Historie: Zivile Senkrechtstart-Projekte - Senkrecht in den Himmel

15.11.2014

Das Kippflügelprojekt Bo 140 von Messerschmitt-Bölkow-Blohm sollte von vier Turboprop-Motoren angetrieben und von kleinen, inmitten der Innenstädte gelegenen Flugplätzen aus eingesetzt werden. Bild: Airbus Group Corporate Heritage

Vor rund vier Jahrzehnten entwickelte die deutsche Luftfahrtindustrie eine ganze Reihe militärischer, aber auch ziviler Senkrechtstarter. Keines der Projekte wurde realisiert, aber die Branche profitierte ungemein von den dabei gesammelten Erfahrungen.

Es war die Zeit des ungebremsten Vertrauens in das technisch Machbare. Hoher Treibstoffverbrauch? Kein Thema in den 1950er und 1960er Jahren des deutschen Wirtschaftswunders. Umweltbelastung durch Lärm und andere Emissionen? Kein Problem in jenen Tagen. Die von den Alliierten nach Kriegsende diktierte Zwangspause der deutschen Luftfahrtindustrie war 1955 mit der Wiedererteilung der Lufthoheit zu Ende gegangen. Namen wie Heinkel und Messerschmitt waren der Nachkriegsgeneration inzwischen eher bekannt im Zusammenhang mit Motorrollern und Kleinstwagen, die wie flugunfähige Cockpits auf den Straßen unterwegs waren und heute bei Oldtimerfreaks Kultstatus genießen. Konstrukteure, die im Auftrag des NS-Regimes noch zehn Jahre zuvor alle möglichen Anstrengungen unternommen hatten, Wunderwaffen zu entwickeln, um Untergang und Niederlage zu entgehen, zogen ehrgeizige Pläne von damals aus den Schubladen. Nun gut, sie waren ein wenig aus der Übung gekommen, aber ausreichend Know-how war dennoch vorhanden, um die vom neuen Bundesministerium der Verteidigung und von den Nachkriegsgenerälen formulierten Anforderungen an eine moderne Luftwaffe zu erfüllen. Auch die NATO war daran interessiert, in Zukunft von unbefestigten Plätzen und von Schiffen aus flexibel auf Bedrohungen reagieren zu können – mit vertikal startenden Kampf- und Transportflugzeugen.

Zugleich träumten deutsche Konstrukteure von internationalen Marktchancen für zukünftige zivile Senkrechtstarter. Die Pläne erschienen auch deshalb realistisch, weil die für die Senkrechtstarttechnik grundsätzlich erforderlichen Entwicklungskosten ja über die zu erwartende Serienfertigung im Auftrag der Luftwaffe finanziert würden. Wie praktisch und faszinierend wäre es denn für die Passagiere, wenn 100- und mehrsitzige Jets aus dem Stand direkt vor der Haustür abheben könnten? Die physikalische Besonderheit, dass die Hubtriebwerke senkrecht startender Flugzeuge ziemlich durstig und laut sein würden, wurde damals von nur wenigen einsamen Mahnern zur Diskussion gestellt. Immer mehr Ölquellen sprudelten im Nahen Osten und anderswo, und eine mögliche Erschöpfung der Ressourcen war kein Thema. Andererseits war bei den Vereinigten Flugtechnischen Werken (VFW) im Norden und bei Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) im Süden schon damals die Erkenntnis gereift, dass ein einigermaßen wirtschaftlicher und im Fall des citynahen Einsatzes auch lärmarmer Flug nur mit Turboprop-Triebwerken würde erreicht werden können. Beide setzten auf das Kippflügelprinzip, VFW sogar auf zwei um 90 Grad kippbare Tragflächen in Tandemanordnung.

Zunächst aber ging es um drei militärische Projekte: einen senkrecht startenden Überschall-Abfangjäger, der später als möglicher Nachfolger des Starfighters F-104 definiert wurde; einen Unterschall-Kampfaufklärer als Ersatz für die italienische Fiat G.91 sowie einen Kampfzonentransporter. Der Startschuss für die drei Experimentalprogramme erfolgte 1959. Die deutsche Luftfahrtindustrie stand vor einer ihrer größten Herausforderungen und Chancen.

Bereits 1957, zwei Jahre nach Gründung der Bundeswehr, war es zu entsprechenden Vorgesprächen gekommen, an denen unter anderem so bekannte Größen der Branche wie Willy Messerschmitt, Georg Madelung, Ernst Heinkel und Ludwig Bölkow teilgenommen hatten. Im Februar 1959 schlossen sich die Firmen Bölkow-Entwicklungen in Ottobrunn, die Messerschmitt AG in Augsburg und die Ernst Heinkel Flugzeugbau GmbH in Speyer zum Entwicklungsring Süd (EWR) zusammen. Bereits ein halbes Jahr darauf legte die Arbeitsgemeinschaft dem Bundesministerium für Verteidigung den gemeinsamen Vorschlag für ein vertikal startendes Jagdflugzeug vor. Es war die Geburtsstunde der VJ 101 C.

 

Ein fliegendes Skelett

Am 13. März 1962 hob in Manching ein seltsames Vehikel vom Boden ab. Der amerikanische Testpilot George Bright beherrschte das unverkleidete Schwebegestell, das wie ein Skelett über der Runway stand, virtuos. Die RB.108-Triebwerke liefen störungsfrei. Natürlich gingen die spektakulären Bilder um die Welt. Der erste freie Schwebeflug des einsitzigen Schulterdeckers VJ 101 C erfolgte am 1. April 1963, und gut ein Jahr darauf durchbrach das Flugzeug als erster Senkrechtstarter der Welt die Schallmauer im Horizontalflug und erreichte Mach 1,04 ohne Nachbrenner.

Etwas später als der Entwicklungsring Süd, im August 1961, nahm die Focke-Wulf GmbH in Bremen die Arbeit auf. Neben Focke-Wulf beteiligten sich wiederum der Entwicklungsring Süd und Fiat Aviazione an dem Wettbewerb mit dem Ziel, ein „Vertikal startendes Aufklärungs- und Kampfflugzeug“ (VAK 191) zur Serienreife zu bringen. Im Herbst 1963 fiel die Entscheidung für den Entwurf der Focke-Wulf GmbH, die ab Januar 1964, fusioniert mit Heinkel und Weserflugzeugbau, als Vereinigte Flugtechnische Werke (VFW) firmierte und das Projekt gemeinsam mit Fiat Aviazione in Angriff nahm.

Zu den Herausforderungen für die Konstrukteure gehörte die geforderte elektrische Signalübertragung für die Steuerung des Flugzeugs: Geburtsstunde des Fly-by-Wire-Prinzips, mit dem in den späteren Jahren die Airbus Industrie technologisch die Nase weit vorn hatte. Am 5. August 1966 erhob sich in Bremen erstmals das sogenannte Schwebegestell vom Boden. Als dieses seltsame Gebilde, das alsbald als „fliegendes Bettgestell“ in die Schlagzeilen geriet, 1968 auf der Deutschen Luftfahrtschau in Hannover in allen möglichen und unmöglichen Fluglagen vorgeführt wurde, rieben sich die Besucher verwundert die Augen. Ab Herbst 1971 waren drei Prototypen in der Erprobung, ausgerüstet mit je zwei Hubtriebwerken vom Typ RB.162 und einem Hub-/Marschtriebwerk RB.193 mit Schwenkdüsen.

 

Plan erfüllt, Projekt tot

Obwohl die VAK 191 B dem seit 1966 in Entwicklung stehenden britischen Harrier nach Expertenmeinung mindestens um den Faktor zwei überlegen war, hatte sich längst auch Frust eingestellt bei den ansonsten erfolgreichen Konstrukteuren. Seit Mitte der 1960er Jahre änderten die NATO und also auch die Bundeswehr ihre Strategie und nahmen
Abstand von der Senkrechtstart-Technik.

Dabei war vor allem das dritte Projekt der damaligen Zeit durchaus geeignet, Erfahrungen zu gewinnen, den Vertikalflug auch für zivile Zwecke zu nutzen. Denn 1959 begann die Entwicklung der Dornier Do 31. Das als Kampfzonentransporter in Auftrag gegebene Transportflugzeug sollte 3,6 Tonnen Last mit 800 Stundenkilometer befördern. Zwei Marschtriebwerke mit Schwenkdüsen sorgten für Auf- und Vortrieb, zusätzlich verfügte das Flugzeug über acht Hubtriebwerke, die in Gondeln an den Flügelspitzen installiert waren.

Der amerikanische Ausnahmepilot Drury Wood beherrschte das schwere Flugzeug mit einer scheinbaren Leichtigkeit, die sich an choreografisch ausgefeilten Ballettaufführungen zu orientieren schien. Erinnerung des Autors an einen der letzten Flüge im Frühjahr 1970: Claudius Dornier steht nachdenklich am Begrenzungszaun auf dem Gelände der ILA in Hannover. Die Do 31 schwebt etwa 400 Fuß (gut 100 Meter) über dem Vorfeld, nimmt langsam Fahrt auf. Statt weiter zu beschleunigen, entscheidet sich Drury Wood zu einem gewagten Kunststück. Das Flugzeug dreht sich, wie in Zeitlupe, 360 Grad um seine Längsachse und zelebriert damit eine tadellose Rolle. Die Journalisten und Experten staunen fassungslos, nur Claudius Dornier kommentiert diesen überzeugenden Beweis zuverlässiger Steuerbarkeit mit den Worten: „Dieser Himmelhund, der kann was erleben ...“

Für Drury Wood war diese Aktion, wie mir kurz darauf einer seiner damaligen Testpiloten-Kollegen, Karl Kössler, verriet, eine Art Protest gegen den längst beschlossenen Programmstopp. Ein Akt der Verzweiflung eines Mannes, der die Entscheidung gegen den ausgereiften Senkrechtstarter nicht nachvollziehen wollte.

Wood, der in den USA ganze Heerscharen von Testpiloten ausgebildet hat, war übrigens auch Astronautentrainer. Zu seinen Schülern gehörte John Glenn, der 1962 als erster Amerikaner die Welt in einem Raumschiff umrundete, und Karl Kössler war später langjähriger Direktor des Luftfahrt-Bundesamts in Braunschweig.

 

Know-how für die Zukunft

Die letzten großen nationalen Entwicklungsprogramme in Deutschland lagen nun zwar auf Eis, hatten aber zu einem beträchtlichen Know-how-Gewinn der Ingenieure beigetragen. Ohne die „Fingerübungen“ und Herausforderungen im Zusammenhang mit den drei Senkrechtstarter-Programmen, mit denen so ganz nebenbei ein paar Weltrekorde erzielt wurden, wäre die deutsche Industrie wohl nicht dazu in der Lage gewesen, Projekte wie VFW 614, Tornado und schließlich Airbus erfolgreich und federführend in Angriff zu nehmen. Deutschland hatte sich damals für große europäische Gemeinschaftsprogramme als gleichberechtigter Partner empfohlen.

Mit dem Aus der einst gewollten militärischen Senkrechtstarter gerieten allerdings auch die weit fortgeschrittenen Pläne und Visionen einer zivilen Nutzung in den Strudel des Vergessens.

1969 aber schien es zunächst noch Hoffnung zu geben. Bundesregierung und Lufthansa erfreuten Konstrukteure und Testpiloten mit einer Ausschreibung zur Entwicklung eines senkrecht startenden und landenden Verkehrsflugzeugs für 80 bis 100 Passagiere. Vier Jahre vor der ersten Ölkrise gab es offenbar weder ökonomische noch ökologische Bedenken. In München träumte man gar von einer Landeplattform für Senkrechtstarter auf dem Hauptbahnhof.

Die an den Programmen VJ 101, VAK 191 und Do 31 beteiligten Unternehmen präsentierten ihre Entwürfe. Hier nur die wichtigsten und am ehesten Erfolg versprechenden: Messerschmitt-Bölkow-Blohm setzte mit der Bo-140-Studie auf einen Kippflügel mit vier Turboprop-Triebwerken. Die zivile Variante war für 80 Fluggäste in Sechserreihen ausgelegt. Als Antrieb waren vier in Gondeln unter der Tragfläche angeordnete Triebwerke vom Typ General Electric GE1/S1 A-1 T mit einer Leistung von je 11.400 PS vorgesehen. Die Hamburger Flugzeugbau GmbH (HFB) setzte mit der Studie eines vierstrahligen HFB 600 „Vertibus“ auf einen Kurzstreckenjet für 91 Passagiere mit einer Reichweite von 900 Kilometern.

VFW sah für seine VC 500 zwei Kippflügel mit je zwei Triebwerken vom Typ GE T64/S5C-1 (je 9600 PS) vor, die eine Reisegeschwindigkeit von 685 Stundenkilometern und eine Reichweite von ca. 800 Kilometern erlauben würden. Sowohl als Militärtransporter als auch als Verkehrsflugzeug konzipiert, hätten 126 Soldaten oder 97 Passagiere darin Platz gefunden. Das Projekt VC 400 mit gleicher Technik war als Basisentwicklung für die VC 500 etwas kleiner.

Tatsächlich aber konnte sich nur der Vorschlag von Dornier bei der Ausschreibung durchsetzen, als Gemeinschaftsprojekt der deutschen Luftfahrtindustrie. Die Erfahrungen mit der Do 31 hatten offenbar die entsprechende Entwicklung der Do 231 begünstigt. Vorgesehen waren zwei Marschtriebwerke vom Typ Rolls-Royce RB.220 und zwölf Fanhubtriebwerke RB.202. Allein deren Eigengewicht hätte allerdings die Nutzlast der Do 231 gegenüber einem konventionellen Flugzeug um 40 Prozent verringert. Deshalb war auch hier die Reichweite auf unter 1000 Kilometer beschränkt. Der bei Dornier inzwischen zum Programmdirektor für die zunächst auch von der Lufthansa geforderte VTOL-Technik avancierte Drury Wood war aufgrund seiner positiven Erfahrungen mit der Do 31 noch 1970 felsenfest von einem wirtschaftlichen Erfolg der Do 231 überzeugt. Wäre sie entwickelt worden, hätte sie ab 1980 an die Lufthansa ausgeliefert werden können.

Die Hoffnung auf senkrecht startende Verkehrsflugzeuge aber schleppte sich nur noch mühsam bis 1973. Nach der ersten Ölkrise im selben Jahr wurden alle entsprechenden Entwicklungsarbeiten dann auch offiziell eingestellt.

Aus heutiger Sicht ist die damalige Euphorie in Deutschland schwer zu verstehen. War also die ganze Anstrengung in den 1960er Jahren buchstäblich für die Katz? Sind Millionen Mark in Flops investiert worden und wirkungslos versickert? Im Gegenteil! Die deutschen Konstrukteure sind mit Erfolg gescheitert. Sie haben sich Herausforderungen gestellt, die zur beruflichen Qualifizierung einer ganzen Branche geführt haben. Und ganz nebenbei sind Erkenntnisse gewonnen worden, die sich bis heute positiv auswirken. Erkenntnisse, die das Fliegen komfortabler, wirtschaftlicher und sicherer gemacht haben.

 

Gunter Hartung

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