Focke-Wulfs Triebflügeljägerprojekt: Früher Senkrechtstarter

Focke-Wulf Triebflügeljäger

Focke-Wulfs projektierter Triebflügeljäger in der CGI-Illustration von Ronnie Olsthoorn.

Im Dezemberheft 1981 der FLUG REVUE erschien ein Artikel über ein ausgefallenes, faszinierendes deutsches Kampfflugzeugprojekt des Zweiten Weltkriegs mit hubschrauberartig rotierenden Flügeln und Staustrahltriebwerken an den Flügelspitzen, den ich nachfolgend wiedergebe (die Bilder stammen – mit zwei Ausnahmen – auch aus diesem Artikel, an den anschließend weitere CGI-Bilder wie das obige zu finden sind):

FRÜHER SENKRECHTSTARTER

Revolutionäres deutsches Triebflügeljäger-Projekt aus der Zeit vor Ende des Zweiten Weltkriegs

Text und Fotos: G. Sengfelder; Zeichnung: Carlo Demand

Focke-Wulf Triebflügeljäger Einsatzillustration

So sollte der Triebflügeljäger eingesetzt werden.

Verschiedene Überlegungen führten zum Entwurf dieses außergewöhnlichen Flugzeugs: einmal die ständigen Angriffe alliierter Flugzeuge auf deutsche Flugplätze und die fortschreitende Zerstörung der Start- und Landebahnen in der letzten Phase des Zweiten Weltkrieges, zum anderen die erfolgversprechende Entwicklung eines Staustrahltriebwerks bei Focke-Wulf. Der mit solchen Aggregaten ausgerüstete Triebflügeljäger kam zwar über das Reißbrettstadium nicht hinaus, stellt aber ein derart revolutionäres Konzept dar, daß es dennoch Beachtung verdient. Nachfolgend die Geschichte dieses frühen Senkrechstart-Projekts.

Focke-Wulf Triebflügeljäger Modellfoto farbig

Der Triebflügeljäger im Modell.

Im Jahrbuch der deutschen Luftfahrtforschung 1942 erschien ein Bericht der aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen mit dem Titel „Der Triebflügel“. Die Verfasser E. v. Holst, D. Küchemann und K. Solf untersuchten in diesem Bericht die Frage, ob ein Fluggerät denkbar sei, bei dem Vortriebs- und Auftriebsorgan vereinigt sind. Ausgehend vom Flug der Libelle wurde die Entwicklung des rollenden Flügels mit allen Vorteilen und Problemen beschrieben.

Bei all diesen Untersuchungen ging man von der Überlegung aus, daß ein starkes Triebwerk, im Rumpf installiert, zwei gegenläufige Luftschrauben von großem Durchmesser antreiben sollte. Ein leichtes, einfaches Strahltriebwerk war noch nicht entwickelt.

Die Lorindüse war zwar bekannt, und Dr. Sänger arbeitete ab 1941 an Staustrahlrohren, die nicht nur einen entsprechenden Startschub entwickelten, sondern auch eine große Baulänge hatten. In der gasdynamischen Abteilung von Focke-Wulf arbeitete ein Team unter der Leitung von Dr. Pabst an einem Staustrahlantrieb, der wesentlich kleiner baute als herkömmliche Lorindüsen. Ein weiteres Ziel der Focke-Wulf-Forschung war es, den Brennstoffverbrauch zu senken und minderwertige Treibstoffe wie Stein- oder Braunkohlenteeröl zu verwenden.

In verschiedenen Versuchsreihen gelang es, einen sehr einfachen und wirkungsvollen Brenner zu entwickeln. Durch die Anordnung vieler kleiner Brenner mit entsprechendem Scheibendurchmesser erreichte man eine kurze Brennlänge sowie eine gleichmäßige Temperaturverteilung in einem großen, aber kurzen Brennraum.

Eine weitere Möglichkeit, das Triebwerk zu verbessern, ergab sich aus aerodynamischen Überlegungen. Durch die Verwendung eines Stromlinien-Diffusors gelang es, die Eintrittslänge, die bei den herkömmlichen Lorin-Düsen drei Triebwerksdurchmesser ausmachte, auf einen Durchmesser zu kürzen.

Durch die Verwendung des Focke-Wulf-Brenners war es möglich, die Brennraumlänge auf ¾ Durchmesser bei vollständigem Ausbrand zu beschränken. Die Austrittsdüse benötigte aufgrund der Außen-Aerodynamik etwa ½ Durchmesser. Daraus ergab sich eine Gesamtlänge von nicht ganz 2 ½ Durchmessern, während bei dem Sänger-Triebwerk fünf Durchmesser an Länge notwendig waren. Dadurch wurde auch der Reibungswiderstand des Triebwerks auf die Hälfte reduziert.

Focke-Wulf Triebflügeljäger Modellfoto s-w

Noch einmal das Modell, diesmal von der Rumpfrückenseite her gesehen, mit den drei kompakten Staustrahltriebwerken an den Flügeln. An den Rädern sind die hochgeklappten Verkleidungen zu erkennen, die im Flug die Räder aerodynamisch umschließen, und im Einlauf des Triebwerks links sieht man gerade noch den darin montierten Walter-Raketenmotor.

Für die ersten Versuche im Hochgeschwindigkeitswindkanal der Luftfahrtforschungsanstalt Braunschweig wurde 1944 ein Triebwerk mit 49 Brennern gebaut. Als Treibstoff wurde Wasserstoff verwendet. Wegen der angespannten Brennstoffsituation sollte jedoch ein Verdampfer für schwersiedende Treibstoffe entwickelt werden. In einem Kessel sollte elektrisch oder durch Gasheizung unter Zuführung von Luft aus einem Anlaß-Generatorgebläse Treibstoff verdampft werden. Die Versuche mit dieser Anlage gestalteten sich jedoch sehr schwierig.

Um die Verwendbarkeit des Focke-Wulf-Staustrahlantriebs zu untersuchen, wurden zwei Flugzeugentwürfe ausgearbeitet. Der erste: ein aerodynamisch hochwertiges Flugzeug mit Pfeilflügeln und je einem Triebwerk links und rechts am Höhenleitwerk sowie einem Walter-Raketentriebwerk im Rumpfheck für den Startvorgang. Der zweite Entwurf war der des Triebflügeljägers.

Focke-Wulf FW 283 Ramjet jg283-1

Dies ist das oben erwähnte Pfeilflüglerprojekt von Focke-Wulf mit den beiden Staustrahltriebwerken seitlich des Hecks. Dieses Bild stammt wie auch das folgende nicht aus dem Artikel in der FLUG REVUE 12-1981, sondern von der Webseite „Luft ’46“, die ich (Cernunnos) am Ende des Artikels verlinkt habe.

Focke-Wulf FW 283 Ramjet jg283-4

Drei Anordnungen von Führerraum und Triebflügellagerung wurden untersucht, wobei sich die Ausführung mit vorn liegendem Führerraum und Lagerung des Triebflügels auf 37 Prozent der Rumpflänge als die günstigste herausstellte. Für den Aufbau des Rumpfes war eine Röhre mit dem Durchmesser des Triebflügellagers vorgesehen. Diese Röhre sollte einmal das Haupttragelement sein, zum anderen das Mittelfahrwerk aufnehmen. Um diese Röhre herum sollten die Kraftstoffbehälter angeordnet werden. Damit war die Außenhaut nur noch Verkleidung. Steuerung und Fahrwerkmechanik waren im Inneren geschützt untergebracht.

Die Triebflügel selbst waren geschränkt und am Rumpflager drehbar angebracht, so daß ähnlich wie an der Verstelluftschraube die Steigung verstellt werden konnte. Am Ende der Flächen war je ein Focke-Wulf-Staustrahlrohr vorgesehen, in dessen Einlauf ein Walter-Raketenmotor eingebaut war. Diese Walter-Raketen waren für den Startvorgang notwendig. Sie mußten die Triebflügel in Umlauf bringen, bis eine Anströmgeschwindigkeit erreicht war, die das Zünden der Staustrahltriebwerke ermöglichte. Auch bei Triebwerksausfall sollen diese „Raketenöfen“ eine Landung ermöglichen.

Als maximale Umlaufgeschwindigkeit der Lorin-Düsen waren 200 m/s vorgesehen. Ein Flug mit stillstehendem Triebflügel wäre theoretisch möglich gewesen, jedoch sollte die Zentrifugalkraft beim Umlauf der Flügel mit zur Kraftstoffförderung herangezogen werden.

Für das Fahrwerk waren vier ausfahrbare Nebenfederbeine mit Rädern 380 x 150 an den Leitwerksflossen vorgesehen. Das Hauptfederbein mit einem Rad der Größe 780 x 260 sollte aus der Rumpfröhre ausfahren und beim Landevorgang 500 mm über die Nebenräder herausragen. Als Bewaffnung waren zwei MK 103 [30-mm-Maschinenkanonen] mit je 100 Schuß und zwei MG 151 [20-mm-Maschinenkanonen] mit je 250 Schuß vorgesehen. Diese Waffen sollten links und rechts neben dem Führerraum angeordnet werden.

Auch das Aussteigen des Piloten in Notfällen wurde bereits theoretisch untersucht, wobei auch schon ein Absprengen der Triebflügel vorgesehen war (!).

Das Projekt war im Herbst 1944 weitgehend durchgerechnet und sollte – im Vergleich zu damaligen Jägern – überragende Flugleistungen aufweisen. Als Höchstgeschwindigkeit in Bodennähe hatte man 1000 km/h und in 11.000 m Höhe noch 840 km/h errechnet.  Die Anfangssteiggeschwindigkeit sollte 125 m/s und in 11.000 m Höhe immerhin noch 20 m/s betragen.

Verzögerungen bei der Triebwerkentwicklung und der totale Zusammenbruch ließen dieses interessante Flugzeug nicht über das Reißbrettstadium hinaus kommen. Die Unterlagen fielen den Amerikanern in die Hände. Bei der Auswertung dieser Dokumente im Juni 1945 erkannte man, daß hier ein überlegener Jäger im Entstehen war. Auch in den USA wurden diese Unterlagen nun mit dem Stempel „secret“ versehen und nur der amerikanischen und britischen Luftfahrtindustrie zugänglich gemacht. Der staustrahlgetriebene Triebflügel wurde nie gebaut. Allerdings entstanden in den USA zwei Versuchsflugzeuge, die dem Focke-Wulf-Entwurf sehr ähnlich sahen.

Es handelte sich um die „Tailsitter“ Lockheed XFV-1 und Convair XFY-1 „Pogo“, die aber mit starren Tragflächen versehen waren. Als Triebwerkanlage dieser beiden Muster diente jeweils die 5850 PS starke Turbine Allison YT40-A-14 und zwei gegenläufige Luftschrauben mit einem Durchmesser von 4,88 m. Obwohl die Flugerprobung mit relativ guten Ergebnissen abgeschlossen werden konnte, verfolgte die US Navy das Prinzip des „Heckstarters“ nicht weiter.

Lockheed XFV-1

Vom deutschen Triebflügeljäger-Projekt beeinflußt: die beiden US-Nachkriegskonstruktionen Lockheed XFV-1…

Convair XFY-1 Pogo

…und Convair XFY-1 „Pogo“. Beide Baumuster hatten aber starre Flächen und eine Allison-Turbine als Antrieb.

*    *    *    Ende des Artikels aus FLUG REVUE 12-1981    *    *    *

Hier noch zwei Bilder der Convair XFY-1 „Pogo“, einmal im Horizontalflug und einmal auf dem Bodentransportwagen. Diese Maschine wurde auch in einer Fernsehdokumentation vorgestellt, die ich vor vielen Jahren gesehen habe. Der Testpilot hatte ihre Flugleistungen und –eigenschaften sehr gelobt – selbst mit der Turbine fast im Leerlauf war das Ding noch enorm schnell, und der Übergang vom konventionellen Horizontalflug zur Sektrechtlandung ging ihm zufolge recht glatt vor sich, indem er das Flugzeug immer mehr aufrichtete, bis es senkrecht unter dem Koaxial-Doppelpropeller hing.

Convair XFY-1 Doppelbild

Eine große Schwierigkeit war jedoch das „Rückwärts-Einparken“ bis zum senkrechten Aufsetzen, und das war möglicherweise auch ein wesentlicher Grund dafür, daß Flugzeugkonzepte dieser Art nicht weiterverfolgt wurden. Heute wären bestimmt elektronische Flugsteuerungshilfen mit Radar- oder Laserabstandsmessung zum Boden etc. möglich, die dieses Manöver praktikabel machen würden.

Zum Schluß präsentiere ich noch eine Galerie von Computergrafiken des Focke-Wulf-Triebflügeljägers, die allesamt von Luft ‘46 stammen, einer englischsprachigen Webseite, die in ihrer Galerie Luft Art deutsche Flugzeugprojekte vom Ende des Zweiten Weltkrieges in einer fiktiven Realität, in der der Krieg in Europa 1946 noch nicht zu Ende ist, im Einsatz zeigt. Die Bilder stammen von Computergrafik-Künstlern aus verschiedenen Ländern, und zu den meisten Flugzeugtypen gibt es kurze Beschreibungen.

Focke-Wulf Triebflügel ghtrb-1 Gareth Hector

Focke-Wulf Triebflügel ghtrb-2

Focke-Wulf Triebflügeljäger ghtrb-7

Focke-Wulf Triebflügeljäger ghtrb-9

Focke-Wulf Triebflügeljäger mmtrb-2 Mario Merino

Focke-Wulf Triebflügel ghtrb-3

Focke-Wulf Triebflügel ghtrb-6

Focke-Wulf Triebflügel ghtrb-4

Focke-Wulf Triebflügel ghtrb-5

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