24.05.1982

Gegen den Strich

Ein merkwürdig aussehendes Fluggerät, das amerikanische Experimentalflugzeug X-29A soll neue Werkstoffe und eine neuartige Tragflügelbauweise erproben.
Vorwärts in die Zukunft des Fliegens", lautet der Slogan, mit dem der amerikanische Luftfahrtkonzern Grumman in Fachzeitschriften sein jüngstes Produkt vorstellt.
Das Zukunftsprodukt "X-29A", ein im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums von Grumman entwickeltes Experimentalflugzeug, scheint im Gegensatz zum Werbespruch rückwärts zu fliegen: Seine Tragflügel sind gegen den Strich - in Richtung Flugzeugnase statt zum Heck - gepfeilt. Die stummelartigen Flossen seines Höhenruders wachsen nicht am Heck der Maschine, sondern weit vor den Tragflügeln, dicht hinter der Pilotenkanzel, aus dem Rumpf.
Die merkwürdig anmutende Flugmaschine soll in zwei Exemplaren gebaut und erstmals Ende nächsten Jahres im Flug erprobt werden. Sollte sich die Bauweise bewähren, könnte die X-29A tatsächlich zum Vorläufer einer Generation von kleinen, besonders wendigen und leistungsfähigen Flugzeugen werden.
Nach mehr als zehnjähriger Pause haben die Amerikaner damit wieder ein Experimentalflugzeug entwickelt, das zukunftsträchtige Steuerungs- und Kontrollsysteme, vor allem aber eine Reihe superleichter Werkstoffe sowie die Vorteile eines ungewohnten aerodynamischen Konzepts erproben soll.
Die Vorzüge von vorwärts (in der Sprache der Aerodynamiker "negativ") gepfeilten Tragflügeln sind zwar den Konstrukteuren schon seit einigen Jahrzehnten bekannt. Doch war es - außer vielen Reißbrettstudien - bei wenigen Versuchen geblieben, das ungewöhnliche aerodynamische Prinzip anzuwenden:
* Neun Monate vor Ende des Zweiten Weltkriegs unternahm der Prototyp eines Junkers-Schnellbombers ("Ju 287") seinen Erstflug vom Flugplatz Brandis bei Leipzig. Die Ju 287 hatte negativ gepfeilte Flügel. Doch der düsengetriebene Bomber kam über das Prototypenstadium nicht hinaus.
* Anfang der sechziger Jahre entwickelte Konstrukteur Hans Wocke, von seinen Kriegserfahrungen bei Junkers inspiriert, bei der Hamburger Flugzeugbau das Geschäftsreiseflugzeug "HFB 320 Hansa". Der negativ gepfeilte Hansa-Jet konnte sich gegen die internationale Konkurrenz nicht durchsetzen.
Der Mißerfolg des Hansa-Jets war nicht zuletzt darauf zurückzuführen, daß dieser Typ all die Nachteile der neuen Form in Kauf nehmen mußte, von ihren Vorteilen aber kaum Gebrauch machte.
Verlockend sind die vorgepfeilten Flügel für die Flugzeugkonstrukteure vor allem, weil diese Form weit bessere Langsamflugeigenschaften verheißt als der herkömmliche Pfeilflügel. Die Flugzeuge können damit auch auf relativ kurzen Pisten starten oder landen.
Zudem läßt sich ein stark vorwärts gepfeilter Tragflügel fast am Heck des Flugzeugrumpfs anbringen, hinter der Pilotenkanzel oder der Passagierkabine. Dies wiederum ermöglicht aerodynamisch und festigkeitstechnisch günstige und billige Baulösungen. Flugzeuge mit dem neuen Flügel können bei gleicher oder gar höherer Leistung als ihre positiv gepfeilten Konkurrenten kompakter gebaut werden und wegen des geringen Gewichts mit schwächeren Triebwerken auskommen.
Aber diese Vorzüge mußten bislang mit einem gravierenden Nachteil erkauft werden. Bei bestimmten Belastungen, etwa im schnellen Kurvenflug, wurde die Flügelvorderkante des negativ gepfeilten Flügels nach oben gedrückt, besonders im äußeren Flügelteil. Im Extremfall konnte das zum Abbrechen der Tragflügel führen.
Die Konstrukteure des Hansa-Jets suchten dem durch eine extrem steife Tragflügelkonstruktion und eine nur geringe Vorwärtspfeilung (15 Grad) vorzubeugen. Aber das Flugzeug wurde dabei zu schwer und unterschied sich im Flugverhalten kaum noch von herkömmlichen Maschinen.
Bei dem Experimentalflugzeug X-29A hoffen die Grumman-Ingenieure - gestützt auf zweijährige Windkanalversuche - das Problem der sich aufstülpenden Flügelkanten auf elegante Art zu lösen. Sie wählten für die Tragflügel eine extrem leichte und doch zugleich extrem feste Außenhaut aus kohlefaserverstärktem Kunststoffmaterial, die ein Aufwölben des Flügels verhinderte.
Nach den Windkanaldaten soll der um 30 Grad nach vorn gepfeilte Flügel der X-29A den Luftwiderstand gegenüber S.223 der herkömmlichen Bauweise um 10 bis 20 Prozent mindern. Das Gesamtgewicht der Maschine soll 20 bis 25 Prozent niedriger sein als bei vergleichbaren Typen üblicher Bauart. Und als erstes Flugzeug soll die X-29A in der Lage sein, auch bei Geschwindigkeiten nahe der Schallgrenze sowie im Überschallbereich sehr enge Kurven zu fliegen.
Die Manövrierfähigkeit wird noch erhöht durch die ungewöhnliche Anordnung des Höhenruders, die beiden kippbaren Stummelflügel hinterm Cockpit.
Den kurvenfreudigen Versuchsrenner mit herkömmlicher Lenkmechanik zu fliegen wäre allerdings, wie Luftwaffenoberst Frank Moore es nannte, "ein Alptraum". Ein eigener Bordcomputer, der derzeit in einem Kampfflugzeug vom Typ F-16 erprobt wird, soll die Lenkausschläge des Piloten in entsprechend koordinierte Signale für Flügelklappen, Triebwerk, Seiten- und Höhenruder umsetzen und über drei unabhängig voneinander arbeitende Systeme an die Steuerorgane weitergeben.
Aus Zeit- und Kostengründen setzen die Grumman-Techniker die X-29A zu einem Großteil aus Bausteinen anderer Flugzeuge zusammen: Wie die Flugelektronik stammt auch das Fahrwerk aus der Baureihe der F-16, als Triebwerk dient eine Düse des amerikanischen Marinekampfflugzeugs F-18. Cockpit und Flugzeugnase sind eine leicht modifizierte Form des Kampfflugzeugs Northrop F-5, aus dem nur der übliche Schleudersitz ausgebaut wird.
Als Rettungsstuhl wird in der X-29A das Produkt einer Firma verwendet, deren Schleudersitze sich besonders in der Bundesrepublik schon häufig bewähren mußten. Es stammt von der Firma Martin Baker, die auch den Starfighter mit Schleudersitzen ausgestattet hat.

DER SPIEGEL 21/1982
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung


DER SPIEGEL 21/1982
Titelbild
Abo-Angebote

Den SPIEGEL lesen oder verschenken und Vorteile sichern!

Jetzt Abo sichern
Ältere SPIEGEL-Ausgaben

Kostenloses Archiv:
Stöbern Sie im kompletten SPIEGEL-Archiv seit
1947 – bis auf die vergangenen zwölf Monate kostenlos für Sie.

Wollen Sie ältere SPIEGEL-Ausgaben bestellen?
Hier erhalten Sie Ausgaben, die älter als drei Jahre sind.

Artikel als PDF
Artikel als PDF ansehen

Gegen den Strich

  • Neue iPhones im Test: "iPhone 11 ist ein No-Brainer"
  • Trumps Ex-Pressesprecher: Sean Spicer ist Tanzshow-Star. Period.
  • Surfvideo aus China: Ritt auf der Gezeitenwelle
  • E-Zigaretten-Verbote in den USA: Ist das Dampfen zu gefährlich?