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„Muskelkraft-Flugzeug“ – Versionsunterschied

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* 12. Juni 1979: Bryan Allen überquerte mit der ''[[Gossamer Albatross]]'' den [[Ärmelkanal]] und gewann damit den zweiten Kremer-Preis. Er bewältigte die Distanz von 35,8 km zwischen [[Folkestone]] und Cap Gris-Nez in 2:49 Stunden. Die Masse des Fluggerätes betrug 32 kg, das Gesamtgewicht 100 kg.
* 12. Juni 1979: Bryan Allen überquerte mit der ''[[Gossamer Albatross]]'' den [[Ärmelkanal]] und gewann damit den zweiten Kremer-Preis. Er bewältigte die Distanz von 35,8 km zwischen [[Folkestone]] und Cap Gris-Nez in 2:49 Stunden. Die Masse des Fluggerätes betrug 32 kg, das Gesamtgewicht 100 kg.


* ''[[Pelargos]]'' 1983, Spannweite: 26 m, Gewicht: 36 kg, Flugstrecke: 800 m (Flugplatz-Pistenlänge). In der Schweiz gebautes Muskelkraft-Flugzeug von Max Horlacher.
* Muskelkraft-Flugzeug ''[[Pelargos]]'', 1983 von Max Horlacher in der Schweiz gebaut. Spannweite: 26 m, Gewicht: 36 kg, Flugstrecke: 800 m (Flugplatz-Pistenlänge).


* Am 1. Oktober 1985 stellte die ''[[Musculair]] 2'' von Günther Rochelt einen Geschwindigkeitsrekord auf und gewann damit einen Kremer-Preis. Holger Rochelt, der Sohn des Konstrukteurs, flog auf dem Flugplatz Schleißheim bei München 1,5&nbsp;km Strecke mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 44,26&nbsp;km/h.<ref>[https://www.deutsches-museum.de/flugwerft/sammlungen/propellerflugzeuge/musculair-2/ Rochelt Musculair 2] deutsches-museum.de</ref> Das Vorgängermodell ''Musculair&nbsp;1'' hatte bereits zwei Kremer-Preise gewonnen.
* Am 1. Oktober 1985 stellte die ''[[Musculair]] 2'' von Günther Rochelt einen Geschwindigkeitsrekord auf und gewann damit einen Kremer-Preis. Holger Rochelt, der Sohn des Konstrukteurs, flog auf dem Flugplatz Schleißheim bei München 1,5&nbsp;km Strecke mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 44,26&nbsp;km/h.<ref>[https://www.deutsches-museum.de/flugwerft/sammlungen/propellerflugzeuge/musculair-2/ Rochelt Musculair 2] deutsches-museum.de</ref> Das Vorgängermodell ''Musculair&nbsp;1'' hatte bereits zwei Kremer-Preise gewonnen.


* Muskelkraft-Flugzeug ''Velair'' von Peer Frank, 1987/88 in Deutschland gebaut. Spannweite: 21,7&nbsp;m, Leergewicht: 35&nbsp;kg. Der Name ''Velair'' (=&nbsp;''[[Fahrrad|Velo]]'' + ''Air'') bedeutet sinngemäß „Luftfahrrad“.<ref>Peer Frank: ''Human powered flight with Velair''. In: ''Technical Soaring'', 1990 ([https://journals.sfu.ca/ts/index.php/ts/article/view/752 Abstract], [https://journals.sfu.ca/ts/index.php/ts/article/download/752/710 PDF]).</ref>
* ''[[Velair]] 88'' und ''Velair 89'', 1988–1989, Muskelkraftflugzeug von [[Peer Frank]], in Deutschland gebaut.


* 23. April 1988: Das von Studenten und Professoren des [[Massachusetts Institute of Technology]] (MIT) gebaute Muskelkraft-Flugzeug ''[[Daedalus-Projekt|Daedalus 88'']]'' (Eigengewicht 31&nbsp;kg, Spannweite 34&nbsp;m) flog von [[Iraklio]] auf [[Kreta]] nach [[Santorin]]. Der Pilot war der griechische Radrennfahrer [[Kanellos Kanellopoulos]]. Wenige Meter vor dem Strand von Santorin zerbrach das Flugzeug durch eine Windböe. Der Flug dauerte 3:54 Stunden bei einer Geschwindigkeit von etwa 32&nbsp;km/h (bei Rückenwind).
* 23. April 1988: Das von Studenten und Professoren des [[Massachusetts Institute of Technology]] (MIT) gebaute Muskelkraft-Flugzeug ''[[Daedalus-Projekt|Daedalus 88'']]'' (Eigengewicht 31&nbsp;kg, Spannweite 34&nbsp;m) flog von [[Iraklio]] auf [[Kreta]] nach [[Santorin]]. Der Pilot war der griechische Radrennfahrer [[Kanellos Kanellopoulos]]. Wenige Meter vor dem Strand von Santorin zerbrach das Flugzeug durch eine Windböe. Der Flug dauerte 3:54 Stunden bei einer Geschwindigkeit von etwa 32&nbsp;km/h (bei Rückenwind).

Version vom 5. Dezember 2020, 11:31 Uhr

Die Light Eagle bei einem Testflug

Ein Muskelkraft-Flugzeug (HPA oder MPA, von engl. human powered aircraft bzw. man powered aircraft, menschengetriebenes Flugzeug) ist ein Flugzeug, das nur mit Hilfe der Muskelkraft des Piloten unter Ausnutzung der Gleiteigenschaften der Flugzeugkonstruktion angetrieben wird.

Voraussetzungen

Die Vision eines Muskelkraft-Flugzeugs galt lange als nicht realisierbar. In seinem im Jahr 1680 erschienenen Buch De motu animalium berechnete der italienische Gelehrte Giovanni Alfonso Borelli, dass menschliche Muskeln nicht genügend Kraft für ein vogelähnliches Fliegen hätten. Hermann von Helmholtz stellte 1873 in einem Vortrag vor der Preußischen Akademie der Wissenschaften fest, es sei „kaum als wahrscheinlich zu betrachten“, dass jemals ein Mensch allein durch seine Muskelkraft wie ein Vogel fliegen könnte, auch wenn er dabei „den allergeschicktesten flügelähnlichen Mechanismus“ nutzen könnte.[1]

Die Flugfähigkeit der Vögel wurde durch die Evolution ihrer Anatomie ermöglicht und optimiert: Sie haben unter anderem ein leichtes Knochenskelett und eine sehr leistungsfähige Flugmuskulatur. Beim Menschen ist das Verhältnis von Muskulatur und Körpergewicht wesentlich ungünstiger. Beim Fliegen mit einem Muskelkraft-Flugzeug kommt noch das Gewicht des Flugzeugs hinzu.

Ein Muskelkraft-Flugzeug muss deshalb ein sehr geringes Eigengewicht und eine hohe Gleitzahl aufweisen. Diese Ziele erfordern einen extremen Leichtbau. Funktionsfähige Muskelkraft-Flugzeuge wurden erst durch die Verwendung leichter, stabiler Folien aus biaxial orientierter Polyester-Folie möglich. Häufig wird auch kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff für strukturgebende Elemente eingesetzt.

Geschichte

Erste Versuche

Zaschka Muskelkraft-Flugzeug, Berlin 1934
  • Im Jahr 1934[2] erkannte der Berliner Oberingenieur Engelbert Zaschka, dass eine große Flügelspannweite für einen Flug mit Muskelkraft von entscheidender Bedeutung ist. Daher stattete er seine Konstruktion mit einem 20 Meter langen, schmalen Flügel aus. Der Flügel wurde drahtgestützt mit einem vertikalen king post (Kehlbalken) versehen, ein System, das später sehr erfolgreich bei Muskelkraft-Flugzeugen eingesetzt wurde. Der Rahmen des Zaschka Muskelkraft-Flugzeugs bestand aus Stahlrohren, sodass es gleichmäßig mit bis zu vier Männern auf die nominale Fluggeschwindigkeit beschleunigt werden konnte.[3] Bei Flugversuchen am 11. Juli 1934[4] konnte Engelbert Zaschka in Tempelhof ohne fremde Starthilfe Schwebeflüge von 20 Metern Länge erreichen.[4][5]
  • 1933 bauten die Ingenieure Haeßler und Villinger, die zu dieser Zeit bei den Junkers Flugzeugwerken in Dessau angestellt waren, ein Muskelkraftflugzeug, die HV-1 Mufli, mit der der Segelflieger Karl Dünnebeil auf dem Flughafen Frankfurt-Rebstock am 30. August 1935 eine Flugweite von 235 Meter erreichte. Es wurden 120 Flüge durchgeführt, der längste war 1937 mit 712 Metern. Der Start erfolgte jedoch mit einem gespannten Katapultkabel und war daher nicht ausschließlich von Menschen betrieben.[6]
  • Im Jahre 1936 unternahm der deutsche Erfinder und Konstrukteur Hans Seehase Testflüge in einem von ihm entwickelten Muskelkraft-Flugzeug mit dem er Flüge von bis zu 90 Meter Weite unternahm – er bekam aber keine weitere Starterlaubnis für Plätze mit festem Belag, da die Versuche kurz vor Beginn des Krieges militärisch unwichtig waren.
  • Im März 1937 stellte sich ein Team von Enea Bossi, Vittorio Bonomi (Baumeister) und Emilio Casco (Pilot) einer Herausforderung durch die italienische Regierung Flug von einem Kilometer mit ihrem Pedaliante. Das Flugzeug flog offenbar kurze Strecken vollständig unter menschlicher Kraft, aber die Entfernungen waren nicht signifikant genug, um den Preis des Wettbewerbs zu gewinnen. Darüber hinaus gab es viele Streitigkeiten darüber, ob es jemals allein unter der Pedalkraft des Piloten gestartet ist, insbesondere weil es keine Aufzeichnungen darüber gibt, dass dies offiziell beobachtet wurde.[7]

Kremer-Preis

1959 lobte der Industrielle Henry Kremer den Kremer-Preis aus: Das erste vom Menschen angetriebene Flugzeug, das einen Achterkurs um zwei Markierungen im Abstand von einer halben Meile fliegen würde, sollte das Preisgeld von in Höhe von 5.000 Pfund gewinnen. Voraussetzung war, dass der Designer, der Pilot, der Bauort und der Flug britisch sind. 1973 erhöhte Kremer den Preis auf 50.000 Pfund und öffnete ihn für alle Nationalitäten, um mehr Interesse zu wecken. Dieser Kremer-Preis wurde im Jahr 1977 gewonnen. Danach finanzierte Kremer weitere Preise für den ersten Flug über den Ärmelkanal und für Geschwindigkeitsrekorde.[8] Die Kremer-Preise waren ein wirksamer Ansporn bei der Entwicklung und Verbesserung von Muskelkraft-Flugzeugen.

Flüge und Rekorde

Die SUMPAC im Luftfahrtmuseum von Southampton, England
Die Gossamer Albatross, die 1979 über den Ärmelkanal flog
Die Musculair 2 in der Flugwerft Schleißheim, 1985 Weltrekord für die höchste Durchschnittsgeschwindigkeit
Die Daedalus 88 hält seit 1988 Weltrekorde für die längste Flugstrecke und die längste Flugdauer
  • Am 9. November 1961 absolvierte die SUMPAC (Southampton University Man Powered Aircraft) den ersten erfolgreichen und dokumentierten Flug eines nur durch Muskelkraft betriebenen Flugzeugs. Der Pilot Derek Piggott hob auf dem Flugplatz Lasham in Hampshire ab, flog in knapp zwei Meter Höhe und landete nach 64 Metern Flugstrecke. Bei weiteren Flugversuchen in den folgenden Wochen konnte Piggott die Flugweite erhöhen, einmal flog er mehr als 800 Meter weit.[9][10]
  • Die Hatfield Puffin, ein Muskelkraft-Flugzeug, wurde von einem von John Wimpenny geleiteten Team entwickelt und von Freiwilligen an den Hatfield-Flugzeugwerken gebaut. Am 2. Mai 1962 stieg der 39-jährige John Wimpenny, nachdem er hundert Meter Anlauf geradelt war, in der Puffin auf. Er brauchte für die Flugstrecke von 900 Metern ca. zwei Minuten. Dieser Weltrekord wurde erst nach zehn Jahren gebrochen.
  • Am 23. August 1977 gewann die von einem Team unter Paul MacCready gebaute Gossamer Condor mit Bryan Allen als Pilot den Kremer-Preis. Das Muskelkraft-Flugzeug erfüllte die Bedingung, innerhalb von acht Minuten eine liegende Acht um zwei 800 Meter auseinander stehende Pfähle zu fliegen. Die Verwendung einer hauchdünnen Mylar-Folie und druckresistenter Schaumstoffe ermöglichte den Erfolg.
  • 12. Juni 1979: Bryan Allen überquerte mit der Gossamer Albatross den Ärmelkanal und gewann damit den zweiten Kremer-Preis. Er bewältigte die Distanz von 35,8 km zwischen Folkestone und Cap Gris-Nez in 2:49 Stunden. Die Masse des Fluggerätes betrug 32 kg, das Gesamtgewicht 100 kg.
  • Muskelkraft-Flugzeug Pelargos, 1983 von Max Horlacher in der Schweiz gebaut. Spannweite: 26 m, Gewicht: 36 kg, Flugstrecke: 800 m (Flugplatz-Pistenlänge).
  • Am 1. Oktober 1985 stellte die Musculair 2 von Günther Rochelt einen Geschwindigkeitsrekord auf und gewann damit einen Kremer-Preis. Holger Rochelt, der Sohn des Konstrukteurs, flog auf dem Flugplatz Schleißheim bei München 1,5 km Strecke mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 44,26 km/h.[11] Das Vorgängermodell Musculair 1 hatte bereits zwei Kremer-Preise gewonnen.
  • Muskelkraft-Flugzeug Velair von Peer Frank, 1987/88 in Deutschland gebaut. Spannweite: 21,7 m, Leergewicht: 35 kg. Der Name Velair (= Velo + Air) bedeutet sinngemäß „Luftfahrrad“.[12]
  • 23. April 1988: Das von Studenten und Professoren des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gebaute Muskelkraft-Flugzeug Daedalus 88 (Eigengewicht 31 kg, Spannweite 34 m) flog von Iraklio auf Kreta nach Santorin. Der Pilot war der griechische Radrennfahrer Kanellos Kanellopoulos. Wenige Meter vor dem Strand von Santorin zerbrach das Flugzeug durch eine Windböe. Der Flug dauerte 3:54 Stunden bei einer Geschwindigkeit von etwa 32 km/h (bei Rückenwind).

Muskelkraft-Hubschrauber

Am 10. September 1989 flog der erste durch Muskelkraft angetriebene Helikopter, der Da Vinci III der California Polytechnic State University, für 7,1 Sekunden und erreichte eine Höhe von 20 cm. Im 21. Jahrhundert wurden weitere Modelle entwickelt und eine Flugdauer von über einer Minute erreicht.

Literatur

  • Man-Powered Flight the Channel Crossing and the Future. In: Proceedings of the Third Man-powered Aircraft Group Symposium at the Royal Aeronautical Society. London 6. Februar 1979.
  • C. N. Adkins, R. H. Liebeck: Design of optimum propellers. In: AIAA Paper 83-0190. Januar 1983.
  • J. Langford, M. Drela: The MIT Monarch B. In: The Journal of Human Power. Oktober 1984.
  • Ron Moulton: Man Powered flight advances. In: Flight international. 16. März 1985.
  • R. S. J. Palmer, K. Sherwin: Man-powered Flight in South East Asia. In: Aerospace. März 1986.
  • E. Schobel: The Musculair 1&2 Human-Powered Aircraft and ther optimization. In: human power (Tech. Rep. of IHPVA). Band 5, Nr. 2, 1986.
  • Peer Frank: human powered aircraft. In: technical soaring. Band 14, Nr. 2, S. 35–39.
  • P. Frank: The Design and Flight Trials of Velair. In: Human Powered Aircraft – The Way Ahead. Proceedings of the Human-powered Aircraft Group Half Day Conference. The Royal Aeronautical Society, London Januar 1989.
  • J. McIntyre: Constructing a Human-Powered Aircraft with Composite Materials. In: Human Powered Aircraft – The Way Ahead. Proceedings of the Human-powered Aircraft Group Half Day Conference. The Royal Aeronautical Society, London 24. Januar 1989.
  • P. Frank: Flight Testing Velair. In: Technology for Human Powered Aircraft. Proceedings of the Human-powered Aircraft Group Half Day Conference. The Royal Aeronautical Society, London 30. Januar 1991.
  • J. McIntyre: Design and Flight Testing of the Airglow HPA. In: Technology for Human Powered Aircraft. Proceedings of the Human-powered Aircraft Group Half Day Conference. The Royal Aeronautical Society, London 30. Januar 1991.
  • N. Weston: Some Preliminary Results from a Programme of Flight Research with a Low Reynolds Number Aircraft. In: The Royal Aeronautical Society Symposium on Human-Powered Flight. Januar 1996.
  • Morton Grosser: Gossamer Odyssey: The Triumph of Human-powered Flight. Zenith Press, 2004, ISBN 0-7603-2051-9.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ Hermann von Helmholtz: Über ein Theorem geometrisch ähnliche Bewegungen flüssiger Körper betreffend, nebst Anwendung auf das Problem, Luftballons zu lenken. In: Monatsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Jahrgang 1874. S. 509.
  2. ↑ Smithsonian National Air and Space Museum Washington: Zaschka Human-Power Aircraft (1934).
  3. ↑ Morton Grosser: Gossamer Odyssey. The Triumph of Human-powered Flight. Zenith Press, 2004, S. 14–15.
  4. ↑ a b Bruno Lange: Das Buch Der Deutschen Luftfahrttechnik. Verlag Dieter Hoffmann, Mainz 1970, S. 361.
  5. ↑ Der Deutsche Sportflieger. Leipzig. Nr. 10, Band 2, Oktober, 1935.
  6. ↑ Wie ein Fahrrad „Populäre Mechanik“, Dezember 1935 unten pg. 855
  7. ↑ Chris Roper B. Muskelunterstützte Flüge vor 1939. Human Powered Flying. Zugriff 2008-08-14. Archiviert vom Original am 3. März 2016; abgerufen am 14. August 2008.
  8. ↑ The Royal Aeronautical Society: Part 7 – Expansion aerosociety.com, siehe Abschnitt Man-powered flight.
  9. ↑ Celebrating 50 years of human-powered flight theguardian.com, 9. November 2011.
  10. ↑ Flying Bicycle aka SUMPAC Video von British Pathé, 1962 (1:20 Min.)
  11. ↑ Rochelt Musculair 2 deutsches-museum.de
  12. ↑ Peer Frank: Human powered flight with Velair. In: Technical Soaring, 1990 (Abstract, PDF).
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