29.02.2016
Erschienen in: 06/ 2011 Klassiker der Luftfahrt

Vorwärts-StrategieGrumman X-29 – Versuchsflugzeug mit nach vorn gepfeilten Tragflächen

Flugzeuge mit nach vorn gepfeilten Tragflächen gehören zu den großen Raritäten der Luftfahrtgeschichte. Auch die Grumman X-29, die auf der Edwards AFB in den 1980er Jahren ein umfangreiches Testprogramm absolvierte, hatte letztlich keinen bleibenden Einfluss auf die Fighter-Entwicklung.

Nach der Einführung ihres neuen Luftüberlegenheitsjägers, der F-15 Eagle, im Jahr 1976 untersuchte die US Air Force mit Unterstützung der Forschungsbehörde DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) eine ganze Palette von Technologien, die für die nächste Fighter-Generation interessant sein konnten. Alle namhaften amerikanischen Hersteller versuchten Studienaufträge und Versuchsprogramme an Land zu ziehen, um sich für den erwarteten Wettbewerb um das Milliardenprogramm zu positionieren.

Bei Grumman, dem traditionsreichen Kampfflugzeug-Lieferanten der US Navy, nutzte man zum Beispiel ein Windkanalmodell, das nach der Niederlage im Wettbewerb um den Bau des HiMAT-Demonstrators (unbemanntes Fluggerät zur Erforschung extremer Agilität) 1975 übrig geblieben war, um die Eigenschaften verschiedener Flügelkonfigurationen zu untersuchen. Projektingenieur Glenn L. Spacht und seine Mannschaft stellten dabei erstaunt fest, dass ein vorwärts gepfeilter Flügel die niedrigsten Widerstandsbeiwerte aufwies.

Theoretisch bieten Tragflächen mit starker Vorwärtspfeilung für Kampfflugzeuge in der Tat eine ganze Reihe von Vorteilen. Dazu zählen bedeutend höhere Auftriebsbeiwerte bei Flugmanövern im hohen Unterschallbereich, ein geringerer Trimmwiderstand – was zu höherer Reichweite im Überschallflug führt –, geringere Überziehgeschwindigkeiten, Resistenz gegen Trudeln, bessere Eigenschaften im Langsamflug und eine höhere Flexibilität bei der Entwurfsauslegung.

Das alles klingt vielversprechend und war lange bekannt. Der vorwärts gepfeilte Flügel hat jedoch einen entscheidenden Nachteil. Durch elastische Verformung unter Last erhöht sich der Anstellwinkel an den Flügelspitzen, was zu einer weiteren Lasterhöhung führt. Dies kann im Extremfall zum Bruch führen, wenn die Struktur nicht extrem steif ausgelegt ist. Bei konventioneller Metallbauweise führt das schnell zu einer inakzeptablen Zunahme des Gewichts.

Einen Ausweg wiesen die in den 1970er Jahren aufkommenden Verbundwerkstoffe. Oberst Norris Krone, Jr., ein erfahrener Kampfpilot der USAF, rechnete in seiner Dissertation „Divergence Elimination with Advanced Composites“ jedenfalls bereits 1973 vor, wie mit den neuen Materialien ein Flügel ohne Nachteile so gebaut werden konnte, dass der kritische Überlastungsfall außerhalb des gewünschten Flugbereichs liegt.

Krones Arbeit stieß zunächst auf geringe Resonanz, aber als er später zur DARPA wechselte, hatte er die Möglichkeit, für seine Ideen zu werben und 1977 kleine Studienaufträge im Wert von je 100 000 Dollar an Grumman, General Dynamics und Rockwell zu vergeben. Nach Auswertung der Analysen und Windkanalversuchen folgte 1978 eine zweite Phase, für die insgesamt eine Million Dollar bereitgestellt wurden. Dazu kamen Firmenmittel.

Mit dem Geld wurden weitere Windkanalmodelle gebaut, die man bei der NASA in Langley untersuchte. Grumman und Rockwell bauten zudem 1,8 Meter lange Tragflächen, die für aeroelastische Tests im Arnold Engineering Development Center verwendet wurden. Ziel war es hierbei, die Rechenverfahren zu verifizieren. Grumman verwendete auch ein ferngesteuertes Modell mit einer Spannweite von 2,1 Metern, das ein Konzept mit Forward Swept Wing (FSW) und Canards im Flug erprobte.

Die insgesamt positiven Ergebnisse der Studien und Versuche sollten schließlich im Flugtest bestätigt werden. Zunächst war ein Umbau des unbemannten HiMAT im Gespräch, doch Oberst Krone gelang es nach intensiver Überzeugungsarbeit, gleich die Gelder für den Bau eines bemannten Versuchsträgers freizumachen.

Im Januar 1981 erhielt Grumman nach einem Wettbewerb mit Rockwell und General Dynamics den Zuschlag für den Bau des ersten bedeutenden X-Flugzeugs seit den Auftriebskörpern X-24 der 1970er Jahre. Der eigentliche Auftrag für zwei X-29A in Höhe von zunächst 71,3 Millionen Dollar wurde dann im Dezember 1981 erteilt.

Der Vorschlag von Grumman basierte auf der Verwendung des damals neuen F404-Triebwerks aus dem F-18-Hornet-Programm und einigen Teilen aus anderen Mustern. So stammte die komplette Bugsektion bis hinter das Cockpit von der F-5A Tiger. Das Hauptfahrwerk wurde von der F-16 übernommen, genauso wie verschiedene Stellmotoren.


WEITER ZU SEITE 2: Forschungsobjekt Flügel

1 | 2 | 3 | 4 |     


Weitere interessante Inhalte
Jagdflugzeug Grumann F6F Hellcat – Die Schützenkönigin der US Navy

07.08.2016 - Sie war weder außergewöhnlich schnell noch besonders stark bewaffnet und kam recht spät zum Einsatz. Trotzdem wurde die Grumman F6F zum erfolgreichsten Jagdflugzeug der Alliierten auf dem pazifischen … weiter

Saisonauftakt der Airshows in Florida Tico Warbird Airshow 2016

20.07.2016 - Das Valiant Air Command Museum in Titusville, Florida, hat eine einzigartige Sammlung sorgfältig restaurierter Klassiker. Viele von ihnen sind auch noch am Himmel zu sehen. Jeden März veranstaltet das … weiter

Stolze Sammlung mit vielen Exoten Museum der Griechischen Luftstreitkräfte in Dekeleia

18.07.2016 - Innerhalb relativ kurzer Zeit hat die Luftwaffe Griechenlands eine imposante Ausstellung aufgebaut. Auf der Suche nach neuen Exponaten führt das Museum immer wieder auch Tauchexpeditionen durch. … weiter

High-Tech-Schmiede L.A. California Science Center in Los Angeles

05.07.2016 - Das Science Center von Los Angeles soll den Besuchern die verschiedensten Wissenschaften und Technologien näherbringen. Mit berühmten ehemaligen Flugzeugherstellern wie Douglas, Lockheed, North … weiter

Palmdale Flugzeugsammlung Joe Davies Heritage Airpark

25.06.2016 - Kaum 50 Kilometer Luftlinie von der Edwards AFB entfernt liegt der Air Force Plant 42. Auf dem seit 1940 genutzten Flugplatzgelände wurden die Space Shuttles, die TriStar und der B-1-Bomber gebaut. An … weiter


  • Hersteller

    Lade...

  • Typ

    Bitte Hersteller auswählen!

In Kooperation mit
Klassiker der Luftfahrt 06/2016

Klassiker der Luftfahrt
06/2016
11.07.2016

Abonnements
Heft-Archiv
Einzelheft bestellen


- Stars der Luftwaffe
- Röntgenzeichnung Focke-Wulf Ta 152
- 1. Weltkrieg: Fokker Dr.I
- Storchennest Polen
- Sommer-Airshows
- NEU: Gefechtsbericht
- Luftwaffen-Kadetten