Die Anfänge der Fliegerei Teil III, Die Schule des Segelfliegens

1. Ein Wort vorab

In den bisherigen beiden Teilen dieser Schriftenreihe sind die Flugversuche mit menschlicher Muskelkraft, künstlichen Flügeln oder mit Hilfe von Antriebsmaschinen beschrieben worden, welche sofort das Fliegen realisieren sollten. Vertreter dieser Verfahrensweisen gab es reichlich. Sie erzielten, wie aufgezeigt wurde, wenige bzw. unbestätigte Erfolge mit geringem Einfluss auf die Entwicklung der Fliegerei.

Eine andere Gruppe von Experimentatoren, deren Anfänge bis weit in das 17. Jahrhundert zurückreichen, die Ergebnisse aber nicht belegt waren, waren die Forscher, die den mühelosen Gleit-und Segelflug der Vögel bewunderten und versuchten diesen nachzuahmen. Was diese Gruppe von Forschern aber zu dieser Zeit noch nicht wusste, war, dass sie bereits mit ihren umfangreichen Arbeiten die wichtigsten Bedingungen des Fluges, wie Gleichgewicht und Flugstabilität, erforschten und versuchten dieses Problem zu lösen.

Wann in der Geschichte genau der Zeitpunkt war, an dem diese Entwicklung ihren eigenen Weg nahm, konnte bis heute nicht genau festgelegt werden. Fest steht aber, dass durch die Arbeiten von Sir George Cayley die ersten nachweisbaren Ergebnisse im Gleitflug vorgelegt wurden. Cayley war, wie viele seiner Nachfolger, weit seiner Zeit vorausgeeilt und wurde von der Mehrheit der Wissenschaftswelt nicht oder wenig beachtet. 50 Jahre später war es Jean-Marie le Bris, der 1856 seinen ersten künstlichen Albatros fertig stellte. Ihn könnte man an den Anfang der langen Reihe der Luftfahrtpioniere stellen, die sich ausgiebig mit der Beobachtung des Vogelfluges beschäftigten um daraus Schlüsse für die weitere Arbeit, die noch nachfolgend kurz erläutert werden soll, zu ziehen.

Ihm folgten d’ Esterno, Boulton, Wenham, Mouillard, der große Otto Lilienthal, Percy Pilcher, Octave Chanute, Augustus Herring  und natürlich die  Brüder Wright.

Die Arbeiten dieser herausragenden Personen werden in diesem Teil der Schriftenreihe für den Zeitraum von 1850 bis 1902 zusammen gefasst und stellen in der Entwicklung und Beherrschung des Gleitfluges die wichtigste Vorstufe zum motorisierten Flug dar.

Bad Sassendorf Frühjahr 2020

2. Die Wegbereiter des Gleitfluges - Cayley, le Bris und d`Esterno

Wie bereits im ersten Teil dieser Reihe zu lesen war, sind erst mit den Arbeiten und Aufzeichnungen des Engländers George Cayley Nachweise über erfolgte Gleitflüge dokumentiert worden. Der Ur-Vater der Luftfahrt baute 1804 sein erstes Gleitflugmodell, das erste seiner Art in der Geschichte der Luftfahrt. Diesem Modell sollten noch viele folgen, bis hin zu einem großen Gleiter, der eine Person tragen sollte und es, nach Aufzeichnungen von Cayley, auch tat.¹ Bis 1853 hat Cayley mehrere Versuche mit Gleitern unternommen von denen einer mit Beladung 180 m weit geflogen sein soll.

Ein weiterer bemannter Flug ist überliefert. Cayley baute im hohen Alter von 80 Jahren einen  Doppeldecker-Drachengleiter und transportierte diesen auf einen Hügel nahe bei Brompton. Er setzte seinen Kutscher hinein und schob ihn den Hügel hinab. Der Gleiter hob ab und flog ca. 130 m weit. Wenn es so geschah, dann war dies der erste bemannte Gleitflug in der Geschichte der Luftfahrt und das bereits ca. 40 Jahre vor Otto Lilienthal. Alle seine Modelle, auch die großen Apparate, hatten eine ausgezeichnete Flugstabilität.

Im Jahre 1809 veröffentlichte Cayley seine ersten Erfahrungen, die er mit seinen Forschungen gemacht hat. Unter dem Titel „Aerial Navigation" erklärt er die Voraussetzungen der Flugstabilität: die Querstabilität (zu erreichen durch eine leichte V-Stellung der Tragflächen), die Längsstabilität (zu erreichen durch die Installation eines Höhenleitwerks), und die Richtungsstabilität (zu erreichen durch die Installation eines Seitenleitwerks).

Diese drei von ihm erkannten Merkmale der Flugstabilität interpretierten gewisser Maßen schon die noch heute gültigen Grundprinzipien der Flugmechanik.

Weiterhin führte er Versuche zur Ermittlung des Druckmittel-punktes und des Schwerpunktes durch und fand mit Hilfe eines einfachen Rundlaufgerätes heraus, dass gewölbte Flügelprofile, wie bei den Vögeln, bedeutend mehr Auftrieb erzeugten als die geraden Flächen seiner Drachenflieger-Modelle. Ebenso fand er heraus, dass der Widerstand geringer ist je stromlinienförmiger das Profil wurde. Dieses traf natürlich auch für den Rumpfkörper zu.

In erster Linie war Cayley Theoretiker und versuchte aber stets seine Theorien durch praktische Versuche zu belegen. Er war mit diesen Erkenntnissen seiner Zeit weit voraus. Seine Ergebnisse nutzten, zwar erst viele Jahre später, Otto Lilienthal, die Brüder Wright und viele andere Luftfahrtpioniere, um den ersten und wichtigsten Schritt zur Entwicklung des Motorfluges zu tun.

Orville Wright schrieb 1912 über Cayley: „Er wusste mehr über die Prinzipien der Luftfahrt als irgendeiner seiner Vorgänger und Nachfolger bis zum Ende des 19.Jahrhunderts. Cayley war es, der die damals herrschende Verwirrung beseitigen half". ²

In der Zeit als Cayley seinen Mann tragenden Gleiter ausprobierte, baute ein anderer Luftfahrt-Experimentator seinen ersten künstlichen Albatros, ein Gleitflugzeug mit einer Spannweite von 16 Metern und einer Flügelfläche von etwa 20 m². Wie viele andere Seefahrer hat es auch Jean-Marie le Bris (1808 – 1872) beeindruckt, wie stolz und majestätisch die Albatrosse über