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  • Die Anfänge der Fliegerei

    Tauchen Sie ein in die spannende Geschichte der Luftfahrt und entdecken Sie die bahnbrechenden Innovationen, die die Welt des Fliegens geprägt haben.

Hiram Maxim baute 1890 Großflugzeug in Südengland

Im Jahre 1890 machte der bekannte Ingenieur und Erfinder Hiram Maxim mit dem Bau eines Großflugzeuges mit Dampfmaschinenantrieb auf sich aufmerksam.

Der angloamerikanische Industrielle Hiram Stevens Maxim (1840-1916), der in Sangerville, Bundesstaat Maine geboren wurde, siedelte mit vierzig Jahren nach England über und ließ sich in Südengland, Kent nieder.

Bis dahin hatte er eine aufsehenerregende Erfolgskarriere vorzuweisen, die nicht nur in den USA sondern auch in der ganzen Welt mit großem Interesse zur Kenntnis genommen wurde. Nicht nur sein Maxim-Maschinengewehr machte ihn „berühmt“, sondern auch seine zahlreichen anderen Erfindungen, die er als Chefingenieur der First Electric Lighting Company machte, bis hin zum ersten Telegraphenschreiber. Am Ende seines Lebens sollten sich insgesamt 271 englische und amerikanische Patente ansammeln. Er war ein Unikum, ein Unternehmer, der immer neue Ideen entwickelte und es verstand daraus viel Geld zu machen. Seine Entwicklungen ab 1890 im Bereich der Luftfahrt, speziell der Bau eines Großflugapparates, sollten aber nicht ganz so erfolgreich sein.

Ersten Versuche mit verschiedenen Tragflächen

Maxim war er in der Lage einen Großteil seines Vermögens für die Entwicklung und Konstruktion eines Großflugzeuges aufzubringen. Diese Flugzeug-Konstruktion war die größte ihrer Art in dieser Zeit. Zunächst investierte er viel Zeit und sehr viel Geld in Tests mit verschiedenen Tragflächen und Flächen- Kombinationen mit Hilfe eines großen Rundlaufgerätes und im Windkanal. Er fand heraus, dass übereinander angeordnete Flächen weniger Auftrieb erzeugen als vergleichsweise treppenförmig angeordnete Flächen. In seinen vielfältigen Versuchen fand auch er, wie seine Vorgänger, die günstigen Strömungseigenschaften gewölbter Flächen heraus. Des Weiteren machte er ausgiebige Versuche mit verschieden geformten Propellerblättern um die bestmögliche, effizienteste Form zu erhalten.

Das Projekt eines Fünfdecker-Flugzeuges

Bereits 1890, also zur gleichen Zeit als Horatio Phillips sein letztes Tragflächenprofil patentieren ließ, baute Maxim auf seinem Landgut  Baldwyns Park / Bexley/ Südengland einen riesigen Drachenflieger. Es war sein erster großer Flugapparat, welcher fünf lange schmale Tragflächen und eine Zentral- oder Haupttrageebene über dem Grundgestell (Plattform) besaß.

Weiterhin waren je ein Steuerruder vorn und hinten angebracht. Die Gesamt- Tragfläche betrug fast 557,4 m² und das Gesamtgewicht betrug rd. 3900 kg incl. aller Flüssigkeiten in Kessel und Tanks sowie der 3-köpfigen Besatzung.  Allein die Plattform zur Aufnahme des Antriebes und der 3 Personen soll mit den sehr schweren gusseisernen Rädern, den Achsen und Verbindungen schon fast 1,5 Tonnen gewogen haben. Der Antrieb bestand aus einem Antriebsverbundsystem (Compound-System), zwei Druckzylinder (je ein Hochdruck- und ein Niederdruckzylinder).

Ein gewaltiger Dampfmaschinenantrieb mit 300 PS Leistung

Die gesamte Maschinenanlage wog ca. 925 kg und soll rund 300 PS geleistet haben.  Nach langwierigen Versuchen mit Antriebsmaschinen unterschiedlicher Leistung, mit unterschiedlichen Propellerformen und mehreren Rollversuchen fand Maxim an Hand seiner Berechnungen heraus, dass seine Flugmaschine weniger als 557 m² Tragfläche benötigen wird um den gesamten Apparat anzuheben.

Im Oktober 1891 erklärte er dem Century Magazin gegenüber, dass er sehr hervorragende Ergebnisse mit seinen Dampfmaschinen erreicht hätte. Er gab an, dass die Leistung mit einem solchen Antriebssystem, welches einen Dampfdruck von ca. 14 bis 24 kg/cm² erzeugte, bei 200 PS bis 300 PS liegen könne, je nach reguliertem Dampfdruck und einer maximalen Kolbengeschwindigkeit von 4,3 m/s. Zwei solche Maschinen hat er gebaut und die Leistungsdaten sollen nach eigenen Angaben hervorragend gewesen sein.

Maxim hatte mit diesen beiden Maschinen die bis dahin beste Konstruktion einer Dampfmaschine realisiert. Die Leistungsmasse lag weit über 50% niedriger als die des späteren ersten Motors der Brüder Wright mit 9 kg/PS.

Zwar waren zu dieser Zeit bereits Verbrennungsmotoren in der Erprobung, aber deren Zuverlässigkeit und Leistung ließ noch zu Wünschen übrig.

Aus dem Fünfdecker-Flugzeug wurde ein Doppeldecker

Nach den Versuchen mit dem Fünf-Flächengerät baute Maxim seinen Flugapparat in einen Doppeldecker um. Die Flugmaschine hatte eine Spannweite von 31,5 m und eine Länge, incl. der vorderen und hinteren Steuerflächen von 21,30 m und die Höhe betrug 10,60 m. Die gesamte Flügelfläche maß 371 m² und das Gesamtgewicht betrug jetzt 3628 kg.

Die Antriebsmaschinen und das gesamte Gestell, welches die Trag -und Steuerflächen trug, war auf einem Wagen montiert, der fast 12 m lang war, . Auf dem vorderen Teil des Wagens befanden sich alle Systeme für den Antrieb, dahinter hatten der Steuermann und die beiden Mechaniker Platz. Die Antriebsmaschinen bewegten über Ketten zwei überdimensionale Druckpropeller, deren Durchmesser 5,43 m und an der breitesten Stelle des Blattes 1,50 m betrug.


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Aufbau der Flächenkonstruktion und der Steuerflächen

Über der Plattform befand sich die Hauptfläche, welche in Längsrichtung leicht konkav gewölbt war. An jeder Seite der Haupttragfläche und an den Seiten der Plattform war jeweils eine kleinere Tragfläche in leichter positiver V-Stellung angebracht. Alle Tragflächen waren mit Spannseilen verbunden. Die Steuerflächen, die sich vor und hinter dem Hauptflächenteil befanden, konnten in Fahrtrichtung auf- und nieder bewegt werden. Maxim beabsichtigte mit diesen Flächen die Auf – und Abwärtsbewegung des Apparates zu steuern. Querruderflächen oder ein Seitenleitwerk waren nicht vorhanden. Die Seitensteuerung gedachte Maxim durch unterschiedliche Umdrehungen der Propeller beeinflussen zu können, welche durch Regulierung des Betriebsdruckes der Dampfmaschinen bewerkstelligt werden sollte.

Ein flacher Wagen auf Schienen

Die Plattform, auf der das gesamte Konstrukt ruhte, war mit 4 Stahlrädern versehen, ähnlich wie bei der Eisenbahn. Die Räder liefen auf einer Gleisanlage, die ca. 800 m lang war und eine Spurbreite von 2,43 m besaß. Zur Sicherheit und zur besseren Beobachtung seines Apparates bei bestimmten Geschwindigkeiten und unterschiedlicher Steuerflächen-stellungen hatte Maxim neben dem Hauptgleis auf dem die Plattform lief, eine zweite Laufschiene links und rechts neben der Fahrspur installiert. Sie lag ca. 90 cm höher als die Gleisanlage und hatte eine Spurbreite von ca. 9 m. An der Plattform waren vier Ausleger montiert an denen sich kleinere Laufräder befanden, die während der Fahrt direkt unter den beiden Schienen entlanglaufen und ein Abheben des gesamten Apparates verhindern sollten. Der Vorteil dieser Vorrichtung war, dass man entlang der Messstrecke verschiedenen Einstellungen der Steuerungsflächen in Verbindung mit der Geschwindigkeit das Auftriebsverhalten mehrmals hintereinander testen konnte.

Bis Mitte 1893 erfolgten zwei erfolgreiche Versuchsläufe (Rollversuche) ohne besondere Vorkommnisse. Mit verminderter Leistung der Antriebsmaschinen soll hierbei die Funktionstüchtigkeit aller Systeme festgestellt worden sein.

 

Quelle:

O. Chanute, Progress in Flying Machines, Kapitel XVI, Oktober 1893,

Maxim’s Angaben gegenüber der New York Sun im Mai 1891.

 


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Hiram Maxim
Der 5-Decker von Maxim
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