23.09.2016
Klassiker der Luftfahrt

Hochleistungs-KampfflugzeugEWR VJ 101 – Alle Varianten

Im Februar 1959 schlossen sich die Firmen Bölkow, Heinkel und Messerschmitt zur Arbeitsgemeinschaft Entwicklungsring Süd GmbH zusammen, um gemeinsam ein Hochleistungs-Kampfflugzeug mit VTOL-Eigenschaften zu entwickeln, das Projekt EWR VJ 101.

In diese Gemeinschaft wurde von der Fa. Heinkel ein Flugzeug-Projekt mit Senkrechtstart-Eigenschaften eingebracht, das später unter der Bezeichnung VJ 101 A lief. Die Fa. Messerschmitt brachte den Typ VJ 101 B ein.

Aus diesen 2 Grundmustern wurde später in der Arbeitsgemeinschaft die VJ 101 C entwickelt und bis zum Bau von 2 Experimentalflugzeugen weitergetrieben. Die VJ 101 D als Nachfolgemuster stellt die Entwicklung eines einsatzfähigen VTOL Kampfflugzeuges dar. Diese Untersuchungsreihe wurde im Sommer 1964 zugunsten eines fortschrittlicheren Konzepts abgebrochen. Wie aus den Darstellungen 1 bis 3 zu ersehen ist, wurden zahlreiche Varianten untersucht. Die vorliegende Zusammenstellung beinhaltet ca. 70 Flugzeugentwürfe. Auf Grund der teilweise sehr weit zurückliegenden Entwurfsstudien war es sehr schwierig, umfangreiche und vollständige Unterlagen zusammenzutragen. Es muss darum gesagt werden, dass die vorliegende Zusammenstellung keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben kann.


VJ 101 A (Darstellung 4)
Ausgangsbasis für die VJ 101 A war die Überlegung, keine gesonderten Triebwerke für die VTOL-Phase vorzusehen. Diese Hub-Marsch-Triebwerke, die während des aerodynamischen Fluges nicht in Betrieb sind, bedeuten zusätzliches Gewicht, welches die Nutzlast herabsetzt. Die voll schwenkbaren Hub-Marsch-Triebwerke sind an Auslegern bzw. an den Tragflügeln angebracht. Die Steuerung während der VTOL-Phase erfolgt mittels Schubmodulation. Während der Marschflugphase ist der Schubüberschuß der 6 Triebwerke erheblich. In der VTOL-Phase dagegen kann der Ausfall eines der vorderen Triebwerke zum sofortigen Absturz führen. Wie aus Darstellung 4 zu ersehen ist, zeigt diese Konzeption einen einfachen Strukturaufbau für den Flugzeugrumpf. Die Triebwerkslagerung in dem Flügel und an den vorderen Triebwerksträgern dagegen bedeutete neuartige Entwicklungen.

Technische Daten:
6 x RB 153 mit Nachbrenner VTO: Gewicht ca. 9.600 kp



VJ 101 B (Darstellung 5-9)
Die VJ 101 B entsprechend der Darstellung 5 wurde von der
Fa. Messerschmitt in die Arbeitsgemeinschaft EWR eingebracht. Dieses Flugzeug war ca. 7.000 kp schwer und verfügte über Hub-Marsch-Triebwerke vom Typ RB 153 und ein Hubtriebwerk, Typ RB 162. Die VTOL-Steuerung erfolgte über Reaktionsdüsen mittels abgezapfter Luft von den Hub-Marschtriebwerken.

Die Darstellung 6 zeigt einen vereinfachten Entwurf der Darstellung 5. Hierbei handelt es sich um die Auslegung eines Experimentalflugzeuges zu Erprobungszwecken. Da dieses Flugzeug wesentlich leichter ausgelegt ist, waren 2 Hub-Marsch-Triebwerke und 1 Hubtriebwerk ausreichend (Darstellung 7 und 8).

Diese Typen kennzeichnen gegenüber dem Typ in Darstellung 5 ein größeres Flugzeug. Aus diesem Grunde wurde zusätzlich zu den vorhandenen Triebwerken ein Hubtriebwerk eingebaut. Der Unterschied in der Anordnung ist aus den Darstellungen zu ersehen.

Darstellung 9 zeigt einen Entwurf mit einer grundsätzlichen Änderung der Triebwerkskonzeption. Wurde bisher der Hubschub um den Schwerpunkt orientiert, so sind in dieser Untersuchung zwei Triebwerksgruppen zu erkennen. Hinter dem Cockpit finden sich zwei reine Hubtriebwerke, während der Austritt der Hub-Marsch-Triebwerke für die VTOL-Phase weit in das Rumpfheck verlegt wurde. Die Rumpfunterseite um den Schwerpunkt bleibt damit für Waffenzuladungen frei.


Wippe zur VJ 101 C - Entwicklung (Darstellung 10)
Als erstes Experimentiergerät zur Erprobung reiner Schubsteuerung, wie sie der Konzeption des späteren Versuchsflugzeuges VJ 101 C zugrunde gelegt worden ist, wurde die Wippe gebaut. Sie ist so konstruiert, daß die Schubwirkung auf die Bewegungen der Nick- oder Roll-Achse, je nach Versuchs-Anordnung, jener im geplanten Flugzeug entspricht. Die Versuche schufen durch ihr positives Ergebnis erst die Voraussetzungen, in der Entwicklung der VJ 101 fortzufahren.
Mit diesem einfachen Gerät konnte schon im Mai 1960 experimentiert werden; dabei wurden nacheinander die Steuerung in der Nick- und der Roll-Achse von Hand, anschließend verschiedene Autopiloten erprobt.

Die Wippe ist im wesentlichen ein horizontaler Träger, der an einem Ende gelagert wird, während das andere Ende frei auf- und abwippen kann. Auf diesem Wippebalken ist ein Triebwerk RB 108 so montiert, daß sein Schub das freischwingende Balken-Ende nach oben bewegt.

In Ruhestellung wird der Wippebalken durch eine Stütze in der Horizontallage arretiert. Beim "Start" klinkt der Pilot diese Arretierung aus. Ein "Flug" besteht im Abheben des Wippenbalkens durch Triebwerkschub. Hierbei wird der Schub bis zu 80% durch den Gashebel eingestellt; eine Feinregulierung bis zu + 20% erfolgt über den Steuerknüppel, sodass sich ein Schubmodulationsbereich von 60-100% ergibt.

Die Steuerung ist so ausgelegt, dass sich der Wippebalken im Gleichgewicht hält, wenn der Gashebel voll geöffnet ist und der Knüppel auf Null steht. Für einen Ausschlag nach oben bleibt dann noch der Spielraum vom Schwebe- zum Maximalschub zur Verfügung.

Steuerausschläge sind möglich zwischen + 5 und + 15o zur Null-Lage. Die Freigängigkeit wird begrenzt durch zwei Stoßdämpfer vor und hinter dem Drehpunkt der Wippe und ist im genannten Bereich fixierbar.

Zwei verschiedene Anordnungen sind für die Steuerversuche vorgesehen: Zu Nick-Übungen ist der Pilotensitz dem freien Balken-Ende aufmontiert, unmittelbar vor dem Triebwerk, das hierbei als Rumpf-Triebwerk fungiert; auf diese Weise lassen sich mit dem Wippebalken die Bewegungen des geplanten Flugzeuges um seine Quer-Achse simulieren.

Für Roll-Übungen ist nur die Lage des Pilotensitzes verändert; er ist auf einem seitlichen Anbau in Verlängerung der Pendel-Achse angeordnet. Das Triebwerk fungiert jetzt als Flügel-Triebwerk. Auf diese Weise lassen sich mit dem Wippebalken die Bewegungen des geplanten Flugzeuges um seine Längs-Achse simulieren.

Technische Daten:
Länge Nick-Anordnung: 6.330 mm
Roll-Anordnung:
5.000 mm
Breite Nick-Anordnung: 3.200 mm
Roll-Anordnung: 3.500 mm
Höhe:
3.800 mm
Triebwerk: 1 Rolls Royce RB 108
Max. Triebwerkschub: 950 kp
Kraftstoffbehälter-Volumen (1 Behälter): ca. 520 l
Schwebeschub: ca. 750 kp
Kraftstoffverbrauch: 1,05 kp/kp.h
Maximalflugzeit im Schwebezustand: 15 - 20 min



Schwebegestell zur VJ 101 C - Entwicklung (Darstellung 11)
Das Schwebegestell entstand als Simulationsgerät zur VJ 101 C während deren Entwicklung. Seine Geometrie wurde nach der Konzeption des künftigen Versuchsflugzeuges ausgelegt. Dadurch ließen sich aus den Testergebnissen unmittelbare Schlüsse auf das Verhalten des späteren Flugzeuges ziehen. Ein solches Experimentiergerät ermöglicht eine entscheidende Einsparung an Zeit, Geld und Risiko.

Seit 1961 wurden mit dem Schwebegestell erprobt: Senkrechtstart und -landung, Schwebeflug, Steuerung in allen drei Achsen und Höhenhaltung. Die Steuerbewegungen erfolgen durch Veränderung des Schubes (Schubmodulation) sowie - beim Gieren - durch Schwenken der Flügeltriebwerke und können sowohl von Hand als auch mit automatischer Regelung (Autopilot) ausgeführt werden. Deshalb leistet das Schwebegestell auch vorzügliche Dienste bei der Ein- und Umschulung von Testpiloten für die VJ 101 C.

Der Stahlrohr-Rumpf des Schwebegestells (mit seitlichen Auslegern), der wegen des besseren Zuganges zu allen Einheiten unverkleidet ist, trägt - in denselben Abständen vom Schwerpunkt wie beim geplanten Flugzeug - drei Triebwerke RB 108: zwei an den "Flügel"-Enden und eins im Rumpf, davor den Pilotensitz. Ebenso entspricht das Fahrwerk in Spurweite, Radstand und Lage zum Schwerpunkt jenem des Flugzeuges. Die Steuerung ist die gleiche.

Bei den ersten Versuchen wurde das Schwebegestell "gefesselt", d.h., in seinem Schwerpunkt mit Kardangelenk auf einer ausziehbaren Säule gelagert. Im März 1962 flog es zum ersten Mal frei, nach Senkrechtstart von einer Betonplatte. Unter den Rumpf, von Seitenleitwerk zu Seitentriebwerk, wurde zur Erforschung der Bodeneinflüsse ein Segel gespannt, das die Wirkung der Tragflächen simuliert. Die Ergebnisse sind ausgezeichnet: in jeder Steuerfunktion nicht nur manuell, sondern auch über Autopilot lenkbar, erfüllt dieses Experimentiergerät alle seine Aufgaben.

Technische Daten:
Länge: 11.500 mm
Breite: 10.200 mm
Höhe: 3.250 mm
Triebwerke: 3 Rolls Royce RB - 108
Max. Schub je Triebwerk: 950 kp
Kraftstoffbehälter-Volumen (2 Behälter): ca. 900 l
Max. Abhebegewicht einschl. Kraftstoff (545 kg): 2.400 kg
Kraftstoffverbrauch: 1,05 kp/kp.h
Maximalflugzeit (10% Kraftstoffreserve): ca.12 min

WEITER ZU SEITE 2: EWR VJ 101 - Alle Varianten Teil 2

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