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Alien
Dies ist nun der dritte Teil meiner Coleopter-Trilogie im Flugzeugforum, nach BV und BB.
Um die in den anderen beiden Teilen geschriebenen Dinge zur Historie hier nicht nochmals zu wiederholen und um Euch mental in die damalige Zeit zurückzuversetzen, beginne ich dieses Mal mit Originalzitaten von Prof. Heinrich Hertel aus dem Artikel „Senkrecht startende Flugzeuge. Der Coleopter, eine Optimallösung.“ in der Zeitschrift Luftfahrttechnik 1955, Oktober, VDI-Verlag, Seiten 98-108.
Zunächst das Vorwort:
„Trotz der ungeheuren Fortschritte in den ersten 50 Luftfahrtjahren, die von den ersten Flugversuchen bis zur Überschreitung der Schallgeschwindigkeit, von Sprüngen über einige Meter zu planmäßigen Überquerungen der Ozeane und des Nordpoles, von Einsitzern zu Transportern mit mehr als 100 t Fluggewicht geführt haben, ist doch kein Ende der Entwicklung abzusehen. Die Forschung, der Erfindergeist und der allgemeine Fortschritt bezüglich der Werkstoffe, der Antriebe, der Flugwerke und der Steuerung bringen nicht nur ständig wesentliche Verbesserungen auf der jetzt erreichten Grundlage der klassischen Fluggeräte, sondern führen auch zu völlig neuen Gesamtkonzeptionen.“
Dann aus dem Text:
„Der Coleopter ist ein Luftfahrzeug, das senkrecht startet und landet; die Übergänge vom senkrechten Steigen nach dem Start zum horizontalen Schnellflug und daraus zurück zum senkrechten Abstieg mit Landung geschehen durch Kippen um die Querachse ohne ein „Verwandeln der Form“. Der Coleopter ist durch einen zum Triebwerks-Schubvektor koaxialen Ringflügel gekennzeichnet, der außer als Trag- und Leitwerk auch als ein wesentlicher Teil des Triebwerkes verwendet wird. Im Idealfall wird der Coleopter zu dem sich selbst tragenden Triebwerk.“
„Da aber der Ringflügel bei dem später beschriebenen Reise-Coleopter 250 kg wiegt und den Startschub um 650 kp erhöht, ist er eine echte Hilfe zum Senkrechtstart, denn er liefert 400 kp Schub mehr.“
„Im Falle des Coleopter-Entwurfs „Charançon“ ist der Ringflügel ganz als Hauptteil des hier am besten geeigneten Triebwerkes (Staustrahl wie bei Leduc 21) zu rechnen. Die zusätzliche Funktion als Tragflügel bringt weder Gewicht noch schädlichen Widerstand. Durch diesen Fortfall von Flügelgewicht und Widerstand wird der bekannte „Lawineneffekt“ (logarithmisches Gesetz) negativ, und man erhält dadurch zwangsläufig in der Zborowskischen Lösung die kleinsten Gewichte und Abmessungen der Fluggeräte.“
„Daraus folgen die Verminderung von Gewicht und Widerstand des Coleopters auf ein Minimum und letzten Endes ein allen anderen Lösungen weit überlegenes Verhältnis von Zuladung zu Baugewicht sowie sehr günstige Flugleistungen.“
„Aus dem Flugzustand, in dem das Gerät auf seinem Strahl reitet, der durch eine Strahlturbine, die Luftschrauben einer Gasturbine oder eine Rakete erzeugt wird, zum Schnellflug, in dem der Ringflügel trägt, geht der Coleopter durch eine langsame Drehung um die Querachse über. Da die Geschwindigkeitsbereiche der beiden Arten, das Gewicht zu tragen, sich stark überdecken, ist der Übergang ohne Schwierigkeiten durchführbar. Man kann also sagen, daß man den Geschwindigkeitsbereich von v = 0 bis v = max. gut und lückenlos beherrschen kann. Bedenkt man außerdem, daß der Coleopter dank seiner Rotationssymmetrie auf Steuerbefehle in jeder Richtung gleich gut und schnell antwortet und daß keine starke Koppelung der Achsen möglich ist, so kann man sagen, daß die Flugeigenschaften des Coleopters hervorragend gut sein müssen.“
„Die abgewickelte Fläche, die für den schädlichen Widerstand und das Gewicht eine Rolle spielt, ist dagegen Fs = π ⋅ D ⋅ L, also π/2 = 1,57mal so groß wie die tragende Fläche. Dies leuchtet sofort ein, wenn man bedenkt, daß die Seitenteile des Ringes sicher nicht zum Auftrieb beitragen können. Dieser aerodynamische Nachteil, der sich über Leistungsbedarf und zugehörigen Kraftstoffverbrauch als Mehrgewicht ausdrücken läßt, kann aber bereits unmittelbar durch das geringere spezifische Gewicht des Flügels mehr als ausgeglichen werden, so daß alle sonstigen Vorteile der Konzeption als Reingewinn ungeschmälert bleiben.“
„Die Einheitsgewichte liegen damit bei etwa 1/3 bis 1/4 der Gewichte von klassischen Planflügeln. Dieser Gewinn beim Ringflügel wird nur zu einem Teil aufgezehrt durch die 1,57-fache Abwicklung des Ringes und die damit verbundenen Zusatzwiderstände.“
„Damit ist der Coleopter also etwa 3mal so wirtschaftlich wie die heutigen Reiseflugzeuge und 5mal so wirtschaftlich wie die heutigen Reisehubschrauber.“
„Durch die Koppelung der Wirtschaftlichkeit und des verkehrstechnischen Interesses, die eingangs festgestellt wurde, ist zu erwarten, daß die Drosselung, die die Entwicklung der Reiseluftfahrt hemmt, durch den Coleopter überwunden wird.“
Angesichts solcher Argumente nahmen auch andere Fachzeitschriften diese Gedanken bereitwillig auf:
Um die in den anderen beiden Teilen geschriebenen Dinge zur Historie hier nicht nochmals zu wiederholen und um Euch mental in die damalige Zeit zurückzuversetzen, beginne ich dieses Mal mit Originalzitaten von Prof. Heinrich Hertel aus dem Artikel „Senkrecht startende Flugzeuge. Der Coleopter, eine Optimallösung.“ in der Zeitschrift Luftfahrttechnik 1955, Oktober, VDI-Verlag, Seiten 98-108.
Zunächst das Vorwort:
„Trotz der ungeheuren Fortschritte in den ersten 50 Luftfahrtjahren, die von den ersten Flugversuchen bis zur Überschreitung der Schallgeschwindigkeit, von Sprüngen über einige Meter zu planmäßigen Überquerungen der Ozeane und des Nordpoles, von Einsitzern zu Transportern mit mehr als 100 t Fluggewicht geführt haben, ist doch kein Ende der Entwicklung abzusehen. Die Forschung, der Erfindergeist und der allgemeine Fortschritt bezüglich der Werkstoffe, der Antriebe, der Flugwerke und der Steuerung bringen nicht nur ständig wesentliche Verbesserungen auf der jetzt erreichten Grundlage der klassischen Fluggeräte, sondern führen auch zu völlig neuen Gesamtkonzeptionen.“
Dann aus dem Text:
„Der Coleopter ist ein Luftfahrzeug, das senkrecht startet und landet; die Übergänge vom senkrechten Steigen nach dem Start zum horizontalen Schnellflug und daraus zurück zum senkrechten Abstieg mit Landung geschehen durch Kippen um die Querachse ohne ein „Verwandeln der Form“. Der Coleopter ist durch einen zum Triebwerks-Schubvektor koaxialen Ringflügel gekennzeichnet, der außer als Trag- und Leitwerk auch als ein wesentlicher Teil des Triebwerkes verwendet wird. Im Idealfall wird der Coleopter zu dem sich selbst tragenden Triebwerk.“
„Da aber der Ringflügel bei dem später beschriebenen Reise-Coleopter 250 kg wiegt und den Startschub um 650 kp erhöht, ist er eine echte Hilfe zum Senkrechtstart, denn er liefert 400 kp Schub mehr.“
„Im Falle des Coleopter-Entwurfs „Charançon“ ist der Ringflügel ganz als Hauptteil des hier am besten geeigneten Triebwerkes (Staustrahl wie bei Leduc 21) zu rechnen. Die zusätzliche Funktion als Tragflügel bringt weder Gewicht noch schädlichen Widerstand. Durch diesen Fortfall von Flügelgewicht und Widerstand wird der bekannte „Lawineneffekt“ (logarithmisches Gesetz) negativ, und man erhält dadurch zwangsläufig in der Zborowskischen Lösung die kleinsten Gewichte und Abmessungen der Fluggeräte.“
„Daraus folgen die Verminderung von Gewicht und Widerstand des Coleopters auf ein Minimum und letzten Endes ein allen anderen Lösungen weit überlegenes Verhältnis von Zuladung zu Baugewicht sowie sehr günstige Flugleistungen.“
„Aus dem Flugzustand, in dem das Gerät auf seinem Strahl reitet, der durch eine Strahlturbine, die Luftschrauben einer Gasturbine oder eine Rakete erzeugt wird, zum Schnellflug, in dem der Ringflügel trägt, geht der Coleopter durch eine langsame Drehung um die Querachse über. Da die Geschwindigkeitsbereiche der beiden Arten, das Gewicht zu tragen, sich stark überdecken, ist der Übergang ohne Schwierigkeiten durchführbar. Man kann also sagen, daß man den Geschwindigkeitsbereich von v = 0 bis v = max. gut und lückenlos beherrschen kann. Bedenkt man außerdem, daß der Coleopter dank seiner Rotationssymmetrie auf Steuerbefehle in jeder Richtung gleich gut und schnell antwortet und daß keine starke Koppelung der Achsen möglich ist, so kann man sagen, daß die Flugeigenschaften des Coleopters hervorragend gut sein müssen.“
„Die abgewickelte Fläche, die für den schädlichen Widerstand und das Gewicht eine Rolle spielt, ist dagegen Fs = π ⋅ D ⋅ L, also π/2 = 1,57mal so groß wie die tragende Fläche. Dies leuchtet sofort ein, wenn man bedenkt, daß die Seitenteile des Ringes sicher nicht zum Auftrieb beitragen können. Dieser aerodynamische Nachteil, der sich über Leistungsbedarf und zugehörigen Kraftstoffverbrauch als Mehrgewicht ausdrücken läßt, kann aber bereits unmittelbar durch das geringere spezifische Gewicht des Flügels mehr als ausgeglichen werden, so daß alle sonstigen Vorteile der Konzeption als Reingewinn ungeschmälert bleiben.“
„Die Einheitsgewichte liegen damit bei etwa 1/3 bis 1/4 der Gewichte von klassischen Planflügeln. Dieser Gewinn beim Ringflügel wird nur zu einem Teil aufgezehrt durch die 1,57-fache Abwicklung des Ringes und die damit verbundenen Zusatzwiderstände.“
„Damit ist der Coleopter also etwa 3mal so wirtschaftlich wie die heutigen Reiseflugzeuge und 5mal so wirtschaftlich wie die heutigen Reisehubschrauber.“
„Durch die Koppelung der Wirtschaftlichkeit und des verkehrstechnischen Interesses, die eingangs festgestellt wurde, ist zu erwarten, daß die Drosselung, die die Entwicklung der Reiseluftfahrt hemmt, durch den Coleopter überwunden wird.“
Angesichts solcher Argumente nahmen auch andere Fachzeitschriften diese Gedanken bereitwillig auf: