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09.08.2013 | Motorentechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Ab in die Luft: die Entwicklung des Kolbenflugmotors

Autor:
Christiane Brünglinghaus

Vor 125 Jahren fliegt Hermann Wölfert mit einem Motor-Luftschiff von Cannstatt nach Kornwestheim. Das Wölfertsche Luftschiff nutzt für seinen Erstflug am 10. August 1888 einen Daimler-Einzylindermotor. Ein wesentlicher Schritt zur Motorisierung der Luftfahrt war damit getan.

Als erster speziell für den Antrieb eines Luftschiffs entwickelter Verbrennungsmotor kann ein von Paul Haenlein entwickelter, mit Leuchtgas betriebener Vierzylinder-Boxermotor angesehen werden. Im Jahr 1872 ist dieser Verbrennungsmotor erfolgreich in einem Luftschiff eingesetzt worden. Der Motor liefert bei einer Masse von 233 kg und einem Hubvolumen von 19,2 l eine Dauerleistung von 2,7 kW.

Vier Jahre später stellte die Erfindung des Viertaktmotors von Nicolaus Otto und Eugen Langen einen wesentlichen Schritt zur Motorisierung der Luftfahrt dar. Dieser Ottomotor, der insbesondere von Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach auf die Anforderungen des Luftfahrzeugs angepasst wurde, ermöglichte erste Flüge mit Luftschiffen von Dr. Hermann Wölfert und David Schwarz bereits vor der Jahrhundertwende. Das von einem Daimler-Einzylindermotor angetriebene Fluggerät des Leipziger Buchhändlers Wölfert fliegt am 10. August 1888 vom Fabrikhof der Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG) auf dem Cannstatter Seelberg vier Kilometer weit nach Kornwestheim.

Auch wenn der Daimler-Einzylindermotor noch zu schwer ist, um auf langen Strecken eingesetzt zu werden, macht der Wölfert-Flug die Eignung des schnelllaufenden Verbrennungsmotors als Flugmotor deutlich. Die Erfindung und stetige Weiterentwicklung des Ottomotors bildet neben der systematischen Untersuchung der Aerodynamik von Tragflächen – insbesondere durch Otto Lilienthal – eine entscheidende Voraussetzung für die Verwirklichung des Menschheitstraums vom Fliegen.

Später wird die DMG zahlreiche Luftschiffe des Grafen Zeppelin mit Motoren ausstatten – vom Z1 des Jahres 1900 bis zum LZ 130 von 1938, der mit Mercedes-Benz-Dieselmotoren fliegt. Und auch als Antrieb für Propellerflugzeuge setzt sich der Verbrennungsmotor durch.

Die "Standuhr" fliegt

Der 84 Kilogramm schwere Einzylinder-Motor im Wölfertschen Luftschiff ist in die aus hölzernen Latten und Schnüren konstruierte Gondel des Luftschiffs eingebaut, die unter einem zigarrenförmigen Rumpf hängt. Über einen Steuerhebel kann der Pilot die Motorkraft auf einen vertikal stehenden Propeller (zur Fortbewegung) oder auf eine horizontale Luftschraube (zur Regelung der Flughöhe) wirken lassen. Der 1,5 kW starke Motor mit 603 Kubikzentimeter Hubraum treibt die Luftschrauben mit bis zu 720 Umdrehungen in der Minute an. Gelenkt wird das Luftschiff mittels eines großen Steuerruders am Bug der Gondel, das wie die beiden Propeller mit Tuch bespannt ist.

Nach den beiden Fahrten vom Fabrikhof der Daimler-Motoren-Gesellschaft startet das Luftschiff im September 1888 zu einem dritten Flug vom Cannstatter Wasen aus. Ein Jahr später zeigte Wölfert ein neues, ebenfalls vom Daimler-Motor angetriebenes Luftschiff in Ulm. Im Juni 1897 gerät Wölferts neuestes Luftschiff "Deutschland" bei einer Fahrt in Berlin in Brand und stürzt ab, der Luftfahrt-Pionier und sein Kopilot kommen dabei ums Leben.

Der Kolbenflugmotor hat in seiner Entwicklungsgeschichte in der Vergangenheit auch wesentliche Impulse für die Entwicklung von Fahrzeugmotoren geliefert. Ein dreiteiliger, historischer Beitrag in der MTZ aus dem Jahr 2003 beleuchtet diese Entwicklungsgeschichte. Der erste Teil widmet sich der Chronologie der stürmischen Flugmotorenentwicklung von den Anfängen zu Beginn des letzten Jahrhunderts bis zum Ende des Ersten Weltkriegs. Der zweite Teil behandelt die Entwicklungsgeschichte in den zwanziger und dreißiger Jahren, die Zeit des zweiten Weltkriegs und die Nachkriegszeit bis zum Ende der Ära der Großflugmotoren. Im dritten Teil werden unter anderem Anforderungen an und Einsatzgebiete von Kolbenflugmotoren behandelt und die Einsatzgebiete der Kolbenflugmotoren von denen der Turboprop-Triebwerke abgegrenzt.

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Motorische Verbrennung

Quelle:
Grundlagen Verbrennungsmotoren

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