FLUG REVUE Januar 1978: Gossamer Albatros gewinnt Kremer-Preis

Kremer-Preis für Muskelkraft-Flugzeug

Gossamer Condor

Der Kremer-Preis - eine Achter-Schleife um zwei eine halbe Meile entfernte Marken - ist gewonnen. Nach 17 Jahren seit Ausschreibung dieses britischen Preises für Muskelkraftflüge haben es die Amerikaner geschafft. Der bekannte Segelflieger und Aerodynamiker McCready hat die Maschine entworfen, die langsamer fliegt als alle bisherigen Muskelkraftflugzeuge und damit weniger Kraft beansprucht.

Das Flugzeug, das den „unmöglichen" Flug möglich machte, unterscheidet sich erheblich von all den bisherigen muskelkraftgetriebenen Geräten. Es ist das leichteste Flugzeug, das jemals flog - mit einem Leergewicht von gerade 31,75 kg und einem Fluggewicht von 94 kg. Es hat eine Flächenbelastung, die noch nie zuvor von einer bemannten Maschine erreicht wurde, und die nur wenige Aerodynamiker je ins Auge gefaßt haben: 1,21 kg /m2. Nur das generelle Aussehen der „Gossamer Condor“ kann noch mit einem „ordinären“ Flugzeug in Verbindung gebracht werden. Seine Spannweite beträgt 29,3 m - das ist etwa der gleiche Wert, den auch die DC-9 aufzuweisen hat - und hat eine Auftriebsfläche von insgesamt 77,6 m2. Aber damit hören die Gemeinsamkeiten mit anderen Flugzeugen auch schon auf. Die Condor-Flächen müssen nämlich pro Meter nur 3,2 kg tragen, während jeder Meter der DC-9-20 beispielsweise gezwungen ist, mehr als 1500 kg zu heben.

Um solche ungewöhnliche Dimensionen erzielen zu können, war es nötig, zum Bau des Flugzeugs das leichteste Material zu benutzen, das überhaupt erreichbar war. Ferner wurde nichts eingebaut, was nicht unbedingt notwendig war. Die Struktur besteht aus dünnwandigen Aluminium-Rohren, Balsaholz und Wellpappe, die mit sehr feinen Klavier-Saiten, Styropor und Plastikklebestreifen zusammengehalten werden.

Im Gegensatz zu den erfolgreichen britischen und japanischen Muskelkraft-Flugzeugen wurde die südkalifornische Creation in relativ kurzer Zeit gebaut und danach einige Male leicht modifiziert, weil Testflüge einige Mängel aufdeckten. Der Kredit für die Entwurfsarbeiten muß an Dr. Paul McCready gehen, den Segelflug-Weltmeister von 1956, und an Dr. Peter Lissaman, die sich früher beide als Aerodynamiker betätigten. Pilot bei allen Tests - mit Ausnahme der ersten - war der 24jährige Bryan Allen, ein erfahrener Hängegleiter-Pilot und Radrennfahrer.

Die Idee zum Bau eines muskelkraftgetriebenen Flugzeug kam McCready im Sommer 1976, als er Habichte beobachtete und feststellte, das dabei Ähnlichkeiten mit Hängegleitern bestehen. Bis August des gleichen Jahres hatte er die Technik zum Bau eines gleiter-ähnlichen Flügels erarbeitet, der leichter sein würde als alles bisher in dieser Richtung versuchte.

Danach kam Lissaman zum Team, der sich mit speziellen Flügelprofilen befaßte, die bei Geschwindigkeiten effektiv sein mußten, wie sie so niedrig noch nie bei einem angetriebenen Flugzeug vorkamen. Die meisten Muskelkraft-Geräte sind für Geschwindigkeiten von 26 bis 29 km/h ausgelegt, während die Condor bei nur 17 km/h fliegen sollte.

Im September 1976 war die erste Version des Flugzeugs fertiggestellt. Sie hatte ein Gewicht von etwa 23 kg und eine Spannweite von 27 m. Sie wurde noch am späten Abend in einem Vorort von Los Angeles bei leichtem Regen getestet. Dieser Flug zeigte aber schon genug, um die Männer der Aerovironment, Inc., davon zu überzeugen, daß sie auf dem richtigen Weg waren.

Im Dezember wurde das Gerät zum Mojave Airport gebracht. Am 26. Dezember schließlich flog McCreadys Sohn Parker die Maschine etwa 40 Sekunden lang und legte dabei 150 m zurück, um das Basis-Konzept zu erproben. Danach stand irgendwann ziemlich sicher fest, daß die Gossamer Condor nicht einfach nur fliegen würde, sondern dies unter verschiedenen Bedingungen sogar recht gut tun könne.

Andere muskelkraftgetriebene Geräte waren schon geflogen - einige von ihnen über relativ weite Entfernungen - aber alle stießen recht schnell an ihre Grenzen und wurden dann nicht weiterentwickelt. Das McCready-Team baute ein Flugzeug, das sich modifizieren ließ und leicht und schnell repariert werden konnte und eines, das nicht 100 Prozent Kraft verlangte, um in der Luft zu bleiben.

Der Kremer-Flug gelingt

Anfang 1977 wurde das Unternehmen von Mojave im Norden nach Shafter Airport in der Nähe von Bakersfield in Kalifornien verlagert. Dort hatte man mehr Hangar-Fläche zur Verfügung und morgens gewöhnlich nur geringen oder gar keinen Wind. Im März legte die Condor schon 2,5 km zurück, allerdings in gerader Strecke, was aber nicht als Rekord anerkannt werden konnte, da die FAI noch keine geradlinigen Flüge solcher Art registrierte. Aber es war zweifelsohne ein bedeutender Meilenstein besonders unter dem Gesichtspunkt, daß das Gerät erst seit einigen wenigen Monaten flog, was für diese enorme Leistung eine außergewöhnlich kurze Zeitspanne ist.

Im Juli hob Bryan Allen schon nach einer Rollstrecke von nur sechs Metern ab, flog 400 m, machte eine 180-Grad-Wende und flog weitere 800 m zurück. Schon bald hatte er mehr „Flugstunden" auf einem Muskelkraftflugzeug absolviert als irgendein anderer in der Welt. Und er hatte gelernt, die Condor auch in leicht turbulenter Luft zu handhaben.

Das Ziel, das so viele Personen 17 Jahre lang verfolgten, schien in greifbare Nähe gerückt. Frühmorgens am Dienstag, dem 23. August 1977, war bei Wetterbedingungen, die fast so ideal waren, wie man nur hoffen konnte, alles vorbereitet. Um 7.30 Uhr morgens startete Bryan Allen nochmals. Er hob den zarten großen Vogel auf eine Höhe von mehr als drei Metern und passierte die erste drei Meter lange T-Stange, die von einem FAI-Offiziellen gehalten wurde. Er kam an das eine Ende des Kurses, wobei er zwar kräftig, aber nicht mit äußerster Kraft radelte. Er umrundete den ersten Wendepunkt und begann den Rückflug, gefolgt von einem Begleitfahrzeug, einem Kameramann und dem offiziellen Beobachter.

Bryan flog ruhig zum anderen Ende des Kurses, umrundete den zweiten Wendepunkt und kreuzte den T-Stab erneut in einer Höhe von gut drei Metern. Der gesamte Flug vom Start bis zur Landung dauerte genau 7 Minuten und 27,5 Sekunden und ging über eine Strecke von 2,2 km. Der offizielle Acht-Kurs wurde in sechs Minuten und 22,5 Sekunden zurückgelegt und führte über eine Strecke von 1,85 km. Die Durchschnittsgeschwindigkeit betrug 17,4 km/h.

Das Flugzeug war während des gesamten Fluges voll unter Kontrolle. Und als einige Zweifel darüber zum Ausdruck gebracht wurden, ob das Unternehmen dokumentarisch hinreichend genug abgesichert war, sagte der Konstrukteur McCready, falls die Royal Aeronautical Society irgendwelche Zweifel hätte, wolle man einfach noch einmal starten und die ganze Sache wiederholen. Es schien fast so, als ob das Unmögliche plötzlich Routine geworden sei.

Über weite Perioden der Flüge radelte der Pilot und Ingenieur Bryan mit 0,45 PS, obwohl nur 0,35 PS zur Aufrechterhaltung des geforderten Flugniveaus nötig waren. Während andere Maschinen dieser Kategorie jedem kleinsten Problem, in das sie gerieten, preisgegeben waren, konnte die Gossamer Condor einige kleine Schwierigkeiten überwinden und weitermachen.

Die Technik der Condor

Das scheinbar größte Problem - die 180-Grad-Kurve in beiden Richtungen - wurde unter Kontrolle gebracht, nachdem die Leute in Südkalifornien einen Weg erarbeiteten, den kurveninneren Flügel während des „Turns“ von einer Bodenberührung abzuhalten. Bei einer Linkskurve z. B., während der die linke Fläche etwa die Hälfte ihrer Geschwindigkeit und einen Großteil ihrer Auftriebskraft verliert, wurde über einen Hebel im Cockpit der Anstell-Winkel der linken Fläche vergrößert, um so den gleichen Auftrieb, wie bei der rechten Fläche, beibehalten zu können. Bei diesem Vorgang, gab der Pilot einige Querruder-Ausschläge, um die Tendenz einer zu großen Schräglage zu eliminieren.

Da die Condor für Geschwindigkeiten unter 20 km/h ausgelegt war, konnten Widerstandserscheinungen weitgehend außer acht gelassen, und das Gerät durch weitestgehende äußere Verspannung extrem leicht gehalten werden. Für die Verspannung der Tragflächen, der Entenflügel und des Propellers wurde rostfreier Piano-Draht mit einer Dicke von 0,559 mm bis 0,914 mm verwendet.

Die Flächen, die eine etwa dreimal so große Flügelfläche wie das nächst bessere Flugzeug - die japanische „Stork“ - aufweisen, haben mit ihrer Spannweite von 29,3 m nur 21 echte Rippen. Aber zwischen jedem Paar echter Rippen befinden sich drei bis fünf „falsche“, um eine konstante Form zu gewährleisten. Der Großteil der Fläche ist mit einem Mylar-Film (auf der Oberseite mit einer Dicke von 0,005 mm, auf der Unterseite von 0,0025 mm) bespannt. Die Flügelvorderkante ist allerdings aus Wellpappe gearbeitet. Die Hauptrippen bestehen aus chemisch gefrästen Aluminiumrohren mit einem Außendurchmesser von 6,35 mm und mit Mylar-Band verspannt. Der Hauptspant ist aus einem wärmebehandelten Alu-Rohr gefertigt, hat einen Außendurchmesser von 51 mm und eine unterschiedliche Wandstärke von 0,015 mm bis 0,022 mm. Der Entenflügel ist ähnlich aufgebaut.

Der Propeller hat einen Durchmesser von 3,66 m und dreht mit einer Geschwindigkeit von 115 bis 120 U/min. Er wird über Fahrradpedale von dem Piloten angetrieben, der um etwa 30 Grad geneigt sitzt. Die Konstruktion des Propellers ist ähnlich der des restlichen Flugzeugs mit einer Vorderkante aus dünnem Balsaholz.

Die Steuerung der Condor erfolgt über einen kleinen Steuerknüppel, den der Pilot mit der rechten Hand betätigt. Durch Drücken oder Ziehen dieses Hebels wird der Anstellwinkel des Entenflügels verändert, der so als Höhenruder fungiert. Eine Drehung des Lenkers bewegt die Querruder des Canards, was zum Gieren oder Rollen der Maschine führt. Mit der anderen Hand reguliert der Pilot die Gegenreaktion der Flügel durch ganz altmodisches Verdrehen der Flächen. Vor dem Piloten befinden sich ein kleines Fenster, ein Lufteinlaß, der frische Luft in den abgeschlossenen Raum transportiert, und ein Luftgeschwindigkeits-Anzeigegerät, das von einem kleinen Ventilator angetrieben wird. Dieser befindet sich auf einer Alu-Stange mit einem Durchmesser von 50 mm.

Mit einem Flugzeug aus Materialien für den Modellbauer wurde mit dem eigenartigsten Flug überhaupt Geschichte gemacht. Seine Distanz liegt unter der des Weltrekordes von 1908. Seine Geschwindigkeit war weitaus geringer als die der Gebrüder Wright bei ihrem allerersten Flug. Auf der anderen Seite war der 7,5minutige Flug der Gossamer Condor allerdings absolut leise, und er benötigte keinerlei Benzin, was ihm alleine schon einen Platz in den Geschichtsbüchern sichern sollte. Text und Fotos: Don Berliner

Letzte Änderung: 2. Januar 2003

FLUG REVUE, Ubierstr. 83, 53173 Bonn, Germany