im aerodynamischen Flug

Bild: Airbus Group Corporate Heritage

Einer der Prototypen war das Versuchsflugzeug VJ 101 C. Das Jagdflugzeug erreichte eine Geschwindigkeit von 1254 Kilometern und besaß eine ausgeklügelte Technik und Hydraulik.

Rumpfbau

Der Rumpf für das Versuchsflugzeug Vj 101 C wurde bei der Messer-schmitt AG in Augsburg gebaut. Bild: Airbus Group Corporate Heritage

Für die Entwicklung der Senkrechtstarter schlossen sich 1959 die Großen der deutschen Luftfahrtindustrie zusammen: Bölkow-Entwicklungen, Ernst Heinkel Flugzeugbau und die Messerschmitt AG.

Sie bildeten die Arbeitsgemeinschaft Entwicklungsring Süd (EWR). Jede Firma versuchte zunächst, ihren eigenen Vorschlag durchzusetzen. Nachdem man sich schließlich auf die Typenbezeichnung „Vertikal startendes Jagdflugzeug VJ 101“ geeinigt hatte, wurden erste Pläne für das Experimentalflugzeug VJ 101 angefertigt.

Für die V/STOL (Vertical/Take-Off and Landing)-Technik betrat der EWR technisches Neuland. Innerhalb kürzester Zeit entstanden neben Grundlagenforschung und späteren Testphasen eine Wippe, ein Stativ, ein Portalkran, ein Kraftstoff-Systemprüfstand und andere Messanlagen.

Aerodynamische Versuche mit Windkanalmodellen der VJ 101 C und den schwenkbaren Triebwerksgondeln mit den Rolls-Royce-Triebwerken erfolgten in verschiedenen Windkanälen, etwa in Emmen in der Schweiz und in Bedford in England.

Schon zu Beginn der Entwurfsarbeiten am Flugzeug liefen die Untersuchungen mit Hilfe elektronischer Simulation zum Problem der Stabilisierung und der Steuerbarkeit im Senkrechtflug an. Die rein elek-tronische Simulation konnte jedoch den Einfluß des Triebwerks-Systems nicht ausreichend vorhersagen, sodass man um praktische Versuche zur Lageregelung und zum Schwebeflug nicht herumkam.

Die Konstruktion der VJ 101 C

Bright Boelkow Schwaerzler

Die VJ 101 C auf dem Stativ. Davor unter anderem Chefpilot George Bright (ganz rechts), Ludwig Bölkow (Mann mit Brille) und Karl Schwärzler, Projektverantwortlicher bei Heinkel (ganz rechts). Bild: Airbus Group Corporate Heritage

Die VJ 101 C hatte sechs Rolls-Royce-Triebwerke vom Typ RB. 145, von denen je zwei in schwenkbaren Gondeln an den Enden der Tragflächen angebracht waren. Diese sorgten für den notwendigen Schub beim Start und konnten anschließend in eine waagerechte Position gedreht werden. Der Senkrechtstarter war ein einsitzig ausgelegter Schulterdecker in Ganzmetallbauweise mit gepfeilten, dünnen Tragflächen, konventionellem Leitwerk und einem Einzieh-Fahrwerk. In der Rumpfspitze befand sich die Telemetrieausrüstung. Hinter den beiden Hubtriebwerken waren zwei Kraftstoffbehälter eingebaut, daran anschließend der Schacht für die Unterbringung des Hauptfahrwerks.

Die Haupteinsatzziele der Hydraulik waren die Rudermaschinen für die Steuerung des Flugzeugs um seine Achsen, die Gondelschwenkeinrichtung, das Fahrwerk und die Bremsanlage sowie die Antriebe für die Triebwerkanlasser, die Kraftstoffpumpen und die Generatoren. Kennzeichnend für das Flugzeug war die Steuerung mit Schubmodulation im VTOL-Flug, bei der im Prinzip einfach in das Gasgestänge zu den Triebwerkspaaren hydraulisch eingegriffen wurde.

Zeichnung

Nach einer schwierigen Anfangsphase konnten sich die Firmen des EWR auf einen endgültigen Entwurf für den Bau der beiden Experimentalflugzeuge VJ 101 C-X1 und -X2 einigen. Bild: Airbus Group Corporate Heritage

Beim Lufteinlauf an den Gondelantriebwerken, der für den Überschallflug ausgelegt war, musste man eine Lösung finden, um auch im Senkrechtflug einen vollen Schub zu erhalten. Der Lufteinlauf wurde so entwickelt, dass ein Schlitz um die ganze Gondel herumlief, der durch Verschieben des Einlaufteils nach vorne entstand. Der Einlaufteil wurde auch hydraulisch verstellt.

Zwei Systeme für die Sicherheit

Hubtriebwerke

Die Hubtriebwerke im Rumpf in Senkrechtstart- und -landekonfiguration mit geöffneter Abdeckklappe.
Bild: Airbus Group Corporate Heritage

Um für ausreichende Sicherheit zu sorgen, bestand die Hydraulikanlage aus zwei voneinander getrennten Systemen. Im normalen Betriebszustand arbeiteten beide Systeme gleichzeitig und lieferten Drucköl zu den Verbrauchern. Beide Systeme verfügten über einen eigenen Energieweg, und die Servoventile an allen Rudermaschinen waren doppelt ausgeführt.

Bremsschirm

Konventionelle Landung mit einem Bremsschirm. Bild: Airbus Group Corporate Heritage

Bei einer voll-hydraulischen Rudermaschine ist es dem Piloten nicht mehr möglich zu steuern, wenn beide System ausfallen. Fiel in der VJ 101 C jedoch nur ein System aus, konnte das andere System, aufgrund des getrennten Aufbaus, alle Rudermaschinen mit reduzierter Leistung antreiben.

So blieb das Flugzeug ausreichend steuerbar. Die Kraftstoffversorgung wurde mit einem Kraftstoffpumpenantrieb, die Funktion der Bordelektrik mit einem Generatorantrieb gesichert.

Am 10. April 1963 hob die VJ 101 C-X1 zum ersten freien Schwebeflug ab. Am 29. Juli 1964 durchbrach die Maschine dann als erster Senkrechtstarter der Welt die Schallmauer im Horizontalflug mit einer Geschwindigkeit von Mach 1,04.

Ein Rekord, den erst der amerikanische Tarnkappen-Jäger Lockheed Martin F-35 B (Baubeginn 2001) brechen sollte.

Heimann

Autorin
Felicitas Heimann
Redakteurin für Software, Automotive, Werkzeugmaschinen, Medizintechnik und der Rubrik Abspann.

 Autorin: Felicitas Heimann, Redakteurin für Software, Automotive, Werkzeugmaschinen, Medizintechnik und der Rubrik Abspann.