Normalsegel-Apparat im Windkanal - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wie gut war Lilienthals Gleiter wirklich?

Normalsegel-Apparat im Windkanal

Lilienthals Erfolg bei den Testflügen zog auch zunehmendes Interesse an seinen Flugapparaten nach sich – die er fortwährend weiterentwickelte. Quasi nebenher betätigte sich der Flugpionier daher auch als Flugzeugbauer: Als erster entwickelte er einen Flugapparat zur Serienreife und verkaufte ihn weltweit immerhin neun Mal. Für 500 Mark war der Normalsegel-Apparat damals erhältlich. Aber wie gut und ausgereift war dieses Fluggerät?

Anbringen der Bespannung auf das Gerüst des Lilienthal-Gleiters © DLR/CC-by-sa 2.0

Nachbau des ersten Serienflugzeugs

Um das herauszufinden, haben Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt den Normalsegel-Apparat nun originalgetreu nachgebaut. Dabei griffen sie auf die Original-Konstruktionszeichnungen Lilienthals zurück und nutzten möglichst die gleichen Materialien wie vor rund 125 Jahren. Die Rahmenkonstruktion des 20 Kilogramm leichten Segelapparates bestand aus Weidenholz, die Tragflächen aus Stoff. Seine Spannweite betrug 6,70 Meter.

Im Mai 2016 war der Normalsegel-Apparat fertig – und wurde nun nach allen Regeln der Aeronautik auf die Probe gestellt. Dafür testeten Andreas Dillmann und seine Kollegen vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik den Gleiter in einem der größten und modernsten Windkanäle der Welt, dem DNW-LLF im niederländischen Emmeloord. „Damit wollen wir die gesamte Flugmechanik und aerodynamische Leistungsfähigkeit erfassen“, erklärt Andreas Dillmann vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Göttingen. „Wie weit konnte er je nach Absprunghöhe fliegen? In welchen Bereichen konnte er stabil und sicher fliegen?“

Der nachgebaute Normalsegel-Apparat Lilienthals im Windkanaltest © DLR/CC-by-sa 2.0

Aerodynamisch solide

Von den Ergebnissen waren die Forscher selbst überrascht. „Es ist erstaunlich, ein wie gutes Flugzeug Lilienthal vor über 100 Jahren ohne die modernen Mittel, die wir heute einsetzen können, gebaut hat“, sagt DLR-Luftfahrtvorstand Rolf Henke. „Ihm standen weder Windkanal noch Computersimulation zur Verfügung, aber er wusste, worauf es beim Fliegen ankommt.“

Wie die Messungen ergaben, war Lilienthals Gleiter aerodynamisch solide konstruiert. Er war um alle drei Achsen aerodynamisch stabil und hielt Windgeschwindigkeiten von bis zu 36 Kilometern pro Stunde stand, wie die Forscher berichten. Im Flug erreichte der Gleiter ein Tempo von immerhin bis zu 50 Kilometern pro Stunde.

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Um Jahrzehnte voraus

Wie lange Lilienthal mit ihm in der Luft bleiben konnte, verrät die aerodynamische Gleitzahl. Sie gibt an, wie weit ein Fluggerät von einer bestimmten Starthöhe aus fliegt. Das Ergebnis für den Normalsegel-Apparat: 3,6. Das bedeutet, dass ein Flugzeug das 3,6-Fache seiner Starthöhe in der Luft zurücklegen kann. „Das stimmt mit den historischen Angaben überein, dass Lilienthal vom 70 Meter hohen Gollenberg 250 Meter weit geflogen sei“, sagt Dillmann. Gleichzeitig entspricht Lilienthals Flugapparat in puncto Gleitfähigkeit einem gängigen modernen Gleitschirm.

„Der Gleiter hat damit Datensätze geliefert, die Lehrbuchcharakter haben“, berichtet Dillmann. „Die Flugeigenschaften gleichen denen eines typischen Schul-Segelflugzeuges der 20er und 30er Jahre – Konstruktionen, die Jahrzehnte nach Lilienthal flogen.“ In dieser Hinsicht war er sogar dem Flugapparat der Brüder Wright voraus: „Der Wright-Flyer stellte sich bei Windkanaltests der NASA als stabil bei allen Fluggeschwindigkeiten heraus“, sagt der DLR-Forscher.

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Nadja Podbregar
Stand: 12.08.2016

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Auf Lilienthals Spuren
Können und Konstruktionen des Flugpioniers im Test

Der erste echte Flug
Auf Flügeln in die Lüfte

Von den Vögeln abgeschaut
Was war das Bahnbrechende an Lilienthals Konstruktionen?

Normalsegel-Apparat im Windkanal
Wie gut war Lilienthals Gleiter wirklich?

Der Absturz
Dramatisches Ende eines Flugpioniers

Wer war schuld?
Der Grund für den Absturz Lilienthals

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