Fliegen mit Muskelkraft

Alter: 53, Doktor der Aeronautik.
Präsident der AeroVironment, Inc., eine Firma, die auf Forschung, Dienstleistungen und Produkte auf dem Sektor der Umwelt und der Energie spezialisiert ist.

Pilot: Segelflug, ein- und mehrmotorige Kleinflugzeuge, Blindfluglizenz, Hängegleiter, Muskelkraft-Flugzeuge. Fliegt für das Geschäft, zum Vergnügen und in Wettbewerben. Seit einiger Zeit hindert ihn Zeitmangel am Fliegen.

Segelflugweltmeister 1956.

Erfinder des «MacCready Speedring», Segelfluginstrument zur Ermittlung der gün-

stigsten Fluggeschwindigkeit in Abwindzonen.

War in der Mitte der sechziger Jahre dabei, als Richard Miller, ein Journalist, mit seinem «Bambus Schmetterling» die ersten Rogallo-Flüge machte.

Stellte im Jahre 1974 Taras Kiceniuk einem Mittelschüler, seinen Computer zur Verfügung, um das Profil des Icarus V zu entwickeln.

Hat drei Söhne: Parker (19), Tyler (17) und Marshall (11). Parker und Tyler fliegen seit sieben Jahren Hängegleiter.

Hat kürzlich ein Windkanalprogramm zur Erforschung der Stabilitätseigenschaften verschiedener Rogallo-Typ-Hängegleiter vorgeschlagen. Das Programm wird im Verlauf dieses Jahres an der Stanford-Universität in San Francisco durchgeführt. Die NASA finanziert es und stellt ihre Einrichtungen zur Verfügung. Paul MacCready ist Mitglied des beratenden Ausschusses.

Entschloss sich im Juli 1976, den Kremer-Preis anzugehen. Seine Idee war, die
Spannweite eines Hängegleiters auf das Dreifache zu erhöhen und das Gewicht beizubehalten. Ein Jahr später, am 23. August 1977, gewann er den Preis von 50000 Pfund Sterling mit einem Flugzeug, dem «Gossamer Condor», der eine etwas verbesserte Ausführung der ursprünglichen Idee darstellte.

Arbeitet gegenwärtig an einer abermals verbesserten Version, dem «Gossamer Albatross», um einen neuen, noch höher dotierten Kremer-Preis für die Traversierung des Ärmelkanals zu gewinnen.

Der Versuch soll im Frühjahr stattfinden. Der Projektleiter ist Stirling Stoll, einer der
weltbesten Deltapiloten und Mitarbeiter von Seagull Aircraft.

Autor verschiedener Artikel über Turbulenz und Sicherheit, Aerodynamik und die aerodynamische Leistungsfähigkeit von Vögeln, erschienen 76/77 in «Hang Gliding».

F: Welches sind die wichtigsten Verbesserungen des Albatross über den Condor?

A: Die Proportionen sind dieselben, ebenfalls das Steuersystem, weil wir gefunden haben, dass es gut funktioniert. Die Profilschne ist kürzer um ein Drittel und alles ist strömungsgünstiger. Flügel und Stabilisator sind sorgfältiger gebaut, mehr wie bei einem Segelflugzeug, nicht so zerknittert und mit Falten. Die ganze Struktur ist besser, leichter und widerstandsfähiger. Somit lässt sich der Albatross mit kleinerem Kraftaufwand fliegen.

F: Trotz der kleineren Flügelfläche?

A: Weil wir den Flügel besser bauen, arbeitet er auch besser und ergibt höhere Auftriebskoeffizienten. Der Wirkungsgrad des alten Flügels war nicht sehr gut, weil er ein bisschen schludrig gebaut war.

F: Warum ist der Flügel gepfeilt?

A: Der Hauptgrund war die Plazierung des Schwerpunktes. Wenn wir keine Pfeilung hätten, so wie das Gerüst konzipiert ist, mit dem senkrechten Träger durch den Anschlusspunkt der Holme, wäre der Schwerpunkt zu weit hinten. Das einfachste, um den Schwerpunkt einzupassen, war, die Flügel zu pfeilen. Die Pfeilung nützt vielleicht auch der Stabilität. Ob sie aerodynamische Vorteile hat, haben wir nicht untersucht.

F: Möchten Sie etwas über das Flügelprofil sagen. Wäre es nicht ein gutes Profil für einen Hängegleiter?

A: Das Profil scheint gut zu funktionieren. Wir verwenden es für den Flügel, den Stabilisator und für den Propeller, die alle auf ungefähr derselben Reynolds-Zahl arbeiten. Wir haben es nie gründlich getestet. Mein Mitarbeiter, Dr. Lissaman, hat es entworfen und als wir es einbauten, waren wir zufrieden. Wir hatten zuvor eine Reihe anderer Profile ausprobiert, die alle nicht so gut waren.
Ob es für einen Hängegleiter gut ist, kann ich nicht sagen. Wahrscheinlich wäre es ziemlich gut, aber ich kann es nicht garantieren. Man kann ein Profil im Hinblick auf ganz bestimmte Anwendungen entwerfen. Wenn nun einer einen Hängegleiter bauen will, muss er sich zuerst überlegen, welche Eigenschaften sein Flugzeug haben soll. Dann kann er ein Profil entwickeln, das seinen Anforderungen am besten genügt.

F: Haben Sie Ihr Profil so berechnet, dass es das grösstmögliche Auftriebs/Widerstandsverhältnis bei der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit ergibt?

A: Die Entwicklungsmethoden sind nicht so raffiniert. Wir haben auf einen hohen Auftriebskoeffizienten vor dem Strömungsabriss abgezielt, ferner auf ein möglichst kleines Instabilitätsmoment, kleine Widerstandswerte über einen weiten Anstellwinkelbereich und auf Unempfindlichkeit gegen Ungenauigkeiten beim Bau.

F: Haben Sie im Sinn, Ihr Profil zu veröffentlichen?

A: Das tun wir bereits. Wir verkaufen den Plan des Gossamer Condor für 75 Dollar: 60 Seiten, Text und Bilder und 12 Zeichnungen, inklusive Profil. Jenen, die sich nur für das Profil interessieren, geben wir das Pro-
fil auch einzeln ab, Zeichnung und Koordinaten.
(Sich wenden an: AeroVironment, Inc. – 145 Vista Avenue – Pasadena, Ca. 91107).

F: Haben Sie ein berufliches Interesse an Muskelkraft-Flugzeugen, oder handelt es sich um ein Freizeitvergnügen?

A: Ich fand den Preis von 50 000 Pfund sehr stimulierend. Es machte den Eindruck, dass man ihn ohne grossen Aufwand gewinnen könnte und man einen hübschen Gewinn erzielen könnte. Mit der Zeit interessierte uns das Projekt wirklich in zunehmendem Masse, während es sich immer deutlicher erwies, dass der Aufwand doch grösser als erwartet war, und finanziell nicht viel herauschauenwürde. In diesem Zeitpunkt war aber das Projekt bereits zu einem faszinierenden Hobby geworden.

F: Was glauben Sie, ist die Bedeutung Ihrer Muskelkraft-Flugzeuge aus der Sicht der
Flugzeugtechnologie ganz im allgemeinen?

A: Ich vermute, dass man in Zukunft auf dem Gebiet der Ultraleicht-Flugzeuge den aerodynamischen Aspekten vermehrte Aufmerksamkeit widmen wird. Hängegleiter, ohne oder mit Motor, kann man sicher noch wesentlich verbessern. Ich glaube jedoch nicht, dass irgendwelche Konstruktionsmerkmale unserer Flugzeuge auf zukünftige Gebrauchsflugzeuge übertragbar sind. Das einzig wirklich Neue bei uns ist die Verbindung des neigbaren Stabilisators und des verwindbaren Flügels. Aber im Grunde genommen machen es die Vögel schon seit 100 Millionen Jahren so. So neu ist das System denn doch auch wieder nicht. Überdies eignet es sich wohl auch für Gebrauchsflugzeuge nicht. Kurz, ich glaube nicht, dass wir im Begriff sind, einen Beitrag an die herkömmliche Luftfahrt zu leisten.

F: Irgendwie hängen Ihre Flugzeuge mit den Rogallos zusammen. Wie ist das genau?

A: Wenn ich mich seinerzeit nicht so sehr für die Deltas interessiert hätte, wäre der Gossamer Condor überhaupt nie zustande gekommen. Damals verbrachte ich manches Wochenende mit meinen Kindern, und zusammen haben wir Rogallos gebaut. Auf diese Weise gewann ich Kenntnisse über die Bauweise von Rogallos, die mich übrigens durch ihre Einfachheit beeindruckten. So haben die Deltas dann einige Entwicklungskonzepte an den Condor beigetragen. Genau gesagt war der Condor das Resultat von rechnerischen Studien, die ich gemacht hatte, um Delta-Drachen, Vögel und Segelflugzeuge miteinander zu vergleichen, im Hinblick auf Fluggeschwindigkeit und die Energie, die erforderlich ist, um einen Zustand des Schwebeflugs zu erhalten.

F: Also haben die Rogallo-Hängegleiter auf Sie als Inspirationsquelle gewirkt?

A: Ja. Sie waren eine Komponente. Nicht die einzige. Es gab noch andere.

F: Immerhin finde ich es bemerkenswert, dass sich ein eminenter Spezialist wie Sie von einer Seite beeinflussen lässt, wo sich vornehmlich blutige Laien abrackern, ohne Kenntnisse, ohne Erfahrung. Die typische
Haltung weniger eminenter Spezialisten diesen Bemühungen gegenüber war Skeptizismus, wenn nicht gar Feindseligkeit.

A: Nun, ich bin auch ein Laie, wenn es sich darum handelt, ein Flugzeug zu bauen. Obwohl ich einen Doktortitel in Aeronautik habe, habe ich Aviatik nie beruflich betrieben, sondern lediglich als Freizeitbeschäftigung. Und die hat sich überdies im Fliegen von Flugzeugen erschöpft. In der Sparte des Flugzeugbaues bin ich ein Anfänger. Jedoch war das vielleicht gerade ein wichtiger Faktor in der Entwicklung des Gossamer Condor. Hätte ich mehr Erfahrung gehabt, wären meine Ideen mehr konventionellen Linien gefolgt, wie die Ideen der andern Kremer-Preis-Konkurrenten vor mir. Der Umstand, dass ich keine Erfahrung hatte, zwang mich, die ganze Sache gründlich zu überdenken, einen korrekten Ausgangspunkt zu definieren und dann, als ein Element nach dem andern Gestalt annahm, immer das zu tun, was am einfachsten schien, ohne mich darum zu kümmern, wie andere es vor mir gemacht hatten.

F: Ein bemerkenswerter Gedanke. Erfahrungsmangel als Vorteil in der Forschung.

A: Ja, genau so kann es sich auswirken.

F: Sehen Sie eine wissenschaftliche Bedeutung in den modernen Rogallo-Typ-Hängegleitern?

A: Es hat mich überrascht, genauso wie eine Menge anderer Leute aus der Fliegerei, dass dieser Flugzeugtyp eine so beachtliche Stufe der Leistungsfähigkeit und Steuerbarkeit erreicht hat. Ich hätte nicht geglaubt, dass er jemals so gut funktionieren würde, wie er das heute tut. Und der Grund dazu liegt darin, dass so viele geniale, hart arbeitende Leute sich um seine Entwicklung bemüht haben, eine enorme Entwicklungsarbeit geleistet haben, auf die mühsame Weise sozusagen, durch «Schneidern und Probieren». Ich glaube allerdings, dass der Rogalloflügel gewissermassen in einer Sackgasse steckt. Man kann ihn nicht mehr viel weiter entwickeln. Ich sehe voraus, dass die aufregendsten Impulse in den nächsten fünf Jahren aus der Richtung der aerodynamischen Steuerung kommen werden, nicht nur für starre Geräte, sondern auch für flexible. Wir werden positive Steuerungen um drei Achsen haben. Viele Delta-Enthusiasten sind emotionell dagegen. Sie ziehen die Freiheit und Unkompliziertheit der gegenwärtigen Geräte vor, die ihnen das Gefühl des unmittelbaren Kontaktes mit der Luft vermitteln. Hätten sie aber nur einmal Gelegenheit, in einem Flugzeug zu fliegen mit positiver Dreiachsensteuerung, mit gleich guten oder besseren Langsamflug-Eigenschaften, und darin sitzend, anstatt darunter hängend, würden sie sehr bald finden, dass sie sich ebenso verbunden mit der Luft fühlten, wenn nicht sogar noch mehr. Ich kann mich erinnern an ein Segelflugzeug mit offenem Cockpit, welches langsam fliegen konnte, 45 km/h. Jenes Flugzeug war genauso aufregend wie ein Deltaflügel. Ich fühlte mich mit der Luft so sehr verbunden, wie das überhaupt nur möglich ist.

F: Ist Ihrer Meinung nach mangelhafte Stabilität eine inhärente Eigenschaft der Rogallos?

A: Nein. Man kann das Problem sicher lösen. Ich bin aber nicht sicher, ob man es auf einfache Art lösen kann. Jedesmal, wenn man über ein Problem stolpert, muss man eine Lösung finden, die sich meistens im Sinne von erhöhter Komplexität auswirkt, so dass man zum Schluss etwas hat, das perfekt funktioniert, aber so kompliziert ist, dass sein ursprünglicher Reiz verlorengegangen ist.

F: Dann wird der Rogallo-Hängegleiter vielleicht mit der Zeit verschwinden?

A: Das ist schwer vorauszusagen. Es ist eben schwierig, einen flexiblen Flügel ebenso leistungsfähig zu machen wie einen starren. Die genaue Form der ersten 20 cm des Profils von der Eintrittskante aus gemessen ist ausserordentlich wichtig für ein günstiges Auftriebs/Widerstands-Verhältnis. Nun ist das runde Flügelrohr eines Rogallos nicht gerade eine gut geformte Eintrittskante. Man müsste also einmal diese Kontur verbessern, um ein günstigeres Profil zu kriegen. Dann müsste man mehr Segellatten vorsehen. Das ist sicher möglich. Aber ich zweifle, ob es klug sei, einen Rogallo mit Mühe und Not starr zu machen, der ja dadurch sehr viel komplizierter würde. Viel logischer wäre es, als Ausgangspunkt eine Struktur zu wählen, die den Anforderungen in aerodynamischer und elastischer Hinsicht am besten genügt.

F: Im Gespräch mit einer Anzahl amerikanischer Hängegleiterspezialisten habe ich festgestellt, dass diese ihre Geräte nicht mehr allein nach dem Gesichtspunkt der aerodynamischen Leistung bewerten, sondern der «effektiven Leistung». Unter «effektiver Leistung» verstehen sie die Fähigkeit eines Gleiters, oben zu bleiben. Die meisten Flüge mit diesen Apparaten finden unter Bedingungen statt, wo gute Steuerbarkeit, schnelle Reaktion auf Steuerbewegungen, sich entscheidender auf die Flugdauer auswirkt als eine etwas bessere Sinkgeschwindigkeit. Die Bemühungen der letzten zwei Jahre haben denn auch darauf hingezielt, die Steuerbarkeit zu verbessern, und bemerkenswerte Resultate sind erzielt worden, oft ein klein wenig auf Kosten der aerodynamischen Leistung. Glauben Sie nicht, man vernachlässige wichtige Faktoren, wenn man sich einzig und allein auf die aerodynamische Leistungsfähigkeit konzentriert?

A: Einverstanden. Aber mit diesen flexiblen Flügeln ist es eben so – was Sie sagen bestätigt es –, dass die Steuerbarkeit auf Kosten der Leistung geht. In Wirklichkeit herrscht da ein ewiger Kompromiss. Man versucht, ein Maximum an Leistung zu erzielen und trotzdem noch akzeptable Steuerbarkeit und Stabilität zu haben. Das Resultat davon ist, dass man sich immer in der Nähe der Gefahrengrenze bewegen muss. Mit einem starren Flügel kann man die Leistungsfähigkeit noch wesentlich steigern, unter Beibehaltung von perfekter Steuerbarkeit. Das führt uns zurück zur Philosophie, dass es gut ist, einen Flügel zu haben, der die Arbeit eines Flügels tut, einen Schwanz, der die Arbeit eines Schwanzes tut und einen Rumpf, der die Arbeit eines Rumpfes tut. Beginnt man, Funktionen zu vermischen, muss man sich nicht wundern, wenn die Leistung sinkt. Man gewinnt Einfachheit, aber die Resultate sind weniger gut.

F: Was, glauben Sie, wird der Einfluss der Hängegleiterfliegerei auf die Luftfahrt sein?

A: Ich sehe der zukünftigen Ultraleicht-Fliegerei mit Enthusiasmus entgegen. Ich rechne mit der Entwicklung eines riesigen Sektors, der sichere, billige und amüsante Flugzeuge produzieren wird. Das ist ein sehr fruchtbares Feld, welches die gegenwärtige Privatfliegerei in den nächsten fünf Jahren zahlenmässig sehr wohl überflügeln mag. Wir haben zur Zeit noch keine brauchbaren Vehikel. Ich denke, dass eine engere Zusammenarbeit zwischen brillanten Aerodynamikern und erfinderischen Hängegleiterleuten brauchbare Ultraleicht-Flugzeuge hervorbringen könnte.

F: Sehen Sie eine Zukunft für motorisierte Hängegleiter?

A: Ja, aber nicht diese schweren Motoren. Gegenwärtig sind die Gleiter noch zu leistungsschwach und auch zu schwer, so dass sie einen grossen Motor benötigen, der das Übergewicht noch vergrössert und der einen Riesenlärm und Vibrationen verursacht. Man müsste zuallererst einen Gleiter mit besseren aerodynamischen Leistungen und noch weniger Gewicht entwickeln. Dann würde ein kleiner Motor genügen, und das Ganze wäre nicht schwerer als die heute üblichen Geräte ohne Motor.

F: Die Ultraleichten werden noch leichter?

A: Ja. Leichter und weniger PS. Es ist möglich, einen Hängegleiter zu entwickeln mit einer Sinkgeschwindigkeit von 50 cm/sek. Es würde dann ein ganz kleiner Motor für den Steigflug genügen.

F: An welche Gewichte denken Sie?

A: Um die 20 kg. Vielleicht darunter, mit Motor und allem.

F: Ich habe gehört, dass Sie an einem Forschungsprogramm der Stanford-Universität beteiligt sind.

A: Ich habe geholfen, es anzuregen, und ich bin Mitglied des beratenden Ausschusses.

F: Was ist das Ziel des Programms?

A: Ein besseres Verständnis der Stabilitätsverhältnisse und der Steuerung an Hängegleitern.

F: Sie möchten professionelle und akademische Aerodynamiker an der Sache interessieren?

Als am 23. August 1977 in Shafter Airport in Kalifornien Bryan Allen mit dem «Gossamer Condor», einer Konstruktion des bekannten Segelfliegers Paul MacCready, die Bedingungen zur Erlangung des Kremer-Preises erfüllt hatte, war die Geschichte des Muskelkraftfluges in ein neues Stadium getreten. Dieser Preis war seit achtzehn Jahren ausgeschrieben. Er war inzwischen auf 50000 Pfund Sterling erhöht worden und verlangte einen Start ohne jede Hilfe von aussen, einen Flug in drei Metern Höhe in Achterform.

Das Flugzeug startete um 7.30 Uhr abends und landete 7 Minuten 27,5 Sekunden später. Der Flug hatte 6 Minuten 22,5 Sekunden gedauert, wobei der offizielle Kurs, eine Acht um zwei 800 m ( $rac{1}{2}$ Meile) entfernte Pylonen in 3,0 m (10 ft) Höhe am Anfang und am Ziel geflogen wurde. Die Fluggeschwindigkeit war zwischen 16 und 18 km/h. Der gesamte Flugweg von Start zur Landung war 2,17 km, von denen 1,85 km auf den verlangten Kurs entfielen.

Paul MacCready erhielt am 30. September den Preis zugesprochen.

A: Genau. Als die Hängegleiterfliegerei anfangs der siebziger Jahre begann, gab es eine Menge Leute, hauptsächlich unter den Segelfliegern, die für die Rogallo-Drachen nur Verachtung übrig hatten. Es dauerte eine Weile, bis dieser Flugzeugtyp genügend Respektabilität gewonnen hatte, dass professionelle Leute begannen, sich dafür zu interessieren. Jetzt ist das Feld offen, wo sich die Kenntnisse der etablierten Aviatik mit der Erfindungskraft und Vitalität der Hängegleiterkreise verbinden können.

Immer wenn etwas Neues beginnt, hat es Leute, die sich dagegen wehren. Der Pionier muss diese negativen Einflüsse einfach ignorieren. Anderseits muss er versuchen, von bestehenden Kenntnissen zu profitieren.

F: Glauben Sie, dass die FAA (Luftfahrt-Verwaltung) sich richtig verhält?

A: Ja.

F: Sie halten es also für richtig, dass sie sich nicht mit den Hängegleitern befasst?

*Bill Watson hält ein unverkleidetes Flügelteil. Dieses besteht aus handgefertigten Graphitrohren, Rippen aus GFK-Schaum mit Diagonalauskreuzung. Die sichtbaren Drähte sind aus Kevlar.*

A: Sie versucht nicht, zu helfen und zu fördern. Aber sie verfolgt die Geschehnisse und gibt den Bemühungen im übrigen eine faire und vernünftige Marge der Aktionsfreiheit.

Wie das weitergehen wird, kann ich natürlich nicht wissen. Aber ich bin zuversichtlich, dass die Logik bestimmend bleiben wird. Wenn bessere Gleiter kommen und einmal mehrere hunderttausend im Betrieb sind, dann wird die FAA sich schon damit befassen müssen. Gegenwärtig gibt es vielleicht 30000 Hängegleiter in den USA. Sie machen nur kurze Flüge und nicht sehr häufig. Somit ist ihr «Benutzungskoeffizient» des Luftraums minimal. Das ändert sich natürlich, wenn sich ihre Zahl vervielfacht und sie vermittels Motoraggregaten häufiger und länger geflogen werden.

F: Wer finanziert das Stanford-Programm?

A: Die NASA.

F: Also die Regierung?

A: Ja. Die NASA hilft in letzter Zeit vermehrt der privaten Luftfahrt. Zuvor hatte sie sich mehr um die Grossindustrie und die Militäraviatik gekümmert.

F: Möchten Sie den Hängegleiterpiloten eine Empfehlung mitgeben?

A: Je mehr die Hängegleiterkreise mit der etablierten Luftfahrt zusammenspannen, desto besser. Der Hängegleitersport muss noch etwas Reife gewinnen. Immer noch liest man Artikel in Hängegleiter-Publikationen, die die Gefahren ihres Sportes dümmlich-romantisch verklären und den emotionell zurückgebliebenen «harten Typ» als Leitbild hinstellen. Sicher: fliegen macht Spass, gefährlich fliegen nicht. Diese Erkenntnis setzt sich in diesem Land immer mehr durch. Piloten und Produzenten handeln mehr und mehr nach der Devise, dass die Sicherheit vor der Leistung den Vorrang hat. Der Lernprozess hat leider so vielen das Leben oder die Gesundheit

gekostet. Anderseits ist das Typenprüfungsprogramm der HGMA ein gutes Beispiel einer intelligenten Entwicklung, die beweist, dass die Gemeinschaft der Hängegleiter-Adepten in der Lage ist, sich im Interesse ihrer eigenen Sicherheit selbst zu reglementieren.

*Es ist geschafft!*
*Am 12. Juni 1979 ist Allen im Gossamer Albatros in 2 Std. 40 Min. nach Calais «geradelt» und hat damit für sich und das MacCready-Team den Kremer-Preis (Fr. 360000.—) gewonnen.*
*Dieser Text, den ich für sehr bemerkenswert halte, ist durch Vermittlung des Schweiz. Hängegleiterverbandes im MFS erschienen. Herzlichen Dank an Herrn Pfändler, Präsident SHV! Ebenfalls möchte ich der Redaktion der Aero Revue danken, dass sie dieses Interview dem Autor unveröffentlicht zurückgesandt hat. Red.*