2. Lufttransportsysteme

5. Fluggerät (Einführung)

5.2. Historische Entwicklung (Teil 1)

Zeitliche Überblick:

1783: Erster Heißluftballon
1889: Lilienthal ermöglicht fliegen schwerer als Luft nach dem Prinzip Vogelflug
1901: Weißkopf fliegt vermutlich ersten Motorflieger
1903: Wright Flyer
1914 bis 1918: Erstmals Flugzeug als Kriegsgerät verwendet (1. Weltkrieg, Roter Baron)
ab 1919: Starke Zunahme ziviler Motorflugzeuge (z.B. Junkers F 13 als erstes ziviles Ganzmetallflugzeug)

Die historisch überlieferten Erfolge der Luftfahrt begannen mit Fluggeräten leichter als Luft. Am 19. September 1783 flog vor den Augen des französischen Königs in Versailles die Montgolfière - der Heißluftballon der Brüder Montgolfier - für 12 Minuten mit 3 Tieren an Bord (Ente, Schaf, Hahn). Dadurch, dass dieser Heißluftballon an Seilen geführt wurde, war ein Lufttransport im eigentlichen Sinne (also Transport an einen anderen Ort) noch nicht möglich.

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Wenig später arbeitete Sir George Cayley (1773 bis 1857) an den Grundprinzipien des Fliegens schwerer als Luft. Die vereinzelt bereits in früheren Jahrhunderten dazu unternommenen Arbeiten (zum Beispiel von Leonardo da Vinci) hatten keine praktische Anwendung nach sich gezogen. Cayley gelang es jedoch scheinbar als erstem, Aufbau und Funktionsweise eines Luftfahrzeugs schwerer als Luft (zunächst in Form einer Art Segelflugzeug) hinreichend genau zu beschreiben, um wenig später tatsächlich aufbauend auf seinen Arbeiten das Fliegen ermöglichen zu können.

Cayley überlegte sich ein Flugzeug mit den Kernpunkten

Dynamischer Auftrieb
Separater Antrieb (sonst nur Gleiter möglich)
Ausreichende Flugstabilität & Steuerbarkeit
Leichtbau (strukturelle Festigkeit & geringe Masse vereinen)
Idee von Auftrieb & Widerstand als Kraftkomponenten, die am Flugzeug angreifen

Otto Lilienthal (1848 bis 1896) wuchs im pommerschen Anklam auf und war von den Fähigkeiten begeistert, die die zahlreichen dort heimischen Vogelarten im Flug unter Beweis stellen konnten. Er entwickelte das Polardiagramm zur graphischen Darstellung der an einem Flügel angreifenden Kräfte von Auftrieb und Strömungswiderstand (beziehungsweise deren Beiwerte), das auch als Lilienthalpolare bekannt ist. Auf seinen biologischen Beobachtungen aufbauend verfasste er 1889 sein Buch "Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst".

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Gustav Weißkopf (1874 bis 1927) wuchs in Bayern auf und emigrierte in die USA. Im Land, das den Adler mit dem weißen Kopf im Wappen führt, nannte er sich künftig Gustave Whitehead. Ihm gelang mit seinem Fluggerät "Nr. 21" vermutlich am 14.08.1901 der erste Motorflug der Welt.

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Den Brüdern Wright gelang jedoch am 17.12.1903 der erste sicher dokumentierte Motorflug der Welt. Der Flug fand auf der ebenen Landzunge bei Kitty Hawk in North Carolina, USA statt. Bei Gegenwind legte der Wright Flyer in 12s Flugzeit eine Strecke von etwa 37m zurück (durchschnittliche Fluggeschwindigkeit von etwa 3,08 m/s = 11,1 km/h). Wobei dies die Geschwindigkeit über Grund abschätzt und daher keine aerodynamischen oder flugmechanischen Rückschlüsse zum Flugverhalten zulässt.

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Der nächste Entwicklungssprung in der Luftfahrt geschieht um den 1. Weltkrieg. Die Flugzeuge erreichen Reichweiten von mehr als 100 km, Geschwindigkeiten, die jene der damaligen Züge übertreffen und werden flugmechanisch besser beherrschbar und manövrierbar. Das stellt zum einen in Aussicht, dass das Flugzeug als Verkehrsmittel dem Zug überlegen sein könnte, zeigt aber auch das taktische Potential von Flugzeugen in bewaffneten Konflikten (wie etwa vom "Roten Baron" Manfred von Richthofen unter Beweis gestellt).

Nach dem 1. Weltkrieg nimmt die Zivilluftfahrt erheblich an Fahrt auf. Damit einher geht eine technische Entwicklung in der zu beobachten ist, dass die Flugzeuge sich immer mehr ihrer heutigen Formgebung annähern. Die Weiterentwicklung der Fluggeräte wird detailliert in Kapitel 3. Fluggerät & Flugzeugsysteme behandelt.

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