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Die militärische Nutzung hatte Vorrang

Vor 70 Jahren wurden in Göttingen die Pfeilflügel für Flugzeuge erfunden

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Anfang des nächsten Jahres kommt mit »Brautflug« ein sehenswerter Film in die deutschen Kinos. Es geht um drei Niederländerinnen, die in den 1950er Jahren mit dem Flugzeug zu ihren ferngetrauten Männern nach Neuseeland reisen. Der 50-stündige Flug war für Passagiere und Crew eine gewaltige Strapaze.

Heute dauert der Trip weniger als halb so lang. Dass Flugreisen in ferne Kontinente inzwischen in erträglicher Zeit bewältigt werden, ist unter anderem einer vermeintlich simplen Idee zu verdanken – dem Pfeilflügel. In der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen, Vorläufer des heutigen Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), wurden vor 70 Jahren erstmals die Vorteile eines gepfeilten gegenüber einem geraden Flügel experimentell nachgewiesen. Dennoch vergingen Jahrzehnte, bis sich der neue Flügel in der zivilen Luftfahrt durchsetzte. Im Vordergrund stand lange Zeit die militärische Anwendung.

In den 1930er Jahren stießen die damals schnellsten Flugzeuge an eine unsichtbare Grenze – die Schallmauer. Bereits bei einer Annäherung an diese Barriere fingen die Flugzeuge an, unkontrollierbar zu werden. Die Steuerruder reagierten nicht mehr, die Flügel begannen zu vibrieren. Viele Forscher bezweifelten damals, dass heute übliche Reisefluggeschwindigkeiten von 800 bis 900 Stundenkilometern jemals erreicht werden könnten.

Der langjährige Abteilungsleiter im DLR Göttingen Hans-Ulrich Meier beschreibt in seinem Buch »Die Pfeilflügelentwicklung in Deutschland bis 1945«, dass Adolf Busemann, ein Schüler des Göttinger Pioniers der Luftfahrtforschung Ludwig Prandtl, die Idee des Pfeilflügels 1935 erstmals auf einem internationalen Kongress in Italien vorstellte: Diese Flügel waren nicht im rechten Winkel am Rumpf montiert, sondern nach hinten angewinkelt.

Der Vorschlag fand dort jedoch keine Beachtung. Der NS-Staat allerdings erkannte die Bedeutung der Erfindung für Hochgeschwindigkeitsflüge. »Ein Grund dafür war sicherlich die Suche nach überlegenen Waffensystemen für den bevorstehenden Krieg«, sagt Meier.

Ende 1939 führte Hubert Ludwieg in der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen die ersten Pfeilflügelmessungen durch. Diese bestätigten zum ersten Mal Busemanns Theorie: Der Pfeilflügel verringert den Luftwiderstand, das Flugzeug kann schneller fliegen. Doch der Pfeilflügel war lediglich die aerodynamische Voraussetzung für den Hochgeschwindigkeitsflug, die dafür nötige Schubkraft brachte erst der Jet-Antrieb.

Im selben Jahr 1939 flog mit Heinkels He-178 das erste Düsenflugzeug der Welt. Pfeilflügel und Jet-Antrieb kamen aber erst 1944 in der Junkers Ju-287 zusammen – basierend auf den Göttinger Untersuchungen. Das Flugzeug hatte allerdings nach vorn gepfeilte Flügel – ein Konzept, das erst seit jüngster Zeit wieder aufgegriffen wurde. In den 1940er Jahren liefen große Windkanalversuche in Braunschweig. Dort gab es eine große Luftfahrtforschungsanstalt.

Anders als der Jet-Antrieb gelangte der Pfeilflügel während des Zweiten Weltkriegs nicht mehr zur Einsatzreife. Denn die neue Flügelform brachte auch viele Probleme mit sich: Auftrieb und Stabilität sind schlechter als bei einem geraden Flügel.

Nach Kriegsende transportierten die Alliierten aus den an der Pfeilflügelforschung beteiligten Instituten zig Tonnen Dokumente in die USA, nach England und in die Sowjetunion. Die deutschen Forscher wurden verpflichtet, alles aufzuschreiben, was sie wussten – oder taten dies freiwillig. »Allein 1000 Seiten über die bestmögliche Integration von Triebwerken an den Pfeilflügel gelangten aus Göttingen in die USA und nach England«, sagt Buchautor Meier.

Nachdem eine US-Wissenschaftlerdelegation die Luftfahrtforschungsanstalt Braunschweig besucht und Kontakt mit den dortigen Wissenschaftlern, darunter Adolf Busemann, aufgenommen hatte, erkannte ein Boeing-Entwicklungsingenieur die volle Tragweite des deutschen Pfeilflügelkonzepts. Er wies in einem Fernschreiben an seine Firma auf die Brisanz dieses zukunftsweisenden Entwurfs hin und erreichte eine Neuauslegung der Tragflügel für den Strahlbomber B 47. Dieser wiederum war Vorläufer der Boeing 707, die das Zeitalter der zivilen Jet-Luftfahrt einläutete. Die ebenfalls mit Pfeilflügeln ausgestattete britische »Comet« war zwar als rein zivile Entwicklung schon vor der 707 in der Luft, war aber kommerziell weniger erfolgreich.

Viele Forscher wanderten nach Kriegsende in die Länder der Siegermächte aus. Adolf Busemann ging in die USA, wo er zunächst bei der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und dann an der University of Colorado in Boulder weiterforschte. Längst arbeiten die ehemaligen Kriegsgegner auf dem Gebiet der Pfeilflügelforschung zusammen. In einem internationalen Projekt zur Überprüfung von Computer-Berechnungsverfahren haben nach Angaben des Göttinger DLR gerade erst die Luftfahrtforschungseinrichtungen der USA, Frankreichs und Deutschlands (NASA, ONERA und DLR) eine umfangreiche experimentelle Datenbasis für verbesserte Windkanalmodelle erstellt. Die sollen den Entwurf verbesserter Flügelformen erleichtern.

Hans-Ulrich Meier, Die Pfeilflügelentwicklung in Deutschland bis 1945. Bernard & Graefe. 300 S., 49 €. Erhältlich im ND-Shop.

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