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DLR-Tests bestätigen Otto Lilienthal als Ahnherrn aller Flieger

Donnerstag, 2. Juni 2016

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  • Simulation von Lilienthals Flug im Windkanal
    Simulation von Lilienthals Flug im Windkanal

    Bei Untersuchungen im Windkanal wurden verschiedenste Szenarien nachgestellt, insbesondere Lilienthals verhängnisvoller Flug vom Gollenberg am 9. August 1896.

    In der unteren linken Bildecke ist der Winkel zu sehen, in dem der Gleiter frontal zum Wind ausgerichtet ist. Die CP-Skala am rechten Bildrand beschreibt den Luftwiderstand.

  • Handarbeit wie vor 125 Jahren
    Handarbeit wie vor 125 Jahren

    Der Normalsegelapparat wird nach Originalbauplänen mit entsprechenden Materialien nachgebaut. In der Gleiter-Werkstatt des Otto-Lilienthal-Museums in Anklam bespannen Mitarbeiter des DLR und des Museums das Holzgerüst mit dem speziell nachempfundenen Stoff.

  • Strömungstest im Windkanal
    Strömungstest im Windkanal

    Bei Strömungstests innerhalb des DNW-Windkanals im niederländischen Marknesse muss sich Lilienthals Konstruktion beweisen.

  • Strömungsmessung im Windkanal
    Strömungsmessung im Windkanal

    Die Messdaten verschiedener Windwinkel werden auf ein 3D-Modell übertragen. Anhand dieser Daten bestätigt das DLR die Flugfähigkeit und Stabilität von Lilienthals Gleiter.

    In der unteren linken Bildecke ist der Winkel zu sehen, in dem der Gleiter frontal zum Wind ausgerichtet ist. Die CP-Skala am rechten Bildrand beschreibt den Luftwiderstand.

  • Lilienthals%2dGleiter als Highlight auf der ILA 2016
    Lilienthals-Gleiter als Highlight auf der ILA 2016

    Mitten im Geschehen der ILA 2016 schwebt der Nachbau des Lilienthal-Gleiters in einer gläsernen Kuppel. Zwischen modernsten Fluggeräten steht der Normalsegelapparat für den Pioniergeist und die Lilienthal-Polare die bis heute Bestand haben.

Er flog tausende Male bis zu 250 Meter bei 50 Kilometern pro Stunde: Der deutsche Flugpionier Otto Lilienthal gilt zu Recht als erster belegter Flieger der Menschheit. Sein tödlicher Absturz geht nicht auf einen Konstruktionsfehler, sondern wahrscheinlich auf einen Pilotenfehler  zurück. Das ist das Ergebnis der jetzt vorgestellten Untersuchungen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), das einen originalgetreuen Nachbau eines Lilienthal-Gleiters wissenschaftlich getestet hat.

Mit den Untersuchungen im Windkanal soll das Wirken des Luftfahrtpioniers Otto Lilienthal, der vor 125 Jahren als erster Mensch in einem Flugzeug geflogen ist, gewürdigt werden. In einem der größten und modernsten Windkanäle der Welt, dem DNW-LLF im niederländischen Emmeloord, wurde die aerodynamische Güte des nur 20 Kilogramm schweren Gleiters mit einer Spannweite von 6,70 Metern getestet. Im DLR Göttingen fanden Schwerpunktversuche statt, um die Manövrierfähigkeit zu bestimmen. Das DLR Braunschweig hat den Gleiter am Computer simuliert.


Download der Videodatei (FullHD, 735 MB)

Lilienthals Konstruktion war der Zeit weit voraus

Von den Ergebnissen waren die Forscher selbst überrascht. "Es ist erstaunlich, ein wie gutes Flugzeug Lilienthal vor über 100 Jahren ohne die modernen Mittel, die wir heute einsetzen können, gebaut hat", sagte DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke. "Ihm standen weder Windkanal noch Computersimulation zur Verfügung, aber er wusste, worauf es beim Fliegen ankommt", so Henke. Lilienthal hatte systematisch den  Vogelflug studiert und als erster die Vorteile eines gewölbten Flügels erkannt. Bis heute werden Flugzeuge nach von Lilienthal erkannten Kriterien  wie Luftwiderstand und Auftrieb bewertet. "Lilienthal war der erste Flugwissenschaftler, als dessen Erben wir uns sehen", so Henke. Außerdem war Lilienthal auch der erste Flugzeugfabrikant - das vom DLR nachgebaute Model ist das erste Serienflugzeug der Welt, der sogenannte Normalsegelapparat, und wurde mindestens neun Mal weltweit verkauft.

Prof. Andreas Dillmann, Leiter des DLR-Institutes für Aerodynamik und Strömungstechnik, der die wissenschaftliche Ausarbeitung vornahm, ist geradezu begeistert. "Die Ergebnisse unserer Untersuchungen haben Lehrbuchcharakter. Alles, was wir gemessen haben, passt hervorragend zu den historischen Angaben: wie weit er geflogen ist, wie schnell." 

So beträgt die ermittelte Gleitzahl 3,6. Dass bedeutet, dass ein Flugzeug aus einer bestimmten Starthöhe 3,6 mal so weit gleiten kann. "Das stimmt mit den historischen Angaben überein, dass Lilienthal vom 70 Meter hohen Gollenberg 250 Meter weit geflogen sei", sagte Dillmann.

"Es handelt sich um eine aerodynamisch absolut saubere Konstruktion, die in allen Flugbereichen eigenstabil war", so Dillmann. Eigenstabil nennen Luftfahrtingenieure das Verhalten von Flugzeugen, wenn sie sich von selbst bei einer Kursabweichung durch Wind oder Steuerfehler wieder ins aerodynamische Gleichgewicht bringen. Dies ist Voraussetzung für sicheres Fliegen. In dieser Hinsicht sei Lilienthals Konstruktion sogar dem Flugapparat der Brüder Wright voraus gewesen: "Der Wright-Flyer stellte sich bei Windkanaltests der Nasa als instabil bei allen Fluggeschwindigkeiten heraus", sagte der DLR-Forscher.

"Die Flugeigenschaften des Lilienthal-Gleiters gleichen denen eines typischen Schul-Segelflugzeuges der 20er und 30er Jahre - Konstruktionen, die Jahrzehnte nach Lilienthal flogen", so Dillmann.

Ungünstige Thermik wurde zum Verhängnis

Die Untersuchungen der Forscher zeigten aber auch, wo die Grenzen des Gleiters lagen. Er konnte nur bei bestimmten Bedingungen sicher geflogen werden. "Wenn die Nase des Gleiters zu hoch kommt,  bäumt er sich auf und wird unbeherrschbar." Genau das könnte bei Lilienthals tödlichem Absturz am 9. August 1896 bei Stölln am Gollenberg passiert sein. Von Lilienthals Absturz wird berichtet, dass sich sein Gleiter bei einem Sonnenbö genanntem Aufwind aufrichtete, in der Luft kurz stehenblieb und dann seitlich abstürzte. Der Flugpionier hatte nur begrenzte Möglichkeiten, den Gleiter durch Beinbewegungen zu steuern. "Lilienthals Gleiter konnte gut und sicher bei Windstille oder Gegenwind fliegen. Für andere Windverhältnisse wie der Thermik an seinem Absturztag reichte die Manövrierfähigkeit einfach nicht aus. Lilienthal hätte am Unglückstag nicht fliegen dürfen."

Die Leistungen Lilienthals wurden praktisch von allen nachfolgenden Pionieren der Luftfahrt anerkannt und aufgegriffen, wie Dr. Bernd Lukasch, Leiter des Otto-Lilienthal-Museums Anklam, das den Nachbau des Gleiters im Auftrag des DLR durchführte, mitteilte. "Der Franzose Ferdinand Ferber nannte schon 1905 das Jahr 1891 als das Jahr, in dem die Geschichte des Flugzeuges begann", so Lukasch. Und die Brüder Wright, denen 1903 der erste Motorflug gelang, bezeichneten Lilienthal als "ohne Zweifel größten unserer Vorgänger".

Hinweis an die Redaktionen:
Sendetaugliches TV-Footage kann beim DLR-Filmarchiv heruntergeladen werden und die Präsentation der Untersuchungsergebnisse finden Sie hier.

Zuletzt geändert am:
02.06.2016 15:44:04 Uhr

Kontakte

 

Prof. Dr. rer. nat. Dr.-Ing. habil Andreas Dillmann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Tel.: +49 551 709-2177

Fax: +49 551 709-2889
Dr. Bernd Lukasch
Otto-Lilienthal-Museum

Museumsleiter

Tel.: +49 3971 245500

Fax: +49 3971 245580
Jens Wucherpfennig
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Kommunikation, Göttingen, Bremen

Tel.: +49 551 709-2108

Fax: +49 551 709-12108