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Die jüngste Entwicklung des Luftschiffbaus

Von Dr.-Ing. P. Schuster.

Droben am Himmel zieht ein Zeppelin seine Bahn. Ruhig und gleichmäßig schwebt das Luftschiff dahin, bald helleuchtend vom Himmelsblau sich abhebend, bald durch Wolkenfetzen verdeckt. Wer da doch mitfahren könnte, hoch über Wiesen und Wälder, Flüsse
und Täler! Wie herrlich müßte es sein, dem Vogel gleich in den Lüften zu schweben! Ob man aber wohl wirklich zu fliegen meint, wenn man sich vom Luftschiff hoch über den Erdboden tragen läßt? Nein, an Fliegen wird kaum einer von den Fahrgästen eines neuzeitlichen Luftschiffs denken. Auch nicht das Gefühl des freien Schwebens im Luftraum, das den Freiballonfahrer umfängt, kann den Fahrgast des Zeppelins überkommen; hat er doch festen Boden unter seinen Füssen und sichere Wände um sich herum. Wie aus einem Eisenbahnwagen oder der Kajüte eines Schiffes betrachtet er durch die Fenster die Welt, allerdings von oben aus der Vogelschau in ungewohnt schnell wechselnden Bildern. Und tatsächlich befindet er sich ja auch in einem Schiff, eben dem Luftschiff, das heute zu einem sicheren Beförderungsmittel geworden ist, wenigstens soweit unsere Zeppeline in Betracht kommen.

Ist es nicht eigentlich seltsam, daß man beim Luftschiff immer in erster Linie an den ,,Zeppelin" denkt, mit seinem langgestreckten
vieleckigen Körper, dem das Metallgerüst Form und Festigkeit verleiht? Ist es nur ein Zufall, daß keine der anderen Ballonarten sich
in den Abmessungen großer Luftschiffe durchzusetzen vermocht hat? Wer so von außen her an die Betrachtung des Luftschiffes oder
Lenkballons, wie man früher sagte, herantritt, dem scheint die Frage der Lenkbarkeit doch sehr leicht und einfach zu lösen, wenn nur der
leichte Motor da ist, der mit Hilfe des bewährten Propellers den Ballon schon vorwärts treiben und zwingen wird, seinen Steuern zu
gehorchen. Freilich, den alten beim Freiballon üblichen Kugelballon kann man seines hohen Luftwiderstandes wegen nicht verwenden; man wird vielmehr dem Tragkörper selbstverständlich eine langgestreckte Gestalt geben. Und in der tief herabhängenden Gondel kann man natürlich Motor und Propeller auch nicht unterbringen, weil sonst der Ballon infolge seines Luftwiderstandes hinter der Gondel zurückbleiben und das Luftschiff sich vorn aufbäumen würde. Wenn man also außer der langgestreckten Gestalt des Ballons auch noch hochliegende Propeller verwenden würde, so scheinen auf den ersten Blick die Hauptschwierigkeiten überwunden. Und doch beginnen sie in der Tat erst, wenn es heißt, diese Maßregeln in die Praxis umzusetzen.

Die langgestreckte Gestalt ist ja sehr gut und richtig und läßt sich beim Füllen des entsprechend geformten Ballons in ruhiger Luft auch ohne weiteres erreichen. Wie aber wird die Sache nun, wenn der Fahrtwind von vorn gegen das Luftschiff strömt und gegen Bug und Seiten des Ballons drückt? Wenn unser Luftschiff nur einigermaßen den Winden gewachsen sein soll, so muß es sich mit 80 bis l 00 km
in der Stunde oder mit 25 bis 30 m in der Sekunde vorwärts bewegen. Ein Wind von dieser Stärke, gewaltiger als der ärgste Sturm, trifft dann ständig auf die Vorderfläche unseres dünnen Stoffballons. Wie soll er diesen Riesenkräften widerstehen?

Da ergibt sich zunächst ein altes, schon kurz nach der Erfindung des Ballons vorgeschlagenes Mittel; man setzt den Ballon innen unter
Druck, so daß er den äußeren Windkräften nicht mehr nachgibt und sich nicht unter der Wirkung des Fahrtwindes einbeult. Man bläst
den Ballon also von innen auf, und da man während der Fahrt zu diesem Zweck kein Gas zur Verfügung hat, so legt man in den überall
gut geschlossenen Gasballon hinein einen Luftsack und bläst in diesen Luft durch einen Ventilator. Der Druck des Luftsacks überträgt sich
auf das Gas und dieses spannt die äußere Hülle prall an. Man nennt diese Luftschiffe darum Pralluftschiffe.

Das wäre nun also wieder eine sehr schöne und einfache Lösung, die uns anscheinend über alle Schwierigkeiten des Windeinflusses und
der Formbeständigkeit hinwegbringt und bei Anwendung genügend hohen Innendrucks auch gestattet, den Ballon beliebig groß zu bauen
und so schnell fahren zu lassen, als die Motorenleistung dies ermöglicht. Wie aber steht es dann mit der Festigkeit der Ballonhülle?
Die Luft, die vorn gegen den Bug des Ballonkörpers bläst und sich daselbst unter Vernichtung ihrer Strömungsgeschwindigkeit gegenüber
dem Ballon an dessen Spitze staut, ergibt den sogenannten Staudruck. Diesen pflegt man in der Weise sichtbar und meßbar zu machen, daß man die Stelle, an welcher der Luftdruck herrscht, durch einen Schlauch mit einem U-förmig gebogenen und unten mit Wasser
gefüllten Rohr verbindet. Durch den Luftdruck wird dann in dem einen Rohrschenkel der Wasserspiegel gesenkt, im ändern gehoben
und der Spiegelunterschied gibt das Maß für die Grosse des Luftdrucks; man mißt diesen also in Millimeter Wassersäule. Man könnte
nun sehr leicht auf Grund der physikalischen Gesetze berechnen, wie groß bei einer gewissen Luftgeschwindigkeit der Spiegelunterschied
sein muß Für uns genügt es aber, wenn wir uns als Erfahrungstatsache merken, daß einer Geschwindigkeit der Luft von l 5 m/sek rund eine Wassersäule von 15 mm entspricht. Wenn wir nun bedenken, daß es sich bei der strömenden Luft um Bewegungsenergie handelt, der bekanntlich immer das Quadrat oder die zweite Potenz der Geschwindigkeit zuerteilt ist, so erkennen wir, daß der doppelten
Fahrgeschwindigkeit von 30 m/sek oder rund 100 km/st eine Flüssigkeitssäule von 4 X 1 5 = 60 mm Wassersäule entspricht. Die von den besten deutschen Luftschiffen erreichte Höchstgeschwindigkeit von 132 km/st oder rund 37 m/sek aber entspricht dem 2 ½fachen
der Geschwindigkeit von 15 m/sek und ergibt darum einen Winddruck von etwa 94 mm Wassersäule. Diese Drücke erscheinen zwar gering, denn erst 10 m oder 10 000 mm Wassersäule ergeben den Druck einer Atmosphäre oder 1 kg für den Quadratzentimeter, mit dem man in der Technik rechnet. Wenn man nun aber bedenkt, auf welch riesige Flächen an der Ballonhülle dieser anscheinend so geringe Luftdruck zur Geltung kommt, so kann man sich eine Vorstellung machen, welch riesige Kräfte in der Hülle eines Prallballons auftreten.

Wenn der Ballonkörper beispielsweise 20 m Durchmesser hat, so kommt zu beiden Seiten auf jeden Meter Stoffbahn der auf 10 m²
Fläche lastende Luftdruck. Nehmen wir nur eine Fahrgeschwindigkeit von 15 m/sek oder rund 55 km/st an, so wird, wie wir fanden, ein Druck von l5 mm Wassersäule oder .„15 kg für den Quadratzentimeter erforderlich. Da der Quadratmeter nun aber 10000
Quadratzentimeter enthält, so wirkt auf den Quadratmeter ein Druck von 15 kg und auf die errechneten 10 m² und mithin auf 1 m Stoffbahn unseres Ballons von 20 m Durchmesser ein Druck von 150 kg. Das ist aber schon die höchste Beanspruchung, die man dem besten Hüllenstoff zumuten darf; denn bei einer Belastung von etwa l 200 kg auf den laufenden Meter reißt er und mit Rücksicht auf die unausbleibliche und höhere Beanspruchung durch Windstöße und dergl. muß man mindestens mit 8facher Sicherheit rechnen, d. h. man darf nur den 8. Teil der Zerreißfestigkeit in Rechnung stellen.

Wir sehen also, daß man über die geringe Geschwindigkeit von rund 55 km/st, wie sie die älteren Parseval-Luftschiffe etwa besaßen,
nicht hinausgehen kann, ohne die Sicherheit des Ballons zu vermindern oder stärkeren und schwereren Hüllenstoff zu verwenden. Schon
die immer noch massige Geschwindigkeit von 95 km/st würde die Verwendung eines dreifachen Hüllenstoffs nötig machen. Und wenn der Ballon größere Abmessungen erhalten soll, verschlechtern sich die Verhältnisse noch weiter. Bauen wir aber den Ballon schlanker mit geringerem Durchmesser, so ergeben sich Schwierigkeiten mit der Gondelaufhängung und Steuerbewegung. Hängt man nämlich die
Gondel dicht unter dem Ballon auf, wie dies die Vortriebsverhältnisse erfordern, so kann nur der annähernd über der Gondel liegende
Teil des Ballons zum Tragen herangezogen werden. An die entfernteren Teile des Tragkörpers kann man nur mittels sehr schräg gerichteter Aufhängeseile heran, deren Zug den Ballon zusammenzuknicken droht. Und auf den langen Strecken zwischen Gondel und Steuer reckt und verdreht sich ferner der Ballon leicht, so daß dann die Längen der Steuerzüge nicht mehr stimmen. An den Steuern selbst aber werden schließlich bei schneller Fahrt ungeheuere Kräfte ausgelöst, die auch die aufgeblasene Ballonhülle einknicken wollen.

Parseval - Prallluftschiff 27Man sieht also, daß die Vorteile des Pralluftschiffes, seine Leichtigkeit und Einfachheit, sich nur bei kleinen Abmessungen und Geschwindigkeiten wahren lassen. Für grosse, schnell fahrende Luftschiffe ist dieses System nicht mehr zu brauchen. Was an Größe und Geschwindigkeit aus dem Pralluftschiff noch herauszuholen ist, das zeigt das mit grossem Geschick gebaute Parsevalluftschiff P. S. 27 aus dem Jahre 1917. Dieses Luftschiff besaß einen schönen, tropfenförmigen Tragkörper von 31 500 m³ Inhalt und 160 m Länge, der unten mit einem Laufgang zur Verbindung der fünf Gondeln ausgestattet war. Ganz vorn dicht unter dem Ballon war die Führergondel angebracht, hinter der ein Stück tiefer die erste Motorengondel sich befand. Es folgten dann etwa am dicksten Teile des Ballons zwei seitlich einander gegenüberliegende Maschinengondeln und schließlich am Hinterteil des Luftschiffes noch eine Motorengondel. Durch die weitgehende Verteilung der Lasten war es möglich, das Luftschiff mit vier Maybach-Motoren von je 240 PS-Leistung auszustatten und ihm so eine Geschwindigkeit von 95 km/st zu verleihen. Natürlich mußte für die Ballonhülle besonders verstärkter Stoff verwendet werden.

Diese Glanzleistung des Pralluftschiffes dürfte aber kaum mehr überboten werden können. Die grossen Abmessungen und Geschwindigkeiten gehören vielmehr dem Starrluftschiff.

Aber wie wäre es denn mit dem ebenfalls schon erfolgreich verwendeten halbstarren System, bei dem der durch Innendruck prall gehaltene Ballonkörper durch eine Art Rückgrat versteift ist und einen über seine ganze Länge oder wenigstens deren größten Teil verlaufenden Gitterträger besitzt, an dem die Gondeln, Steuerflächen und grösseren Lasten befestigt sind? Nun, wir erkennen auf Grund unserer früheren Betrachtungen ohne weiteres, daß dieses Mittel zwar Abhilfe schafft für die zusätzlichen Beanspruchungen der Ballonhülle durch Gewichtskräfte und Steuerkräfte, nicht aber gegen die gewaltigen Wirkungen des Fahrtwindes. Also für grosse, schnellfahrende Luftschiffe ist auch dieses System nicht zu verwenden, und wir sehen nun, daß es kein bloßer Zufall, sondern technisch begründet ist, daß die Starrluftschiffe es sind, denen wir die grossen Erfolge der neuzeitlichen Luftschiffahrt verdanken.

Ohne die allbekannten Erfolge der Starrluftschiffe müßte es aber wohl auch heute den meisten Menschen noch unmöglich erscheinen, aus so schwerem Material, wie es selbst das leichte Aluminium und seine Legierungen immer noch darstellen, das ausgedehnte Bauwerk eines Luftschiffgerüstes herzustellen, das sogar in Verbindung mit dem unvermeidlichen äußeren Stoffbezug und den Hüllen der innen liegenden Ballone noch leicht genug ausfallen muß, um den Auftrieb des Ballons nur zu einem Bruchteil aufzubrauchen. Diese Aufgabe ist auch nur unter gewissen Bedingungen zu lösen. Eine rein geometrische Tatsache ist es, die hier dem Konstrukteur zu Hilfe kommt. Das Verhältnis der Oberfläche eines Körpers zu seinem Inhalt ist nämlich nicht für alle Grossen des Körpers das gleiche, sondern es nimmt mit wachsender Grosse des Körpers ab. Dies kommt einfach daher, daß die Oberfläche mit der zweiten, der Inhalt mit der dritten Potenz der linearen Abmessungen sich ändert. So hat Z. B. ein Würfel von l m Kantenlänge 6 m² Oberfläche und nur 1 m³ Inhalt; sein Verhältnis von Oberfläche zu Inhalt beträgt also 6:1. Bei 2 m Kantenlänge beträgt die Oberfläche 24 m² und der Inhalt 8 m³, das Verhältnis von Oberfläche zu Inhalt 24:8 oder 3:1. Der Würfel von 10 m Kantenlänge erhält 600 m2 Oberfläche und 1000 m3 Inhalt; sein Verhältnis von Oberfläche zu Inhalt ist schon kleiner als 1 geworden, denn es beträgt 600 : l 000 oder 6:10. Umgekehrt nimmt bei Verkleinerung der Abmessungen der Einfluß der Oberfläche stark zu. Kleine Körper fallen darum wegen ihres grösseren Luftwiderstandes viel langsamer als größere, und während ein faustgrosser Stein mit großer Wucht zu Boden fällt, wird das feine Stäubchen aus dem gleichen Material von jedem Lufthauch in die Höhe getragen.

Für das Starrluftschiff wird diese geometrische Beziehung von ausschlaggebender Bedeutung. Die Abmessungen und das Volumen des Gerüstes werden zwar im Grunde im gleichen Verhältnis zunehmen wie das Volumen des Ballons, da ja auch das Gerüst ein räumliches Gebilde darstellt; bei Vergrößerung des Ballons wird sich also eine etwa der Steigerung des Auftriebs entsprechende Erhöhung des Gerüstgewichtes geltend machen. Hinsichtlich des Gerüstgewichtes würden also die Verhältnisse beim grossen und kleinen Luftschiffe im Prinzip die gleichen bleiben. Gewisse Vorteile und Möglichkeiten, an Gewicht zu sparen, bietet das in grossen Abmessungen gehaltene Gerüst aber doch, weil hier manches überflüssige Material, das bei den feinen Einzelteilen eines kleinen Gerüstes aus Herstellungsrücksichten stehen bleiben mußte, entfernt werden kann. Ausschlaggebend ist jedoch, daß nicht das Gerüst allein das Gewicht des Luftschiffkörpers bestimmt, sondern daß die Stoffbespannung und die Ballonhüllen einen ganz wesentlichen Anteil an diesem Eigengewicht des Tragkörpers haben.

Betrachten wir einmal ein neuzeitliches Luftschiff von etwa 55000 m³ Tragkörperinhalt; sein Eigengewicht setzt sich wie folgt zusammen:

Typ LZ 33

Gerippe und Verspannung
12 500 kg
Hülle der Gaszellen
3 500 kg
Aussenhülle
2 000 kg
Flossen und Steuer
1 000 kg
Gondeln nebst Ausrüstung
3 000 kg
Motoren und Hilfsmaschinen
4 500 kg
Benzinbehälter, Leitungen usw.
l 000 kg
 
27 500 kg

Selbst bei einem Luftschiff von so gewaltigen Abmessungen wiegen also die Stoffhüllen noch beinahe halb so viel wie das Metallgerüst. Da die Stoffe auch bei kleineren Luftschiffen kaum dünner und leichter und für größere Starrluftschiffe nur wenig dicker und schwerer zu wählen sind, so ersieht man ohne weiteres, daß gerade wegen der nur als Oberfläche zu wertenden Stoffhüllen die Gewichtsverhältnisse beim grossen Starrluftschiff sich viel günstiger gestalten als beim kleinen Luftschiff. Für dieses letztere würde bei Verzicht auf das starre Gerüst eine äußere Hülle aus dem leichten Ballonstoff genügen oder, wenn mit Rücksicht auf den Innendruck schließlich auch eine doppelte Stofflage erforderlich wäre, so würde sich doch erst das Hüllengewicht des Starrluftschiffes gleicher Grosse ergeben,und es ließe sich das Gerüstgewicht sparen. Für die kleinen Abmessungen ist also der Prallballon dem Starrluftschiff überlegen und dieses schließlichüberhaupt unbrauchbar. Bei grossen Abmessungen des Luftschiffs tritt aber der Einfluß der Oberfläche, die für die Hüllenausmaße bestimmend ist, immer mehr hinter dem Volumen und damit dem Gewicht der übrigen Teile zurück, ganz im Gegensatz zum Pralluftschiff, wo, wie wir fanden, mit Rücksicht auf die grossen Beanspruchungen die Hülle immer stärker und schwerer gemacht werden müßte Die grossen Abmessungen kann also einzig und allein das Starrluftschiff beherrschen.

Dann müßte es aber doch ganz einfach sein, ein brauchbares Starrluftschiff zu bauen; man müßte nur seine Abmessungen groß genug wählen und allerdings für die riesigen Kosten das nötige Geld zur Verfügung haben. Wie wichtig der letztere Punkt, die Beschaffung der nötigen Geldmittel, ist, das hat der Mann, der zuerst die technischen Zusammenhänge klar erkannte und die Bedeutung und Verwendungsmöglichkeiten des starren Systems überschaute, Graf Zeppelin, gar sehr zu spüren bekommen. Daß er zunächst fast sein ganzes Vermögen opfern und auch dann nur mühselig gegen den Widerstand der meisten Fachleute und die Teilnahmlosigkeit der militärischen Behörden sich die nötigsten Geldmittel verschaffen konnte, bis endlich nach dem Unglück von Echterdingen ihm das ganze deutsche Volk zu Hilfe kam, das ist ja allgemein bekannt. Weniger aber kommt es dem Fernerstehenden zum Bewußtsein, welche riesige technische Einzelarbeit auch dann noch zu leisten war, als der Gedanke des Starrluftschiffes sich schon durchgesetzt hatte. Es gehörte die ganze eiserne Energie des Grafen Zeppelin und die aufopfernde Tätigkeit seiner Ingenieure dazu, um aller dieser Schwierigkeiten Herr zu werden, die wohl von wenigen richtig eingeschätzt werden.

Die wunderbaren Leistungen der Ingenieure auf dem Gebiete des Brückenbaues, in der Konstruktion von riesigen eisernen Türmen und Hallen haben die Welt so verwöhnt, daß man dem Ingenieur die Leistung aller derartigen Aufgaben ohne weiteres zutraut und von ihm erwartet, daß er auch den Bau eines Metallgerüstes für Luftschiffe sicher vollbringen würde. Wer aber etwas tiefer in die Ingenieurwissenschaft hineingeblickt hat, der weiß, daß auch hier in langen Zeiträumen sorgfältig Erfahrungen haben gesammelt und eine Erkenntnis die andere hat ergänzen müssen, bis das volle geistige Rüstzeug verwendungsbereit stand. Noch vor wenigen Jahrzehnten war es nicht möglich, das Fachwerk einer Brücke in allen Einzelheiten zu berechnen, und Glück, Geschick und Erfahrung mußten die sicheren Konstruktionsregeln ersetzen. Auch heute noch sind nicht alle räumlichen Fachwerksgebilde der Berechnung zugänglich,
weil nur ganz bestimmte Systeme eine eindeutige Verteilung der Kräfte bedingen; der Konstrukteur ist daher an bestimmte Anordnungen der Streben und Stangen gebunden. Er muß auch die verschiedenartigen, von außen her auf sein Bauwerk einwirkenden Kräfte, wie Eigengewicht, Belastung, Winddruck und Wärmeausdehnung, im vornherein klar übersehen, um sie in Rechnung setzen zu können. Dazu gehört aber jahrelange Beobachtung und Erfahrung. Erst als alle diese Bedingungen erfüllt waren, konnten die Ingenieure ihre vielbewunderten Werke schaffen, die den Beschauer besonders durch den geringen Materialaufwand in Staunen setzten, Brücken, die im ganzen betrachtet wie ein leichtes Netzwerk erscheinen, und Türme, die wie Spinngewebe aus Stahl und Eisen anzuschauen sind.

Während nun aber für diese Bauwerke die von außen einwirkenden Kräfte genau bekannt sind, und man Wege gefunden hat, diese Kräfte durch sehr einfache und in jedem Teil übersichtliche Stab- und Trägeranordnungen aufzunehmen, trafen diese Voraussetzungen für das Luftschiff nicht ohne weiteres zu. Die Kräfte, die auf das Gerüst einwirken, konnte man zunächst nur notdürftig abschätzen. Man wußte zwar, in welcher Grosse und an welchen Punkten der Auftrieb der einzelnen Ballonzellen sowie die Hauptgewichtskräfte der Gondeln, Benzin- und Ballastbehälter sowie die Propellerkräfte und der Luftdruck des Fahrtwindes angreifen; man konnte aber noch nicht übersehen, wie die Windkräfte bei böiger Luftbewegung sich über das ganze Schiff verteilen würden, welche Beanspruchungen bei plötzlichem Ruderlegen, bei scharfen Kurven, beim Heben und Senken und schließlich beim Verankern im Sturm und durch Berühren
des Bodens beim Landen auftreten würden. Man konnte auch die Linienführung in den Einzelteilen nicht so einfach gestalten, daß jeder Teil ohne weiteres sicher zu berechnen war, vielmehr ergaben sich zahlreiche Knotenpunkte von komplizierter Form, in denen eine Menge von Trägern und Spannseilen verbunden werden mußte

Alle diese Teile mußten daher im Betrieb erprobt und genau beobachtet werden. Zeigte ein Teil unzulässige Formänderungen, so mußte er ausgewechselt und verstärkt werden; schien er zu schwer, so konnte mit einer leichteren Ausführungsform ein Versuch gemacht werden. Hier und da konnte man Stellen ausfindig machen, an denen noch etwas Material wegzunehmen und an Gewicht zu sparen war, das schließlich an anderen zu schwach befundenen Stellen wieder zugesetzt werden konnte. So wurde schließlich ein in allen Teilen durchgeprobtes Ganzes geschaffen. Aber auch das genügte noch nicht. Denn das so mit vieler Mühe in einer Ausführung geschaffene Bauwerk mußte nun in gleicher Güte und beliebig oft nachzubauen sein, d. h. es mußte sich für die fabrikmäßige Herstellung eignen. Die einzelnen Teile durften also nicht eine kunstvolle handwerksmäßige Bearbeitung verlangen, sondern mußten sich durch einfaches Vernieten und Verschrauben aus maschinell gefertigten Einzelteilen herstellen lassen. So konnte man also doch nur schrittweise vorwärts gehen und mußte zunächst an den ungünstigen kleinen Luftschiffen Erfahrungen sammeln, ehe man zu dem eigentlichen Bereich des Starren Systems, den riesenhaften Luftschiffen, vordringen konnte.

Innenansicht eines ZeppelinInnenansicht eines ZeppelinWie ausschlaggebend auch die scheinbar geringfügigste Änderung in den Abmessungen ist, zeigt folgende Betrachtung. Die Trägerelemente für die Zeppeline bestehen in ausgestanzten Blechstücken, die mit Profilstäben zu Gitterträgern vernietet werden. Nehmen wir nun an, es handle sich um die Entscheidung, ob diese Teile aus 2 mm oder 2,2 mm starkem Blech hergestellt werden sollen; der fragliche Unterschied in der Wandstärke betrage also nur 0,2 mm. Welche Wirkung ergibt sich für die Nutzlast des Luftschiffs? Ziehen wir wieder das Luftschiff von 55 000 m³ Inhalt und 27 500 kg Eigengewicht zum Vergleich heran. Sein Auftrieb beträgt 62 500 kg, so daß nach Abzug des Eigengewichts eine Tragkraft von 35 000 kg verbleibt. Von dieser Tragkraft müssen nun aber, wenigstens bei einem Kriegsluftschiff, 25 000 kg zum Mitführen von Ballast verwendet werden, "damit die bei dem starken Heben und Senken des Luftschiffs unvermeidlichen Gasverluste ausgeglichen werden können. Es bleiben dann noch 10 000 kg für die Nutzlast. Wird nun bei Verstärkung des Gerüstes um 0,2 mm Blechstärke das 12 500 kg betragende Gerüstgewicht um 10 °/o vergrößert, so bedeutet dies eine
Vermehrung des Eigengewichts um 1250 kg oder eine Verminderung der Nutzlast um ein Achtel.

Auch die Einzelheiten in der Formgebung des Tragkörpers, in der Ausbildung der Steuermittel und der Anordnung des Antriebs und der Gondeln mußten allmählich durchgebildet werden. Hier hat auch die inzwischen neben den Zeppelinen in Deutschland entwickelte zweite
Bauart des Starrluftschiffs, diejenige von Schütte - Lanz, sehr befruchtend gewirkt.

Das Marine Luftschiff L 2Da ist zunächst die Form des Tragkörpers. Bei den alten Zeppelinen bestand dieser aus einem von parallelen Flächen begrenzten, im Querschnitt vieleckigen Mittelteil, an den sich nur vorn und hinten verhältnismäßig kurze zugespitzte Teile anschlössen. Zeppelin und seine Ingenieure waren ursprünglich der Ansicht, daß diese Gestalt für die Überwindung des Luftwiderstandes genüge. Denn man glaubte damals, daß die Grosse des Luftwiderstandes, was die Körperform anbelangt, lediglich von dem Ausmaß der größten Querschnittsfläche des Körpers abhänge, so daß also ein zylindrischer oder prismatischer Körper von möglichst großer Länge und möglichst kleinem Querschnitt am vorteilhaftesten erschien. So erklärt sich die eigentümliche langgestreckte Zigarrenform der früheren Zeppeline. Erst im Laufe der Zeit zeigte sich mit der fortschreitenden Erkenntnis der Strömungsvorgänge, daß den geringsten Luftwiderstand der tropfenförmige Körper besitzt, dessen Vorderteil und Hinterteil vom größten Querschnitt in stetigem Übergang allmählich ihren Querschnitt verkleinern bis zum sanft abgerundeten Bug und zum spitz auslaufenden Heck. Ein solcher Körper besitzt einen fabelhaft geringen Luftwiderstand, denn der ganze langgestreckte Tropfenkörper erzeugt nicht mehr Widerstand als eine kreisförmige dünne Platte, deren Fläche nur den 25. Teil des größten Körperquerschnitts ausmacht. Es ist darum nicht zu verwundern, daß trotz der Schwierigkeiten, welche die Umstellung der Gerüstkonstruktion auf die neue Tragkörperform verursachte, auch die Zeppeline die neue Tropfenform erhielten, nachdem diese sich schon bei den Prallballonen und den Schütte-Lanz-Luftschiffen trefflich bewährt hatte.

Das Marineluftschiff L 59Auch die Steuerausbildung war nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheint, weil zu grosse Kräfte in den Steuerzügen vermieden werden sollten. Man schritt daher anfangs zur Unterteilung der Steuer in einzelne langgestreckte Flächenteile, die man jalousieartig über einander anordnete. Die Höhensteuer wurden anfangs auch vorn und hinten am Luftschiff angebracht. Schließlich lernte man aber auch grossflächige Steuerflächen durch kleine, außenüber die Drehachse überstehende Flächenstücke auszugleichen und ihnen durch unmittelbaren Anschluß an Flossen oder Kielflächen eine kräftige Wirkung zu erteilen. So entstand zuerst am Schütte-Lanz- und dann auch am Zeppelin-Luftschiff die einfache und übersichtliche Steuerung aus zwei Paar senkrecht zu einander stehenden Flossen und anschließenden Steuerflächen. Die Bewegung der Steuer erfolgt wie bei den Seeschiffen durch Zugseile, die an den Steuerquadranten angreifen, das sind Hebel mit anschließender viertelkreisförmiger Führung für das auf- und ablaufende Seil.

Die Verringerung des Tragkörperwiderstandes und die Vervollkommnung der Höhensteuerung gestatteten es nun auch, die Propeller aus ihrer Lage in der Nähe der wagrechten Mittelebene nach unten zu rücken. Denn der unvermeidliche Gondelwiderstand kam jetzt gegenüber dem geringen Tragkörperwiderstand mehr zur Geltung, und die kräftig wirkenden Höhensteuer Hessen zusammen mit geeigneter Gewichtsverteilung das gefürchtete Aufbäumen des Luftschiffs unter der Einwirkung des Propellerschubs vermeiden. Schließlich spielte bei den ins Riesenhafte gesteigerten Abmessungen des bis 200 und 225 m langen Luftschiffs der Abstand der Gondel vom Luftschiff, der bei grossen und kleinen Luftschiffen natürlich annähernd dieselbe Grosse erhalten muß, keine so grosse Rolle mehr.
Schütte-Lanz sowohl wie Zeppelin verlegten darum die Propeller unmittelbar auf die Motorenachse, lediglich unter Einschaltung eines Übersetzungs- und Umkehrgetriebes. Dadurch kam der Antrieb durch Kegelräder und lange Zwischenwellen in Fortfall, der besonders darum so unsicher im Betriebe ist, weil bei ganz bestimmten Wellenlängen und Durchmessern sowie Umlaufzahlen die Stöße des Motors gerade in dem Takt erfolgen können, auf den die durch die Stöße entstehenden Schwingungen der elastischen Wellen sich einstellen, so daß sich dann Motorstösse und Schwingungen addieren und so weit vergrößern, daß schließlich irgendwo im Getriebe, an den Wellen oder Zahnrädern, oder am Propeller selbst irgend ein Bruch erfolgt. In den ersten Jahren hatten die Zeppeline bekanntlich vielfach unter Störungen ihres Antriebs zu leiden. Auch diese Gefahr besteht jetzt bei dem einfachen Getriebe nicht mehr.

Motorengondel eines Zeppelin L 70Bei dieser Anordnung der Propeller unmittelbar am Hinterteil der Motorengondel muß allerdings dafür gesorgt werden, daß die Propeller beim Landen den Boden nicht berühren. Diese müssen daher bei den Kielgondeln, wenn der Motor steht, entweder wagrecht gestellt werden, und die Motoren dürfen erst angelassen werden, wenn das Luftschiff sich schon vom Boden entfernt hat; oder aber die Gondeln müssen, wie bei dem alten Schütte-Lanz-Luftschiff, mit einer Art von Fußgerüst versehen werden. Bei den neuesten Luftschiffen kann man nun aber unbedenklich darauf verzichten, die Motoren der Kielgondeln am Boden laufen zu lassen, weil diese Luftschiffe noch mit zwei oder mehr Seitengondeln ausgestattet sind, die in einer Querebene des Luftschiffs einander gegenüber zu beiden Seiten des Tragkörpers und daher bedeutend höher als die unter dem Kiel angebrachten Gondeln liegen. Diese Anordnung hat noch den weiteren Vorteil, daß die Hauptlasten, nämlich die Motoren, besser über das Luftschiff verteilt sind und daß man die grosse erforderliche Maschinenleistung auf eine größere Anzahl Motoren verteilen und dabei die bewährten Motorengrößen mittlerer Leistung beibehalten kann und nicht zu den modernen Ungetümen von 500 und l 000 PS Einzelleistung zu greifen braucht. Mit zwei Daimler-Motoren von je 15 PS begann das erste Zeppelin-Luftschiff im Jahre 1900 seine Fahrten. Im Jahre 1910 führten die Zeppeline schon drei Motoren von je 120 PS Einzelleistung, im Jahre 1915 waren es vier Maybach-Motoren von je 220 bis 240 PS Leistung. Der etwas stärkere Maybach-Motor von 260 PS Leistung wurde schließlich beibehalten. Bei den letzten Kriegsluftschiffen wurden dann in der Regel fünf solcher Motoren eingebaut und mit diesen Maschinenanlagen von l 300 PS Leistung über l 00 km/st Geschwindigkeit erreicht. Diese Luftschiffe hatten allerdings auch schon eine gewaltige Grosse von 55 000 bis 65 000 m3 Inhalt. Die viel kleineren, nur 22 500 m³ fassenden Luftschiffe „Bodensee" und ,,Nordstern" mit ihrer verhältnismäßig starken Maschinenanlage von vier Maybach-Motoren zu 240 PS erreichten gar über l 30 km/st Geschwindigkeit.

Zeppelin - Verkehrsluftschiff "Nordstern"Diese kleinen Verkehrsluftschiffe zeigen auch in vollendeter Weise die Ausgestaltung der Gondeln, die diese Bezeichnung eigentlich kaum noch verdienen (vergl. Abb. 144). Denn aus den oben offenen, bootsähnlichen Körpern sind vollständig geschlossene und je nach ihrem Zweck verschieden ausgestattete Räume geworden, die dicht unter dem Tragkörper an wenigen kräftigen Seilen aufgehängt und gegen den Luftschiffkörper durch leichte, im Notfall bei harter Landung nachgebende Stützen abgesteift sind. Da ist zunächst die Führergondel. Sie gleicht innen vollständig der Schaltanlage einer grossen Maschinenzentrale. Hier laufen alle Maschinentelegraphen und Telephonleitungen, die Züge für die Gas- und Ballastwasserventile und die Steuerzüge für die Höhen- und Seitensteuerung zusammen. Hier sind auch die Steuerräder und die zahlreichen Instrumente, wie Kompaß, Barometer und die verschiedenen Anzeiger für Gasdruck und Benzinstand untergebracht.

Hinter dem Führerraum, unmittelbar an diesen sich anschließend, liegt die Passagierkabine mit 30 Sitzplätzen und allen erdenklichen Bequemlichkeiten für die Fahrgäste.

Die Motorengondeln liegen weiter zurück. Zunächst folgen seitlich die beiden Einmotorengondeln, während am Hinterteil in der Kiellinie eine mit zwei Motoren ausgestattete Gondel angebracht ist. Daß die Schütte-Lanz-Luftschiffe während des Krieges eine ganz ähnliche Entwicklung durchgemacht haben, konnten wir schon feststellen. Bemerkenswert ist jedoch noch, daß diese Luftschiffe ursprünglich ein aus dünnem Fournierholz ganz nach Art der Eisenblechträger mit hohen Stegen und breiten Flanschen hergestelltes Gerüst besaßen Die einzelnen Holzlagen wurden durch wasserunlöslichen Käseleim verbunden und durch Drahtklammern zusammengeheftet. Diese Bauart ist inzwischen durch ein Gerüst aus Metall-Gitterträgern ersetzt worden, dessen Einzelelemente aus Duraluminium-Röhren bestehen.

Seit dem Versailler Friedensdiktat liegt die Luftschiffahrt in Deutschland und damit auch diejenige der ganzen Welt still. Zwar haben die Engländer mehrere Versuche gemacht, Starrluftschiffe zu bauen; sie haben aber nur einmal Glück dabei gehabt, und zwar in dem Falle, wo sie sich genau an die nach den erbeuteten Zeppelinen angefertigten Zeichnungen hielten. Das nach diesen Zeichnungen als getreue Kopie der Zeppeline gebaute Luftschiff war der R 34, mit dem die zweimalige Überquerung des Atlantischen Ozeans gelang. Als die Engländer daraufhin beim Bau eines Luftschiffes für Amerika zu ändern Abmessungen übergehen wollten, kam schon der Fehlschlag; das Luftschiff brach bei der Probefahrt in der Mitte durch und stürzte ab, den größten Teil seiner Besatzung unter sich begrabend. Seitdem ist den Engländern und den übrigen Ententestaaten offenbar die Lust vergangen, selbst Starrluftschiffe zu bauen. Und von den eroberten und ausgelieferten deutschen Luftschiffen, einschliesslich der friedlichen Verkehrsluftschiffe »Bodensee" und ,,Nordstern", die zahlreiche erfolgreiche Fahrten in Deutschland durchgeführt hatten und eine ganz neue Epoche des Luftverkehrs hätten eröffnen können, ist kaum eines mehr betriebsfähig. Alles ist in Grund und Boden ruiniert!

Aber noch besteht einige Hoffnung, daß es nicht bei diesem Zustand moderner Barbarei verbleiben wird. Denn jüngst haben die Zeppelinwerke ein neues, alles Dagewesene an riesenhaften Abmessungen übertreffendes Luftschiff gebaut, allerdings für Amerika, das unter amerikanischer Flagge fährt. Es hat bei 200 m Länge und 27,6 m größtem Durchmesser einen Gasinhalt von 70000 m³ und wird von fünf Maybach-Motoren von je 400 PS Leistung angetrieben, die ihm eine Geschwindigkeit von rund 130 km in der Stunde erteilen. Das Luftschiff bietet Platz für 30 Reisende und hat eine Besatzung von 24 Mann. Außerdem kann das Luftschiff auch bei einer mehrtägigen Reise noch etwa 15 t Fracht und Post befördern. Auch die Schütte-Lanz-Werke tragen sich mit grossen Plänen, die durch amerikanisches Geld verwirklicht werden sollen. Sie bauen ein Luftschiff von 150 000 m³ Inhalt für Reisen von zwei bis drei Tagen Dauer, daß 100 Fahrgäste aufnehmen kann und an Bequemlichkeit der Einrichtung den eleganten Passagierdampfern nicht nachsteht. Die Maschinenanlage soll 3900 PS betragen und dem Luftschiff bei voller Kraft eine Geschwindigkeit von etwa 130 km/st erteilen. Mit etwas geringerer Marschgeschwindigkeit könnte das Luftschiff in ununterbrochener Fahrt l6 000 km zurücklegen, d. h. also in unseren Breiten den halben Erdumfang überqueren.

Ob diese Pläne wohl Wirklichkeit werden? Und ob wir im alten Europa dann von den Segnungen des neuen Luftverkehrs auch etwas zu verspüren bekommen?

Quelle: Die weite Welt, ein Buch der Reisen und Abenteuer, Erfindungen und Entdeckungen; © 1924 by Rascher Cie. A.-G., Verlag, Zürich; Jadu 2001

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