22.08.2017
Erschienen in: 07/ 2014 Klassiker der Luftfahrt

ForschungsflugzeugNASA AD-1

Der Schrägflügel verspricht wie ein Schwenkflügel gute Eigenschaften sowohl bei Start und Landung als auch im Schnellflug. Trotzdem wurde bisher nur ein einziges Versuchsflugzeug gebaut, um die Eigenschaften der vor allem von NASA-Ingenieur Robert T. Jones propagierten Tragflächenform zu untersuchen.

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Gerade Flügel, Pfeilflügel, Deltaflügel, Schwenkflügel … Im Laufe der Jahrzehnte fanden die Flugzeugkonstrukteure immer neue Tragflächenformen, um die Leistungsfähigkeit vor allem von militärischen Mustern zu steigern. So kamen in den 1960er Jahren zum Beispiel nach hinten schwenkbare Tragflächen in Mode. Sie sollten in der vorderen Position (auch mit Hilfe von umfangreichen Klappensystemen) kurze Start- und Landestrecken ermöglichen und dann mit einer Pfeilung von über 60 Grad (Tornado zum Beispiel 67 Grad) Geschwindigkeiten von Mach 2 und gute Tiefflugeigenschaften bieten. Ähnliche Vorteile sah der bei der NASA tätige Ingenieur Dr. Robert T. Jones auch für einen Schrägflügel. Bei dieser Konstruktion wird eine durchgehende Tragfläche komplett um die Hochachse gedreht, wobei eine Hälfte dann nach vorne weist und die andere nach hinten. Das Flugzeug wird also asymmetrisch – so, als ob ein vorwärts gepfeilter und ein rückwärts gepfeilter Flügel montiert wären.

Laut den in den 1940er und 1950er Jahren von Jones entwickelten Theorien bietet ein Schrägflügler im hohen Unterschall- und niedrigen Überschallbereich bis etwa Mach 1.4 besonders günstige Auftriebs-/Widerstandswerte. Außerdem sollte der zentrale Schwenkmechanismus konstruktiv einfacher und dank geringerer Biegemomente auch leichter sein als bei Schwenkflüglern. Darüber hinaus bleibt beim Schwenkvorgang der Auftriebsmittelpunkt an derselben Stelle. Allerdings gibt es bei Schrägflüglern auch Probleme wie starke Änderungen der Rollmomente bei verschiedenen Anstellwinkeln und ungewöhnliche Trägheitsmomentkopplungen. Außerdem kann die Verwindung des nach vorn gepfeilten Flügelteils kritisch werden. Auch ist die Antriebsintegration schwierig.

Von all dem ließ sich Jones aber nicht abschrecken und experimentierte im Windkanal und mit ferngesteuerten Flugmodellen. Immerhin schaffte er es damit im Oktober 1972 auf die Titelseite von „Popular Science“ („NASAs erstaunliches SST reduziert den Überschallknall“). Zu einem konkreten Testflugprogramm konnte sich die NASA aber erst Mitte der 1970er Jahre durchringen, und dann auch nur mit dem Einsatz relativ bescheidener Mittel.

Jones arbeitete zu der Zeit am Ames Research Center auf dem Moffet Field bei San Jose, während für Flugtests das Dryden Flight Research Center auf der Edwards AFB zuständig war. Entsprechend mussten beide Einrichtungen kooperieren. Nach einigen Diskussionen entschied man sich für ein einfaches und billiges Fluggerät, das in verkleinerter Form etwa dem Boeing-Entwurf 5-7 für ein Überschall-Passagierflugzeug entsprechen sollte.

Für die eigentliche Konstruktion nach diesen Vorgaben wurde auf informellem Weg Burt Rutan kontaktiert, der sich mit Eigenbauflugzeugen einen Namen als Experte für die Verwendung von Verbundwerkstoffen im Flugzeugbau gemacht hatte. Rutan lieferte für 560 Dollar eine Entwurfsstudie ab. Weitere knapp 10 000 Dollar flossen dann für einen ersten Detailentwurf.

Nun stellte sich allerdings das Problem, dass die Rutan Aircraft Factory zu klein war und keinen adäquaten finanziellen Hintergrund hatte, um einen offiziellen NASA-Auftrag zu erhalten. Rutan sprach daher mit Herb Iverson, dem Präsidenten der Ames Industrial Corporation, die Microturbo-Triebwerke in den USA vertrieb. Über diesen Umweg wurde dann 1976 der Bau der AD-1 (Ames-Dryden) beauftragt, und zwar zu einem Gesamtpreis von nur 246 230 Dollar!


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