Im Folgenden werden abgeschlossene Forschungs und Projektarbeiten aus der Geschichte der FTAG vorgestellt.
Projekt E14
Bereits in den frühen 80er Jahren aus der Taufe gehoben, hat das Projekt E14 in der FTAG seinen 20. Geburtstag schon lange überlebt. In Anbetracht dieser langen Bauzeit stellte sich die Frage, ob eine Fortsetzung des Projekts überhaupt noch einen Sinn ergibt. Mehrere Generationen von Projektleitern und Beteiligten waren an der E14 tätig, was auch in zunehmendem Maße Probleme mit der Kontinuität der Entwicklung ergab. Schweren Herzens wurde deswegen im Jahr 2011 der Entschluss gefasst das Projekt innerhalb der FTAG nicht weiter zu betreiben. Karl Pfister, der die E14 seinerzeit aus der Taufe gehoben hatte, fand sich bereit das Projekt in seiner Werkstatt in Kanada weiter zu bauen. Im Folgenden soll ein kurzer Überblick über die Zielsetzung des Projekts gegeben werden, gefolgt von einer Darstellung des letzten Stands und der weiteren Planung.
Zielsetzung
Grundlage des Entwurfs ist das Ziel, ein stark optimiertes Flugzeug der Standardklasse zu schaffen. Beschränkt auf 15m Spannweite und ein starres Tragflügelprofil ohne Wölbklappen, stellt die Standardklasse die in hohem Maße alltags- und vereinstaugliche Kategorie der „Brot und Butter“ Flugzeuge dar, die in den Vereinen für Schulung und Leistungsflug eingesetzt werden. Von Seiten der Industrie geht die Entwicklung in dieser Klasse seit mehreren Jahren hin zu immer größeren möglichen Flächenbelastungen, vor allem durch immer größere Ballasttanks in den Flügeln. Die Entwicklung auf der aerodynamischen Seite scheint hingegen seit einigen Jahren eher zu stagnieren, mit der neuesten Generation von Starrflügelprofilen sieht zum Beispiel Loek Boermanns von der TU Delft bereits einen sehr hohen Optimierungsstand erreicht. Weitere Verbesserungen werden in Zukunft im mitteleuropäischen Raum mit dem von der Industrie eingeschlagenen Weg der weiteren Steigerung der Reisegeschwindigkeit über höhere Flächenbelastungen nur noch in vergleichsweise kleinen Schritten möglich sein.
Der Entwurf der E14 geht einen anderen Weg: Es soll ein Flugzeug entstehen, das besonders in den in Mitteleuropa leider häufigen – Wetterlagen mit mäßigen Steigwerten, und entsprechend angebrachten niedrigen Flächenbelastungen gute Leistungen zeigen soll. Deswegen wird, unter konsequenter Ausnutzung des hervorragenden Leichtbaupotentials des Werkstoffs Kohlefaser, ein extrem niedriges Leergewicht des Flugzeugs von nur 130kg angestrebt. Zusammen mit einer sehr kleinen Flügelfläche, soll damit durch große Wassertanks in den Flügeln eine Variation der Flächenbelastung von einem sehr niedrigen bis zu einem sehr hohen Wert ermöglicht werden. Damit soll eine bestmögliche Anpassung der Flugzeugcharakteristik an das bestehende Wetter ermöglicht werden. Sehr gute Kreisflugeigenschaften sollen durch die Flügelgeometrie und große Ruderflächen erreicht werden. Ein insgesamt sehr schlanker, im Bereich des Flügel-Rumpf Übergangs hinter dem Cockpit stark eingeschnürter Rumpf soll durch Verminderung der Stirnfläche und der umströmten Oberfläche zur Reduktion des schädlichen Widerstands beitragen.
So entstand eine Auslegung die durch den extremen Leichtbau einen hohen Bauaufwand bedingt. Damit ist der Entwurf für eine industrielle Fertigung wenig geeignet, sondern für die Umsetzung in einer akademischen Fliegergruppe prädestiniert. Der Entwurf zielt auf ein Flugzeug hin, das sich in seinem Konzept deutlich von allen derzeit am Markt befindlichen Flugzeugen der Standardklasse abhebt, und das wertvolle Erkenntnisse über die optimale Flugzeugauslegung besonders für mitteleuropäische Wetterlagen erbringen kann. Das Konzept hat damit trotz seines Alters wenig von seiner Aktualität eingebüßt, und steht im Einklang mit der Philosophie dass die Projekte der – im Rahmen der Idaflieg organisierten – akademischen Fliegergruppen die besonderen Möglichkeiten des studentischen Flugzeugbaus nutzen sollten, um industriell so nicht umsetzbare Projekte und Innovationen treiben zu können.
Technische Daten der E14:
Spannweite: | 15m | Flügelfläche: | 8,5m² | |
Leermasse: | 130kg | Höchstmasse: | 350kg | |
Wasserballast: | 150kg | Flächenbelastung: | 23,5-41kg/m² | |
Profil: | FX61-184 | Streckung: | 26,3 | |
Rumpflänge: | 6,7m | Rumpfhöhe: | 0,68m | |
Rumpfbreite: | 0,58m | Gleitzahl: | > 40 | |
Vmin: | 65km/h | Vmax: | 280km/h |
Stand der Dinge
Nachdem in den Jahren ab 2005 eine gewisse Stagnation im Baufortschritt zu verzeichnen war, wurde ein Neuanfang mit einer neuen Mannschaft versucht. Da sich nach den vielen Jahren die Frage nach dem Sinn einer Fortsetzung des Projekts stellte, wurde von den Beteiligten beschlossen dass bis zum Frühjahr 2010 ein deutlicher Fortschritt im Bau sichtbar werden muss. Die Arbeiten konzentrierten sich dabei besonders auf den Einbau der Steuerung in den Rumpf, was durch die sehr beengten Platzverhältnisse große Probleme bereitete. Als vorläufiges Ziel wurde die Fertigstellung eines Funktionsmodells der rumpfseitigen Steuerung anvisiert, so dass mit dem Bau der fliegenden Teile fortgefahren werden kann. Trotz großen persönlichen Einsatzes einiger weniger konnte das so gesteckte Ziel nicht erreicht werden. Auch durch die gestrafften Studiengänge fanden sich immer weniger Studenten bereit, einen Großteil ihrer knappen Freizeit in das Projekt zu investieren. Deswegen wurden im Sommer 2011 die Arbeiten am Projekt eingestellt, und die Suche nach einer sinnvollen Lösung für den Fortgang des Projekts begann.
Zu diesem Zeitpunkt waren bereits die Leitwerksteile (Seiten- und Höhenleitwerk), der Rumpfrohbau mit Kabinenhaube und den Rumpf-Flügel Übergängen, sowie das Fahrwerk fertiggestellt. Die noch fehlenden Baugruppen sind die Flügel, der Ausfahrmechanismus des Fahrwerks, Teile der rumpfseitigen Steuerung sowie die Beschläge der Höhenleitwerkslagerung. Alles in allem zwar ein überschaubarer Umfang, trotzdem war unter den gegebenen Umständen eine Fertigstellung bei der FTAG nicht mehr absehbar.
Ausblick
An den Beschluss zur Einstellung des Projekts war die Bedingung geknüpft nach Möglichkeiten für eine sinnvolle Fortsetzung des Vorhabens zu suchen. Deswegen wurden die Fühler zu Karl Pfister ausgestreckt, der das Projekt in den 80er Jahren begründet hatte. Er besitzt in Kanada eine geräumige Werkstatt, und erklärte sich zusammen mit seinem Sohn Marc bereit das Projekt fortzuführen.
Die FTAG ist sehr froh, dass die E14 so doch noch zu einem erfolgreichen Abschluss kommen kann. Diese Aussicht wirft ein etwas versöhnlicheres Licht auf das Ende des Projekts bei der FTAG, in dem sich viele Beteiligte intensiv engagiert haben. Im Lauf der Jahre konnten viele Studenten unschätzbar wertvolle Erfahrungen sowohl praktischer als auch theoretischer Natur im Flugzeugbau sammeln. Besonders zu den im Maschinenbau immer noch exotischen Faserverbundwerkstoffen konnte hier Wissen erworben werden, das kaum auf anderem Wege zu erlangen ist. Trotz des fortgeschrittenen Alters des Entwurfs ist eine Fertigstellung sowohl wegen des immer noch interessanten Konzepts als auch wegen der zu erwartenden guten Flugeigenschaften und Leistungen absolut lohnenswert. Die FTAG wünscht Karl und Marc Pfister viel Erfolg bei der Fortführung, und hofft dass sich die E14 bald in den kanadischen Himmel erheben wird.
Projekt E13
Start des Projektes erfolgte Mitte der 70er Jahre. Der Besitz eines 8-Zylinder-Dieselmotors samt einer Hinterachse animierte uns dazu, mit dem Bau einer neuen Winde zu beginnen. Projektiert wurde eine Doppeltrommelwinde mit großen Stahltrommeln passend auf einen 7,5t-LKW. Alle Windenaggregate sollten gut zugänglich sein. Eine komfortable, gut zugängliche Führerkabine und eine einfache und sichere Bedienung der Winde waren Sollbedingungen.
In der Folgejahren nahm der Aufbau stetig Kontur an: Rahmengestell, Hinterachse, Trommeln, Klappdeckel seitlich, Klappdeckel oben, Kühlerverkleidung vorne, Azimutrollen, Kappvorrichtung, Kraftstofftank, Batterie. Ein LKW wurde beschafft und der Aufbau auf dem LKW- Fahrgestell zusammenmontiert. Pneumatik und Elektronik wurde endgültig eingebaut, Funktionstests durchgeführt, Schrauben nachgezogen, Grundanstrich mit dem Deckanstrich versehen, Seile aufgezogen, Bedienungsanleitung geschrieben, Zulassung und Prüfung beantragt.
Im September 1988 war es soweit, die Winde konnte nach Grabenstetten überführt werden und einige Wochen später die Abnahme erfolgen. Nachfolgend ein paar Eckdaten der E13:
- Motor: 8-Zylinder
- Daimler-Benz Dieselmotor OM402
- Leistung: 188 KW bei 2.500 U/min
- Drehmoment: 830 Nm
- Trommeldurchmesser: 1,25 m Max.
- Trommeldrehzahl: 450 U/min
- Elektropneumatische Trommelsteuerung
- Trägerfahrzeug: Daimler-Benz Typ 709
- Gesamtgewicht: 6.790 kg
In den nunmehr über zwanzig Jahren Windenbetrieb mit mehr als 14.000 Starts hat sich die Winde bestens bewährt. Sie lässt sich durch den hohen Sicherheitsstandard problemlos bedienen. Bleibt zu hoffen, dass sie noch recht lange ihren Dienst tut.
- E13 Seitenansicht
- Sicht des Windenfahrers
- Seileinzugsvorrichtung
Projekt E12
Lizenzbau eines Einsitzersegelflugzeugs in gemischtbauweise vom Typ Ka8. Dieses Flugzeug wurde bis vor wenigen Jahren in der Schulung eingesetzt.
Projekt E11
Doppelsitzersegelflugzeug zur Untersuchung von extremer Vorpfeilung an den Tragflächen. Nachfolgend ein paar Eckdaten der Konstruktion:
- Spannweite: 12,5m
- Rumpflänge: 7,33m
- Rumpfhöhe: 1,45m
- Rumpfbreite: 0,65m
- Tragflügel mit Querruder: 20m²
- Höhenleitwerk: 2,78m²
- Seitenleitwerk: 1,8m²
- Rüstgewicht: 300kg
- Zuladung: 100kg Fluggewicht: 420kg
- Gleitzahl: 1:22
- Sinkgeschwindigkeit: 1m/s
- Flächenbelastung: 21kg/m²
- E11 beim Aufbau
- E11 frontal
- E11 am Start
Projekt E10
Hochdecker ähnlich dem „Fieseler Storch“ mit festem Vorflügel und mit VW-Motor ausgerüstet.
Projekt E9
Motorflugzeug auf Basis der E8 als Eindecker mit großen Klappen und Vorflügeln für extreme Langsamflugeigenschaften. Der Bau wurde durch Kriegseinflüsse abgebrochen.
Projekt E8
Vollkunstflugtaugliches Motorleichtflugzeug mit 26kW Motor. Unverspannter Doppeldecker mit automatischer Verstellschraube mit 3.80m Durchmesser und einer Drehzahl von 800 1/min. Geplanter Einsatz als Platzübungsflugzeug und Schleppflugzeug. Die Ausführung der Konstruktion wurde vom Reichsluftfahrtministerium nicht genehmigt.
Projekt E7
Verleimungsauftrag des Reichsluftfahrtministeriums zusammen mit den Schwestergruppen an der TH-Darmstadt und an der TH-Stuttgart. Hunderte von Versuchen in Metall-, Schaumstoff- und Kunststoffverleimungen für Rumpf- und Flügelschalen wurden durchgeführt, als Vorarbeiten zur Serienfertigung von Großflugzeugen, wie sie erst 1952 wieder in den USA und Großbritannien eingesetzt wurden.
Projekt E6
Eine Weiterentwicklung des Projektes E5 und Transportwagen für die E3.
Projekt E5
Neuartiger geschlossener Transportwagen in Stromlinienform für Segelflugzeuge. Abnehmbare Gesamthaube, geringes Gewicht, geringe Breite und Tiefe und tiefere Schwerpunktlage erleichterten den Umgang mit diesem Transportwagen erheblich. Nach Lizenzvergabe wurden etwa 800 Stück gebaut.
Projekt E4
Verbesserte Version der E3 mit leistungsfähigerem Profil, schmälerem Rumpf und neuartiger Biege-Torsion-Konstruktion in aufgelöster Holzschale und aufgeleimter Metallhaut. Konstruktion, Berechnung und Versuche waren weitgehend abgeschlossen, als die Arbeiten durch den Ausbruch des Krieges beendet werden mussten.
Projekt E3
Doppelsitzerhochleistungssegelflugzeug mit Schnellflugprofil, UKW-Sende und Empfangsanlage und gestaffelter Sitzanordnung. Die E3 war damals das leichteste Flugzeug seiner Klasse (90kg leichter, als das leichteste Konkurrenzflugzeug). Die Hauptbeschläge waren erstmals in der Geschichte des Segelflugzeugbaus geleimt und zahlreiche Versuche ergaben eine Bruchlast von 145000N.
Die E3 stellte im Rhönwettbewerb 1938 einen neuen Weltrekord von 8000m auf.
Nachfolgend ein paar Eckdaten der Konstruktion:
- Spannweite: 21.2m
- Länge: 7.3m
- Höhe: 1.6m
- Pfeilform: 0 Grad
- V-Form: 4 Grad
- Gleitzahl: 1:27
- Sinkgeschw: 0.60m/s
- Leergewicht: 230kg
- Fluggewicht: 350kg
- Zulassung für: Windenschlepp, Flugzeugschlepp, Kunstflug
- Projekt E3
Projekt E2
Aerodynamisch überarbeitete „MINIMOA“. Der Auftriebsbeiwert wurde um 45% gesteigert, wodurch die Wendigkeit verbessert, das Überziehverhalten jedoch etwas verschlechtert wurde.
Projekt E1
Entenflugzeug mit Motorradmotor. Grundgedanke des Entwurfs war ein möglichst narrensicheres und einfach zu handhabendes Flugzeug. Konstruktion und Berechnung waren abgeschlossen, das Flugzeug wurde jedoch, wegen Verschärfung der Bauvorschriften, nie gebaut.