferde- stärkeBei einer Horizontalgeschwindigkeit von x-Meter resultiert ein Aufwand an Pferdestärken

102050100

1°0·05 0·2 1·3 5·1

5°N1·3 5·0 31·0130·0

10°5·0 20·0125·0500·0

Trägt man auf der Abszissenaxe für einen bestimmten Grad die Geschwindigkeiten und auf der Ordinatenaxe die Hebekräfte, respektive den zu überwindenden Widerstand und die dazu nötige Anzahl von Pferdestärken auf, so erhält man in der dadurch entstehenden Kurve ein übersichtliches Bild über deren Verlauf.

Diese wenigen Andeutungen werden genügen, um den für die Sache sich interessierenden, besonders wenn er selbst Bleistift und Zirkel in die Hand nimmt, über die nötigen Anhaltspunkte zur Beurteilung der bei Drachenfliegern auftretenden, hauptsächlichsten Faktoren, das sind über die Flächenwinkel, die Geschwindigkeit, Arbeitskraft und Hebewirkung, zu orientieren.

Das genaue Einstellen und das Beibehalten des Flächenwinkels gegen die Horizontale wird wohl praktisch schwer möglich sein; es ist dies aber nicht von so großem Belange als man meinen sollte. Der praktische Flugtechniker sagt: »Die Flächen stellen sich von selbst in diejenigen Winkel ein, die ihren Bewegungs- und Stabilitätsverhältnissen eben entsprechen.« Darauf einzugehen, würde hier zu weit führen.

Will man mit Aëroplanen höher oder tiefer steigen oder horizontal fahren, so gelten nachfolgende Relationen:

Es muß beim Horizontalfluge R_y = G » fallenden Fluge R_y < G » steigenden Fluge R_y > G sein.

Die Erzeugung von R_y, d. i. dem Auftriebe, liegt in der Hand des Aëroplanführers, d. h. je nachdem er seine Maschine stärker oder schwächer arbeiten läßt, also schneller oder langsamer fährt, wird er mehr oder weniger Hebekraft erzielen. Ist der Drachenflieger mit einer Schraube ausgestattet, so lehrt eine einfache Überlegung, daß einer gewissen Umdrehungszahl der Horizontalflug, einer geringeren der abwärts gerichtete, einer größeren aber der Aufwärtsflug entsprechen müsse.

In die mathematischen Relationen bei den verschiedenen Luftschiffen einzugehen, liegt nicht im Zwecke dieser Schrift, es soll aber nicht versäumt werden, darauf hinzuweisen, wie wichtig sie für dieses Fach sind. Kein Flugtechniker darf daher diese Studien vernachlässigen.

Wenn man für eine bestimmte Leistung die Größe des Drachen rechnet, so findet man meist, daß sie sehr voluminös ausfallen werden. So große Flächen zu konstruieren hält aber schwer. Man ist daher bestrebt, diese Flächen kleiner zu bauen und durch entsprechende Konstruktionen die gleich große Hebekraft zu erzielen.

Den gewölbten Flächen schreibt man eine solche Eigenschaft zu. Luftwiderstandsversuche mit gewölbten Flächen ergaben bei deren Vortrieben, im Vergleiche zu ebenen, einen unverhältnismäßig größeren Auftrieb, welcher wächst, je kleiner der Neigungswinkel zur Horizontalen wird. Allerdings wächst damit auch die Größe der erforderlichen Arbeit.

Eine zweite Art, kleinere Flächen zu erlangen, besteht in ihrer Teilung. Diese kann nun im horizontalen Sinne geschehen, durch Nebeneinandersetzen mehrerer Flächen, oder dadurch, daß man die Flächen übereinander setzt.

Experimente über die Abstände, welche solche Flächen im vertikalen Sinne einnehmen sollen, sind nur sehr spärlich und lückenhaft veröffentlicht. Meist nimmt man an, der Abstand solle das Doppelte der Breite betragen, damit bei einer Fortbewegung im horizontalen Sinne, die Summe der beiden Flächen geradesoviel trage als eine einzige.

Breite Flächen haben mehr Stirnwiderstand als lange, auch darüber sind die Daten sehr spärlich. Einen großen Einfluß hat auch hier der Reduktionskoeffizient.

Behufs Erzielung der nötigen Stabilität werden vertikale Flächen angeordnet oder gegen die Längsachse schief geneigte. Diese sind zur Verminderung der sonst unausbleiblichen Schwankungen stets anzuwenden.

Die Vorwärtsbewegung endlich ist fast ausschließlich mit Hilfe einer oder mehrerer Schrauben mit horizontalen oder schwach gegen die Horizontale geneigten Achsen gedacht.

Der Haupteinwurf gegen die Drachenflieger besteht in ihrem Unvermögen, in der Luft stille zu stehen und in der Gefährlichkeit des Landens. Auf freiem Lande verankert, widerstehen sie halbwegs schärferem Winde noch viel weniger, als der von den Aviatikern so sehr verlästerte Ballon.

Die Hauptbedingung für ihre tadellose Funktionierung ist eben das schnelle Hinschießen im Luftozean! — Was geschieht aber dann, wenn irgend ein wichtiger Bestandteil bricht oder die Maschine versagt? — Die zur Abfahrt erforderliche Geschwindigkeit kann durch schnelle Fahrt auf der Erde, vielleicht auf Schienen oder dergleichen erreicht werden; wie aber soll die Landung vor sich gehen? Gewiß werden heftige Stöße unvermeidlich sein. Lassen sie sich so abschwächen, daß sie der Konstruktion nicht schaden und wenn Vorrichtungen dazu angebracht sind, wird der Führer Zeit und auch stets die Geistesgegenwart haben, sie anzuwenden?

Man sieht, welche Fülle von Fragen da zu beantworten ist und daß die Theorie allein auf sie keine genügende Antwort erteilen kann. Theorie und Praxis müssen Hand in Hand gehen, um Erfolge zu erzielen, wenn solche auf diesem Gebiete überhaupt möglich sind.

Dr. W. Köppen erörtert im 4. Hefte der »Illustrierten aëronautischen Mitteilungen« vom Jahre 1901 Flugmaschinen und Drachen in lichtvoller Art. Im Nachstehenden folgen wir auszugsweise seinen Darlegungen und werden dabei in instruktiver Weise in dieses interessante Gebiet weiter eingeführt.

In Bezug auf Stabilität sind die an Drachen gestellten Forderungen ähnlich, aber weitergehend, wie die an Flugmaschinen zu stellenden. Denn erstens muß ihre Stabilität eine völlig automatische sein, während bei der Flugmaschine die Handlungen des Insassen zu ihrer Erreichung mitwirken können; zweitens aber ist ein Drache zeitweise einer viel größeren relativen Luftbewegung ausgesetzt, als eine Flugmaschine es sein würde, denn er muß seine Stabilität auch in einem Winde von 20 m per Sekunde wahren, während eine Flugmaschine in der Luft kaum auf eine relative Bewegung von mehr als 10-15 m per Sekunde eingerichtet zu sein braucht.

Bei Wind von weniger als 10 m per Sekunde fliegen aber auch weniger vollkommene Drachen stabil, die stärkeren Wind nicht vertragen, und es ist ein bekanntes Verfahren, Drachen, die bei starkem Winde herabzuschießen drohen, dadurch zu beruhigen, daß der die Leine haltende Mann die Spannung in dieser verringert, indem er einige Schritte mit dem Winde läuft. Wir werden also sicher gehen, wenn wir von jeder Flugmaschine verlangen, ihre Stabilität durch ruhigen Flug als Drache unter verschiedenen Windstärken zu beweisen.

Als einfachstes Mittel, eine Flugmaschine vor dem Abfluge in geeignete Höhe zu heben, ist deren Aufstieg als Drache anzusehen. In dieser Weise können auch ohne Motor oder mit sehr einfachem Motor (fallendem Gewicht) Flugmaschinen auf die Gesetze ihres Fluges und dessen Steuerung untersucht werden.

Als weitere Forderung ist an eine Flugmaschine die Bedingung zu stellen, daß sie genügende Tragfläche besitze, um den Insassen auch ohne sein Zutun und ohne Motor, als Fallschirm, unbeschädigt zu Boden befördern zu können.

Ferner muß die Flugmaschine den Insassen in sich aufnehmen können und ihn nicht unter ihr hängend befördern, weil die letztere Lage sowohl in der Luft als beim Landen die weit gefährlichere ist. Von geringerer Bedeutung ist es, wenn an der Flugmaschine beim Landen gelegentlich einige leicht zu ersetzende Stangen brechen. Zudem müssen Schwerpunkt und Druckmittelpunkt annähernd zusammenfallen. Man bedarf daher keiner »Gondeln«. Der Aufenthalt des oder der Insassen muß im Innern des Gerüstes, zwischen den tragenden Flächen sein.

Daß alle diese Forderungen erfüllbar sind, hat sich bei den Drachenaufstiegen, welche die Seewarte in Hamburg zu meteorologischen Zwecken veranstaltete, gezeigt. Im Herbste 1901 hatte sich nämlich ein großer Hargrave-Drache (Marvin-Modell, Tragfläche 6 ¹/₃ m²) zweimal losgerissen und den in ihm befindlichen, zart gebauten Meteorographen in 6, beziehungsweise 8 ¹/₂ Minuten aus einer Höhe von 1470 m, beziehungsweise 1650 m zum Erdboden hinabgetragen und ihn 6·9, beziehungsweise 9·8 km vom Aufstiegsorte unbeschädigt gelandet. Dies ergibt einen Fallwinkel von 12°, respektive 9° 30'. Auch ein Nickelscher Drache hat sich in einem ähnlichen Falle gut bewährt.

Der Drache selbst hat bei oder nach dem Landen wohl einige leicht zu reparierende Verletzungen erlitten, der im Drachen untergebrachte Meteorograph aber ist beide Male völlig unverletzt geblieben und hat, während des Fluges und auch auf dem Boden liegend, die Änderungen von Luftdruck, Temperatur und relativer Feuchtigkeit aufgezeichnet; und zwar zeigen die Aufzeichnungen mit dem Augenblicke des Abreißens von der haltenden Leine ein Aufhören der heftigen Bewegungen und Erschütterungen, denen der Drache bis dahin im starken Winde ausgesetzt gewesen war; der freie Flug ist mithin in sehr ruhiger Weise vor sich gegangen.

Die Geschwindigkeit des Falles betrug nach Obigem durchschnittlich 4·1 und 3·3 m per Sekunde, und zwar nahm sie während des Falles von 4-5 m per Sekunde auf etwa 2 m per Sekunde ab. Die durchschnittliche, horizontale Geschwindigkeit des Fluges war dagegen in diesen beiden Fällen 14·2 und 15·5 m per Sekunde. Ausführlicheres über beide Flüge findet man in der Zeitschrift »Prometheus«, Nr. 589 und 590 (XII 17 und 18). Ebendort ist von Köppen auch die Frage der Steuerbarkeit eines solchen Drachen besprochen.

Eine Flugmaschine soll, nach Köppen, auch ohne Motor die Fähigkeit besitzen, sich relativ zur umgebenden Luft, wenn auch nicht aufwärts, so doch vorwärts und rückwärts zu bewegen und nach links und rechts zu wenden.

Wahrscheinlich wird sich ferner auch für den freien Flug aviatischer Flugmaschinen ein Hülfsmittel von Vorteil erweisen, das beim Drachenfluge unter Umständen sehr gute Ergebnisse liefert: Die Fesselung mehrerer Drachen aneinander. Diejenige Fesselungsweise bietet am meisten Aussichten, bei welcher die Leine des oberen, kleineren Drachen an den Rücken des größeren, mit einem Insassen bemannten Drachen, befestigt ist.

Um dieses System von Drachen, beziehungsweise diesen Drachenflieger willkürlich nach Lösung der Verbindung mit dem Erdboden seine Höhe erhalten oder vergrößern zu lassen, dazu wird im allgemeinen ein Motor erforderlich sein.

Was die Form der Drachen, beziehungsweise Drachenflieger betrifft, so wäre es das Ratsamste, zunächst bei dem so vielseitig erprobten Modell des Hargrave-Drachen, beziehungsweise einer seiner Modifikationen stehen zu bleiben.

Über die Dimensionen eines Drachenfliegers zum Tragen eines Mannes und des Zubehörs geben folgende Tatsachen einen Anhalt: Fallschirmen zum Tragen einer Person (durchschnittlich 70 kg) pflegt man eine Fläche von 38 bis 113 m² zu geben. Auf der Versammlung der russischen Naturforscher im Jahre 1898 wurde, wer wollte, durch zwei Hargrave-Drachen von 60 und 40, zusammen 100 m², vom Boden emporgehoben. Baden-Powell dagegen verwendet zum Heben eines Mannes 4 oder 5 Drachen von je 52 oder 65 m². Chanute gibt 0·15 m² Tragfläche für jedes Kilogramm Last als richtiges Verhältnis für den Gleitflug an. Es genügen also etwa 100 m² Tragfläche, sowohl zum Heben eines Menschen mittels Drachenwirkung, als zum nachfolgenden Herabschweben. Diese Fläche wird man zweckmäßig so verteilen, daß etwa 70 m² auf den Hauptdrachen 23 m² auf den oberen Drachen und 7 m² auf einen, diesen aufhebenden Pilotdrachen kommen.

Der mehrfach erwähnte Marvin-Drache der Hamburger Seewarte hält 6 ¹/₃ m² Tragfläche bei je 2 m Länge und Breite und 82 cm Höhe. Will man für den freien Flug beide Zellen mit je drei Flächen versehen, so würden, um die elffache Tragfläche zu erreichen, die Dimensionen dieses Drachen nur zu verdreifachen sein, auf je 6 m Breite und Länge und 2 ¹/₂ m Höhe.

Als Halteleine für das ganze Drachengespann genügt ein Stahldraht von 16fachem Querschnitt des für den Marvin-Drachen benutzten, also von ¹/₂ × 16 = 8 mm², beziehungsweise von 3·2 mm Durchmesser, oder ein Kabel von gleicher Festigkeit. Als Verbindungsleine zwischen dem Hauptdrachen und dem Oberdrachen wäre, der leichteren Behandlung wegen, Hanfschnur von 5-6 mm Durchmesser zu nehmen.

Ich führe nun im Folgenden einige tatsächlich ausgeführte Modelle vor, welche wirklich sich in die Luft erhoben haben und Zeugnis geben von dem Fleiße, mit dem gerade dieses Kapitel der Flugtechnik behandelt wird.

Fig. 122. Aéroplan von Pénaud aus dem Jahre 1871.

Pénauds erstes Modell im Jahre 1871 gebaut und Planophore genannt, besteht aus zwei symmetrischen Flächen, welche an einem Stabe befestigt waren. Diese Flächen bildeten das tragende Element, während eine kleine mit Kautschuk betriebene Schraube den ganzen Apparat vortrieb. Er flog in 13 Sekunden 60 m weit.

Pénaud stellte mehrere Variationen solcher Flieger her, welche auch mit kleinen, vertikalen Steuern ausgerüstet waren und bei geschickter Handhabung selbst im Kreise durch Türen, Fenster u. dgl. hereinflogen. Diese Pénaudschen Flieger sind niedliche Spielzeuge und im gewissen Sinne auch Studienbehelfe. Die in dem Kautschuk aufgespeicherte Kraft ist eine relativ große.

Tatin baute 1879 größere, mit Schrauben betriebene, aufwärtssteigende Aëroplane. Bei einem Modelle war die Schraube in der Mitte angebracht und durch Kautschukschnüre betrieben, bei dem andern Modelle, das in Meudon gezeigt wurde, waren seitlich zwei mit komprimierter Luft betriebene Schrauben angebracht. Die Geschwindigkeit des Aufstieges betrug 8 m in der Sekunde.

Das interessanteste der bis nun in kleinem Stile gebauten Drachenflieger sind aber unstreitig die von Mr. Lawrence Hargrave in Sydney.

Es handelt sich laut Veröffentlichungen im »Engineering« sowohl um Drachen-, als auch um Flügelflieger. Eines dieser Modelle hatte eine Größe von 1·2 m² bei 1 kg Eigengewicht. Bei einer durch Gummibänder ausgeübten Arbeitsleistung von 30 kg flog der Apparat etwa 60 m horizontal.

Fig. 123. Drachenflieger von Henson.

Auch Kreß, ein Schüler der Franzosen, und Oberingenieur Gerstner in Wien, bauten ähnliche Apparate, welche zu wiederholten Malen in Vortragssälen geflogen sind.

Von der zahlreichen Menge ausgeführter oder projektierter, großer Drachenflieger seien nur einige erwähnt, weil sie für die Geschichte der Drachenflieger von hervorragender Bedeutung geworden sind.

Eines der ältesten Projekte stammt von Henson aus dem Jahre 1842. Diese Flugmaschine sollte etwa 3000 kg wiegen, eine Drachenfläche von 1370 m² und 25-30 Pferdestärken besitzen.

Eine andere Drachen-Konstruktion, die ein Vorbild Maxims gewesen sein mag, stammt von Stringfellow (1868). Sie hatte bereits drei übereinander gelegene Drachenflächen.

Schon Wenham machte 1866 den Vorschlag, statt einer einzelnen Aëroplanfläche, deren mehrere, übereinander liegende anzuwenden. Die Luft ist ein außerordentlich elastisches Medium, das sehr leicht zu Wirbelbildungen geneigt ist, und diese wieder verursachen Tragkraftverluste. Die Luft muß bei ihrer Benützung mit ganz besonderer Vorsicht behandelt werden, was bei kleinen Flächen viel leichter ankommt als bei großen.

Deshalb schenkte auch Philipps diesen geteilten Flächen eine besondere Aufmerksamkeit. Vor 30 Jahren baute er Tragflächen von ³/₄ bis 1 m Breite, fand jedoch, daß selbst diese anscheinend so geringe Dimension noch zu breit sei und stellte nun bei seinen letzten Versuchen Tragflächen zusammen, die er horizontal stellte und stark parabolisch krümmte, vorne dick, rückwärts aber ganz dünn auslaufen ließ. Er nennt diese Tragelemente »Mates«. Sie besitzen nur eine Breite von 38 mm und sind 6·7 m lang. 80 solcher Mates sind zu einem Traggerüste vereint. Von besonderer Wichtigkeit ist die Entfernung zweier Latten voneinander. Diese beträgt bei Philipps 50 mm, also nur circa 1·3 der Breitendimension.

Diese 80 Mates sind nun in einen eisernen Rahmen eingespannt und geben so dem Apparate das Aussehen einer großen Jalousie. Die Fläche würde nach der Rechnung 20·4 m² betragen. In den betreffenden Publikationen im »Engineering«, »l'Aéronaute« etc. ist selbe mit 13·2 m² angegeben. Es ist bedauerlich, daß bei Veröffentlichung gerade solcher, lehrreicher Experimente die Angaben von Zahlen so stark differieren.

Diese Flächen montierte er auf einem auf Schienen im Kreise fahrenden Wagen und ließ diesen durch eine Luftschraube vorwärtstreiben. Bei einer Geschwindigkeit von etwa 18 m per Sekunde hob sich der mit 25, (respektive bei einem anderen Versuche mit 36 kg) belastete Wagen vom Geleise ab. Er erhielt auf diese Art wenigstens approximative Anhaltspunkte über die Wirkung und das Verhalten seiner Tragflächen.

Zu Ende der Achtziger- und anfangs der Neunzigerjahre baute Maxim mehrere Drachenflieger, dessen letzte Type mit besonders großem Kostenaufwande hergestellt wurde.

Schon das in Fig. 125 dargestellte Modell läßt die gewaltigen Konzeptionen des auf dem Gebiete der Schnellfeuerkanonen bekannten Erfinders erkennen. Wir bemerken zwei große Drachenflächen in der Mitte, je zwei seitlich ausladende, schief gestellte Flugflächen und unten den Motor, welcher zwei mächtige, vierflügelige Schrauben antreibt. Der ganze Apparat steht auf Rädern und bewegt sich auf einer großen Schienenbahn in Baldwins-Park, dem Experimentierplatze des Luftschiffers, fort.

Ein anderes Modell desselben Erfinders zeigen die Figuren 126-130, von welchen die Figur 129 den Apparat in schneller Bewegung über die Schienen darstellt. Soviel mir bekannt ist, flog diese Maschine nicht.

Der Apparat besaß nur eine einzige, aber große Fläche. Je zwei zweiflügelige Schrauben, von einem Motor bewegt, trieben die Maschine, so wie es die Figur anzeigt, auf dem Geleise nach vorwärts.

Fig. 124. Hiram Maxim.

Der Apparat war in einem großen Schupfen untergebracht. Besuchte jemand Maxim, dem er sein Studienobjekt zeigen wollte, so ließ er, wie die Zeitungen seinerzeit berichteten, den Kessel, sobald der Passagier an Bord gekommen war, heizen. Bald begann die Dampfentwicklung. Wenn sie die nötige Spannung besaß und dadurch die Maschine mit den Schrauben in Rotation versetzt hatte, wurde das Seil, womit der Apparat verankert war, losgelassen und im selben Augenblicke flog er schon über das Geleise.

Hierbei ging ein eigenartiges Beben und Zittern durch alle Teile des Gerüstes, was durch den, an den vielen Röhren und Leinen hervorgerufenen Luftwiderstand und die rotierenden Schrauben verursacht wurde.

Am Endpunkte des Geleises angelangt, erfolgte das Anhalten des Apparates durch das Stoppen der Maschine und die über das Geleise gelegten Seile, verhältnismäßig ziemlich ruhig. Der Apparat wurde hierauf wieder in den Schupfen zurückgeschoben.

Ganz naturgemäß ist also diesem Flugapparate ein Rückwärtsbewegen nicht möglich und auch nicht nötig. Ein Wenden in der Luft besorgt das Steuer.

Fig. 125. Maxims Drachenflieger aus dem Jahre 1889.

Die Fig. 128 gewährt uns in die Details des Flugapparates Einblick. Man bemerkt das gewaltige Gerüst, welches die Fläche und die Schrauben stützte, und aus feinen Stahlröhren gebaut war.

Fig. 126. Maxims Drachenflieger. Querschnitt Modell 1889.

Die heiklichste Frage bei den Drachenschwebern ist die Art der Landung. Wie diese entsprechend gelöst wird, ob durch möglichst geringe Flächenbelastung, durch Flächenverstellung, Fahren gegen den Wind oder sonstwie, darüber verlautet noch wenig.

Aus dem besagten Aufsatze ist die in der Fig. 127 wiedergegebene Landungsvorrichtung entnommen. Mit ihrer Hilfe soll der Chok der Maschine bedeutend gemildert werden.

Fig. 127. Landungsvorrichtung bei Maxims Drachenflieger.

Viele Details wären sehr interessant, müssen aber Platzmangels halber unerwähnt bleiben. Nur über die so wichtige Mitnahme des Kondensationswassers soll bemerkt werden, daß oben am Gerüste ein Kondensator angebracht war, welcher die Aufgabe hatte, den von der Maschine verbrauchten Dampf wieder zu kondensieren. Maxim hat auf diesem Gebiete sehr viele Versuche gemacht. Ein Teil ist in einer sehr schönen Abhandlung, in der luxuriös ausgestatteten, hervorragendsten französischen Zeitschrift »Revue de l'Aéronautique« abgedruckt. Die seit dem Jahre 1892 angekündigte Fortsetzung ist leider bis heute noch nicht erschienen.

Fig. 128. Die Unterseite des Maximschen Drachenfliegers mit einer Gruppe von Besuchern.

Maxim experimentierte mehrere Jahre und hat eine Reihe von Modellen ausgeführt und erprobt. Natürlich machte er sich bei den späteren stets die Erfahrung der ersteren zu Nutze und so stellt jede neue Type im gewissen Sinne einen Fortschritt gegen frühere dar. Es ist wohltuend, die Frage mit einer derartigen Gründlichkeit und Konsequenz behandelt zu sehen.

Das letzte Modell von Maxim, in gewaltigen Dimensionen ausgeführt, bringt die Fig. 130 zur Darstellung.

Fig. 129. Maxims Drachenflieger auf der Rollbahn.

Fig. 130. Maxims Drachenflieger, letzte Type.

Der Apparat hatte in der Mitte eine große Tragfläche und seitlich noch fünf Paar weit hinausreichende Flügelflächen angeordnet. Die Spannweite wird mit 31·4 m angegeben. Bei dem letzten Versuche standen nur zwei Paar Flügel in Verwendung, so daß die Gesamttragfläche sich auf 372 m² belief. Diese Flächen hatten 7° 15' Neigung gegen die Fortbewegungsrichtung und wurden mit fast 18 m per Sekunde vorwärts bewegt. Hierbei ergab sich ein Auftrieb von 4536 kg.

Vom Motor wog der Dampfkessel mit Wasserinhalt 545 kg. Die beiden Kompoundmaschinen 272 kg. Dieser nur 817 kg schwere Motor soll 363 Pferdestärken geliefert haben, ein kaum glaublich geringes Motorengewicht. Die beiden zweiflügeligen Schrauben hatten je 5·43 m Durchmesser.

Das Gerüst des Drachenfliegers besteht aus einzelnen Röhren von 2·5 bis 7·5 und 12 cm Durchmesser, welche teils durch Muffen, teils durch Stricke miteinander verbunden sind.

Zur Erzielung eines möglichst geringen Widerstandes sollten sie bei späteren Ausführungen eine elliptische Gestalt bekommen.

Fig. 131. Flugapparat von Ader.

Von der Verwendung des Aluminiums dazu, ist Maxim abgekommen, nachdem es sich herausstellte, daß diese Röhren von gutem Stahl bei gleicher Widerstandsfähigkeit leichter gemacht werden können. Auch bezüglich der Dicke sind die Röhren nicht gleich; sie variieren von 0·3 bis 5 mm.

Sehr bemerkenswert ist die Abfahrtsart des Flugobjektes. Nachdem dasselbe erst bei größeren Geschwindigkeiten als etwa 16-18 m den erforderlichen Auftrieb besitzt, und diese Geschwindigkeit nicht von der Stelle aus auf einmal erreicht werden kann, so folgt notgedrungen — und dies gilt für alle Aëroplane — daß der Apparat, bis diese Geschwindigkeit erlangt ist, sich auf dem Boden fortbewegen muß.

Es ist nichts natürlicher, als das Bestreben, dabei die Reibungswiderstände möglichst zu verringern, was darauf führt, den Aëroplan auf Räder zu stellen, welche auf einer gleitsamen Unterlage laufen. Die Spurweite wählte Maxim mit 4 m. Das Geleise hatte eine Länge von 600 m.

Da sein Apparat jedoch vorläufig noch in steter Erprobung stand, so wurden über die unteren Schienen in Abständen von 10 cm, ein zweites Paar Schienen gelegt, die das Niederhalten des etwa durch den Auftrieb erfolgten Aufstieges des Flugmodelles bezwecken sollten.

Fig. 132. Langley, amerikanischer Flugtechniker und Mitglied des Smithsonian Institutes in Washington.

Auch ermöglicht dies allein ein genaues Beobachten der erzielten Resultate. Um aber auch ein Auffliegen von dieser Bahn zu gewährleisten, reicht das obere Schienenpaar nur bis zu einer Länge von 450 m.

Beim letzten Versuche trieb die starke Maschine den Flugapparat derart kräftig vorwärts, daß er nicht nur sein großes Gewicht tatsächlich in die Luft erhob, sondern noch einen so starken Auftrieb entwickelte, daß er im Auffluge die starken Schienen, welche dieses Emporheben verhindern sollten, durchbrach und durch die Luft schoß, freilich nur kurze Zeit, dann kippte der Apparat um, stürzte zu Boden und zerbrach.

Im Gegensatze zu den Apparaten von Maxim und Richet, welche mit ebenen Flächen experimentierten, baute der Franzose Ader einen Flugapparat, welcher gebogene, fledermausartige Flugflächen besaß. Er klafterte 15 m und wog leer 258 kg, vollständig belastet jedoch fast 500 kg; so daß auf 1 m² Fläche 16-20 kg entfallen, ein gewiß recht ansehnliches Gewicht. Zwei Motoren von je 20 Pferdestärken bewegten je eine vierflügelige Schraube, welche gegenläufig und voneinander vollkommen unabhängig laufen. Die hohe Lage des Luftkondensators wirkte auf die Stabilität sehr nachteilig. In der Tat kippte der Apparat beim Versuche um, so daß über sein Funktionieren nichts berichtet werden kann.

Fig. 133. Langleys Aërodrom.

Eines der gelungensten von allen bis jetzt unternommenen Flug-Experimenten ist das mit Langleys »Aërodrom« ausgeführte, welches im Jahre 1896 in Amerika am Patomakflusse die erste Fahrt zurückgelegt hat.

Dieses Flugmodell besitzt vier leichte, unbewegliche Flügel, welche aus einem mit Seide überzogenen Stahlgerippe gebildet sind. Die Länge dieser Flügel beträgt von Spitze zu Spitze gemessen etwa 3·9 m, ihre Breite 1 m. Zwei Propellerschrauben von je 1·2 m Durchmesser und 5 cm Steigung drehen sich in der Minute ca 800-1200mal um ihre Achse. Vorne befindet sich eine Art konisch zugespitzter, mit Luft gefüllter Zylinder, welcher den Apparat, im Falle einer Landung auf dem Wasser schwimmend erhalten sollte.

Fig. 134. Drachenflieger von Carelli, Seitenansicht.

Eine in einem gewissen Sinne originelle Maschine hat Graf Carelli entworfen: Zwei gewölbte Tragflächen von fast 25 m² Fläche werden nebeneinander an einem Gestelle, welches auf Rädern ruht, angebracht und von je einer Schraube durch die Luft gezogen. Zur Erhaltung der Stabilität dient eine große Scheibe von 7 m² Fläche, welche an einer vertikalen, durch den Schwerpunkt placierten Achse steckt und durch ihre Rotation die schädlichen, kleinen Schwankungen hintanhalten soll.

Fig. 135. Draufsicht auf den Drachenflieger von Carelli.

Das Gesamtgewicht des Apparates, dessen Draufsicht und Seitenansicht die Figuren 134 und 135 wiedergeben, soll inklusive eines Menschen 150 kg betragen. Über im großen angestellte Versuche verlautet nichts. Im kleinen erbaute Modelle ergaben günstige Resultate.

Bei dem in Fig. 136 abgebildeten, nach Carellis Prinzip gebauten Drachenflieger befindet sich ober der gewölbten Fläche, welche von einer zweiflügeligen Schraube gezogen wird, eine rotierende Scheibe.

Dieses Modell wog 8·0 kg, hatte einen 2·5 kg schweren Motor und flog ca. 100 m weit. Rückwärts sieht man ein horizontales und ein vertikales Steuer. Dieser Drachenflieger wurde von Leutnant Vialardi Evaristo gebaut, dem Herausgeber der italienischen Fachzeitschrift »L'Aeronauta«.

Ein anderes von ihm gebautes Modell von 5 kg Gewicht und 6 m² Fläche hat in 20 m Höhe einen Weg von 350 m zurückgelegt.

Fig. 136. Carellis Drachenflieger von unten gesehen.

In ein anderes System reihen sich die Drachenflieger von Karos ein.

Bei diesen Apparaten werden die Tragflächen durch zwei parallel nebeneinander rotierende, flächenartige Scheiben oder schwachgeneigte, jalousieartige, aufstellbare Flächen ersetzt. Vor diesen Flächen ziehen zwei gegenläufige Schrauben den Flieger durch die Luft. Ich hätte wohl sagen sollen: die Schrauben sind bestimmt den Apparat durch die Luft zu ziehen, denn auch er ist, so wenig wie seine Vorgänger, wirklich im Großen ausgeführt worden und geflogen.

Das Erheben von der Erde aus ist mit Hilfe der jalousieartig, etwas aufgeschlossenen, schraubenartig wirkenden Flächen gedacht. In der Höhe angelangt, werden die vorne befindlichen Zugschrauben in Bewegung gesetzt. Der Apparat soll dann in Wellenlinien seinem Ziele zueilen.

Diese Wellenflieger haben mehrere Vertreter, obwohl sich die Vögel des Wellenfluges in der Natur nur auf ganz kurze Strecken bedienen. Ich halte ihn für ganz aussichtslos.

Fig. 137. Drachenflieger von Karos, von der Seite gesehen.

Ein kleines, fliegendes Modell von 1 m² Segelfläche und 1·67 kg Gewicht hat Oberingenieur Samuelson in Schwerin hergestellt, um mit seiner Hilfe einige bei Drachenfliegern giltige Gesetze zu finden. Er hat mit diesem Apparate aufs neue den folgenden, von ihm schon 1880 entdeckten Satz bestätigt gefunden: »Beim schrägen Fortschreiten eines dünnen, flächenartigen Körpers ist der Normaldruck der Luft an der Vorderkante am größten, nimmt proportional der Entfernung von der Hinterkante ab, und ist in letzterer gleich Null, so daß bei rechteckiger Gestalt des Flächenkörpers die Mittellinie des Normaldruckes in ¹/₃ der Länge von der Vorderkante entfernt liegt.«

Fig. 138. Draufsicht auf den Drachenflieger von Karos.

Fig. 139. Die drei Ansichten des von Samuelson ausgeführten Modelldrachenfliegers.

Ein anderes von Samuelson aufgestelltes Flugprinzip lautet: »Der Normaldruck, welchen ein in schräger Richtung fortschreitender ebener Flächenkörper durch die Luft erleidet, ist unabhängig vom Neigungswinkel.«

In Berlin hat J. Hofmann das Modell eines Flugapparates konstruiert, auf welches er viele Hoffnungen setzt. Es wiegt 3·5 kg und flog wiederholt 10 m weit. Ein kupferner Wasserkessel von 72 Röhrchen und eine für 11 ¹/₂ Atmosphären Druck ausgestattete Verbundmaschine liefern die zur Überwindung des Luftwiderstandes erforderliche Arbeit. Ein Stelzenapparat ist bei der Abfahrt, respektive Landung behilflich. Ein zehnmal größeres Modell soll in Ausführung begriffen sein.

Fig. 140. Hofmanns Drachenflieger mit Stelzenapparat.

3. Die Kreßschen Drachenflieger.

Kreß, ein Russe, der lange Jahre in Petersburg, dann in Paris lebte und dort ein Schüler Pénauds war, beschäftigt sich, gegenwärtig in Wien domizilierend, seit mehr als 30 Jahren mit der Konstruktion von Drachenfliegern.

Schon im Jahre 1880 gab er eine Broschüre »Aéro-véloce« heraus, in welcher er einen Drachenflieger projektierte. Im Jahre 1896 verfertigte Kreß den in der Fig. 142 abgebildeten Drachen von 0·4 m² Fläche und 0·3 kg Gewicht, welcher unter einem Winkel von 4-6° sehr stabil in der Luft schwebte. Seit dieser Zeit verbesserte er seine Apparate kontinuierlich. In seiner aëronautischen Werkstätte finden wir alle möglichen Flugmodelle. So in erster Linie natürlich eine Reihe von Drachenfliegern, dann aber auch Flügel- und Schraubenflieger-Modelle.

Eine besondere Vorliebe bekundet Kreß für die Drachenflieger. Seiner Beharrlichkeit verdankte er es schließlich, unterstützt von dem bekannten Forscher auf aërodynamischem Gebiete, Chefingenieur von Loessl und einigen seiner Freunde, die Mittel zum Baue von zwei großen Drachenfliegern.

Verfolgen wir die Figuren 142-150, so bemerken wir, wie Kreß ganz richtig kontinuierlich vom kleinen ins größere projektierte und, als er in die Lage kam, seine Pläne zu verwirklichen, auch ausführte.

Fig. 141. Flugtechniker Wilhelm Kreß.

Die Figur 144 zeigt das Projekt eines Kreßschen Drachenfliegers aus früheren Jahren. Auf einem bootartigen Schlitten baut sich ein Traggerüst auf, das zwei dortselbst angebrachte, gewölbte Flächen trägt. Schon hier bemerken wir ein horizontales Steuer. Eine Balancefläche B bildet eine Art vorderes, horizontales Steuer. Der Apparat ist durch Schrauben vorwärts getrieben gedacht.

Fig. 142. Von Kreß projektierter Drache.

Aus dieser, nicht ausgeführten Konstruktion entstand der Plan zu dem nach Fig. 146 gebauten Drachenflieger.

Die gewölbten Tragflächen B₁ B₂ B₃ B₄ präsentieren sich uns hier im Querschnitte. Zwei gegenläufige Schrauben E treiben den Apparat vorwärts. Das Vertikalsteuer D erhielt viel kleinere Dimensionen. Das Horizontalsteuer bekam eine fächerförmige Gestalt und überragte das untere Steuer.

Wie auf dem Bilde zu sehen, ist das Flugschiff auf zwei schlanken Aluminiumgondeln montiert, die zugleich einen Schlitten bilden. Über diesem Schlittenboote ist ein Gerüst aus dünnwandigen Stahlröhren, mit Drähten versteift, hergestellt und mit leichtem Ballonstoff überzogen. Der vordere Teil bildet einen glatten, spitzen Keil, wobei die untere Seite eine nützliche Drachenfläche darstellt. Über diesem Keile sind drei gewölbte Tragflächen stufenweise angeordnet, vorne die kleinste, rückwärts die größte.

Fig. 143. Projektierter Drache von Kreß im zusammengelegten Zustande.

Fig. 144. Kreßscher Drachenflieger. Projekt aus dem Jahre 1894.

Fig. 145. Kreßscher Drachenflieger ex 1898.

Zwischen der zweiten und dritten Tragfläche befinden sich die beiden elastischen Segelluftschrauben. Rückwärts ist ein horizontal liegendes Steuer von 14 m² angebracht, mit welchem oben ein Luftkiel, respektive eine Wetterfahne, fest verbunden ist. Darunter befindet sich das vertikal stehende Steuer und an derselben Achse noch ein kleines Eis- oder Schneesteuer.

Das horizontale, sowie auch das vertikale und Eis-Steuer werden mittels eines Hebels durch die Hand in Tätigkeit gesetzt. Die Wölbung der Tragflächen zur Sehne beträgt ¹/₁₂, aber die Enden der Rippen sind elastisch und nachgiebig. Die drei gewölbten Tragflächen mit der Schnabelspitze haben zusammen 90 m² (ohne das horizontale Steuer). Der ganze Flugapparat wiegt ohne Motor circa 300 kg, mit Motor und zwei Personen sollte er nicht über 650 kg wiegen.

Damit das Flugschiff das Wasser verlassen kann, ist nach Kreß eine Minimalgeschwindigkeit von 10 m pro Sekunde erforderlich. Diese Geschwindigkeit denkt sich Kreß auf dem Wasser dadurch erzielt, daß, sobald der Flugapparat in Bewegung kommt, die großen Tragflächen einen Auftrieb (z. B. bei 4 m 100 kg), erhalten. Es wird also bei 4 m Geschwindigkeit pro Sekunde das Schlittenboot um 100 kg entlastet. Die Gondeln heben sich um soviel aus dem Wasser, weshalb der eingetauchte Querschnitt kleiner wird. Es resultiert daraus auch ein kleinerer Widerstand und ein Wachsen der Geschwindigkeit. Infolgedessen wächst aber wieder der Auftrieb und so fort, bis die Last, welche zuerst das Wasser trug, bei einer Geschwindigkeit von ca. 10 m pro Sekunde allmählich von der Luft übernommen wird. Hat sich einmal der Drachenflieger in die Luft erhoben, so erreicht er, nach Kreß' Behauptung, mindestens eine Geschwindigkeit von 16 m pro Sekunde.

Fig. 146. Kreßscher Drachenflieger. Modell 1899-1901. Von der Seite gesehen.

Wer die im Reservoir des Tullnerbachtales ausgeführte mächtige Flugmaschine, wie ich, im Baue sah, mußte beim ersten Eindrucke von der präzisen, fachgemäßen, manuellen technischen Arbeit entzückt sein. Es bot sich dem erstaunten Blicke des Ingenieurs in der Tat etwas völlig Neues, Bestrickendes dar. Dieser gigantische, weitausragende Bau mit seinen mächtigen Flügeln schien nur des Augenblickes zu warten, um sich dem ihm vorher bestimmten Elemente anzuvertrauen.

Beim eingehenden Studium jedoch stiegen der Zweifel viele auf, ob diese starren, leicht gebauten Formen es auch mit der Gewalt des künstlich zu erzeugenden Windes werden aufnehmen können.

Die erforderliche Anfangsgeschwindigkeit von 10-12 m pro Sekunde soll durch schnelles Fahren über das Wasser erzielt werden. Will der Apparat funktionieren, so müßte er auch bei stärkerem Winde aus seiner schützenden Hütte ausfahren können. Ein Geleise schreibt ihm dabei genau die zu wandelnde Bahn vor, bis er auf dem Wasser sich selbst überlassen ist.

Fig. 147. Kreßscher Drachenflieger. Modell 1898-1901. Von oben und rückwärts gesehen.

Bei ruhiger Luft geht alles ganz glatt, aber da erzielt auch der geschmähte, lenkbare Ballon ganz gute Resultate und erhebt Lasten, die bis jetzt noch keine Flugmaschine ungefährdet wieder landete. Wie sich die Sache aber bei Wind verhält, darüber lassen sich nur Vermutungen aufstellen, nachdem Kreß sich bis jetzt wohlweislich hütete, seine viele Quadratmeter messenden Flächen bei einem solchen zu lancieren.

Der von einem 35 pferdestarken Motor getriebene Apparat machte bei stets sehr schwachen Winden auf dem Becken des Tullnerbaches mehrere Versuchsfahrten. Bei einer solchen Probefahrt kenterte am 3. Oktober 1901 der Flugapparat infolge zu geringer Stabilität und versank in die Tiefe.

Förderer der Luftschiffahrt setzten Kreß in den Stand, einen, seiner Meinung nach, verbesserten Drachenflieger zu bauen.

Die neue Type ähnelt sehr der alten. Naturgemäß fanden alle beim Baue des vorhergehenden Apparates gemachten Erfahrungen bei dieser neuen Maschine Verwertung.

Dieser neueste Apparat von Kreß erhielt eine um 1 ¹/₂ m größere Länge als sein Vorgänger, ist also 17 ¹/₂ m lang. Statt der bisherigen drei Flügelflächen sind vier angeordnet, und zwar wird, wie aus Fig. 148 ersehen werden kann, eine neue vierte Tragfläche unter die bisherige dritte gesetzt.

Fig. 148. Seitenansicht des Kreßschen Drachenfliegers. Die Tragflächen sind noch nicht montiert. Modell 1902.

Diese beiden rückwärtigen Flächen haben, ähnlich wie die Hargrave-Drachen, noch vertikale Wände, welche den Flugapparat stabilisieren helfen sollen.

Die Gesamtfläche wird um rund 20 m² vermehrt werden, so daß mehr als 100 m² Fläche für Tragzwecke ausgenützt erscheinen. Es kommen dann beiläufig 9 kg auf 1 m² Fläche zu heben. Die beiden Aluminiumgondeln, welche eine zu schwankende Basis bilden, hat Kreß durch ein breites Boot ersetzt, welches vorne und rückwärts mit Luft ausgefüllte, wasserdichte Schoten bekommen soll, damit im Falle eines Kenterns der Apparat nicht wieder versinke. Der Daimler-Mercedes-Motor, welcher bei der vorigen Flugmaschine eingebaut war und in die Tiefe des Tullnerbach-Reservoirs versank, wurde wieder verwendet. Er leistet 35 Pferdestärken bei 370 kg effektivem Gewichte.

Die Fig. 148-150 geben ein Bild des Gerippes dieser neuen Flugmaschine, Type 1902, welche am Neusiedlersee ihren Wert erweisen soll. Gewiß begleiten Kreß auch dorthin unsere besten Wünsche. Möge er die in der Zeit von vier Jahren beim Baue seines ersten Apparates gemachten Erfahrungen zu Nutzen und Frommen der Flugtechnik ausnützen und vor einer Sysiphusarbeit bewahrt werden.

Fig. 149. Ansicht des Kreßschen Drachenfliegers, Modell 1902, von rückwärts gesehen.

Ich selbst zweifle gar nicht daran, daß es gelingen kann, mit diesem Drachenflieger sich aus dem Wasser zu heben und auch eine glückliche Landung auf dem Wasser halte ich nicht für ausgeschlossen — wenngleich ich nicht meine, dies werde die Regel sein — aber trotz alledem glaube ich nicht an die Zukunft der Drachenflieger in ihrer jetzigen Form. Gerne gebe ich aber zu, daß die auf diesem Gebiete veranstalteten Versuche für die Flugtechnik von großem Interesse werden können.

Fig. 150. Ansicht des Kreßschen Drachenfliegers und seiner Bauhütte Modell 1902, von vorne gesehen.

Der in Fig. 151 abgebildete Drachenflieger von Rosborg und Nyberg soll vom Eise weg seinen Abflug ausführen.

Nähere Daten über diese etwas phantastische Maschine fehlen bisher. Ist sie so gemacht, daß der Wind ihr Motor ist, so mag sie unter Umständen gute und schnelle Dienste, aber nur auf dem Eise, leisten können.

Wenn sich die von den »Illustrierten aëronautischen Mitteilungen« im 4. Heft 1901 gebrachten Mitteilungen bewahrheiten, so hat sich nachfolgend beschriebene Flugmaschine von Whitehead (zu deutsch Weißkopf), durch ihre beiden 2·25 Meter im Durchmesser haltenden Schrauben getrieben, tatsächlich über 1 km weit mit einem Insassen vom Boden erhoben, ist also die erste Flugmaschine, welche einen Menschen infolge der ihr innewohnenden, motorischen Kraft vom Boden durch die Luft geführt und wieder glücklich gelandet hat.

Fig. 151. Perspektivische Ansicht des projektierten Drachenfliegers von Rosborg und Nyberg mit Eiskufen.

Fig. 152. Drachenflieger von Whitehead (Weißkopf).

Gustav Weißkopf, ein Deutscher aus Ansbach in Bayern, sandte den »Illustrierten aëronautischen Mitteilungen« aus Bridgeport in Amerika folgenden, sehr interessanten Bericht:

»Meine Maschine ist im wesentlichen einem Vogel nachgebaut, hat einen Körper von 4·8 m Länge, 0·9 m Höhe und 0·75 m größter Breite. Dieser Körper ruht mit vier Rädern am Boden auf. Der Durchmesser dieser Räder beträgt 1 m. Die Vorderräder werden von einer zehnpferdekräftigen Maschine angetrieben, während die Hinterräder frei laufen.

An jeder Seite ist eine mit Bambusröhren versteifte und mit Seide überzogene Tragfläche angeordnet. Die Spannweite beträgt 10·8 m und der Flächeninhalt der Tragflächen 50 m². Die Tragflächen sind an ihrer Unterseite stark konkav und weisen keinerlei schlaffe Stellen auf. In der Höhe der Tragflächen steht quer im Körper eine Zweifach-Expansionsmaschine von 20 Pferdestärken, welche zwei Propellerschrauben in entgegengesetzter Richtung mit 700 Touren in der Minute bewegt. Zur Erhaltung der Stabilität des Fahrzeuges in seiner Länge ist ein automatisch in Funktion tretender Apparat vorgesehen. Betriebsmaterial ist Calciumcarbid, beziehungsweise Acetylengas.

Der Motor wiegt 0·9 kg pro Pferdestärke und ist ein Wunder, was compendiöse Bauart betrifft. Ich machte zwei Versuchsfahrten mit meiner Maschine. Bei beiden Fahrten landete der Apparat, ohne im geringsten verletzt worden zu sein. Beim ersten Versuche wurden 100 kg Ballast aufgenommen, so daß das Gesamtgewicht 226·5 kg betrug. Als der Motor arbeitete, fuhr der Apparat circa 30 m, verließ dann den Boden und flog circa 1 ¹/₂ Minuten. Beim zweiten Versuche (eine Stunde später), nahm ich den Ballast heraus und stieg selbst hinein. Das Gefühl, das ich hatte, werde ich nie vergessen. Der Erfolg war derselbe wie beim ersten Versuche. Die Dauer des Fluges war 1 ¹/₂ Minuten und die durchflogene Distanz 1270 Meter.«

3. Schraubenflieger.

Eine weitere große Gruppe von Flugmaschinen bilden die Schraubenflieger.

Das Charakteristische dieser Flugmaschine ist der Umstand, daß sie ihr ganzes Gewicht allein durch eine einzige Schraube oder durch ein System von Tragschrauben in die Luft erheben und durch sie forttreiben lassen kann.

Soviel auf dem Gebiete der Drachenflieger experimentiert wurde, so wenig wurde verhältnismäßig jenes der Schraubenflieger kultiviert.

Nachdem es nicht Zweck dieses Buches ist, eine Geschichte der dynamischen Luftschiffahrt zu schreiben, so begnüge ich mich, hier auf eine Anzahl von Projekten und Experimenten hinzuweisen, welche in dem sehr empfehlenswerten und interessanten, 1894 in New-York erschienenen Buche von Chanute »Progress in Flying Machines« näher beschrieben sind:

Ich erwähne von ihnen hier nur einige Namen: Lannoy & Bienvenu (1784), Degen (1816), Cossus (1845), Auband (1851), Bright (1859), de la Landelle (1865), Ponton d'Amécourt (1865), Pénaud (1870), Trouvé (1871), Dieuaide (1877), Melikoff (1877), Castel(1878), Forlanini (1878), Trouvé (1886), Jarolimek (1893), Koch (1902).

Nur die folgenden, besonders interessanten Experimente seien kurz angeführt:

Fast vergessen ist heute das schöne Experiment von Degen, welcher einen Hubschraubenflieger von 6 kg konstruierte; derselbe war mit einer leichten Gondel aus Rohr und Seide ausgerüstet und von einer zweiflügeligen Schraube betrieben, die durch ein Uhrwerk bewegt wurde. Im Juni 1817 stieg dieses hübsche Modell im Prater, nachdem es öffentlich gezeigt worden war, 160 m hoch. In der Höhe öffnete sich ein Fallschirm und die Gondel fiel langsam herab.

Cossus, 1845, baute einen »Großschraubenflieger« mit drei nebeneinander situierten, durch Dampf betriebenen Schrauben.

Als Beispiel eines gegenläufigen Schraubenfliegers kann das Modell von Le Bris 1850 und von Bright 1859 — so primitiv es ist — angesehen werden.

Die beiden Schrauben standen übereinander und bewegten sich jede in entgegengesetzter Richtung.

Viel Aufsehen erregte seinerzeit der gegenläufige Schraubenflieger von De Ponton d'Amécourt. Er war mit einem Schlangenrohrkessel und einer Maschine von Aluminium ausgerüstet, wog 2 kg, die Stärke des Motors betrug ¹/₂ Pferdestärke.

Der Schraubenflieger lief auf Rädern und bewegte sich bei Inbetriebsetzung seines Motors stoß- und sprungweise vorwärts.

De la Landelle baute 1863 einen Apparat mit Etagenflügeln.

Als erstes Beispiel einer Kaptivschraube ist der Apparat von Castel anzusehen. Auf einem Wagen mit hohem Gerüste befanden sich acht schmale Schrauben, wovon je zwei auf einer Achse befestigt waren. Je zwei solcher Etagenschrauben standen sich einander gegenüber.

Diese Schrauben wurden mit komprimierter Luft in Bewegung gesetzt, die ein Schlauch zugeleitet hatte. Dieser Schraubenflieger erhob sich und zerschellte beim Experimentieren an einer Wand.

Der von Prof. Forlanini im Jahre 1877 gebaute, mit vier Hubschrauben ausgerüstete Schraubenflieger war an einem Gerüste angebracht und wurde durch eine Maschine, die mittels überhitzten Wasserdampfes betrieben wurde, in rasche Rotation gesetzt.

Der Motor war eine Dampfmaschine. Als Übertragungsmechanismus wurden Zahnräder und Kurbeln angewendet.

Unten hing eine, mit überhitztem Wasserdampfe angefüllte Kugel. Das Gewicht dieses Generators betrug 1 kg. Die Schraubenoberfläche war 2 m². Die vom Motor geleistete Arbeit betrug ¹/₃ - ¹/₂ Pferdestärke. Das Gesamtgewicht belief sich auf 3 ¹/₂ kg. Bei acht Atmosphären Spannung erhob sich das Modell 13 m hoch und schwebte durch 20 Sekunden lang in einem Saale vorwärts. Auffallend erscheint das Fehlen von Nachrichten über weitere Versuche, nachdem dieser als gelungen bezeichnet werden muß.

Wenn wir diese Projekte studieren, und in das Wesen der Schrauben näher eingehen, so finden wir, daß die Hubschrauben und Universalschrauben stets kleine Neigungen, die Trieb- oder Zugschrauben stets große Neigungen bekommen müssen.

Vor Konstruktion eines Schraubenapparates muß die eingehende Erprobung der dabei verwendeten Schrauben, und zwar in natura vorausgehen, weil man hier nicht, so wie bei Wasserschrauben, aus Analogien schließen darf.

Es ist bedauerlich, daß fast gar keine Detailprojekte über Schraubenflieger veröffentlicht werden, an denen man Studien machen kann.

Für den geschulten Flugtechniker ist kein Gebiet so interessant, wie dieses. Kein anderes ist aber auch für den Laien so schwer verständlich, weil ohne in die Theorie der Schrauben und in mathematische Kalkulationen einzugehen, sein Verständnis sehr schwer fällt.

Vor der Ausführung von Schraubenfliegern müssen Detailversuche über die beste Schraubenform, über die Art und Zahl der Gänge, die Gestalt, die Lage, den Druckmittelpunkt der Flügel, Art und Größe der Steigung etc. vorangehen. Über die hier in Betracht kommenden Details siehe mein Buch: »Lenkbare Ballons« pag. 209-214, wo ein Teil dieser Dinge angedeutet erscheint.

Für den Fernerstehenden ist der Gedanke, ein Versagen auch nur einer einzigen Schraube könnte ein Unglück zur Folge haben, recht peinlich. Betrachtet man die Sache jedoch näher, so steht es nicht so schlimm. Man ist ja nicht genötigt, einer einzigen Schraube allein sein Leben anzuvertrauen, sondern kann ein System von Schrauben, die ja auch nicht alle von einem einzigen Motor getrieben werden müssen, anwenden.

Mir, für meine Person, scheint, wie ich schon an anderen Orten hervorgehoben habe, der Schraubenflieger unter allen Flugmaschinen die meiste Aussicht auf endgiltigen Erfolg zu besitzen.

4. Schaufelradflieger.

Denkt man sich eine Drachenfläche durch ein Schaufelrad vorwärts bewegt, dessen Achse senkrecht oder etwas schief zur Fahrtrichtung gestellt ist, so erhält man den Typus eines Schaufelradfliegers.

Fig. 153. Schaufelradflieger von Koch.

Die Schaufeln können nun entweder senkrecht zur Achse des Rades oder schief gegen dieselbe gestellt sein.

Darnach lassen sich folgende Typen aufstellen:

Nach der Lage der Radachse zur Fahrtrichtung:

a) Schaufelradflieger mit normal gestellten Achsen;

b) Schaufelradflieger mit ebenen, schief gestellten Achsen;

c) Schaufelradflieger mit räumlich schief gestellten Achsen.

Nach der Anordnung der Schaufeln am Rade:

d) Schaufelradflieger mit parallel zur Achse gestellten Schaufeln;

e) Schaufelradflieger mit schief zur Achse gestellten Schaufeln.

Offenbar kommen auch hier, wie bei den Segelradfliegern, nur ²/₅ aller Flächen zur Wirkung.

Es laufen somit stets ³/₅ derselben tot mit.

Das ganze Gewicht der Schaufeln wird immer ein sehr großes sein; eine rationelle Ausnützung aller Flächen der Schaufeln ist also unmöglich.

Fig. 154. Kochs Schaufelradflugmaschine. Seitenansichten und Vorderansicht.

Um einigermaßen günstige Resultate zu erzielen, wird man Etagenflächen anwenden.

Fig. 155. Schaufelrad von Kochs Schaufelradflugmaschine.

Der bekannte Flugtechniker Gustav Koch in München hat sich nebst vielen anderen Zweigen seines Faches auch dem Studium der Schaufelradflieger zugewendet.

In der Figur 155 sehen wir ein dem Oldhamrad nachgebildetes Schaufelrad mit beweglichen Schaufeln, welche, bei ihrer Umdrehung auf die Luft schlagend, den erforderlichen Auftrieb liefern sollen. Welche Dimensionen aber ein solches Luftschaufelrad erhalten soll, erkennt man bei Betrachtung der Figur 156. Dabei ist es noch fraglich, ob der durch dasselbe hervorgerufene Effekt wirklich genügt, oder ob man das Rad im gegenteiligen Falle nicht noch größer und damit noch ungelenkiger machen solle? Dies ist der Grund, warum sich Koch neuerdings auch den Schraubenfliegern zugewendet hat.

Fig. 156. Stahldrahtgerüst des Schaufelradfliegers von Koch. Nach einer Originalphotographie.

In den Figuren 154 und 157 ist das Modell eines von Koch entworfenen und von dem Ingenieur Alexander Schirmann konstruierten Flugrades abgebildet. Koch gibt dazu einen ausführlichen Motivenbericht, dem wir auszugsweise nachfolgendes entnehmen:

»Das im Velocipedradsystem konstruierte, innerhalb eines doppelten Stahlrohrrahmens gelagerte Schaufelrad ist zugleich Lauf- und Schwungrad, an dessen Achse der mehrzylindrige Benzinmotor, wie überhaupt das ganze Gewicht des Apparates aufgehängt erscheint.

Der dem Rade adjustierte, sogenannte Oldham-Mechanismus bewirkt, daß die Schaufeln während der Rotation des Rades sich auch ihrerseits drehen und zwar in dem der Rotationsrichtung des Letzteren entgegengesetzten Sinne und so, daß die Schaufeln während einer vollen Umdrehung des Rades nur je eine halbe Tour machen.

Fig. 157. Kochs Schaufelradflugmaschine. Draufsicht.

Infolgedessen funktioniert der untere Teil der Schaufeln, wie die das Wasser treffenden Schaufeln des Raddampfers, rein vortreibend, während die oberen die Luft mehr oder weniger flach durchschneiden und die vorderen und hinteren Schaufeln wie die Flügel der Luftschraube wirken.

Die das Umkippen am Boden verhindernden, mit Laufrollen versehenen, schiefstehenden Ständer sind an ihrem oberen Ende in der Längsrichtung des Fahrzeuges beweglich, so daß der Führer desselben den Neigungswinkel der feststehenden, ähnlich wie beim Gleitapparate angeordneten, circa 100 m² messenden Tragflächen und damit den Grad des Auftriebes während der, den Flug einleitenden kurzen Fahrt, am Boden beliebig regulieren kann.

Der Führer ist hinter dem Schaufel- und Laufrade, durch eine Barriére davon getrennt, postiert, da er an dieser Stelle den geringsten Luftwiderstand findet und durch das Rad nicht am Ausblicke gehindert ist, indem dessen Schaufeln und Speichen bei deren rascher Rotation für das Auge verschwinden.«

Hat die Fahrt am Boden eine gewisse Geschwindigkeit erreicht (etwa 15 m pro Sekunde), wozu nach Kochs Meinung nur einige Sekunden Zeit und wenige Pferdestärken erforderlich sind, so vergrößert der Führer des Fahrzeuges die Neigung der hinteren, durch die Reaktionswirkung des Motors niedergedrückten Ständer, das Vehikel kommt dadurch in eine drachenartig nach hinten geneigte Stellung und muß infolge des nun auftretenden Luftdruckes gegen die Unterseite der Tragflächen wie ein Drache aufsteigen.

Mit dem Verlassen des Bodens entwickelt der Motor erst seine volle Kraft, circa 24 Pferdestärken, welche, nach Kochs Meinung, sowohl nach den gepflogenen theoretischen Ermittlungen, als auch gemäß den gemachten, praktischen Erfahrungen mehr als hinreichen, das Fahrzeug durch Beibehaltung der bei der Fahrt am Boden erlangten Geschwindigkeit in der Luft schwebend zu erhalten.

5. Segelradflieger.

Während die bis nun besprochenen Systeme schon fast eine hundertjährige Geschichte hinter sich haben, ist der Segelradflieger noch nicht zehn Jahre alt.

Professor Wellner führte ihn in der Versammlung des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereines am 15. Dezember 1893 das erste Mal vor, und der Enthusiasmus, mit dem er aufgenommen wurde, war so groß, daß sich sofort ein Komitee konstituierte, das Professor Wellner bei Ausführung seiner Versuche materiell unterstützte.

Die Folge davon war die Aufstellung und Erprobung eines Modellsegelrades im großen.

Das Segelrad besitzt im Kreise trommelartig um die Achse angeordnete Tragflächen, deren Vorderkanten sich bei der Rotation jedesmal in den oberen Positionen nach außen, also nach oben, und in den unteren Positionen nach innen, also ebenfalls nach oben stellen.

Dies geschieht am bequemsten durch Anbringen eines festen Exzenters mit Exzenterstangen. Während die festen Radarme umlaufen, schieben die Exzenterstangen die gelenkig drehbaren Tragflächen derart in die richtigen Lagen, daß die Vorderkanten abwechselnd auswärts und einwärts gegen den mittleren Umlaufskreis zu stehen kommen. Auf diese Art wird sowohl im oberen als im unteren Segelradhalbkreise in günstiger Weise Hebekraft geliefert. Die Mittelstellungen sind Übergangspositionen oder Leitlagen.

Der Mechanismus der Segelräder ist demjenigen der Morganräder bei Raddampfern analog, nur ist die Wirkungsweise der schwingenden Flächen eine andere.

Wellner hält den Segelradmechanismus für ganz ausgezeichnet, gerade für die Zwecke, welche eine dynamische Flugmaschine zu erfüllen hat. Die Luft wird von oben und von den Seiten herangezogen und nach unten geworfen, wie es die Linien und die Pfeile auf dem Bilde andeuten. Beizufügen wäre noch, daß das Luftmedium in dieser Richtung ungemein empfindlich ist, und eine geringfügige Änderung der Gangart eines Motors schon genügt, um relativ bedeutende Ablenkungen zu erzeugen.

Fig. 158. Längs- und Querschnitt des Segelradfliegers von Wellner.

Wellner hat mit Hilfe eines Probesegelrades recht interessante Versuche gemacht. Er ist von einer weiteren Ausführung abgekommen, weil die Schwierigkeiten seiner Herstellung im großen, bei den heutigen Baumaterialien noch unüberwindliche sind. Wer sich näher für diese Apparate interessiert, den verweise ich auf Wellners Originalabhandlung in der »Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereines« 1893, pag. 661-666, 1894 pag. 561-566 und 573-575 und auf meine Besprechung in den »Technischen Blättern«, Prag 1895, XXVI. Jahrgang, 3. und 4. Heft, wo auch die Versuchsresultate Wellners kritisch beleuchtet sind.

6. Flügelflieger.

Die Flügelflieger sind Flugapparate, welche ihre ganze motorische Kraft durch das Schlagen von eigenen Flächen (Flügeln) erzeugen. Das Charakteristische dabei ist das Wachsen der Geschwindigkeit von Null bis zur Maximalgröße und dann wieder ein Erheben, um den Schlag erneuert auszuführen.

Die meisten Vögel und ein Teil der Insekten bedienen sich mit großem Erfolge dieses Flugvorganges. Die Flügel der Tiere sind aber außerordentlich komplizierte Gebilde, teils von Muskeln, Adern, Nerven durchzogen, mit Tastorganen (Fledermäuse) ausgestattet, die sich jedem Lufthauche anschmiegen können, respektive jedem Winde accomodieren.

Fig. 159. Flügelfliegermodelle von Pichancourt 1889.

Ganz anders liegt die Sache bei von Menschen erzeugten Flügeln. Diese sind auf einem relativ ungelenkigen Gerüste mit starren Flächen bedeckt, ohne Gefühl ausgestattet. Deshalb ist es so schwer, wirklich praktisch verwendbare Flügel zu bauen.

Einen Motor samt dazugehörigem Übersetzungsmechanismus, welcher solche Flügel in Bewegung versetzt, stellt die Fig. 160 dar. An einem zweiarmigen Hebel sind die Flächen entsprechend montiert.

Modelle von kleinen Flügelfliegern haben u. A. Jobert (1871), Pénaud (1872), Hureau de Villeneuve (1872), Kreß gebaut. Größere Projekte stammen von Trouvé (1878), Frost (1890), Middleton etc.

Pichancourt hat die in der Figur 159 dargestellten Modelle angefertigt. Auch andere haben sich auf diesem Gebiete mit Erfolg versucht, so z. B. Stentzel in Hamburg, Hargrave in Australien, Moore in England; einen durchschlagenden Erfolg hat aber noch niemand erzielt, obwohl es eine bekannte Tatsache ist, daß der durch Schlagwirkung erzeugte Luftwiderstand viel mehr Auftriebskraft liefert, als wenn dieselbe Fläche mit stets gleicher Geschwindigkeit sich vorwärtsbewegt.

Fig. 160. Motor eines Flügelfliegers mit führenden Mechanismen.

Die von Stentzel konstruierte Flugmaschine gleicht äußerlich ziemlich genau einem riesigen Vogel. Die aus Stahlrippen mit Mosettig-Battist überzogenen Flügel, welche später durch seidene ersetzt wurden, hatten eine Spannweite von 6·36 m und 1·68 m Breite, waren im Verhältnis 1 : 12 gewölbt und besaßen inklusive Steuer 8·125 m² Fläche. Sie konnten eine Schlagwirkung von einem Winkel von 90° ausführen. Ihr Gewicht betrug inklusive der starren Achse 10 kg. Leider mußte ihr Konstrukteur die Versuche wegen Geldmangels einstellen.

Der 17·5 kg schwere Motor von drei Pferdestärken bewegte den Apparat, welcher auf einem 18 m langen Stahlkabel auf Rädern lief. Die Versuche ergaben nach Stentzel folgendes Resultat: Um das Gesamtgewicht von 34 kg zum freien Fluge zu bringen, brauchte der Apparat 6·5 Atm. = 1·5 HP. Dabei machte er pro Sekunde 1·4 Flügelniederschläge, die so kräftig waren, daß eine Person von 75 kg Gewicht momentan in Schwebe gehalten wurde. Die Flügel drücken auf die Luft nach unten mit einer Kraft von 1·5, nach oben mit 0·5 derjenigen Kraft, mit der eine ebene Fläche von gleicher Größe und bei gleicher Geschwindigkeit auf die Luft drückt. Die zu erlangende Geschwindigkeit soll im Mittel 15 m pro Sekunde betragen = 54 km pro Stunde.

Stentzel schreibt seinem Apparate folgende Vorzüge zu: »Eine völlig willkürliche Anwendung des Apparates in Bezug auf motorische Kraft, Flügelgeschwindigkeit, Schlagwinkel, das beliebige Übergehen vom Arbeits- in den Ruhezustand, d. h. vom Fliegen zum Schweben und umgekehrt, die große Stabilität und Sicherheit der Konstruktion.«

Fig. 161. Flügelflieger. Modell von Major Moore.

Ein anderer Experimentator: Moore, hat sich den Flughund (Pteropos) als sein Vorbild genommen.

Das Durchschnittsgewicht eines Kalongs beträgt 1350 gr; die Flügelspannweite 1·20 m bei einer Leibeslänge von 40 cm, die Fläche der Flughäute 814·9 cm²; die Länge der einzelnen Flügel 52·1 cm.

Auf Grund zahlreicher Messungen hat Major Moore Formeln entwickelt, welche die Veränderungen der Werte für Fläche und Länge der Flügel bei verändertem Gewichte ergeben.

Für ein dem Flughund gleiches Tier von 90 kg Gewicht erhalten wir eine Länge der Flügel von circa 2·30 m und eine Fläche von je 1·60 m².

Die Beobachtungen eines gefesselten Kalongs in Bezug auf die Schnelligkeit, mit der die Flügelschläge ausgeführt wurden, ergaben drei Schläge pro Sekunde, wobei ein Weg von 6·3 m zurückgelegt wurde; bei einmaligem Auf- und Abwärtsschlagen demnach 2·1 m. Ungefesselt in freier Luft ist die Geschwindigkeit eines Kalongs natürlich eine weit größere.

Auf Grund eingehender Studien der Flugwerkzeuge fliegender Tiere entwarf Moore mehrere Apparate. Bei seinem ersten Modelle hatten die Flügel eine Neigung von 11° gegen den Horizont. Mit einem Elektromotor erzielte er 144 Flügelschläge. Der von ihm gebaute Flügelflieger soll vier Flügel besitzen und je ein horizontales und ein vertikales Steuer.

Das Gesamtgewicht berechnet er auf ca. 113 kg, die Fläche der vier Flügel auf 9 m²; demnach kommen 12 ¹/₂ kg Gewicht auf 1 m². Die Geschwindigkeit der ersten Flugapparate sei auf 23 km pro Stunde zu veranschlagen.

Nach diesen Ausführungen erübrigt es mir nur mehr, auf die Frage einzugehen, ob es dem Menschen je gelingen wird, ohne Zuhilfenahme eines Motors wirklich zu fliegen. Dies glaube ich nach meinen Studienergebnissen mit einem bedingungslosen »Nein« beantworten zu müssen. Ich befinde mich damit in voller Übereinstimmung mit vielen Aviatikern, wie z. B. Jarolimek, von Loessl, Popper etc. Allerdings gibt es auch Vertreter der gegenteiligen Ansicht, so z. B. Freiherr von Wechmar und andere, welche behaupten, der Mensch könne mit Hilfe seiner Arm- und Fußmuskeln allein künstliche Flügel in Bewegung setzen.

Eine ziemlich einfache Vergleichsrechnung zeigt, daß die Flügel in einer Größe von 10 bis 15 m² hergestellt und mit einer Geschwindigkeit von circa 12 m per Sekunde bewegt werden müßten. Die hierzu nötige Arbeit könnte selbst von einzelnen, besonders starken Individuen auch nur wenige Sekunden lang nicht aufgebracht werden. Die hierbei zu leistende Arbeit betrüge etwa 200 Sekunden Kilogrammeter. Dies wäre selbst die Muskelkraft des stärksten Athleten nicht zu leisten imstande. Der Mensch ist eben von der Natur genetisch nicht zum Fliegen vorbereitet.

Es folgt daraus in klarster Weise, daß ein persönlicher Kunstflug, wie ihn der Vogel und die Fledermaus ausüben, dem Menschen mit Hilfe eines einfachen, durch keine besonderen Kräfte bewegten Flugapparates, nicht auszuführen möglich ist, weil kein Mensch imstande ist, auch nur Flügel von 10 kg Gewicht — und diese wären schon ein Meisterwerk der Technik — mit der nötigen Kraft, Schnelligkeit und Ausdauer zu bewegen.