Die großen Zeppeline. Die Geschichte des Luftschiffbaus

Die großen Zeppeline

DIE GROSSEN ZEPPELINE Die Geschichte des Luftschiffbaus

Herausgegeben von Peter Kleinheins t und Wolfgang Meighörner unter Verwendung von Texten von Ludwig Dürr außerdem von R. Bernhard, W-E. Dörr, H. Ebner, D. Engberding, G. Molt, D. Schwenke, F. Sturm

Dritte, überarbeitete Auflage

^ Springer

Dr. Wolfgang Meighörner (Hrsg.) Zeppelin Museum Friedrichshafen GmbH Seestraße 22 88045 Friedrichshafen

Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek. Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen NationalbibUografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufljar. ISBN 5-540-21170-5 Springer Berlin Heidelberg New York Das in diesem Band wiedergegebene Werk von Ludwig Dürr: Fünfiindzwanzig Jahre Zeppelin-Luftschiffbau, erschien 1924 im VDI-Verlag; die ebenfalls faksimiherten Fachbeiträge über den Zeppelinbau wurden älteren Jahrgängen der Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure entnommen, ebenso Auszüge aus dem 1926 im VDI-Verlag erschienenen Buch von D. Engberding, Luftschiff und LuftschifFahrt in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Der Beitrag von Ludwig Dürr: Maßnahmen zur Verbesserung der ZeppelinLuftschiffe für den Femverkehr, wurde den Schriften der deutschen Akademie der Luftfahrtforschung, Heft 2,1958, entnommen. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherimg in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzhchen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grimdsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005 Printed in Germany Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch berechtigt auch ohne besondere Rennzeichmmg nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z.B. DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen. Umschlag: Design & Production, Heidelberg Satz: medionet AG, Berlin Gedruckt auf säurefreiem Papier 68/M

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Vorwort zur dritten Auflage

1985 erschienen „Die großen Zeppeline" aus der Feder des 1996 viel zu früh verstorbenen Peter Rleinheins zum ersten Mal. Mit seiner beeindruckenden Fülle von sachlich wichtigen Informationen bot es - ergänzt durch eine gelungene Auswahl wichtiger zeitgenössischer Publikationen - einen fundierten Überblick über die faszinierende Geschichte der Luftschifffahrt bis in die siebziger Jahre hinein. Einen deutlichen Schwerpunkt hatte der Herausgeber auf die Technologie und Geschichte der Starrluftschiffe gelegt, die bis heute die Assoziation von „Luftschiff" bilden, ja, durch die Zeppelin-Luftschiff'e sogar begriffsbildend geworden sind. Bis heute ist das Buch ein Standardwerk geblieben, was auch die Tatsache belegt, dass bereits die zweite Auflage seit nunmehr geraumer Zeit vergriffen ist. Ein derartiges Werk lässt sich nicht grundlegend verbessern. Man kann es lediglich in Teilen ergänzen und fortschreiben. Das ist unternommen worden, indem die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet der Luftschifffahrt in einen eigenen Beitrag eingeflossen sind. Dies erschien geboten, weil nicht nur in der jüngeren Vergangenheit neue Entwicklungen entstanden sind und teilweise bahnbrechende Leistungen auf dem Luftschiffsektor erbracht wurden, sondern auch, weil ein Kontinuum der Luftschifffahrt - dasjenige des Scheiterns - erst vor kurzem unter großer öffentlicher Anteilnahme wieder unter Beweis gestellt wurde. Überdies bereichert jetzt ein weiterer Beitrag des legendären Leiters der Zeppelin-Werft, Ludwig Dürr, aus den späten Jahren seines Schaff'ens die Samm-

lung wichtiger Originalbeiträge. Er macht so aus authentischer Quelle die Entwicklung transparent, der die „Giganten der Lüfte" in den rund 40 Jahren ihrer dominanten Existenz unterworfen waren. Er macht jedoch auch deutUch, dass nicht nur die technischen Entwicklungen für diese spannende Facette der Luftfahrtentwlcklung prägend waren, sondern in mindestens gleichem Maße auch die gesellschaftlichen Gesamttendenzen. Auch die Einarbeitung der zwischenzeitlich erschienenen Forschungs- und Literaturbeiträge war eine Aufgabe, die dem Renommee dieses Standardwerkes angemessen ist. Allerdings wurde die Zitationsweise der heute üblichen angepasst. Es ist der Hochachtung vor Rleinheins' Schaffen geschuldet, dass dies ausschließlich für die zusätzlichen Literaturhinweise so gehandhabt wurde. Dem Springer-Verlag ist es zu danken, dass dieses nicht nur in Fachkreisen immer wieder vermisste Werk erneut einer breiten Öffentlichkeit die Spannung, aber auch die Impulse, die die Geschichte der großen Luftschiffe ausmachen, vermitteln hilft. Damit wäre sicherlich auch das zentrale Anliegen des großen Luftschiff-Historikers Peter Rleinheins das der sachlichen und nicht der legenden-geborenen Betrachtung der Luftschifffahrt - erfüllt. Möge das Werk dies weiterhin leisten und so das Andenken an den ersten Herausgeber bewahren. Friedrichshafen, im Juli 2004 Wolf gang Meighörner

Vorwort zur ersten Auflage

Dieses Buch versucht, mehrere Aufgaben zu erfüllen. Die erste ist, das Werk Fünfundzwanzig Jahre ZeppelinLuftschiffbau, geschrieben 1924 vom Zeppelin-Chefkonstrukteur Dr.-Ing. Ludwig Dürr, der Vergessenheit zu entreißen. Die zweite, damit verbundene Absicht ist, auf Ludwig D ü r r selbst hinzuweisen, auf einen der großen Pioniere der Luftschiffahrt, der bis heute noch keinen Biographen gefunden hat. Erstaunlich ist, wie groß heute noch (oder wieder?) die Begeisterung für die Luftschiffahrt ist, deren Blütezeit längst vergangen ist. I m m e r wieder erscheinen neue Luftschiffbücher: geschichtliche u n d kulturhistorische Darstellungen, Bildbände, Biographien oder Neueditionen von Erinnerungen (so von Graf Zeppelin, Dr. Eckener, Colsman, Schiller, Sammt). I n deutscher Sprache gibt es aber k a u m ein Buch, das das Hauptgewicht auf die Technik des Luftschiffbaus legt. So ist es unser drittes Anliegen, diese Lücke füllen zu helfen. Die Starrluftschiffe w a r e n ja nicht nur Spitzenleistungen der Technik ihrer Zeit: der Luftschiffbau initiierte und förderte die vielfaltigsten Technologien. Vielleicht regt das vorliegende Buch dazu an, über diese Schrittmacherrolle nachzudenken. D a ß hier die Einschränkung auf die Technik der Starrluftschiffe getroffen w o r d e n ist, liegt nicht etwa darin begründet, daß der Prall- und Kielluftschiffbau keine Würdigung verdient hätte - im Gegenteil: eine Abhandlung darüber w ä r e sehr zu begrüßen. Diese hier mit einzufügen, hätte den Bahmen dieses Buches gesprengt. Es fällt auf, daß in den deutschsprachigen Luftschiffb ü c h e r n fast n u r die Technik u n d die Leistungen deutscher Luftschiffe beschrieben werden. D e n zwei Dutzend ausländischer Großluftschiffe w e r d e n nur wenige Zeilen gewidmet - ganz zu schweigen davon, daß die neunhundert bis tausend Kiel- und Pralluftschiffe, die den H i m m e l der nördlichen Erdhalbkugel durchquerten, kaum erwähnt werden. Leider zeigt es sich i m m e r wieder, daß das Wissen über die ZeppelinKonkurrenten hierzulande sehr lückenhaft ist. So ist das vierte Ziel der vorliegenden Arbeit, auch den englischen, amerikanischen und italienischen Großluftschiffen den ihnen gebührenden Platz einzuräumen.

VI

Auch sie haben wichtige Beiträge zur Luftfahrt geleistet. D e m scheint der Titel Die großen Zeppeline zu widersprechen. Gelegentlich m u ß sich eben auch der Luftschiffhistoriker d e m heutigen Sprachgebrauch beugen, in d e m mit Zeppelin das Luftschiff schlechthin bezeichnet wird. Nur ein Beispiel: D e r Redakteur des Pressedienstes einer Bundestagsfraktion schreibt: Die Erprobung eines »Pralluftschiffs« - so das Amtsdeutsch, früher nannte man das Zeppelin. Um die Dürrsche Arbeit als Kern lassen sich zwanglos weitere Kapitel über die Luftschifftechnik gruppieren: über die notwendigen physikalischen Grundlagen (die Dürr voraussetzt), über die Führung und Handhabung der Luftschiffe, über die Konstruktion kontemporärer und späterer Großluftschiffe. Dabei konnte in vielen Fällen auf die damaligen Veröffentlichungen in der Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure ( Z - V D I ) zurückgegriffen werden. Es sei auch auf Tabellen am Schluß des Buches verwiesen, die die wichtigsten technischen Daten der besprochenen Schiffe wiedergeben und Vergleiche ermöglichen. Der Leser wird darüber hinaus kurze Lebensbeschreibungen des Grafen von Zeppelin und seines Chefkonstrukteurs erwarten. Auch wird er erfahren wollen, wie sich die im technischen Teil beschriebenen Großluftschiffe in der Praxis bewährt haben und was ihr Schicksal war. Das Buch kommt diesem Wunsch in berichtenden Abschnitten entgegen, die bewußt von den Baubeschreibungs-Kapiteln getrennt wurden. Chronologisch aufgebaut schildern sie die Geschehnisse der Luftschiffahrt so, wie sie der Zeitgenosse nach den Berichten von Presse, Rundfunk und Fachzeitungen miterlebt hat (also nicht, wie sonst üblich, nach Ländern oder Bauwerften gegliedert). Das Schwergewicht wurde hierbei auf die Zeit nach d e m ersten Weltkrieg gelegt. Die Frühgeschichte der Luftschiffahrt u n d die Historie der Durchsetzung der Idee Graf Zeppelins ist kurz abgehandelt w o r d e n , da es viele hervorragende Monographien über die Luftschiffahrtsgeschichte bis zum Ende des ersten Weltkriegs gibt. Es lag nahe, wenigstens die Beziehungen Graf Zeppelins zum KD/hervorzuheben. Es schien angebracht, das Buch durch ein kurzes Kapitel über Prall- und Kielluftschiffe zu ergänzen.

übrigens w u r d e n die Kielluftschiffe General Nobiles angesichts ihrer Leistungen zu den Großluftschiffen gerechnet, obwohl sie gewiß noch weniger Zeppeline sind als die britischen oder amerikanischen Starrluftschiffe. Ferner w a r es reizvoll, ein abschließendes Kapitel den Hoffnungen, Plänen u n d Vorarbeiten zur WeltverkehrsLuftschiffahrt in der Zeit des HindenburgA]n^Vick& zu w i d m e n und den Ausklang der Geschichte der Luftschiff ahrt kurz darzustellen. Die wichtigste für das Buch herangezogene Primärund Sekundärliteratur w u r d e im Verzeichnis a m Ende des Buches aufgelistet. Dagegen w u r d e im Verzeichnis nur zum geringen Teil auf die Vielzahl von zeitgenössischen Berichten aus Presse u n d Fachzeitschriften eingegangen, die benutzt wurden. Fahrtberichte der Zeppeline, Dokumente aus d e m Archiv des Lußschiffhau Zeppelin, Berichte von Augenzeugen und ihrer Nachfahren, die Informationen lieferten, konnten im Literaturverzeichnis nicht aufgenommen werden. Von den rund 120 relevanten Aufsätzen in der Zeitschrift des VDI wurden die inhaltsreichsten a m Ende des Verzeichnisses aufgeführt. Bewundernd und anerkennend soll hier auf die angelsächsische Luftschiffliteratur der letzten Jahrzehnte hingewiesen werden. M a n findet dort detaillierte

Fachkunde und profundes historisches Wissen - gelegentlich sogar m e h r Fakten und profilierte Meinungen auch über die deutschen Luftschiffe, als m a n es in der deutschsprachigen Literatur dieser Jahre nachlesen kann. Ausgezeichnet sind besonders die vier Monographien von Douglas H. Robinson (wohl d e m derzeit kenntnisreichsten Luftschiffhistoriker), aus denen viele Informationen in das vorliegende Buch eingeflossen sind. Es w u r d e darauf verzichtet, Dokumente in großer Zahl zu reproduzieren. Wo sie für den Leser mit weitergehenden Interessen wichtig erscheinen, sind Fundstellen in Fußnoten angeführt. Die schönsten und eindrucksvollsten Luftschiffbilder sind natürlich meist auch die bekanntesten und meistgedruckten. Für dieses Buch wurden, soweit es möglich war, Bilder bevorzugt, die noch nie, oder wenigstens nicht in den neueren Büchern veröffentlicht wurden. Auch hier w a r das hervorragend geführte Archiv der Zeppelin Metallwerke Friedrichshafen eine schier unerschöpfliche Fundgrube; auch die Zeitschrift des VDI w a r eine reiche Quelle.

Esslingen a m Neckar, Mai 1985

Dr. Peter

Kleinheins

Vorwort zur zweiten Auflage D e m Verlag sei D a n k gesagt, daß er sich zu einer zweiten Auflage des seit einigen Jahren vergriffenen Buches entschlossen hat. Der Grund dafür ist die ungebrochene Nachfrage; Anlässe gibt es mehrere: Am 2. Juli 1996 wird deis neugestaltete Zeppelinmuseum Friedrichshafen eröffnet, in dem die detailgetreue Nachbildung eines über 30 m langen Rumpfstückes des L Z 129 Hindenburg m i t allen Einbauten zu sehen sein wird. An vielen Stellen wird die Technik des Luftschiffbaus das T h e m a sein. Weiter soll i m Somm e r 1996 der erste Zeppelin neuer Technologie (LZ NO7) fertiggestellt werden. Schließlich wird 1996 in Heilbronn der 150. Geburtstag von Wilhelm Maybach gefeiert, dessen Sohn Karl der Schöpfer der meisten Zeppelinmotoren war. Das Dezennium seit dem ersten Erscheinen dieses Buches zeigte zwei wesentliche Entwicklungen: Die Hoffnung auf eine rasch steigende Zahl von Pralluftschiff-Neubauten hat sich nicht erfüllt. Dazu hat beigetragen, daß die Nachfrage von militärischer Seite fast verschwunden ist. Dagegen ist in Friedrichshafen wieder m i t der Konstruktion von Luftschiffen begonnen worden, und zwar überraschenderweise nach

einem bisher noch nie angewandten Bauprinzip, das zwischen dem Kiel- und dem Starrluftschifftyp einzuordnen ist. Z u m andern ist festzustellen, daß das Interesse an Luftschiffen und ihrer Geschichte in einem unerwarteten Maß weiter gestiegen ist - sowohl in der Öffentlichkeit als auch unter Historikern und Ingenieuren u n d erfreulicherweise besonders bei jüngeren Menschen. Manch kleiner Anstoß m a g auch von diesem Buch ausgegangen sein, vor allem hat aber der Neubau des Zeppelinmuseums samt seinem Freundeskreis dazu beigetragen. Zu dieser Neuausgabe: Vom Autor erkannte u n d von Lesern dankenswerterweise mitgeteilte Fehler u n d Unklarheiten wurden beseitigt. Einige ELktualisierende Ergänzungen konnten eingefügt u n d das Werk durch ein Personenregister ergänzt werden. Leider steht eine Biographie von Ludwig Dürr, von dessen Werk das Buch geprägt ist, i m m e r noch aus.

Esslingen am Neckeir, Dezember 1995 VII

Dr. Peter

Kleinheins

Inhalt

1 Physikalische und technische Grundlagen

der Technik • Ehrungen • Ludwig D ü r r im Blickwinkel seiner Zeitgenossen

1

Statischer Auftrieb • Tragkraft und ihre Abhängigkeit von Temperatur und Druck • Prallhöhe • Voraussetzungen für die Lenkbarmachung des Luftschiffs: leichtes Antriebsaggregat und unveränderliche längliche F o r m • Die drei Bauprinzipien: Pralluftschiff, Kielluftschiff und Starrluftschiff

2 Frühgeschichte

6 Dr.-Ing. Ludwig Dürr: Fünfundzwanzig Jahre Zeppehn-Luftschiffbau (1924) (Nachdruck) Das Amerika-Luftschiff L Z 126 • Kennzeichnende Grundgedanken der Zeppelinschiffe • Entwicklung der Z-Schiffe nach Form, Größe und Leistung • Konstruktionsentwicklung der Z-Schiffe

5

Die Experimentierphase bis 1905: Meusnier • Giffard • Haenlein • Renard (La France) • Wölfert • Schwarz • SantosDumont

3 Kiel-und Pralluftschiffe

7 Anmerkungen

112

Fehlende Aspekte in Dürrs Buch • Notwendige Weiterfiihrung • Einzelne Ergänzungen

9

Bautypen und Leistungen bis 1940 (kurze Zusammenfassung): Parseval • Groß • Siemens-Schuckert Frankreich: Lebaudy, Astra, Zodiac, Clement-Bayard, ChalaisM e u d o n • Italien: Forlanini, Brigata Spezialisti, SCA (Nobile) • England: MarineBlimps im 1. Weltkrieg • USA: Pralluftschiffe für H e e r und Marine; Goodyear

8 Die Großluftschiffe, die keine Zeppehne waren . . . .

114

Technische Beschreibung der Starrluftschiffe bis 1924: Schütte-Lanz 1909/1919 • Britische Starrluftschiffe: Mayfly und No. 9 • 25- und 25X-Klasse • R 51 und R 52 • R55undR54R80R56undR58USA: Z R l • Frankreich: Spieß • Italien: Nobile NlundN4

4 Ferdinand Graf von Zeppehn . , 16 Kurzbiographie • Die Durchsetzung einer Idee • Rolle des VDI • Gesellschaft zur Förderung der Luftschiffeihrt • L Z 1 • Notruf • L Z 2 • Alfred Colsman • L Z 5 • E h r u n g e n • Das Wunder von Echterdingen • Zeppelinstiftung • DEl^AG • Dr. Hugo Eckener • Zeppelinkonzern • Graf Zeppelin und der Flugzeugbau

5 Chefkonstrukteur Dr.-Ing. Ludwig Dürr

27

9 Fahren, Landen und Ankern . . Einhaltung der Fahrhöhe • Trimmen • F. Sturm und G. Molt: Ballastwassergewinnung im L Z 150 • Höhenmessung • O r t s b e s t i m m u n g , Navigation • L a n d e n und Einhallen mit Bodenmannschaften • Kurzer Mast • Schienenkreis • Fahrbarer Mast • H o h e r Mast • Mutterschiff Patoka • Anlegen a m Mast • R. Bernhard: Die beiden neuesten Hallen für Zeppelinluftschiffe • Drehhallen

24

Kurzbiographie • Die wichtigsten seiner Leistungen auf verschiedenen Gebieten

IX

124

10 Leistungen und Schicksale der Großluftschiffe von 1908 bis 1924

138

1908 bis 1914: LZ 4 - Schweizfahrt, 24-Stunden-Fahrt • LZ 5 - Pfüigstfahrt • Fahrtdienst der DELAG-Schiffe • Frühe Heeres- und SL-Schiffe L I - und L2Ratastrophen • Erster Weltkrieg: Heeresluftschiffe im Einsatz • Marineluftschiffe gegen England • Höhenfahrten • Der Schwarze Tag 20.10.1917 • Ahlhorn-Ratastrophe • Starrluftschiffe als Bomber und Aufklärer • Afrika-Rekordfahrt • Verbleib der 117 Kriegsluftschiffe • Technische Entwicklung 1918 bis 1924: Tätigkeit der englischen Schiffe • Atlantikfahrt der R54 • LZ 120 Bodensee: Verkehrsdienst Bodensee-Berlin • An Frankreich, England und Italien aufgelieferte Schiffe • LZ 114 Dixmude • Dr. Eckener und das Reparationsluftschiff LZ 126

11 Die letzten drei Zeppeline

15 Das Ende eines Kapitels Weltlufti^erkehr

156

Technische Fortschritte seit 1924 • Beschreibung des LZ 127 • W. E. Dörr: Das Zeppelin-Luftschiff LZ 129 • F. Sturm: Vortriebsanlage des Zeppelin-Luftschiffs LZ 129 • W. E. Dörr: Das Zeppelin-Luftschiff LZ 150

Konstruktive Ronsequenzen aus dem geplanten Heliumbetrieb • Ringverspannung • Achssteg und Achsseil • Trägerformen und -material • Gaszellen • Vortriebsanlage

13 Die englischen und amerikanischen Starrluftschiffe der 30er Jahre 204 Beschreibung des RIOO • D. Schwencke: Konstruktive Einzelheiten des enghschen Luftschiffs R101 • H. Ebner: Das amerikanische Starrluftschiff Akron • Besonderheiten des Starrluftschiffs Macon

ZRl Shenandoah und LZ 126 ZR5 Los Angeles • Tests mit R53 • ZRl-Ratastro-

244

Pläne für ein Weltluftschiffverkehrsnetz in den 30er Jahren • 1937: Angebot und erwartete Entwicklung in Deutschland und den USA • Come back der Blimps im zweiten Weltkrieg • Marine-Pralluftschiffe der US Navy bis 1961 • Reklameblimps • Projekte • Pralluftschiffe im Vergleich mit Starrluftschiffen

16 Schlußbemerkungen

12 Ludwig Dürr: Maßnahmen zur Verbesserung der ZeppelinLuftschiffe für den Fernverkehr (1938) (Nachdruck) . . . 187

14 Leistungen und Schicksale der großen Luftschiffe von 1924 bis 1940

phe • N 1 überquert die Arktis • ZR 5 steht Kopf • Itaha-Unglück • LZ 127 Graf Zeppelin: USA-Fahrt, Vergnügungsreisen, Weltfahrt 1929, Dreiecksfahrt • R100 in Ranada • R101-Katastrophe • LZ 127: Arktisfahrt 1931; Südamerikadienst • Los Angeles und Akron bei der US Navy • AkronRatastrophe • Macon im Dienst; Unglück • LZ 127: Routine-Südamerikadienst; Argentinienfahrt; Postdienst • LZ 129 Hindenburg im Nordatlantikdienst • Lakehurst-Ratastrophe 1937 • LZ 130 auf Funkmeß- und Besuchsfahrten • Abrüstung und Sprengung in Frankfurt

253

Wiederkehr der Luftschiffahrt? • Luftschiffahrt als Schrittmacher des Weltluftverkehrs • Der Starrluftschifibau als Initiator und Wegbereiter moderner Technologien

17 Jürgen BleiblerAVolfgang Meighörner: Luftschiffe am Beginn des 21. Jahrhunderts und der Weg zum Zeppelin Neuer Technologie

257

Goodyear-Prallluftschiffe • American Blimp Corporation imd andere Werbeluftschiffe • Skyship- und WestinghousePralUuftschiff'e • Westdeutsche Luftwerbung (WDL) • Zeppelin NT 07: Projektierung und Bau

Tabellen

265

Technische Daten wichtiger Luftschiff'e • Fahrtentabellen LZ 127 und LZ 129

215

Literaturverzeichnis und Bildquellen

269

Der Herausgeber.

273

1 Physikalische und technische Grundlagen

Statischer Auftrieb Tragkraft und ihre Abhängigkeit von Temperatur und Druck Prallhohe Voraussetzungen für die Lenkbarmachung des Luftschiffs: leichtes Antriebsaggregat und unveränderliche längliche Form Die drei Bauprinzipien: Pralluftschiff, Kielluftschiff und Starrluftschiff

TAX den ältesten Sehnsüchten der Menschen gehört der Wunsch, es den Vögeln gleich zu tun, anstatt sich nur auf der Erde oder im Wasser fortzubewegen. Das Elixier des Lebens, der Stein der Weisen, das Perpetuum mobile blieben Träume. Realität w u r d e das Luftschff: D e r Mensch lernte das Fliegen. Er tat es aber zunächst nicht den Vögeln gleich. Diese sind, wie die Flugzeuge, s c h w e r e r a l s L u f t und gleichen ihr Gewicht durch d y n a m i s c h e n A u f t r i e b aus. Geeignet geformte Tragflächen liefern eine nach oben gerichtete Vertikalkraft, w e n n sie von der Luft umströmt werden. Also m u ß der Vogel, m u ß das Flugzeug sich stets relativ zur Luft bewegen, u m sich oben halten zu können. Dazu wird Energie gebraucht, Energie aus d e m W i n d beim Segelflug, aus den Muskeln oder d e m Antriebsaggregat beim windunabhängigen Zielflug. Otto Lilienthal w a r i m letzten D e z e n n i u m des vergangenen Jahrhunderts der erste, der so die Sage von Dädalus und von Wieland d e m Schmied in die Realität umzusetzen begann. Aber schon 110 Jahre vorher w a r der Mensch zum Luftschiffer geworden. Im Jahr 1785 stiegen de Rozier und d'Arlandes im Heißluftballon der Gebrüder Montgolfier und Professor Charles mit Robert in seinem wasserstoffgefiillten Gasballon in die Höhe. Diese Luftschiffe - wie m a n ein Jahrhundert lang die Freiballone nannte - sind l e i c h t e r a l s L u f t : der s t a t i s c h e A u f t r i e b , also das Gewicht der verdrängten Luftmasse, ist größer als das Gewicht des Füllgases. Die Differenz zwischen diesen beiden Kräften ist die T r a g k r a f t . M a n m u ß also ein möglichst großes Volu-

m e n Füllgas von möglichst kleiner Dichte wählen, damit diese Tragkraft möglichst groß wird. Sie ist für 1 m5 Wasserstoffgas rund 1 kg. Für jede Tonne Masse, die das Luftschiff (Hülle, Netz, Korb bzw. Gondel, evtl. Motor, Nutzlast usw.) hat, braucht m a n also rund 1 000 m3 Wasserstoffvolumen. Zur Nutzlast zählen Ballast, Treibstoff, Mannschaft, Passagiere mit Gepäck, Fracht, Ersatzteile, L e b e n s mittel usf. Nutzlast plus Eigengewicht sind gleich der Tragkraft. Die Tragkraft von 1 m^ Füllgas ist temperatur- u n d druckabhängig. Sie ist in Meereshöhe, w e n n Füllgas und Luft die Temperatur 0 °C haben, für Wasserstoff 1,20 kg (richtiger: gleich d e m Gewicht einer Last von 1,20 kg) und für Helium 1,11 kg. Beträgt die Temperatur der Außenluft und des Füllgases 50 ^C, sind die Werte nur noch 1,08 bzw. 1,00 kg, also u m rund 10% vermindert. Da bei einem Luftschiff die Nutzlast meist weniger als die Hälfte der Tragkraft ist, bedeutet dies die Reduzierung der Nutzlast u m mindestens 20%. In 500 m Meereshöhe ist bei 0 ^C die Tragkraft von 1 m^ Wasserstoff auf 1,15 kg, die von 1 m^ Helium auf 1,05 kg gesunken; bei 0 °C in 5 000 m H ö h e (700 m b a r Luftdruck) auf 0,851 bzw. 0,770 kg. Je kühler die Luft und je geringer die Höhe des Startplatzes über d e m Meeresniveau ist, desto m e h r vermag also ein Ballon mit einem bestimmten Gasvolumen zu tragen. Diffundiert Luft durch die Hülle und mischt sich mit d e m Füllgas, n i m m t die Tragkraft natürlich ab. Ebenso verringert wachsende Luftfeuchte die Tragkraft (da feuchte Luft bei selber Temperatur und selbem Druck eine geringere Dichte als trockene Luft hat; obengenannte Werte gelten für trockene Luft). Beim Aufstieg eines Ballons oder Luftschifi's dehnt sich wegen des a b n e h m e n d e n Drucks das Füllgas aus: es m u ß entweichen können, soll die Hülle nicht bersten. Füllt m a n a m Boden den Ballon bzw. die Gaszelle eines Luftschiffs nur zum Teil, kann sich das Gas beim Aufstieg ausdehnen, ohne zu entweichen; dabei bleibt dann die Tragkraft des gesamten Ballons konstant, weil sich das Gas bei Druck- und Temperaturänderungen im selben M a ß ausdehnt, wie die Tragkraft abnimmt. Das gilt natürlich nur, w e n n Luft- und Gastemperatur auch weiterhin nicht voneinander abweichen. Hat das Gas

dann das ganze Volumen des Ballons oder der Zelle ausgefüllt, ist die sogenannte P r a l l h ö h e erreicht. Wird sie überstiegen, bläst der Ballon Gas ab und verliert an Tragkraft: er sinkt. Je geringer der Füllgrad eines Ballons a m Boden ist, desto höher wird seine Prallhöhe liegen. Steigt die Lufttemperatur über die Temperatur des Füllgases, n i m m t die Tragkraft ab (da das Gewicht der verdrängten Luft kleiner wird); die Landung eines Aerostaten (wie der gemeinsame Name für Ballon und Luftschiff ist) kann also gefährlich werden, w e n n er aus kühler Luftmasse k o m m e n d in eine auf dem Boden liegende Warmluftschicht sinkt. Umgekehrt steigt die Tragkraft eines Füllgasvolumens, w e n n es h ö h e r e Temperatur als die umgebende Luft angenommen hat, zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung oder durch Aufheizung vor d e m Start. Dies wirkt sich besonders bei Helium aus: Bei einer Lufttemperatur von 20 °C hat ein Kubikmeter gleichwarmes Helium eine Tragkraft von 1,058 kg; wird das Gas u m 10°C auf 50°C überhitzt, ist die Tragkraft pro Kubikmeter 1,045 kg (beides bei Normaldruck), also u m rund 0,5% höher. Diese ganzen Abhängigkeiten w a r e n den ersten Ballonfahrern sicher nicht aus der Theorie, höchstens aus der praktischen Erfahrung bekannt. Diese n a h m rasch zu: Schon 1784, im Jahr nach d e m ersten Aufstieg eines Freiballons, erreichten de Rozier und Proust in e i n e m Heißluftballon die H ö h e von 4 000 m ; die Brüder Robert fuhren im Wasserstoffballon 186 km weit. Und schon 1785 überquerten Blanchard und Jeffries den Ärmelkanal - 1 2 4 Jahre, bevor dies Latham mit einem Flugzeug gelang. Aber auch angesichts dieser raschen Erfolge w a r m a n nicht zufrieden: die Luftschiffe glichen eher einem steuerlosen Floß als einem echten Schiff. Eine Fahrt, die zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zu einem vorgesehenen Ziel führte, w a r nicht möglich. D e r Freiballon ruht ja völlig in der Luft, die ihn umgibt, w e n n m a n ihn nicht durch Ballast- oder Gasabgabe (bzw. durch Gasaufheizen oder -abkühlenlassen) zu Vertikalbewegungen zwingt. In horizontaler Richtung wird er von jeder Luftströmung mitgeführt. Zur wirklichen „Eroberung des Luftraumes" w a r die L e n k b a r m a c h u n g des Ballons nötig. Und schon 1784 schrieb die Akademie zu Lyon einen Preis für die Lösung dieses Problems aus; 96 Vorschläge gingen ein, aber noch ein Jahrhundert mußte vergehen, bis sich die Lösung anbahnte. Schuld an der Verzögerung der Entwicklung w a r hauptsächlich das Fehlen eines l e i c h t e n A n t r i e b s a g g r e g a t e s . Ein Aerostat ist ja erst lenkbar, w e n n m a n i h m eine Geschwindigkeit relativ zur umgebenden Luft verleiht - erst dann können Ruderflächen wirksam w e r d e n . Die Geschwindigkeit relativ zur Luft m u ß natürlich größer als die vom Boden beobachtete Windgeschwindigkeit sein, sonst w ü r d e sich ein Luftschiff, das gegen die Windrichtung fahren will, über Grund mit d e m Heck voraus rückwärts bewegen. Übrigens ist aber auch dann das Luftschiff steuerbar, kann

also Kurs und Höhe ändern, was in kritischen Situationen das einzig Wichtige ist. Schon bald mußten die Pioniere der Luftschiffahrt erkennen, daß Menschenkraft (also die Muskelleistung auch mehrerer Männer) nie ausreichen würde, u m einen Ballon der Größe, die ihm die nötige Tragkraft verleiht, gegen einen wenn auch nur schwachen Wind zu bewegen. Und rückblickend können wir heute konstatieren, daß erst die Entwicklung des Ottomotors u m die Jahrhundertwende die Luftfahrt möglich machte. Als zweite Bedingung für die Konstruktion eines Luftschiffs zeigte sich, daß sein Rumpf, die gasgefüllte Hülle, eine l ä n g l i c h e F o r m erhalten mußte. Nur so ließ sich der Luftwiderstand des großen Ballonkörpers auf ein vernünftiges M a ß reduzieren. Die Probleme des stabilen Fahrens ohne Schlingern und Stampfen waren damit aber noch nicht gelöst: So hatte zum Beispiel eine Schrägstellung des Rumpfes mit dem Bug nach oben zur Folge, daß die dynamischen Strömungskräfte ein D r e h m o m e n t u m die Querachse erzeugten, das diese Neigung noch verstärkte, so daß sich der Rumpf weiter aufbäumte. Abhilfe brachten waagrechte und senkrechte Stabilisierungsflächen am Rumpfende (die der uralten, aus Erfahrung gewonnenen Technik der Befiederung eines Pfeiles entsprachen). Die einmal gefundene Form mußte nun während der Fahrt möglichst präzise eingehalten werden. Große Deformationen, wie Einknicken oder Schlaffwerden, konnten zum Absturz führen; aber auch schon kleine Eindellungen und Krümmungen beeinträchtigten die Steuerbarkeit erheblich. Jeder Freiballon, der in einer bestimmten Höhe prall gefüllt ist, wird schlaff und ändert seine Gestalt, w e n n sich das Füllgas abkühlt oder w e n n der Ballon an Höhe verliert. Dergleichen darf beim Luftschiff nicht eintreten. Beim Fahren verformen auch StrömungsWiderstands- und Propellerschubkräfte den Rumpf. Nicht zuletzt galt es das Problem zu lösen, die Lasten (Motoren, Betriebsstoff, Ballast, Passagiere, Fracht) so an dem langgestreckten Rumpf zu befestigen, daß die Form nicht beeinträchtigt wurde. Etwa ums Jahr 1905 hatten sich d r e i B a u p r i n z i p i e n herausgeschält: es entstanden Prall-, Kiel- und Gerüstluftschiffe (auch unstarr, halbstarr und starr genannt). Die F o r m des P r a l l u f t s c h i f f e s wird nur durch den Überdruck des Füllgases aufrechterhalten. Nun kann m a n a m Boden die Hülle nicht prall mit Gas füllen. Beim Aufsteigen m u ß , wie schon erwähnt, Gas entweichen können, das dann beim Absteigen fehlt - die Hülle wird unprall und verliert ihre Form. Das entscheidende Hilfsmittel ist das Ballonett: Ein oder mehrere oval oder halbkugelig geformte, im unteren Teil des Rumpfes angeordnete, gasdichte Säcke von V5 bis Vs Rumpfvolumen werden durch Gebläse oder durch den Propellerluftstrom mit Luft gefüllt bis zum gewünschten Druck, der sich dem Traggas mitteilt und damit die Hülle prall hält und ihr die nötige Festigkeit gegen Knickung, Biegung und Einstülpung verleiht. Dehnt sich das Traggas aus, werden die Ballonetts zusammen-

gedrückt und aus ihnen tritt Luft durch Überdruckventile aus. Die Prallhöhe ist erreicht, w e n n die Ballonetts zusammengequetscht sind und das Füllgas das ganze Rumpfvolumen einnimmt. So gelang es Luftschiffe zu bauen, die noch bei Geschwindigkeiten bis 80 k m / h einigermaßen ihre F o r m b e w a h r t e n . Die Schiffe noch praller zu halten w a r nicht möglich, da die Festigkeit der damaligen Ballonhüllenstoffe von erträglichem Flächengewicht den möglichen Überdruck auf nur ca. 0,5% des Luftdrucks beschränkten. Schwierigkeiten bereitete die Verteilung der Lasten auf den Rumpf. M a n suchte die Lasten in ein, zwei oder drei Gondeln, den Ballonkörben entsprechend, zusammenzufassen. Diese Punktlasten m u ß t e n n u n trotz aufwendiger u n d raffinierter Seil-Takelagen (die nebenbei große Strömungswiderstände brachten) ziemlich tief unter d e m Zylinder- oder spindelförmigen Rumpf aufgehängt werden, w e n n dieser nicht deformiert w e r d e n sollte. Dadurch w u r d e n die Schiffe in der Höhensteuerung sehr träge. Eine Verbesserung war, die Lasten auf einem langen, steifen Gitterträger anzubringen. Diese Langgondel von 1/2 bis 5/4 Rumpflänge konnte ziemlich dicht unter d e m Ballonkörper liegen, mit d e m sie durch viele fast senkrechte Seile verbunden war, so daß er auf Knickung kaum beansprucht wurde. Diese Bauart w u r d e verlassen, als es möglich w^urde, die Gondel an Seilen aufzuhängen, die in den R u m p f a n seiner Unterseite eintreten, ihn schräg nach oben traversieren und innen an der Hülle in ihrem oberen Drittel befestigt sind. Damit kann die Gondel dicht an d e m Rumpf angebracht und ihre Last gut auf die tragende Hülle verteilt werden. Diese »Innenaufhängung« besaißen schon 1879 die Luftschiffe des Georg Baumgarten u n d 1907 das des Spaniers Torres Quevedo; die französische Werft Astra übernaJim sie - u n d die modernen Pralluftschiffe besitzen sie ausnahmslos. K i e l l u f t s c h i f f e - in Frankreich und vor allem in Italien favorisiert - hatten ebenfalls eine Hülle, die nur durch den Gasdruck mit Hilfe von Ballonetts in F o r m gehalten w u r d e . Die Formstabilität w u r d e hier aber durch einen Kielträger wesentlich verbessert, durch einen Gitterbalken (anfangs auch eine Plattform), der oft vom Bug bis zum Heck des Rumpfes, mindestens aber die halbe Rumpflänge entlang der untersten Linie der Hülle verlief. Gondeln w u r d e n an ihm aufgehängt oder direkt angebaut. Oft w a r er als Laufgang begehbar und trug, über seine Länge verteilt, Tanks für Betriebsstoff und Ballast sowie andere Lasten. S t a r r - oder G e r ü s t l u f t s c h i f f e besaßen ein Gerippe, das den ganzen Rumpf umfaßte und das Traggasvolumen in sich barg. Es bestand aus kreisförmigen (genauer: vieleckigen) Ringen, die in regelmäßigem Abstand vom Bug bis zum Heck quer zur Schiffsachse standen, und deren verschiedene Durchmesser die strömungsgünstige F o r m des Schiffs bestimmten. Sie w a r e n durch Längsträger verbunden, die ebenfalls in gleichmäßigem Abstand, in den Ecken der Ringe, von

Schema eines Pralluftschiffes mit 2 Ballonetts (gestrichelt)

Schema eines Langgondel-Prallufischiffes mit 1 Ballonett (gestrichelt)

Querschnitts-Skizze eines Pralluftschiffes mit Innenaiifliängung der Gondel, Prinzip Torres (strichpunktiert) und 2 Ballonetts (gestrichelt)

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Schema eines Kielluftschiffes mit Ballonett und 14 einzelnen Gaszellen (teilweise aufgeschnitten gezeichnet)

Gerippe eines Starrluftschiff-Rumpfts (ohne Gondeln) mit Längsträgem, Haupt- und Zwischenringen

der Spitze bis zum Schiffsende verliefen. Die Steifheit des Gerüsts w u r d e durch Diagonalverspannungen aus Stahldraht erreicht und meist durch einen (im Querschnitt drei- oder viereckigen) Kielträger verstärkt, der unten außer- oder innerhalb des Rumpfes entlangging u n d als Laufgang zur Verbindung zwischen den Gondeln diente. Diese w a r e n zur Aufnahme der Motoren und der Führer- u n d Fahrgasträume bestimmt. Das Gerüst erlaubte eine zuverlässige Befestigung der Gondeln an beliebigen Stellen, die für die Gewichtsverteilung, für die Propellerschubkraft, für die Übersicht der Schiffsführung u n d den Komfort der Passagiere optimal gewählt w e r d e n konnten. Auch die waage- und senkrechten Stabilisierungsflächen sowie die Höhen- und Seitenruder konnten wirkungsvoll und sicher angebracht w e r d e n . Ballast und Treibstoff in Fässern und Säcken konnte m a n entlang des Laufgangs verteilt anordnen, ebenso Post- und Frachträume, Werkstätten, Mannschaftsunterkünfte und Ahnliches. Gerüst und Stabilisierungsflossen w u r d e n mit straffgespanntem und lackiertem Hüllenstoff überzogen. Diese Bespannung gab d e m Rumpf seine Oberfläche und brauchte natürlich nicht gasdicht zu sein. Gegenüber d e m Pralluftschiff benötigte das starre verschwindend wenig Verseilungen und Verdrahtungen, die dem Fahrtwind ausgesetzt w a r e n und Strömungswiderstand brachten. Das Traggas w a r in bis zu 20 einzelnen Gassäcken, den Zellen, untergebracht. Sie w a r e n von annähernd zylindrischer F o r m und füllten den Raum zwischen zwei Gerüstringen, deren Querverspannungen wie eine Schottwand die voneinander unabhängigen Zellen trennte und stützte. Die Zellen w u r d e n aus gasdichtem Stoff hergestellt, der sehr leicht sein konnte. Bis zu

welchem Grad sie beim Start gefüllt wurden, hing davon ab, welche Prallhöhe m a n erreichen wollte. Sie besaßen im oberen Teil Manövrierventile zur gezielten Gasabgabe und im unteren Teil Überdruckventile, die beim Überschreiten der Prallhöhe Gas abbliesen. Ventile u n d Zellen w a r e n vom Laufgang u n d von Steigschächten aus zugänglich. So w a r die Form des Schiffes außerordentlich präzise gewahrt, völlig unabhängig vom Füllzustand der Gaszellen, von der Belastung und von Luftwiderstandskräften. Auf Ballonetts und Gebläse konnte verzichtet werden. Lecks in den Zellen hatten keine großen Folgen und konnten oft während der Fahrt repariert werden. Sonneneinstrahlung traf die Zellen nicht direkt und erhitzte das Gas nur wenig; der Raum zwischen Hülle und Zellen wurde von Luft mit Außentemperatur ventiliert. Es ist leicht zu erkennen, daß das Gerüst und die damit mögliche Trennung zwischen Rumpfhülle und Gasbehältern viele sicherheits- und fahrtechnische Vorteile hatte, die das Starrluftschiff auf Jahrzehnte hinaus den Prall- und Kielluftschiffen überlegen machte. Nachteilig w a r natürlich das Gewicht des Gerüsts, das so kräftig dimensioniert werden mußte, daß es sein eigenes Gewicht, das der Hülle und der Lasten, die Auftriebs-, Propellerschub- und die Strömungskräfte aufnehmen konnte. Obgleich es aus filigranartig gearbeiteten Aluminium-Gitterträgern gefertigt war, konnte sein Gewicht nur dann ausgeglichen werden, ,wenn das Schiff ein genügend großes Gasvolumen hatte. So ist es verständlich, daß nie ein Gerüstluftschiff von weniger als 10 000 m^ Volumen gebaut werden konnte, und daß Graf Zeppelin, der Erfinder der Starrluftschiffe, im Jcihre 1900 gleich mit einem für damalige Verhältnisse riesigen Schiff von 128 m Länge beginnen mußte.

2 Frühgeschichte

Die Experimentierphase Meusnier Giffard Haenlein Renard (La France) Wölfen Schwarz Santos-Dumont

bis 1905:

In welchem Jahr begann n u n wirklich das Zeitalter der Luftschiffahrt? Diese Frage ist leichter zu beantworten, als es zunächst scheint. Die Frühgeschichte der Luftschiffahrt erstreckt sich bis in das Jahr 1905 hinein, in d e m eine Experimentierphase zu Ende geht, in der (oft abenteuerliche) Projekte mit nur geringem Vorwissen angegangen wurden, eine Zeit der vielen tastenden Versuche, die meist erfolglos blieben oder nur zu sehr bescheidenen Ergebnissen führten. Erst 1906 scheinen alle Grundkenntnisse gewonnen zu sein: Plötzlich gelingt der Durchbruch zu beachtlichen Erfolgen, und zwar bei allen drei Bauprinzipien. Prall-, Kiel- und Starrluftschiffe treten in Wettbewerb, befördern Passagiere, n e h m e n an Manövern teil, werden in rund zehn Staaten gebaut und auch exportiert. Überraschende neue Grundprinzipien sind nicht m e h r zu e r w a r t e n , neuartige Technologien betreffen n u r noch Teilprobleme. Für die Bastelperiode bis 1905 sollen hier nur diejenigen aus der fast endlosen Reihe der Erfinder und Konstrukteure mit Namen genannt werden, die einen Markstein setzten - und ebenso sollen nur wenige Exemplare aus der Flotte der 40 bis 50 Luftschiffe vorgestellt werden, die vor 1906 fertig gebaut w u r d e n und die Hoffnungen ihrer geistigen Väter nur recht selten in Stolz verwandeltenl). Wenn m a n überhaupt einen Erfinder des Luftschiffs n e n n e n könnte, so w ä r e dies General J. M e u s n i e r . Zwei Jahre nach Montgolfiers erstem Freiballon, 1785, schlug er ein Luftfahrzeug vor, das alle wesentlichen Merkmale des späteren Pralluftschiffs zeigte: Längliche Form, Ballonett, Langgondel, Antrieb durch drei

Luftschrauben, wohldurchdachte Gondelaufhängung, Steuerruder. Meusnier entwarf auch eine feste und eine transportable Halle für sein 84,5 m langes, 79 000m^ (!) Wasserstoff enthaltendes Luftschiff. Als Antriebskraft konnte er natürlich nur Menschenkraft vorsehen; er w a r sich darüber im Klaren, daß er damit nur Fußgängertempo erreichen w ü r d e . Er teilte das Schicksal vieler Erfinder: sein Schiff blieb Projekt; König Ludwig XVI. konnte die i m m e n s e n Kosten für den Bau nicht aufbringen. Meusnier starb acht Jahre später vor Mainz den Soldatentod. Nach Meusnier ist eigentlich kein Luftschiff als solches m e h r patentierbar gewesen; nur bestimmte Bauweisen und Details w a r e n noch patentfähig.

Luftschiff-Entwurf des Generals J. Meusnier^ 1795

Es w a r Henri G i f f a r d , der 1852, ein Menschenalter später, in Paris zum erstenmal mit einem Luftschiff aufstieg, dessen Antriebskraft von einer Maschine kam. Sein ballonettloses 2 500 m^-Pralluftschiff trug unter d e m Rumpf einen Kielbalken, unter d e m die Einmanngondel mit einer Dampfmaschine von 2,2 k W Leistung hing. Die dreiflüglige Luftschraube verlieh d e m Schiff rund 8 k m / h Geschwindigkeit. Auf der 27 k m langen Fahrt konnte Giffard die Steuerbarkeit des Gefährts 1) ZV 2, 6, 7,11 und Be, DB, Eg, EL, Str,

Luftschiff mit Dampßnaschine, H. Giffard, 18 S2

Erstes Luftschiff mit Verbrennungsmotor, P. Haenlein, 1872

Luftschiff mit Elektromotor, Gebr. Tissandier, 1883

b e w e i s e n ; natürlich w a r die Maschinenleistung zu schwach, als daß er eine echte Zielfahrt bei bewegter Luft hätte vollbringen können. Nach Modellversuchen in Mainz konnte der Ingenieur Paul H a e n l e i n am 15./14.12.1872 in Brunn zum e r s t e n m a l ein Luftschiff mit Verbrennungsmotor vorführen. Bei Probemanövern, noch a m Seil gefesselt, erreichte das 2 400 m^-Kielluftschiff m e h r als 15 k m / h Geschw^indigkeit dank der 4 kW-Lenoir-Gasmaschine, die Leuchtgas als Treibstoff aus der Luftschiffhülle bezog. D e r plötzliche Bankrott der finanzierenden Gesell-

schaft verhinderte die für die nächsten Tage geplanten weiteren Probefahrten. Fast ein Rückschritt w a r 1885 das kleine, d e m GiffardBallon ähnliche Luftschiff der Gebrüder T i s s a n d i e r , die zum erstenmal einen Antrieb durch einen Elektromotor (von rund 2 k W Leistung, gespeist aus Chromsäurebatterien) gewählt hatten. Auf der zweiten Fahrt blieb das Schiff 2 V4 Stunden in der Luft, erreichte kaum über 10 k m / h , zeigte Manövrierfähigkeit, konnte aber nicht zum Startpunkt zurückkehren. La France hieß das erste Luftschiff, das sich, auch bei mäßigem Wind, als wirklich lenkbar erwies. Es untern a h m zwischen dem 9. 8. und d e m 25. 9. 1884 sieben Fahrten in der Umgebung von Paris, von denen fünf zum Aufstiegspunkt in Chalais Meudon zurückführten; 25 k m / h wurden erreicht. Seine Erbauer Ch. R e n a r d und A. C. K r e b s hatten d e m 1 860 m^ großen Langgondel-Pralluftschiff eine hervorragend strömungsgünstige F o r m gegeben (zwanzig Jahre später noch entwarf und erprobte m a n Luftschiffe, die mit nadelspitzer Bugnase und rundem dicken Hinterteil dahinfuhren . . . ). Ein Grammescher Elektromotor von 6,5 k W Leistung, der 96 kg wog, gespeist aus Chromsäurebatterien von 455 kg Gewicht, bewegte die langsamlaufende Luftschraube von 7 m Durchmesser. Damit hatten Renard und Krebs das vorläufig letzte Wort in der Luftschiffahrt gesprochen, bis zwei Jahrzehnte später der leichte Benzinmotor endlich reif zur Anwendung war. Fast alle Versuche vor 1905 mit den noch viel zu schwachen, schweren, unzuverlässigen Ottomotoren brachten nur Mißerfolge. Erstmals mit einem Benzinmotor angetrieben war das ballonetlose Pralluftschiff des Dr. Friedrich Herm a n n W ö l f e r t , der auf Versuche des Georg B a u m g a r t e n aufbaute und jahrelang sein Partner gewesen war. Es stieg 1888 von der Daimlerschen Fabrik in Cannstatt zu einer - wenig eindrucksvollen - Fahrt auf. der nur 1,5 k W starke Motor trieb einen Horizontaloder einen Vertikalpropeller an. Am 12. 6.1897 stürzte ein stärker motorisiertes Wölfert-Schiff über dem Tempelhofer Feld brennend ab. Traggas war aus dem Füllstutzen ausgetreten und hatte sich am Motor entzündet. Wölfert und der Mechaniker Knabe waren die ersten Toten, die das lenkbare Luftschiff forderte. David S c h w a r z entwarf in den 80er Jahren ein Ganzmetall-Luftschiff: Nicht nur ein Innengerüst, das die Hülle trug und formte, und die damit starr verbundene Gondel waren aus Aluminiumträgern geformt, sondern auch die Ballonhaut selbst war aus Metall, aus 0,2 mm-Aluminiumblech gefalzt und genietet. Ein 11 kW-Daimler-Motor trieb eine Luftschraube über dem Gondelheck und über Treibriemen zwei Propeller an beiden Rumpf selten an. Die oft gehörte Behauptung, daß Graf von Zeppelin Schwarz'sehe Konstruktionsunterlagen für den Bau seines Luftschiffs mitverwendet hat, ist falsch. Richtig ist, daß der Aluminiumfabrikant Carl B e r g in Eveking, der später Graf Zeppelin beliefert und unterstützt hat, unter großen finanziellen Opfern das Schwarz'sehe Luftschiff bauen ließ, nach-

Erstes Ganzmetall-Liißschiff, D. Schwarz, 1897

La France: Erstes wirklich lenkbares Luftschiff, Ch. Renard, A. C. Krebs, 1884

A. Santos-Dumont, LuftschiffNo. 9,1903

dem es von seinen Ingenieuren durchkonstruiert worden war^). Schwarz erlebte den ersten Aufstieg seines Luftschiffs nicht mehr. Die Jungfernfahrt a m 5.11. 1897 in Tempelhof führte zum Ruin des Schiffes. D e r von der Witwe für diese Fahrt angeheuerte, freiballonerfahrene Unteroffizier Jageis versuchte wenige Minuten nach d e m Start wieder zu landen, da wegen des starken Windes und eines Seilrisses aus der geplanten gefesselten Versuchsfahrt eine Freifahrt g e w o r d e n w a r u n d dann beide Treibriemen abfielen, wodurch das Schiff steuerlos w u r d e . Beim Aufprall auf den Boden hielt das Gerüst zwar den ersten Stößen stand, w a r aber bald darauf ein Wrack. Die Mängel, die zum unglücklichen Ausgang des Versuchs geführt hatten, w a r e n durchaus nicht grundsätzlicher Art. Frau Schwarz konnte jedoch keine Geldgeber für weitere Versuche finden. Unglück des ersten mit Benzinmotor angetriebenen Luftschiffs, Dr Wölfert, 1897

2) s. BgundKnS.51;64

Unbedingt zu erwähnen ist der Brasilianer A. S a n t o s D u m o n t . Er hat zwar nicht allzuviel zur technischen Entwicklung des Luftschiffs beigetragen, hat aber in den Jahren 1898 bis 1905 Paris für die Luftschiffahrt begeistert und weltweit Interesse für sie geweckt. Er konstruierte ein Dutzend kleiner, zum Teil winziger Pralluftschiffe (das kleinste hatte ein Volumen von 260 m^ und eine Gondel von 9 kg Gewicht mit einem ebenfalls leichten 2,2 kW-Benzinmotor). D e r leichtgewichtige, sportliche M a n n führte sie mit Geschick und Tollkühnheit über der Stadt, gewann den Preis für eine Wettfahrt mit U m r u n d u n g des Eiffelturms, landete und parkte sein Schiff vor seinem Haus und auf anderen Pariser Plätzen, besuchte Rennen und Paraden, schlug einmal unter d e m Wasserstoffballon auf einem

Bambusrohrträger balancierend mit d e m Strohhut die Flamme eines Vergaserbrandes aus, überstand einige spektakuläre Abstürze - und wandte sich später d e m Bau von Flugzeugen zu (er wurde der erste, der in Europa einen Luftsprung „schwerer als Luft" tat). Unterdessen w a r im Juli 1900 das erste Luftschiff des Grafen Z e p p e l i n in die Luft über dem Bodensee gestiegen - und auch dieses imposante Schiff vermochte nicht alle Hoffnungen der Zeitgenossen zu erfüllen, so wenig wie Zeppelins zweites Schiff im November 1905 und Januar 1906 und so wenig wie bis dahin so viele Luftschiffe, die sich nicht vom Boden erhoben, steuerlos dahintrieben, verbrannten, abstürzten, im W i n d zerbrachen.

3 Eael-und PralluftschifFe

Bautypen und Leistungen bis 1940 (kurze Zusammenfassung): Parseval Groß Siemens-Schuckert Frankreich: Lebaudy, Astra, Zodiac, Clement-Bayard, Chalais-Meudon Italien: Forlanini, Brigata Spezialistin SCA (Nobile) England: Marine-Blimps im 1. Weltkrieg USA: Pralluftschiffeßir Heer und Marine; Goodyear.

Das Jahr 1906 brachte endlich lang erhoffte Erfolge: So bejubehen die Deutschen den ersten Start des Pralluftschiffs des Majors August von Parseval (am 26. Mai) u n d die bahnbrechende 2-Stundenfahrt des ZeppelinStarrluftschiffs LZ 3 (am 9. Oktober).

In

Deutschland

Parseval und seine Ingenieure entwarfen zwischen 1902 und 1918 zwei Dutzend Pralluftschiffe, die ganz wesentlich zur Entwicklung dieses Bautyps beigetragen haben^). Neue Konstruktionsideen w u r d e n verwirklicht, besonders in der Art der Aufhängung der - stets kurzen Gondel. Bis zum Beginn des ersten Weltkriegs w u r d e n 19 Luftschiffe für private und militärische Zwecke gebaut, zuerst in Reinickendorf und ab PL 3 in Bitterfeld (zunächst von der Motorlußschiff-Studiengesellschafty d a n n von der Luftfahrzeug GmbH). D i e Parsevale hatten Volumina von 1 200 bis 10 500 m^ und fast i m m e r zwei Luftschrauben, für die Motorleistungen bis zu 350 k W zur Verfügung standen. Bis auf zwei Schiffe, die Geschwindigkeiten u m 80 k m / h erreichten, kamen die Parsevale nicht über 70 k m / h hinaus; m e h r als 3,4 t Nutzlast w u r d e n nicht befördert. Trotzdem hatte die Werft mit ihren Luftfahrzeugen großen Erfolg; sieben Exemplare w u r d e n nach Rußland, England, Japan und in die Türkei exportiert. Die leichte Zerlegbarkeit, die einfache Transportierbarkeit im ungefüllten Zustand, die einfache Montierbarkeit schienen zunächst - be-

Dr.-Ing. A. von Parseval (1861-1942)

sonders für die Militärs - Vorteile g e g e n ü b e r d e n Zeppelinen zu bieten (die aber später nie entscheidend waren). W ä h r e n d des 1. Weltkrieges w u r d e n noch fünf Schiffe hergestelh: PL 20 und PL 21 hatten wie der Vorkriegs-PZv 19 eine vollverkleidete, dicht u n t e r m Rumpf hängende Führer- und Maschinengondel. Mit PL 25 3) ZV 9,12,14,15,17 und En, St, Pa

Maßstab 1 : 250.

a & c d

Ballonkörper Gondel Ballonet Luftschlauch

Parseval-PrallufischiffPL

e f g h

BallonetventU Ventilator Motor Schraube

?' k l m

Parallelogrammseile Gleittau Gurt HochlaStaue

n o 2) q

Uöhensteuer Seitensteuer senkrechte Stabilisierungsfläche wagerechte -Stabilisierungsfl&che

r ReiBbahn * Gasventil t Ventilleine

5 (1200 m^) 1909

Parseval-Verkehrs(8 000 m^) 1910

Manne-PralluflschiffParsevalPL

25 (1915)

10

und Reklame-LufischiffPL

6

entstand im Januar 1915 Parsevals größtes Pralluftschiff, ein Eingondel-Schiff mit 14 000 m3 Volumen (ohne innere Gondelaufliängung!). Nach ISmonatigem Einsatz als Femaufklärer, U-Boot- und Minensucher diente es als Schulschiff. Mit PL 26 und PL 27 wandte Parseval sich dann d e m halbstarren Prinzip zu. Die 31 000 m5-Schiffe hatten einen Kiel mit angebauter Führergondel, dazu vier Motorgondeln. Beide machten nur wenige Probefahrten; ihre Leistungen fanden nur eingeschränktes Lob. Zwischen d e m 1. und 2. Weltkrieg fertigten Parseval-Nachfolgefirmen die Werbeund Sportluftschiffe Parseval-Naatz 28, 29 und 30 kleine Kielluftschiffe von 2 200 bis 2 600 m3 Gasinhalt. 1906 baute Major H. Groß, lange Zeit ein erbitterter Gegner des Grafen Zeppelin, nach Plänen des Ingenieurs Basenach das erste von sechs Kielluftschiffen, das als MilitärlußschiffMImi Mai 1907 zum erstenmal aufstieg. Die M-Schiffe^) w a r e n sehr stark von den französischen LebaudySchi^en beeinflußt. Erst das letzte dieser von der preußischen Heeresverwaltung in Berlin-Tegel erstellten Schiffe, das MIVaYon 19 500 m3 Volumen, hatte keine freihängenden Gondeln mehr. Es w u r d e bis Mai 1915 an der Ostsee zu Aufklärung und Schulung eingesetzt. Die M-Schiffe konnten aber den Erfolgen der Parseval- oder gar der Zeppelin-Luftschiffe nichts Vergleichbares zur Seite stellen. Auffallend ist, daß in Deutschland im Schatten der großen Luftschiffwerften andere Luftschiffbauer praktisch keine Bedeutung erlangten. Erbslöh, Clouth, Ruthenberg, Veeh sind Namen, die heute vergessen sind - obwohl sie mit geglückten Aufstiegen kleinerer Luftschiffe verknüpft sind^). In Erinnerung blieb der Absturz des Erbslöh-Langgondelschiffs a m 13. 7. 1910, das in der Luft platzte. D e r Erfinder und vier weitere Personen fanden den Tod. Zu berichten wäre noch, daß Siemens-Schuckert 1910/1911 (nach Dietzius und Krell) ein 15 000 m3 großes Pralluftschiff baute, das 145 m Länge hatte und für das eine eigene Drehhalle erbaut worden war6). Seine in 73 Fahrten erbrachten Leistungen w a r e n zwar gut, standen aber so sehr im Schatten von denen der Zeppeline, daß das Schiff nach Ankauf durch das H e e r zu keinen Fahrten m e h r aufsteigen konnte. Zwischen 1906 und 1914 baute m a n auch in Japan, Schweden, Spanien, Belgien, Österreich u n d in der Schweiz vereinzelt Pralluftschiffe. Die eigentlichen Luftschiffnationen w u r d e n aber Deutschland, Frankreich, Italien, England, die USA und, in geringerem M a ß , die UdSSR.

In

KiellufischiffMII(Groß-Basenach)

1909

SiemensSchuckert-Pralluflschiff, 1911

KielluftschiffLa Patrie (Julliot-Lehaudy) 1906

Frankreich

In Frankreich setzte 1905/1906 eine Periode reger Luftschiffbautätigkeit ein. Verschiedene Werften stellten bis 4) ZV6undMi, Pa, Go 5) ZV 16 6) ZV 18

Langgondel-Luftschiff Adjudant Vincenot (CUment-Bayard) 1911

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zum Kriegsausbruch rund 45 große Schiffe her, von denen 15 nach England, Rußland, Belgien, Spanien, Holland und den USA verkauft wurden^). In Moissons fertigte die Firma Lebaudy mit ihrem Konstrukteur Julliot erfolgreiche Kielluftschiffe, nach d e m Prototyp Le Jaune (1902). Neben d e m mehrfach umgebauten Lebaudy (einem der wenigen vor 1905 erfolgreichen Luftschiffe überhaupt) erregten La Patrie (1906) und Republique (1908) Aufsehen durch ihre Leistungen, aber auch durch ihr Ende. La Patrie riß sich, unbemannt, los und verschwand über d e m Atlantik; Republique stürzte nach einem Hüllenriß (durch Propellerbruch) ab. Die andern sechs nachfolgenden Lebaudy-Schiffe, alle vor Kriegsbeginn erbaut, dienten d e r A r m e e oder w u r d e n exportiert. Ihre Nutzlast überschritt nie 1,7 t, ihre Geschwindigkeit blieb unter 60 k m / h . Die Firma Astra in Sartrouville (Konstrukteiu* Surcouf) baute 1906 das tüchtige Langgondelschiff Ville de Paris, d e m rund zehn andere folgten, die aber auch nicht die Leistungen der LebaudySdaiEe überbieten konnten. Einige w u r d e n exportiert, einige dienten privaten Gesellschaften und machten, ähnlich wie ParsevalLuftschiffe und die Zeppeline der DELAG, Vergnügungs-Überlandfahrten. Die zukunftsträchtigsten Konstruktionen w a r e n die ^^^rfl-Tb/r^^-Luftschiffe mit der schon erwähnten Innenaufhängung der Gondel, die ab 1911 entstanden. Rund 20 dieser gelungenen Luftschiffe wurden bei der Marine verwendet. Die Werft Zodiac in Puteaux erstellte unter ihrem Konstrukteur Mallet ab 1906 ungefähr 15 Langgondelschiffe, deren Volumen sich von anfangs 720 m3 auf 12 000 m^ steigerte. Auch sie w a r e n nicht schneller als die andern Modelle, trugen aber zum Teil Nutzlasten bis 5 t.

Wie in Deutschland mußte auch hier das Heer 1917 den Einsatz von Luftschiffen aufgeben, die, langsam und wenig steigtüchtig, der Abwehr über der Front nicht m e h r gewachsen waren. Nach englischem Vorbild verwandte die M a r i n e ab 1916 kleine Pralluftschiffe für Küstenpatrouillen, Minenerkundung, U-Bootsuche und Geleitzugbewachung. So stellte sie bis 1918 rund 20 Zodiac-, 16 Astra-Torres- und 6 Chalais-Meudon-SchiEe in ihren Dienst. Diese zum Teil ausgezeichneten Schiffe - einige trugen 47 mm-Kanonen! - leisteten bei zahlreichen Aktionen an der Kanal-, besonders aber an der Mittelmeerküste gute Dienste. Acht von ihnen w u r d e n auf dem Luftweg nach Algerien überführt. Durch diese Erfolge ermutigt, kaufte dann die französische Marine von 1919 bis 1926 drei weitere 10 000 m3-Luftschiffe bei Astra und sechs mit 3 000 bis 4 000 m^ Volumen bei Zodiac. Es waren leistungsfähige, schnelle Exemplare darunter. Viele besaßen die innere Aufhängung nach Torres. Zusätzlich w u r d e n auch wieder Kielkonstruktionen gebaut. Heereswerft und Zo6//7^fräffer

Abb. 45. Träger bei L Z 126

Abb. 44. H a u p t r i n g t r ä g e r von L Z 120

Diese Träger haben sich im wesentlichen unverändert bei L Z 120, Abb. 44, und L Z 126 erhalten. Bei diesem Schiffe treten zu diesen gegliederten dreigurtigen Fachwerkträgern neue viergurtige, räumliche Fachwerkträger mit ausgefachten Querwänden außen oder im Diagonalzug innen, bei denen vorteilhaft je zwei benachbarte Gurte mit ihrer Ausfachung aus einem U-förmig gezogenen Blechstreifen durch ein einfaches Stanz- und Bördelverfahren hergestellt werden, Abb. 45. Diese Träger haben besonders in den fachwerkartig versteiften Ringen im Bug und Heck des Schiffes ausgezeichnete und einfache Knotenverbin-

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düngen gestattet und vereinigen mit diesem Vorteil den Vorzug großer Widerstandsfähigkeit selbst gegen örtliche Beschädigung und den Vorzug äußerer Glätte, also der Ungefährlichkeit für die Gaszellen. TRÄGERVERBINDUNGEN Die Knotenverbindung eines Hauptringeckes mit einem Längsträger des L Z i zeigt Abb. 46. Die T-Profile sind stumpf gestoßen. Die Verbindung erfolgt durch Laschen zwischen den Profilen. Die Querkräfte im Knoten überträgt ein Strebenkreuz.

Abb. 46. Knotenpunkt L Z 1

Abb. 47. Knotenpunkt von Längsträger mit Ring bei L Z 14

Abb. 48. Knotenpunkt von Firstträger mit Hauptring

Abb. 49. Knotenptmkt von Hauptlängsträger mit Hauptring. Typ LZ 62

Die Verbindung entsprach der wenig steifen Trägerbauweise. Mit Einführung der dreigurtigen Träger entwickelten sich Verbin dun gs formen, die den Grundsätzen der allseitigen Steifigkeit und der Kontinuität voll gerecht werden konnten. L Z 14 weist eine etwa bündige Anordnung von Ring- und Längsträgern auf. Die Verbindung von Längsträgerprofilen mit den Profilen des Ringes erfolgt durch Laschen, die die zu verbindenden Profile umfassen, mit randgewulsteten Aussparungen versehen sind und die so bemessen sind, daß sie die Kontinuität der Längsträger wahren. Querkraftübertragende Streben durchsetzen den Stoßpunkt. Die Drahtverspannung ist an Ösen dieser Laschen befestigt. Die Eck Verbindung der Ringseiten erfolgt durch besondere, gelochte, gesickte und gebördelte Ecklaschen. Abb. 47 zeigt eine Verbindung von Längsträger mit Hilfsring, Abb. 48 eine Verbindung von Firstlängsträger mit Hauptring.

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Für die neuen Träger bei L Z 62 wurde eine neue Anschlußart gewählt. Das Außenprofil des Längsträgers läuft nahe über dem Ringträger hinweg. Es ist mittels eines am Ringträger sitzenden Schuhes angeschlossen. Die Ösen für die Drahtverspannung liegen in der Ringebene. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß die die Umrißlinien bildenden Außenprofile der Längsträger in angemessenem Abstände über der Ringkonstruktion sitzen und ein Herauskragen dieser Teile vermieden ist, wodurch sonst der Fahrtwiderstand erhöht werden würde. Zu beobachten sind an Abb. 49, die den Knotenpunkt eines Hauptringes und Hauptlängsträgers darstellt, die in den Verschneidungslinien gelegenen durchlaufenden Winkel, die Ringöse im Ringeck und der Anschluß des Sprengträgers. Die meisten Knoten Verbindungen des L Z 126 folgen den gleichen Richtlinien, Abb. 1. Reachtenswert ist die einfache Verbindungsmöglichkeit der viergurtigen Träger in schwierigen Fachwerksringen, Abb. 50. Dieses Rild stellt einen Teil des fach werkartigen, begehbar ausgerüsteten Leitwerkringes dar. Zu beachten ist die günstige iVnschlußmöglichkeit bei allseitiger Glätte der Konstruktion.

ENTWICKLUNG DES SCHIFFSTRAGKÖRPERS LÄNGSTRÄGER ANORDNUNG Die Längsträger, zwischen die die Außenhülle gespannt ist, bilden die Umrißlinien der Schiffs form. Sie sind daher so weit voneinander angeordnet, wie es die freie Hüllenspannweite, das ist die Entfernung der Längsträger, zuläßt, und haben den Zweck, den nach innen gerichteten Hüllendruck sowie den im wesentlichen nach außen gerichteten Gasdruck auf Abb. 50. Leitvverkring von LZ 126 die Knotenpunkte des räumlichen Schiffsfachwerks zu übertragen sow^ie die Druck- bzw. Zugglieder für die Reanspruchung dieses Schiffsraumfachwerks als Gesamttragwerk zu bilden. Der Abstand der Ringträger betrug ursprünglich 8 m. Dieser insbesondere für die Trägerart der Längsträger des LZ 1 außerordentliche Abstand machte eine elastische Zwischenstützung nach Art der späteren Hilfsringe notwendig, Abb. 51 und 52. Diese bestand aus zwei einfachen Zugbändern, die den Ringträgerabstand in drei Teile unterteilten. Die schlaffen hilfsringartigen Zugbänder wurden vom LZ 2 ab wieder weggelassen, als an Stelle der ursprünglichen Längsträger ohne Seitensteifigkeit solche von Dreieckform traten, Abb. 55 und 56. Diese Rauweise (ohne Zwischenstützung der Längsträger) konnte bis zu L Z 16 beibehalten werden. Durch das Anwachsen des Durchmessers sowie durch die gleichzeitige Vergrößerung der Entfernung der Längsträger von ursprünglich 1,5 m bei L Z 1 auf etwa 5 m wurden Teilhilfsringe im unteren Schiffsteile notwendig, Abb. 57, 60 und 61, um den nach innen gerichteten Kräften entgegenzuwirken, die insbesondere bei unprallem Schiff die Neigung haben, den Schiffsquerschnitt etwa birnenförmig zu verziehen. Diese Rauarten zeigen, wie man durch Verbesserung der übrigen Konstruktion nach und nach die notw^endigen Gewichte frei bekam, die für die als notwendig erkannten g e s c h l o s s e n e n Hilfsringe aufzuwenden waren

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Diese wurden bei L Z 26 zum ersten Male angewendet, Abb. 62 bis 64. Bei dieser Anordnung konnte die Entfernung der Hauptringe auf l o m gesteigert werden, da die Längsträger für die w^esentlichsten Beanspruchungen auf 5 m als gestützt betrachtet werden können. Diese Einteilung war so glücklich gebildet» daß sie als die zweckmäßigste dauernd beibehalten werden konnte. Vom L Z 100 ab wurde für alle großen Schiffe eine wesentliche Gewichtsersparnis dadurch erzielt, daß die Hauptringe in 15 m Entfernung angeordnet wurden, Abb. 65 und 66. Dieser große Abstand wurde dadurch ermöglicht, daß man zwei geschlossene Hilfsringe in 5 m Abstand einschaltete. Auch für die Entfernung der Längsträger voneinander fand man mit der Zeit eine günstige Weite heraus, die nur w^enig zwischen 5 und 6chmffh-b

IZ7 Umbau

Endgültiger Lauf gang, gang, ^ X ^ N \ V / ^1Lauf La^f^i^na an üräh/en ßräi gang an ste/fausgebildet u. angeschlossen. Vorläufiger aafge/^angf

Abb. 51 bis 54 Abb. 51 bis 54. Träger und Verspannung von Z 1

5^/2 m schwankt. Diese zulässige Entfernung der Längsträger ist für alle Überlegungen grundlegend ge worden, die die Wahl der ganzen Anordnung des Gerippes betreffen, denn sie bestimmt die Eckenzahl und damit die Bauart der Ringe. RINGANORDNÜNG Schon bei dem ersten Schiff, das 24 zu verspannende Ecken hatte, Abb. 54, hat sich gezeigt, daß die übermäßige statische Unbestimmtheit schon hinsichtlich der Anfangsspannungen der Ringverspannung allein von so großem Nachteil ist, daß man bei L Z 2 die Eckenzahl auf 16 verminderte, Abb. 56. Die weitere Entwicklung der Ringkonstruktion zeigt ständig das Bestreben, die Anzahl der zu verspannenden Ringecken nach Möglichkeit herabzudrücken. Bei den großen Schiffstypen L Z 62, Abb. 69, und L Z 126, Abb. 70, wurde dieses Ziel dadurch erreicht, daß je zwei benachbarte Ringseiten in einen Sprengträger mit einem gradlinigen Obergurt bzw. in ein Segmentfach werk umgewandelt wurden. Erstmals bei L Z 18, Abb. 59, dann L Z 26, L Z 56, Abb. 64, und dann ständig von L Z 58 ab erscheint ein die unteren Ringseiten der verspannten Ringe verbindendes Fachwerk, das die Beanspruchungen im Ringe infolge der Laufgangslasten verminderte und eine Verschiebung der unteren Ringeckpunkte nach innen verhinderte, was durch Anordnung von Drähten in wirksamer Weise und ohne schädigende Nebenwirkung nicht zu erzielen gewesen wäre. Die Ringverspannung war für die Entv^^icklung der Gerippekonstruktion von großer Bedeutung. Es fielen ihr zwei bedeutende Aufgaben zu. Die eine ist, die vorwiegend im Laufgang angreifenden Lasten mit den vorwiegend in der oberen Schiffshälfte angreifenden Auftriebskräften auszugleichen, also bei Erhaltung der Form auf kurzem Wege eine günstige Verteilung der Kräfte auf den Schiffskörper zu erzielen (versteifende

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Wirkung). Der andere Zweck ist der der Schottbildung, d. h. die Aufgabe, einseitig auftretende Gaskräfte aufzunehmen. Die Art der Ringverspannung hat sich aus dem L Z i allmähhch entwickelt, Abb. 54. Die Verspannung des L Z 1 besaß bereits zwei Merkmale, die im Wesen beibehalten wurden. Das eine ist die Anordnung etwa radial laufender Drähte zur Aufnahme der seitlichen Gasdrücke (Wirkung als Schottwand), das andere ist die Verbindung der auf die unteren IZ2,3 Knotenpunkte übertragenen Lasten mit den vorwiegend an den oberen Punkten angreifenden Auftriebkräften. Da bei der Radialverspannung des L Z 1 nur jeder zweite Knotenpunkt benutzt worden ist, war es notwendig, die zweite Gruppe von Knotenpunkten untereinander durch ein besonderes System von Segmentdrähten mit den Ringseiten zu einer Art Ringfach werk zu verbinden. Außerdem waren aus dem gleichen Grunde die zurückbleibenden freien Felder für den seitlichen Gasdruck zu groß, so daß sie durch ein SchnurAbb. 55 und 56 netz unterteilt werden mußten. Um dieses SchnurTräger und Verspannung von L Z 2 und 5 netz zu sparen, ging man bei L Z 2 zu einer leichter auszuführenden Bauart über, Abb. 56. Es wurde der tragenden Ringverspannung gleichzeitig die Aufgabe zugewiesen, die Stirnwand der ZeJlen in ihrer ganzen Fläche so gleichmäßig als möglich zu stützen. Es sind nur noch genähert radiale Drähte vorhanden. An Stelle der etwa radialen Drähte des L Z 1 laufen von jedem Eckpunkt grundsätzlich drei Drähte etwa unter gleichem Winkel zu drei gegenüberliegenden Punkten. Die gleichmäßige Art der etwa LZ78 symmetrischen, strahlförmigen Anordnung der Verspannungsdrähte von jeder Ecke des Ringes aus, die schon beim L Z 2 erkannt worden ist, bringt den großen Vorteil, daß sowohl die Anfangsspannungen als auch die von den seitlichen Gaskräften herrührenden Spannungen sich gleichmäßig etwa radial u m den Kreisumfang verteilen und so unerwünschte Verformungen gar nicht aufkommen lassen. Dieses Grundprinzip der Verspannungsart ist in folgerichtiger Weise bis zum L Z 126 weiter entwickelt worden, Abb. 70 im Text und 4 bis 7 der Tafel. Das äußerlich etwas Abb. 57 bis 59 veränderte Bild erklärt sich nur daraus, Träger und Verspannung von LZ 18 daß mit verminderter Eckenzahl bei wachsendem Schiffsdurchmesser zur Erzielung genügend kleiner Felder für die Stützung der Stirnwände die Verbindung eines jeden Knotenpunktes mit allen Ecken, ausgenommen die zwei beiderseits benachbarten, notwendig geworden ist. Bei der Ringverspannung des L Z 126 konnte auf eine der Verspannung des L Z 1 äußerlich in gewissem Sinne ähnliche Anordnung zurückgegriffen werden, indem sich die Notwendigkeit ergab, die wegen der wachsenden Beanspruchung bei seitlichem Gasdruck doppelten mittleren Drähte tangential an einem mittleren Ring

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vorbeizuführen. Es wurde dadurch eine übermäßige Überlagerung von Drähten im Mittelpunkt vermieden, außerdem ist dadurch für einen gewissen Ausgleich der Spannungen der Doppeldrähte gesorgt. Bei der Ringverspannung von L Z 62, Abb. 69, wurden die Drahtkreuzungsstellen etwa in Ringmitte zwischen zwei Metallbacken gefaßt und an diese ein wagerecht durch das Schiff von Ringverspannung zu Ringverspannung durch die Zellen hindurchlaufenLZlVIS-rZI 1222^25,27^35,37 des wagerechtes Seil angeordnet. Dieses hatte die Aufgabe, bei Auftreten einseitiger Überdrücke ^ auf die Ringverspannung einenTeil dieses Drucks =*="^ aufzunehmen. Wegen der elastischen Verschie^ bung dieser Verbindungsstellen kann nur in einzelnen Fällen eine wesentliche Kraft vom Seil aufgenommen werden. Da außerdem die Durch^ führung des Seiles durch die Gaszellen Gefahren für diese empfindlichsten Teile des Schiffes schuf, ist man später von dieser Anordnung wieder abgekommen. Ähnlich verhält es sich mit anderen die Zelle durchquerenden Verspannungen, welche die oberen und unteren Gerippepunkte miteinander verbinden und aus besonderen GrünAbb. 60 und 61 den schon bei L Z 5 angewendet worden sind. Auch hier läßt sich sagen, daß der Nutzen im Vergleich zu den möglichen schädlichen Wirkungen gering war, weshalb solche Seilverbindungen neuerdings wieder aufgegeben worden sind.

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E N T W I C K L U N G DER D R A H T V E R S P A N N U N G Z W I S C H E N DEN LÄNGSTRÄGERN Die Gerippekonstruktion muß durch eine Drahtverspannung zu einem Raumfachwerk gestaltet werden. Der L Z 1 hatte ein Drahtnetz aus Aluminiumbronzedraht, Abb. 52. Dieses Netz stützte die Längsträger in etwa 2 m Abstand LZ2S,J6J9 _ ^^^ ^.^^^^ gleichzeitig

Abb. 62 bis 64

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als äußere Regrenzung für die Gaszellen. Die doppelte Beanspruchung des Drahtnetzes war hier wegen der verhältnismäßig geringen Querkräfte noch möglich. Bei L Z 7 war es schon notwendig geworden , weitere Verspannungsdrähte anzuordnen, und zwar einmal in den beiden, dem Äquator am nächsten gelegenen Feldern, die senkrechte Querkräfte zu übertragen hatten, und außerdem in den Feldern

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an den beiden Ober- und drei Unterseiten, in denen wagerechte Querkräfte bei seitlichen Verbiegungen wirken. Diese Verstärkungsdrähte werden von Gaskräften nicht beansprucht, da sie nur die Hülle, nicht aber die Gaszellen berühren, sie verbinden die Knotenpunkte unmittelbar, Abb. 71. Mit dem weiteren Anwachsen des Schiffsdurchmessers wurde es von L Z 17, Abb. 60, ab notwendig, die zusätzliche Verspannung der unteren Schiffshälfte immer mehr zum Äquator hinauf auszudehnen, bis diese den Äquator erreichte und endlich den ganzen Schiffsmantel umfaßte. Zu der schon mehrfach erwähnten Bauart von L Z 62, Abb. Q'j bis 69, deren Gerippekonstruktion in vielen Punkten grundsätzliche Änderungen zeigte, ist auch über die Anordnung der Drahtverspannungen Wich-

LZioo-^m

LZff2J2, 7¥^7e, 78^80, 82^99

K^^ssss^K^dSSi^^mä^s^

Abb. 67 bis 69 tiges ZU bemerken: Dadurch, daß die querkraftübertragende Verspannung besonders kräftig entwickelt wurde, konnten die dem Gasdruck allein dienenden Drahtnetze lose und leicht ausgeführt werden (lose Feldverspannung). Bei der festen Diagonalverspannung wurde Wert darauf gelegt, den stärker und höher ausgebildeten Längsträgern, die von den verspannten Ringecken ausgehen, besondere Kräfte zuzuführen. Wir sehen also in Abb. 68 eine unmittelbare Verspannung, die die Hauptringe unmittelbar verbindet und eine mittelbare die über den Zwischenlängsträger und den Hilfsring zum nächsten Hauptring führt. Bei L Z 100, Abb. 65, wurden wie vorerwähnt, 15 m-Ab teile gewählt; mit Rücksicht hierauf wurde oberhalb des Äquators ausschließlich die mittelbare Verspannung gewählt, und zwar ohne Rücksicht auf Haupt- und Zwischenlängsträger von allen Knotenpunkten aus, weil es dadurch möglich war, die oberen stark durch Gasdrücke auf Biegung beanspruchten Längsträger in der Mitte zu stützen, während in der unteren Schiffshälfte, eben-

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falls ohne Rücksicht auf Haupt- und Zwischenlängsträger, die unmittelbare Verspannung angewendet wurde, weil in diesem Teil des Schiffes die von außen nach innen gerichteten Biegungskräfte über\viegen. Die feste Diagonalverspannung liegt in angemessenem Abstand unter der Außenhülle (siehe auch Trägerverbin düngen L Z 62). Eine weitere Entwicklung der Verspannung zeigt L Z 126 auf Abb. 1 der Tafel. Da die segmentartig ausgebildeten Fach werkringe auch im mittleren Knotenpunkt der Segmente wesentlich Einzelkräfte zulassen, wurden alle Längsträger Teil eines Hoapfringes LZize gleich stark ausgebildet, und es konnte die Verspannung um den ganzen Umfang herum von sämtlichen Knotenpunkten aus gleichartig jeweils über zwei Felder geführt werden, was unter anderem den Vorzug hat, daß alle Längsträger an den Kreuzstellen durch eine besonders widerstandsfähige Klemmung gegen seitliches Ausknicken gesichert werden konnten. Die in Abb. 1 der Tafel eingetragenen zusätzlichen Diagonaldrähte, die von den Hauptringen zu Abb. 70 den dazwischen gelegenen Hilfsringen ansteigen, dienen zur Übertragung der an den Hilfsringen auftretenden Gaskräfte auf die belasteten Hauptringe. Eine besonders glückliche Lösung wurde für die l o s e F e l d v e r s p a n n u n g dadurch gefunden, daß die Verspannungselemente nur von Knotenpunkt zu Knotenpunkt laufen und an den Kreuzungsstellen mit den Längsträgern g l e i t e n d geführt sind. Durch diese Anordnung wird erzielt, daß die auf das Drahtnetz übertragenen Gaskräfte unLZ7^7J mittelbar in die Fachwerkknotenpunkte übertragen 1V^' ^7 V^T^V^xl werden, ohne die Längsträger auf s e i t l i c h e BieX^


265 bis 240

J

225 240

1 Reihen( Motoren

225 225 200 200 200

190

1

GETRIEBE UND TRIEBWERK Beim ersten Schiff wurde als Herstellungsmaterial für die Zahnräder der Getriebe Aluminiumguß und Rohhaut verwendet. Später wurden sämtliche Getrieberäder stets aus Chromnickelstahl hergestellt, eingesetzt und vergütet. Die Getriebegehäuse waren stets Aluminiumgußgehäuse. Der auf das Zentimeter Zahnbreite wirkende Zahndruck, der bei den Kegelrad getrieben von L Z 1 nur 7 bzw. 14 kg/cm betrug, ist mit der Zeit bis 540 kg/cm gesteigert worden. Für ein einwandfreies Arbeiten war dabei die Kühlung von wesentlicher Bedeutung. Solange sich die Vorgelegegetriebe an den Auslegerböcken im freien Fahrtwind befanden und dort eine gute Kühlung erfuhren, blieb die Schmierfähigkeit des Öles weitgehend erhalten und die Abnützung der Zähne trotz des hohen Druckes gering. Dagegen trat bei den in den Gondeln eingebauten Stirnradgetrieben, insbesondere trat bei den Zweimotorengetrieben, leicht ein Fressen der Zahnflanken auf, wenn es nicht gelang, für ausreichende Kühlluftzuführung zu sorgen. Für diese Getriebe wurde daher Öleinspritzung mit Ölrückkühlung eingeführt.

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Um ohne die Verwendung von breiten und damit schweren Rädern den spezifischen Zahndruck herabzusetzen, wurde schon von L Z 7 an versucht, kleine Zahnteilungen (4,5 7i bis ^n) anzuwenden. Es gelang jedoch damals nicht, das gesteckte Ziel zu erreichen, da die zu jener Zeit noch nicht geschliffenen Räder nicht genügend genau hergestellt werden konnten, um einen gleichzeitigen Eingriff mehrerer Zahnpaare zu gewährleisten. Der einzelne Zahn war jedoch zu schwach, um allein die ganze Belastung aufzunehmen, und es mußte daher die größere Teilung (7 n bis 8 n) bleiben, die vorsichtshalber auch später beibehalten wurde, obwohl seit 1916 nur noch geschliffene Räder verwendet worden sind. Die Leistung wurde vom Motor zum Getriebe durch eine ausrückbare Kupplung übertragen, zu der von L Z 62 ab eine elastische Kupplung hinzukam. Als ausrückbare Kupplungen waren zunächst Kegelkupplungen, dann Federbandkupplungen und von L Z 9 an Lamellenkupplungen mit Hele-Shaw-Lamellen verwendet. Die aus Schraubenfederpaketen bestehende elastische Kupplung war gelenkig in das Motorschwungrad eingebaut. Das Getriebe der hinteren Maschinengondel bei L Z 27 bis 92 zeigt Abb. 146.

Abb. 146. Getriebe der hinteren Maschinengondel bei L Z 27 bis 92

Für die Wellenleitung zwischen Getriebe und Vorgelege am Auslegerbock dienten Rohrwellen, die erklärlicherweise bei ihrer großen Länge gewisse Schwierigkeiten bereiteten, insbesondere wenn kritische Drehzahlbereiche zu durchschreiten waren. Ein Versuch, die Getriebe und Rohrwellen durch Stahlbandantrieb zu ersetzen, führte nicht zum Ziele. Die Verbindung zwischen Stirnradgetriebe und Luftschraube — soweit diese nicht unmittelbar am Getriebe saß — war zunächst starr; von L Z 58 ab wurde eine Klauenkupplung eingefügt, um die durch die Nachgiebigkeit der Gondelkonstruktion hervorgerufenen Zusatzbeanspruchungen vom Getriebe fernzuhalten. Des weiteren wurden auf den Luftschrauben wellen Bandbremsen zum Feststellen der Luftschraube gegen Leerlauf vom Fahrtwind aus vorgesehen. Der Schraubenschub wurde entweder in den Vorgelege- und Getriebegehäusen selbst oder bei den am Gondelheck angeordneten Luftschrauben in besonderen Zug- und Druck-Kugellagern aufgenommen. Die Weiterleitung auf den Schiffskörper geschah bei den Auslegerböcken durch Druckstützen, bei den Gondeln durch besondere Seile der Aufhängung. Ebenso wurde die Reaktion des Drehmoments durch Verspannung bzw. durch Gondelstreben abgefangen. LUFTSCHRAUBEN Bei den ersten drei Schiffen war die Drehzahl der Luftschrauben höher als die der Antriebmotoren (1200 : 680 bzw. 1500 : 1050 Uml./min), dann ungefähr gleich und von L Z 7 ab wurde die Motordrehzahl von 1200 bis 1450 Uml./min auf etwa 450 bis 550 Uml./min für die Luftschraube untersetzt; L Z 120, 121 hatten bei der hinteren Maschinengondel sodann ein UntersetzungsVerhältnis von 26 : 49, d. i. 1450 : 770, seit Verwendung der Kleingondeln als Seitengondeln sind wieder hohe Luftschraubendrehzahlen von rd. 1400 Uml./min verwendet worden. Die ersten Luftschrauben, deren Konstruktion Versuche mit einem Luftschrauben-Motorboot auf dem Bodensee vorhergingen, bestanden aus einer Stahlnabe mit Stahlarmen, an denen die eigentlichen Flügel-

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blätter aus Aluminiumblech angenietet waren. L Z i hatte solche vierflüglige Schrauben mit verhältnismäßig großer FlügelvöUigkeit und 1,2 m Durchmesser. Weitere drei Schiffe hatten sodann dreiflüglige Luftschrauben mit 2,2 m Durchmesser, L Z 4 hatte zweiflüglige Schrauben mit 5,2 m Durchmesser, deren Flügelblätter von etwa rechteckiger Form auf den Versteifungsarmen etwas nach außen gerückt waren. Dann folgten von L Z 7 bis L Z 25 teils vierflüglige, teils zweiflüglige Luftschrauben, deren Herstellungsweise bemerkenswert ist. Die Flügelblätter waren aus breitgequetschten rohrförmigen und an den Enden verschweißten Aluminiumblechmänteln durch EinLZf ¥ Flüqef Mefo/fschraube 1,2m Dmn 1300

IZ2,3,S 3 riüge/ MeM/schraube 2,2 m Dmr 7305 bis 7908

LZ¥ 2 Flügel Melal/schraube 3,2 mDmr 7308

T

f t/ersuc/7 2 Flüge/ Metq/fschroübe 3.sm Dmr

LZH V3^83,86,87,90,32,3^,96,107, Lorenzer7-lio/zsc/?rauöe ^ S,Oi^S,8/nü/77/? 7375 bis 7317

LZ 7^23 ¥ Flügel Melal/sc/jraube 3,s, ¥,S; S.smDmri Z Flügel Mefallschraube 3,6; ¥,65f5,s/nDm/? 79i0bis 7903 bis 7915 \ ^

LZ 8¥, 85,86,89,9%93,9¥,97^3. Garuda -Holzsc/iraube 5,0^5,8/7? Dm/r 7316 bis 7317

LZ 33-^727726 LZ

Joray-No/zsc7fraüöe 3,0-^6,0/77 ümr 7917 bis 792¥

Abb. 147 bis 155. Luftschrauben der Zeppelinschiffe

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KONSTRUKTIONSENTWICKLUNG DER Z-SGHIFFE

pressen in eine entsprechende Form mittels Wasserdrucks hergestellt. Die Nabe trug lange Stahlarme, an denen die Flügel durch Nietung befestigt waren. Die Konstruktion war so eingerichtet, daß mit denselben Elementen sowohl zweiflüglige Luftschrauben wie auch solche mit vier Flügeln für die doppelte Leistungsaufnahme hergestellt werden konnten. Diese Luftschrauben wurden mit 5,6 m, 4,65 m und 5,5 m Durchmesser ausgeführt und verwendet, Abb. 147 bis 152. Mit zunehmender Belastung versagten diese Schrauben, außerdem konnte man bei ihnen solche Querschnitte nur schwer ausbilden, die nach den neueren Erkenntnissen der Hydrodynamik für einen guten Wirkungsgrad erforderlich sind. Da die Metallschrauben überdies teuer und nur schwer für eine neue L2^3; ^^i^tSi^SiSZiSSiSJiö^iöd

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158 u n d 159, Kühler

Bauart verwendet werden konnten, ging man von L Z 41 ab zu Holzluftschrauben über, Abb. 153 bis 155. Diese waren stets zweiflüglig und wurden bis zu nahezu 6 m Durchmesser und für eine Leistung bis 500 PS bei 550 Uml./min ausgeführt. Sie waren aus Esche- und Nußbaumholz angefertigt, hatten mit Aluminiumblechbeschlägen geschützte Eintrittkanten und Flügelenden und zum Schutz gegen die Einflüsse der Feuchtigkeit einen mehrfachen Lackanstrich. Durch große Sorgfalt in der Wahl der Baustoffe und der Ausführung konnte eine hohe Lebensdauer erreicht werden (500 und mehr Stunden).

LZriZi113:116-1Z0

= \ Motor^Z^oPS Leergew.'^3,7kg Gewicht _ ^3,7 0,i8kg/PS ^otor/e/sfg 2^0

Abb.

160 u n d 161. Kühler

Abb.

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162 und 165. Kühler

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KONSTRUKTIONSENTWICKLUNG DER

Z-SGHIFFE

KUHLER UND AUSPUFF Während das Mo torkühl vvasser bei L Z i in einfachster Weise durch ein dem Laufgang entlang geführtes und mit Rippen besetztes Rohr gekühlt wurde, hatten die nächsten Schiffe bis L Z 6, Abb. 156 und 157, in den Gondelenden eingebaute Lamellen- bzw. Röhrchenkühler, wobei die Luftströmung im Kühler durch Lüfter unterstützt wurde. Später wurden die Kühler außerhalb der Gondel in Aluminiumrohrrahmen am Schiffskörper aufgehängt; die Lüfter wurden zunächst beibehalten, konnten aber dann mit zunehmender Schiffsgeschwindigkeit von L Z 11 ab fortgelassen werden, Abb. 158 und 159. Zur Regelung der Kühlwirkung wurde am Kühler ein verstellbarer Vorhang angebracht, der jedoch den Nachteil mit sich brachte, daß sich der ohnehin schon 92^500 beträchtliche Luftwiderstand des offenen Kühlers bei stillgesetztem Motor und voller Abdeckung noch erhöhte, ein Nachteil, der durch Einziehen des Kühlers in die Gondel später überwunden wurde. Das Einziehen wurde mit einer Winde ausgeführt. Die Wasserzu- und -abführung geschah durch Schläuche. Der Raumbedarf dieser Anordnung war ziemlich groß. Um hier zu sparen, wurde bei den kleinen seitlichen Gondeln von L Z 112 ab die Gondel selbst für die LuftzuAnderson-LI chrägefngebai und -abführung herangeLZlfZ;ff3iff6 Da/m/er Anderson-LZ cintmermann zogen und der Kühler hin123*8; ff l2f7i-25 yonlZffZad i^onL230*7fO ter einer Luftzuführungssek. abgeführte Kalorien Abb. 164. Verbesserung der Kühlwirkung. Gütezahl düse im Gondelbug eingeStirnfläche x Gewicht baut, Abb. 162 und 163. Die Düsenöffnung konnte nach Redarf mehr oder weniger geöffnet und damit die Kühlwirkung geregelt werden. Die Luftabführung durch die Gondel hindurch nach einem im Gondelheck vorgesehenen Ausschnitt in der Verschalung bewirkte geichzeitig die wünschenswerte gute Durchlüftung des Gondelinnern. Diese Anordnung wurde auch für die Motorgondeln mit Untersetzung übernommen. Die Kühler für die einzelnen Motoren waren bei den Zweimotorengondeln übereinander angeordnet. Rei der vorderen Gondel, der die Führergondel vorgebaut war, erfolgte die Luftzuführung durch eine Düse im Gondeldach. Die Kühler selbst waren anfangs Bienenkorbkühler, von L Z 112 ab Lamellenkühler mit 90° Umlenkwinkel und für L Z 126 sind Lamellenkühler mit 45° Umlenkwinkel vorgesehen. Schon bei den älteren Kühleranlagen hatte man zum Ersatz des verdampften Wassers über dem Kühler am Schiff einen Behälter mit Ersatzkühlwasser eingebaut, der mit der höchsten Stelle des sonst vollkommen geschlossenen Kühlers durch eine Leitung verbunden war. Bei den Gondeln mit im Bug angeordneten Kühlern wurde *auch das Ersatzwassergefäß in die Gondel genommen und an den höchsten Punkt der Leitung vom Motor zum Kühler gelegt. Während der Inhalt der im Schiff liegenden Ersatzwasserbehälter

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KONSTRUKTIONSENTWIGKLUNG DER

Z a i l e n t a f e l 5. V e r b e s s e r u n g der K ü h l w i r k u n g

50 bis 4 0 1 b e t r u g , m u ß t e er für die i n der Gondel u n t e r gebrachten aus G r ü n d e n der

LZ

PS

R a u m e r s p a r n i s auf 7 bis 1 o 1 vermindert längere

werden.

Fahrten

Für

nahmen

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Z-SGHIPFE

2 und 5

diese Schiffe n o c h weiteren

126

85 240 400

Schiffsgeschwindigkeit m/s

Stirnfläche m2/PS

Gewicht kg/PS

0,0075 m^/PS o,oo42 m2/PS 0,0019 m^/PS

0,85

12

0,58

29

o»i95

36

Kühlwasservorrat, der jeden Motor etwa einer Gesamtfüllung entsprach, i n e i n e m besonderem Behälter m i t , der i m Schiff oder in der Gondel u n t e r g e b r a c h t war. U m das Einfrieren des Kühlwassers zu v e r r i n g e r n , w u r d e i m W i n t e r Spiritus zugesetzt. F ü r den U m l a u f des Kühlwassers diente stets eine m i t dem Motor z u s a m m e n g e b a u t e , von diesem u n m i t t e l b a r angetriebene W a s s e r p u m p e . Vorstehende Zahlentafel zeigt, w i e i m Laufe der Zeit m i t wachsender Geschwindigkeit der Schiffe d u r c h entsprechende A n o r d n u n g u n d Ausbildung der Kühleranlage Größe u n d G e w i c h t verkleinert w e r d e n k o n n t e n , siehe a u c h Abb. 164. D i e erste Konstruktion der A u s p u f f t o p f e , Abb. 1 6 5 , l e h n t e sich an entsprechende A u s f ü h r u n g e n von Kraftfahrzeugen an, k o n n t e aber bei wachsender Motorleistung n i c h t m e h r g e n ü g e n . Aus SicherheitsAbb. 165

Abb. 166

ßiech ä/tesferAuspufto/of ]ß^^Auspuftoff1908

LZliZi1i3iiZ0:iZi

t=y Abb. 171

Abb. 172

Abb. 165 bis 172. Auspufftöpfe Abb. 170 g r ü n d e n m u ß gefordert w e r d e n , daß die Auspuffgase bei i h r e m Austritt ins Freie u n t e r die Zündfähigkeitsgrenze a b g e k ü h l t sind u n d k e i n e g l ü h e n d e n R u ß t e i l c h e n m i t sich f ü h r e n ; der T o p f selbst darf n i c h t g l ü h e n d w e r d e n u n d darf k e i n e n n e n n e n s w e r t e n Leistungsabfall des Motors verursachen. I m Kriege spielte d a n e b e n der Gesichtspunkt möglichst guter Schalldämpfung eine gewisse Rolle, doch ist dem i n Anbetracht des n i c h t zu beseitigenden Luftschraubengeräusches keine allzu große B e d e u t u n g beizumessen. N a c h l a n g w i e r i g e n Versuchen w u r d e eine befriedigende Lösung darin gefunden, daß die Auspuffgase d u r c h ein Düsensystem geleitet u n d gut m i t Luft d u r c h m i s c h t werden; Abb. 166 bis 172. D i e anfänglich wagerecht a u ß e n a n der Gondel angebrachten, n a c h diesem Grundsatz entworfenen Auspufftöpfe w u r d e n später z u m Zwecke der W i d e r s t a n d v e r r i n g e r u n g senkrecht i m G o n d e l i n n e r n angeordnet, wobei die L u f t k ü h l u n g so weit verbessert w e r d e n k o n n t e , daß sich die W a s s e r k ü h l u n g erübrigte.

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K O N S T R U K T I O N S E N T W I G K L U N G DER Z - S G H I F F E

BETRIEB STOFFANLAGE Der gesamte Benzinvorrat des ersten Schiffes wurde in den Gondeln mitgeführt. Von dem in jeder Gondel untergebrachten Faß führte eine Kupferrohrleitung zum Motor. Die Förderung des Benzins erfolgte unter dem Druck der mittels eines Reduzierventils an der Auspuffleitung entnommenen Motor ab gase, die gleichzeitig als Schutzgas im Benzinfaß wirken sollten. Als mit steigender Tragfähigkeit bei den nächsten Schiffen ein größerer Benzinvorrat für die Mitnahme in Frage kam, wurde nur noch ein Teil desselben in der Gondel, der größere Teil im Laufgang untergebracht und von L Z 6 ab wurden alle Benzinfässer im Schiff angeordnet und aus Sicherheitsgründen kein Benzin mehr in der Gondel gelagert. Die Druckförderung des Brennstoffs mit Hilfe der Auspuffgase wurde längere Zeit beibehalten. Die Entnahme des Benzins aus den Fässern erfolgte dabei mittels Steigrohr an einen oben liegenden Stutzen. Von L Z 26 ab wurde diese Förderungsart durch eine Druckluftförderung ersetzt, bei der durch eine Luftpumpe ein Überdruck im Faß erzeugt wurde. Es genügt dabei ein geringer Überdruck, da die Strömung nur einzuleiten war, und dann der Zufluß zu den tiefer als die Benzinfässer liegenden Motoren selbsttätig vor sich ging, wobei die Heberwirkung durch die Benzinpumpe der Motoren unterstützt wurde. Von L Z 62 ab wurde das Benzin durch einen Stutzen am Boden des Fasses entnommen und unter natürlichem Gefalle den Motoren zugeleitet; ein Unterdrucksetzen der Fässer erübrigte sich nun ganz. Die gesamte Benzintankanlage war entsprechend der Anzahl der Motoren bzw. Gondeln in mehreren Gruppen unterteilt, die keine Verbindung miteinander besaßen. Es erwies sich jedoch als wünschenswert, die einzelnen Gruppen von Benzinvorratbehältern zu verbinden, um beim Ausfallen eines Motors dessen noch vorhandenen Benzinvorrat zum Betrieb des Motors einer anderen Gondel zu verwenden, ohne den Brennstoff zu diesem Zwecke offen im Schiff befördern zu müssen. Da bei der damaligen Schiffsform die Faßgruppen alle in etwa gleicher Höhe lagen, konnte bei nicht zu großer Schräglage des Schiffes auch der entfernter liegende Motor noch unmittelbar mit Hilfe der Verbindungsleitung aus den eigentlich nicht zu ihm gehörigen Fässern gespeist werden. Es konnte aber auch selbstredend das Benzin über die Verbindungsleitung von einer Faßgruppe in eine andere umgepumpt werden, was anfänglich mit Hilfe der vorerwähnten Luftdruckförderung und später, als diese wegfiel — von L Z 62 ab — mittels Handflügelpumpe geschah. Diese Umpumpeinrichtung konnte auch zum statischen Trimmen des Schiffes benutzt werden. Die Verbindungsleitung diente bei diesen Schiffen demnach sowohl als Speise- wie auch als Umfülleitung, und erst von L Z 72 ab wurde eine besondere Umpumpleitung von etwa dem doppelten Querschnitt desjenigen der normalen Speiseleitung eingebaut. Die beiden Leitungen waren an mehreren Stellen miteinander verbunden, so daß stets die eine an die Stelle der anderen treten konnte. Die Speiseleitung war aus Kupfer hergestellt, für die Umpumpleitung wurde dünnwandiges Messingrohr verwendet. Bei versuchsweise eingebautem Aluminiumrohr für die Leitung befriedigten die Verbindungen nicht. Der Fassungsraum der einzelnen Behälter, die stets als Aluminiumfässer ausgebildet und zuerst liegend, später in senkrechter Lage hängend im Laufgang angeordnet waren, stieg im Laufe der Zeit von 100 kg auf 400 kg je Faß und war allgemein bei den hängenden Fässern etwas kleiner als bei den liegend angeordneten. Bei ersteren betrug das Fassungsvermögen im Mittel rund 200 kg und später ab L Z 90 rund 500 kg; bei L Z 120 waren kleine hängende Fässer von 180 kg Fassungsvermögen verwendet. Der gesamte Benzinvorrat, den L Z 2 an Bord führte, hatte 220 kg betragen; beim neuesten Schiff kann über 50 000 kg mitgeführt werden. Auf den einzelnen Motor bezogen ergibt diese Gegenüberstellung 110 kg und 6000 kg, oder bezogen auf die Leistungseinheit i,2kg/PS bzw. 15 kg/PS. Diese beiden Grenzen zeigen, wie sehr nach Größe und Verwendungszweck des Schiffes die mitgeführte Betriebstoffmenge verschieden sein kann.

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KONSTRUKTIONSENTWIGKLUNG DER Z-SCHIFFE

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AUSRÜSTUNG UND APPARATE FUNKENTELEGRAPHISCHE EINRICHTUNG Schon sehr früh erkannte Graf Zeppelin die Bedeutung der drahtlosen Telegraphie für die Luftschiffahrt. Während die ersten funkentelegraphischen Versuche im Jahre 1898 von S l a b y in Berlin vorgenommen wurden, ging auch sofort die Luftschiffertruppe unter Leitung von Hauptmann von Sigsfeld dazu über, Antennen mit Hilfe von Ballonen hochzubringen und später auch Ballone, allerdings vorläufig nur mit Empfänger auszurüsten. Im Jahre 1909, anläßlich der Berliner Fahrt des L Z 6, stand man vor der Frage, das Luftschiff mit einer funkentelegraphischen Station auszurüsten, und Graf Zeppelin beschloß den versuchsweisen Einbau einer Station in ein Luftschiff, um nachzuweisen, daß die Funke ntelegraphie bei Beachtung der erforderlichen Vorsichtsmaßregeln, die hier nicht alle wiedergegeben werden können, keine Gefahr für ein Luftschiff bedeutet. Bereits im Jahre 1909 begannen vom 8. September bis Ende Oktober die ersten Vorversuche und später mit einer vorläufig zusammengestellten Telefunkenstation, Abb. 175 bis 175, deren Senderanlage aus Transformator, Leydener Flaschen als Kondensator, Funkenstrecke, Gitter spule mit Abnehmer als Selbstinduktion und einer weiteren Spule als Luftdrahtverlängerung bestand. Die Antenne bestand Abb. 175 bis 175. Erste Luftschiffstation 1909 bis 1910 aus einem 200 m langen Luftdraht, der auf einer an der Gondelwand angebrachten Trommel aufgewickelt wurde. Die Abstimmung der Antenne auf den Senderstoßkreis wurde dadurch erzielt, daß man den Antennendraht mehr oder weniger herabließ. Als Gegengewicht diente das Metallgerippe des Luftschiffes. Die größte Antennenenergie betrug etwa 75 W, die Generatorleistung 150-200 W. Der Antrieb des Generators vom Motor aus erfolgte durch Kette, später durch Riemen, Abb. 176. Als Empfänger diente ein Detektorempfänger in Primärschaltung. Auf Grund der Erfahrungen mit diesem provisorischen Sender wurde im Jahre 1911/12 von Telefunken eine neue Station gebaut. Die Antennenleistung betrug etwa 500 W, die Generatorleistung etwa 1 kW. Praktisch erprobt wurde diese Station auf Z II, wo sie in die Führergondel eingebaut war. Reichweiten von 100—150 km wurden erreicht. AußerordentHche Schwierigkeiten bot stets der Antrieb der Generatoren in den Maschinengondeln wegen den dort herrschenden starken Erschütterungen. Die Maschinen entmagnetisierten sich, der Kollektor der Erregermaschine feuerte sehr stark oder es hielten die Antrieborgane der Stoßbelastung nicht stand. Eine

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K O N S T R U K T I O N S E N T W I G K L U N G DER Z - S C H I F F E einwandfreie und betriebsichere Lösung wurde erst später durch den Antrieb mittels Windmotoren gefunden. Die Störungen durch den in dieser Gondel eingebauten Schiffsmotor zwangen,einen anderen Aufstellungsort für die Funkenstation zu schaffen, da ein einwandfreier Empfang daselbst unmöglich schien. Zur Förderung der Funkentelegraphie auf Luftschiffen wurde im Jahre 1912 das Delag-Luftschiff „Viktoria-Luise" für längere FT-Versuche bereitgestellt. Die dabei gesammel-

Abb. 176 Generatorantrieb der Funkentelefiraphieanlage in der hinteren Maschinen-

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ten Erfahrungen führten zu der Konstruktion der „Überdruck-Luftschiffstation". Sender und Empfänger waren in einen gemeinsamen Aluminiumschrank gasdicht eingekapselt und vom Fahrwind durchspült, wodurch auch gleichzeitig eine wirksame Kühlung der Funkenstrecke erreicht werden konnte. Der Sender hatte einen kontinuierlichen Wellenbereich von 6oo~i6oo m, der Empfänger von 250-3000 m, der Sendeton war 1000. Statt eines einzelnen Drahtes von 250 m Länge wandte man eine T-förmige Antenne an. Als geeignetster Ort wurde der Lauf gang in Schiffsmitte angesehen. Diesen Platz konnte man ohne Bedenken wählen, nachdem die ganze funkentelegraphische Einrichtung in eine gasdichte Zelle eingebaut worden war und außerdem Aufladeversuche mit zehnfacher Energie gegenüber dem Bordsender ihre Gefahrlosigkeit ergeben hatten (erstmals Z4). Bis 1913 wurden nun in den Schiffen L i , Z 1, Z 4, Sachsen und L 2 weitere Versuche mit dem Erfolg vorgenommen, daß Ende 1913 eine Station zur Verfügung stand, die bei 800 W Antennenenergie eine Reichweite von 1000 km hatte, und auch mit wenigen Änderungen auf den ersten Kriegsluftschiffen verwendet werden konnte. Im Jahre 1915 wurde für die Armeeluftschiffe eine kleine Luftschiffstation in Abb. 177. Luftschiffstation vom Jahre 19^7 Tischform gebaut. Der Sender hatte einen Wellen-

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K O N S T R U K T I O N S E N T W I G K L U N G DER Z - S G H I F F E

bereich von 600-1600 m, die Antenne eine Kapazität von 750 cm und bestand aus zwei Schenkeln von 85 m und einer Zuführungslitze von 55 m Länge. Die Antennenenergie betrug 0,5 kW. Der Sendeton war der Ton 1000. Der Detektorempfänger hatte einen Wellenbereich von 500-5000 m. Inzwischen ermöglichten eine Reihe von Versuchen mit stark Druchhutze schalldämpfenden Zellen, daß die ganze FTEinrichtung wieder in der Führergondel untergebracht werden konnte, ohne daß der Empfang durch den unmittelbar hinter der Zelle befindlichen Motor zu sehr beeinträchtigt wurde. Die Störungen durch das Zündsystem dieses Motors wurden durch eine geeignete Abschirmung beseitigt. Im Jahre 1917 erhielten die Marineluftschiffe entsprechend den erhöhten Anfoi^derungen bei den Aufklärungsfahrten eine Luftschiffpultstation nach Abb. 177. Der Sender hatte einen kontinuierlichen Wellenbereich von 500—1700m mit vier Energiestufen. Die Antennenenergie betrug 800 W; Reichweiten von über 1500 km wurden hiermit erzielt. Die Antenne bestand aus drei freihän/ genden, durch Gewichte beschwerten Einzel^ »c^ drähten von je 120 m Länge. Als Generator fahrtrichtun^ wurde eine 20polige Wechselstrommaschine nach dem Klauentyp verwendet. Je eine solche Druchhutze Jtir Sender Maschine war in der hinteren und in der vorderen Maschinengondel eingebaut. Der Generator in der vorderen Maschinengondel konnte mit dem dort befindlichen Gleichstromgenerator des Schiffslichtnetzes gekuppelt werden, so daß ein Umformerbetrieb mit halber Senderleistung für Notzwecke etwa 50 min durchgehalten werden konnte. Als Empfänger diente ein Zwischenkreis-Detektor-Empfänger mit dreifachem Lautverstärker. Der Wellenbereich umfaßte die Wellen 170 bis 5500. Diese beiden letzten Senderbauarten wurden mit geringfügigen Änderungen bis Kriegsende beibehalten. Die FT-Einrichtung des letzten Marine-Luftschiffes zeigen Abb. 178 Abb. 178 und 179. Funkentelegraphie-Anlage des letzten und 179. Marine-Luftschiffes LZ 115 it-J

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Inzwischen war ein neuer Abschnitt in der Funkentelegraphie durch den Übergang vom gedämpften zum ungedämpften System angebrochen. Dementsprechend erhielt das Verkehrsluftschiff „Rodensee", Raujahr 1919, einen Röhrensender in Zwischenkreisschaltung mit einem kontinuierlichen Wellenbereich von 500 bis 1900 m. Die Antennenenergie betrug etwa 20 W, bei Verwendung eines freihängenden Drahtes von 80 m Länge als Antenne. Mit diesem kleinen Sender wurden Reichweiten bis 500 km erzielt. Als Empfänger diente ein Primär-

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KONSTRUKTIONSENTWICKLUNG DER Z-SGHIFFE

Sekundär-Zweiröhren-Empfänger mit einem Wellenbereich von 150 bis 2500. in Verbindung mit einem Dreiröhren-Niederfrequenzverstärker, Abb. 180. Der 12/600-V-Gleichstromgenerator wurde durch Windmotor angetrieben und v^ar so angeordnet, daß die Drehzahl des Generators durch „aus dem Winddrehen" entsprechend der Fahrtgeschwindigkeit eingestellt werden konnte. Ein weiterer Generator dieser Art diente als Umformer. Die Versuche mit Telephonie (Reichweite etwa 150 km) und die Verwendung eines Richtungsfinders mit drehbarer Rahmenantenne auf diesem Luftschiff seien noch besonders hervorgehoben. Die Ausrüstung des Luftschiffes „Nordstern", Baujahr 1919/1920, war fast genau dieselbe wie bei „Bodensee . Das Reparationsluftschiff L Z 126 erhielt entsprechend den Aufgaben dieses Schiffes eine besonders starke und betriebsichere FT-Station, die bereits eingehend in der vorhergegangenen Beschreibung dieses Luftschiffes erwähnt ist. Zu bemerken ist noch, daß für die Überfahrt und zum Verkehr auf niederen Wellen ein gedämpfter Sender der Deutschen Telephonwerke mit Wienscher Stoßkreiserregung und einem Wellenbereich von 260 bis 800 vorgesehen ist. Die Stromversorgung dieses Senders erfolgt wahlweise vom Lichtnetz der 24-V-Lichtanlage unter Verwendung eines Pendelumformers, oder über eine Drosselspule von dem Wechselstromgenerator des Hauptsenders. Im ersten Fall kann mit 5 bis 4 Funkenstrecken und im anderen Fall mit 6 Funkenstrecken gearbeitet werden. Zu den oben bereits angeführten Zwecken dient noch ein Fünfröhrenempfänger der Deutschen Telephonwerke mit einem Wellenbereich von 250 bis 850. Er besitzt eine Hochfrequenz-Verstärkeröhre, eine Hochfrequenz-Audionröhre und drei Niederfrequenz-Verstärkeröhren, wobei wahlweise mit 5, 4 oder 5 Röhren gearbeitet werden kann. ELEKTRISCHE BELEUCHTUNGSANLAGE

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Infolge des kleinen Fahrtbereichs der ersten Luftschiffe wurde von dem Einbau einer elektrischen Beleuchtung abgesehen, zumal auch wegen der Zündgefahr grundsätzliche Bedenken gegen die Anwendung der im Handel befindlichen elektrischen Lampen bestanden. Erst nach Vornahme gründlicher Versuche stellte man für die ersten Nachtfahrten Hand- und Deckenlampen mit

Abb. 180. Funkentelegraphieanlage von L Z 120

(„Bodensee'O

Trockenbatterien von 5 bis 5 V Spannung in gasdicht gekapselter Ausführung her. Als jedoch entsprechend den Anforderungen der Marine erstmals ein Scheinwerfer in das Luftschiff L Z 14 (L 1) eingebaut werden mußte, lag es nahe, das Luftschiff mit einer zentralen Beleuchtungsanlage auszurüsten. Dies wurde dann für L Z 18 (L 2) im Verein mit der Firma Eisemann-Werke A.-G., Stuttgart, wie folgt durchgeführt:

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KONSTRUKTIONSENTWICKLUNG DER Z-SCHIFFE

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In der vorderen Maschinengondel war ein Nebenschlußgenerator mit angebautem Eisemannschen Spannungsregler angeordnet, dessen Leistung 1 2 0 W bei 12 V Spannung betrug. Als Leitungsmaterial wurde Gummikordelkabel verwendet und alle Leitungen gesichert und abschaltbar gemacht. Die Beleuchtung der im Laufgang angeordneten Offiziers- und Mannschaftsräume erfolgte noch durch Trockenbatterien. Insgesamt 22 Beleuchtungskörper waren für das Schiff vorgesehen. Die Scheinwerferanlage dieses Luftschiffes bestand aus einem in der vorderen Maschinengondel durch Riemen angetriebenen 5-kW-Gleichstromgenerator und einem 65 - V - Bogenlampenscheinwerfer mit Femsteuerung. Die Maschinenbeleuchtung ergab jedoch noch ein höheres Gewicht als die Trokkenbatteriebeleuchtung, so daß diese wieder verwendet wurde. Der wachsende Fahrtbereich der Schiffe und die geringe Kapazität der Kriegstrockenbatterien führten aber dann von L Z 47 an wieder zur dauAbb. 181. Umformer ernden Verwendung der Maschinenbeleuchtung. Die Beleuchtungsanlage des L Z 47 bestand aus einem in der vorderen Maschinengondel eingebauten Gleichstromgenerator von 24/50 V bei 500 W Leistung und 1800 bis 5000 üml/min. In Parallelschaltung zum Generator lag eine zwölfzeilige Akkumulatorenbatterie von 14 Ah Kapazität. Der Eisemannsche Spannungsregler und Selbstschalter war auf einem besonderen Instrumentenbrett in der Führergondel angeordnet. Insgesamt 50 Beleuchtungskörper mit Lampen von 1 bis 12 HK waren im Schiff eingebaut. Außerdem war noch eine Ladeeinrichtung für die FT- und Bombenabwurfakkumulatoren vom Lichtnetz aus vorgesehen. Beim Verlust des L Z 54 (L 19) zeigte sich die Notwendigkeit, einen Notumformerbetrieb (GleichstromEinphasen-Wechselstrom für funkentelegraphische Zwecke zu schaffen. Zu diesem Zweck wurde erstmals bei L Z 72 die Lichtmaschine mit dem Wechselstromgenerator für die Funkentelegraphie kuppelbar eingerichtet und der Anker der Lichtmaschine mit zwei Kollektoren ausgerüstet. Die getrennten Wicklungen des Ankers lagen bei Lichtbetrieb in Serie und bei Umformerbetrieb in Parallelschaltung, Abb. 181. In dieser Ausführung blieb die Lichtanlage mit wenigen Änderungen bis zum Kriegsschluß. Beim letzten Marine-Luftschiff L Z 114 hatte der Generator eine Leistung von 800 W und die Batterie eine Kapazität von 56 Ah. Der Scheinwerfer war mit einer looo-HK-Glühlampe ausgerüstet. Das Schema der Stromverteilung zeigt Abb. 182. Die Beleuchtungsanlagen der Fahrgastluftschiffe „Bodensee" und „Nordstern" wiesen ebenfalls keine größeren Änderungen gegenüber der zuletzt genannten Anlage auf. Der oben erwähnte Umformerbetrieb unter Verwendung der Lichtmaschine als Motor fiel weg. Neu eingebaut wurde eine Heizplatte für 500 W Stromaufnahme in der Küche. Angetrieben wurde die Lichtmaschine bei diesen beiden Schiffen anfänglich vom Steuerbordmotor aus mittels eines Zahnradvorgeleges. Diese Antriebsart bewährte sich jedoch nicht besonders, so daß später der Antrieb unmittelbar durch Windmotor vorgesehen wurde. Insgesamt 45 Beleuchtungskörper mit Glühlampen von 1 bis 50 HK waren im Schiff verteilt. Wesentliche Erweiterungen in der Lichtanlage wurden im Verkehrsluftschiff L Z 126 vorgenommen, über die bereits früher eingehend berichtet worden ist.

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KONSTRUKTIONSENTWICKLUNG DER

Z-SGHIFFE

/fesen^eöaffer/e (Taschen/ampen

-ßoffter/en)

Abb. 182. Schaltschema

APP/VRATE F Ü R V E R S T Ä N D I G U N G U N D

BEFEHLSÜRERMITTLUNG

Für die Verständigung zwischen der Führergondel und den Maschinengondeln mußte eine absolut betriebssichere und vor allem leicht überwachbare Einrichtung gewählt werden. Man griff daher auf die allereinfachste Form von Maschinentelegraphen zurück und verwandte zwei Seilscheiben von 250 mm Durchmesser, die durch einen geschlossenen Seilzug miteinander in Verbindung waren, und deren Zeiger und Hebel über einer dazugehörigen Skala mit gleichen Aufschriften spielten. Das bei größeren Schiffen beobachtete Schlappwerden der Züge, verursacht durch Schiffsdehnungeu usw., verhinderte man durch geeignete Spannvorrichtungen. Die Kommandoscheiben wurden später bei den Kriegsluftschiffen mit Leuchtfarbenaufschrift versehen, die in das Email eingebrannt und hierdurch vor Beschädigungen geschützt war.

Abb. 184. Kopfzelle

Abb. 185. Kopfzelle

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K O N S T R U K T I O N S E N T W I G K L U N G DER Z - S G H I F F E

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Während beim ersten Luftschiff der Anruf durch eine elektrische Glocke erfolgte, die vom Telegraphenhebel in Tätigkeit gesetzt wurde, ging man bei weiteren Ausführungen auf mechanischen Anruf durch besonderen Glockenzug und eine Signalglocke mit Zentrifugalklöppel über. In geräuschfreien Räumen, wie z. B. in der Kabine für Funkentelegraphie, war die Glocke unmittelbar mit der Telegraphenachse verbunden, so daß kein besonderer Seilzug hierfür erforderlich wurde. Auch Versuche mit elektrischen Telegraphen (Lampen- und Zeigertelegraphen) wurden vorgenommen, aber von deren allgemeinen Verwendung, vor allem aus Gründen des Gewichts und der höheren Betriebsicherheit der mechanischen Telegraphen, im Luftschiff abgesehen. Die Beschränkung in der Zahl der übertragbaren Kommandos machte noch weitere Verständigungsmittel mit den Maschinengondeln notwendig. So wurde von L Z i bis L Z 16 eine Seilpost zwischen Führergondel und der hinteren Maschinengondel verwendet. Sie bestand aus einem über zwei Seilrollen gelegten endlosen Seil, an dem ein Behälter zur A ufnahme von schriftlichen Mitteilungen angebracht werden konnte. Auch eine Rohrpostanlage wurde bis zum Luftschiff LZ 26 eingebaut. Die hierfür erforderliche Druckluft wurde mittels einer besonderen Handpumpe erzeugt. Später benutzte man hierzu die Anlaßgemischpumpe des Luftschiffmotors. Der Anruf erfolgte durch Pfeife. Seil- und Rohrpost genügten bald den Anforderungen nicht mehr, da zur Übermittlung von Mitteilungen zu viel Zeit erforderlich war. Man verwendete daher ein Sprachrohr von 40 m m lichter Weite und erzielte hiermit eine recht brauchbare Verständigung mit den Maschinengondeln. Der Anruf erfolgte durch eine besondere Pfeifenleitung. Mit der Steigerung der Leistung der Luftschiffmotoren und insbesondere nachdern die Maschinengondeln geschlossen ausgeführt wurden, konnte trotz Anwendung von isolierten Kopfzellen usw. keine zufriedenstellende Verständigung mehr erzielt werden. Abb. 185. Lautsprecher in der Führergondel Es wurde daher der Versuch gemacht, eine telephonische Verbindung mit Speziallautsprechern in explosionssicherer Ausführung herzustellen. Die ersten Versuche führten zu keinem Erfolg, insbesondere bei längeren Fahrten waren die Gehörnerven der Maschinisten derart abgestumpft, daß jede Verständigung unmöglich wurde. Nachdem mit Kehlkopfund Stirnmikrophonen ebenfalls keine einwandfreie Verständigung erzielt werden konnte, fertigte man gut isolierte Kopfzellen, Abb. 185 und 184, an und erzielte hiermit sehr gute Resultate. Angeschnallte Fliegerhelme eigneten sich in den Maschinengondeln nicht, da sie die Bewegungsfreiheit der Maschinisten zu sehr behinderten. Abb. 185 zeigt den Lautsprecher für die Führergondel. Wie die einzelnen Befehlsübermittlungsapparate ineinander greifen, ist in Abb. 186 schematisch dargestellt. Der Anruf erfolgte durch starktönende Hupen, deren Signal jedoch, insbesondere in der Zweimaschinengondel, leicht überhört werden konnte. Man war daher gezwungen, parallel zur Hupe eine Signallampe einzuschalten.

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K O N S T R U K T I O N S E N T W I G K L U N G DER Z - S G H I F F E APPARATE FÜR DIE SCHIFFSFÜHRTJNG

Daß bei den ersten Luftschiffen der Einbau von Apparaten zur Unterstützung der Schiffsführung geringen Umfang hatte, lag in erster Linie daran, daß der hierfür verfügbare Teil der Tragfähigkeit des Schiffes sehr knapp bemessen war und somit selbst die verhältnismäßig geringen Gewichte dieser Apparate nicht in Kauf genommen werden konnten. Wohl waren damals durch die aufstrebende Automobil-Industrie und die Freiballonfahrer gewisse Apparate bereits bis zu einer für das Luftschiff verwendungsfähigen Ausführung entwickelt worden, doch harrten noch eine große Anzahl von Aufgaben auf diesem Spezialgebiet ihrer Lösung. Bei den ersten Luftschiffen bestand die Ausrüstung für die Höhennavigation aus einem Aneroid, einem Barographen und einem Statoskop. Diese Apparate waren in einer gemeinsamen, federnd aufgehängten Ledertasche derart eingebaut, daß sie möglichst gleichzeitig überschaut werden konnten. Von einer genauen Bestimmung der Schräglage durch einen Neigungsmesser glaubte man anfänglich absehen zu können; später wurde eine Libelle hierfür verwendet. Diese Libellen-Neigungsmesser haben sich bewährt, da die auftretenden Beschleunigungen, welche die Anzeige fälschen können, im Luftschiff nur gering sind. Die schlechte Ablesbarkeit bei Nacht und die bei Erwärmung fast vollständig verschwindende Luftblase führten vorübergehend zur Verwendung eines Pendelneigungsmessers. Später, insbesondere bei den ersten Kriegsluftschiffen, beseitigte man die Mängel des Libellen-Neigungsmessers durch eine gedämpfte Beleuchtung von hinten und baute eine Luftkammer an die Röhre an, mittels welcher die Luftblase auf beliebige Länge eingestellt werden konnte. In dieser Ausführung sind die Neigungsmesser bis heute noch im Luftschiff im Gebrauch. Zur Feststellung der Gastemperatur benutzte man seit 1909 ein elektrisches Aspirationsthermometer, das aus einem temperaturempfindlichen Widerstand (Platin) bestand und an dem mittels eines durch Uhrwerk betriebenen Aspirators das Gas entlanggeblasen wurde, so daß fremde Wärmeeinflüsse ausschieden. Die Aufhängung des Thermometers erfolgte innerhalb der Gaszelle, der Anzeigeapparat war am Höhensteuerstand angebracht. Später fiel der Aspirator weg, da sich die Einflüsse durch Strahlung innerhalb der Zelle als bedeutungslos erwiesen. Da die Gastemperatur in den einzelnen Zellen verschieden ist, ergab sich die Notwendigkeit des Einbaues von Thermometern in mehreren Zellen mit Umschaltung auf einen gemeinsamen Anzeigeapparat. Als mit Einführung der geschlossenen Form bei der Führergondel eine unmittelbare Überwachung des Füllungszustandes der Zellen nicht mehr möglich war, mußte zur Konstruktion eines Prallanzeigers mit Fernübertragung geschritten werden. Man benutzte hierzu ein tellerwagenartiges Gebilde, gegen das sich die prallwerdende Zelle legte, und an dem ein oder mehrere explosionssicher gekapselte elektrische Kontakte angebracht waren. Über ein Relais wurden optische und akustische Signale beim Prall werden der Zellen in der Führergondel gegeben. Auch eine Einrichtung in dieser Art für eine stetige Anzeige des Zellenzustandes wurde einige Zeit benutzt. Zur Bestimmung der Außentemperatur diente ein gewöhnliches, innerhalb der Gondel angebrachtes Thermometer, das in ein röhrenartiges Metallgehäuse eingeschlossen war, durch welches der Fahrtwind geblasen wurde. Zum Eichen der Barometer bei längeren Fahrten war bei den Marineluft schiffen ein Lothaspel im Gebrauch, die aus einer Trommel mit Stahldraht und angehängter Bleikugel bestand. Man ließ bei verminderter Fahrt den Draht aus, dessen Länge an einem Zeiger abgelesen werden konnte und bestimmte aus Fahrtgeschwindigkeit (Durchhang) und Seillänge die Höhe des Luftschiffes über Wasser. Die schlechte Sicht von der Führergondel nach der hinteren Maschinengondel erforderte insbesondere bei der Landung eine Erweiterung des Gesichtsfeldes nach hinten. Man gebrauchte hierzu einen Konvexspiegel, der außerhalb der Führergondel vor dem Höhensteuerstand angebracht war. Der nicht unbeträchtliche Luftwiderstand war der Grund dafür, daß man von dessen Weiterverwendung Abstand genommen hat.

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K O N S T R U K T I O N S E N T W I G K L U N G DER Z - S G H I F F E

In letzter Zeit sind noch Versuche mit optischer, akustischer und elektrischer Höhenmessung im Gange, wobei die akustische Höhenmessung anscheinend die meisten Aussichten auf dauernden Erfolg hat. Für die Kursnavigation benutzte man mit Ausnahme der allerersten Schiffe einen Magnetkompaß. Der Seiten steuerstand war soweit von großen Eisenmassen, (Motor) entfernt und im Führerraum selbst wurden grundsätzlich keine Eisenteile verwendet, so daß keine Deviation entstand, und sich eine Kompensation des Kompasses erübrigte. Das magnetische Moment der Nadel war jedoch noch zu gering, um den Anforderungen im Luftschiff zu genügen, ein Übel, das sich immer mehr bemerklich machte, je rascher die Bewegungen des Luftschiffes wurden. Auch die vor allem aus Gewichtsgründen bis zum L Z 14 versuchsweise eingebauten Trockenkompasse waren in dieser Beziehung noch schlechter. Wohl wurden im Laufe der Jahre durch Verwendung besserer Magnete und bessere Anordnung, sowie durch Verringerung des Trägheitsmomentes des Schwimmers beachtenswerte Fortschritte erzielt; sie konnten jedoch den Anforderungen nicht gerecht werden. Während des Krieges mußten die Kompasse noch mit einer Heizeinrichtung versehen werden, wozu man eine Speziallampe gleichzeitig für Heizung und Beleuchtung benutzte. Die Kriegsluftschiffe konnten aus Gewichtsgründen nicht mit Kreiselkompassen ausgerüstet werden; die Einkreiselkompasse, die nur in einer Richtung stabilisiert sind, hätten auch bei den Schlinger- und Stampfbewegungen der Luftschiffe nicht einwandfrei gearbeitet. Man entschloß sich daher beim L Z 126 zum Einbau eines Anschützschen Dreikreiselkompasses mit Tochterkompaß, welcher bereits im ersten Teil eingehend erwähnt ist. Welche Vorteile der Kreiselkompaß durch seine Schleppfreiheit und die Minutenrose des Tochterkompasses (deren Umfangsgeschwindigkeit einer Kompaßrose von 5,25 m entspricht), für ein Luftschiff bringt, bedarf nicht besonders hervorgehoben zu werden. Sie rechtfertigen auf alle Fälle das nicht unerhebliche Gewicht einer solchen Anlage. Als Anhaltspunkt beim Steuern nach Marken wurde ein Visierdraht vom Bug der Führergondel nach vorn gezogen, an dem später zur besseren Sichtbarkeit bei Nacht eine Kugel mit Leuchtfarbe angebracht war. Zur Berichtigung des zu steuernden Kursus, sowie zur Bestimmung des Abtrift wink eis wurde schon an den ersten Luftschiffen eine Peilscheibe in Spezialausführung an der Gondelwand angebracht, die heute noch im Gebrauch ist. Die ersten Versuche zur Konstruktion eines brauchbaren Anzeigegerätes der Fahrtgeschwindigkeit relativ zur umgebenden Luft reichen bis zum Jahre 1908 zurück. Für Navigationszwecke befriedigten während des Krieges die Schalenkreuzmeßgeräte. Für die Geschwindigkeitsprüfung des Luftschiffes dagegen wurden stets Staudruckmesser (Pitotrohre) verwendet. Für L Z 126 sind eine Reihe neuer Meßgeräte für die Messung der Geschwindigkeit, Abtrift und der Entfernung vorbereitet worden. Im übrigen bedient sich die Navigation der in der Seeschiffahrt üblichen Hilfsmittel der astronomischen und terrestischen Ortsbestimmung, sowie der drahtlosen Peileinrichtungen.

APPARATE ZUR ÜBERWACHUNG DER

MASCHINENANLAGE

Die ersten Daimler-Luftschiffmotoren waren mit einer selbsttätigen Drehzahlregelung ausgerüstet, so daß kein unmittelbares Bedürfnis für die bereits damals im Handel erhältlichen Drehzahlanzeiger vorhanden war. Erst auf dem Fahrgastluftschiff „Schwaben" wurden nach Wegfall der selbsttätigen Drehzahlregelung Drehzahlmesser mit Riemenantrieb verwendet, der jedoch bald durch eine biegsame Welle ersetzt wurde. Auf einigen Schiffen waren auch Ferndrehzahlmesser (Frequenzmesser) in der Führergondel eingebaut, doch wurde von ihrer allgemeinen Verwendung aus Gewichtsgründen und wegen der mangelhaften Genauigkeit bei dem in Frage kommenden großen Drehzahlbereich abgesehen. Auch führten die Erschütterungen der Gondel oft zu falschen Anzeigen. Zur Anzeige der Kühlwassertemperatur verwandte man von Anfang an normale Quecksilberthermometer, die man zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen mit einer perforierten Schutzhülle aus Metall

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KONSTRUKTIONSENTWIGKLUNG DER Z-SGHIFFE

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versehen hatte. Die schlechte Sichtbarkeit des Quecksilberfadens führte zur Verwendung von Thermometern mit ToluolfüUung, eine Ausführung, die bis heute beibehalten worden ist. Zu Beginn des Krieges wurden diese Thermometer mit einer Leuchtfarbenskala ausgerüstet. Zur Nachprüfung der Öltemperatur des Zweimaschinengetriebes und des Kurbelgehäuses des Motors wurden ebenfalls obige Thermometer verwendet, sie mußten jedoch bald einem elektrischen Fernthermometer mit Differentialgalvanometer und einem gemeinsamen Anzeigeapparat weichen, deren Strombedarf aus dem Schiffslichtnetz gedeckt wurde. Konstruktive Änderungen machten diese elektrischen Fernthermometer, die sich im allgemeinen gut bewährt hatten, überflüssig. Bei den ersten Schiffen wurden zur Kontrolle des Inhalts der Benzinfässer nur biegsame Meßstäbe verwendet. Erst beim L Z 45 wandte man für die Hauptbetriebsfässer Benzinstandzeiger mit Schwimmer an. Die Form der ßenzinfässer ließ eine lineare Teilung der Skala zu. Auch Ausführungen mit elektrischen Benzinstandzeigern wurden erprobt, die jedoch nicht allgemein eingeführt wurden wegen der schlechten Kontaktgebung und in dem Bestreben, in unmittelbarer Nähe der Benzinfässer grundsätzlich keine elektrischen Kontakte und Leitungen haben. Auch stand der hiermit erzielte Vorteil nicht im Verhältnis zum aufgewandten Mehrgewicht.

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7 Anmerkungen

Fehlende Aspekte in Dürrs Buch Notwendige Weiterführung Einzelne Ergänzungen

Ludwig Dürrs Buch Fünfundzwanzig Jahre ZeppelinLuftschiffbau zeichnet sich durch logischen Aufbau, Klarheit und Präzision aus - und durch trockenste Nüchternheit. Es ist der Bericht eines Ingenieurs an seine Kollegen und dokumentiert den Luftschiff^ßi/, speziell auf der Friedrichshafener Werft (wie ja der Firm e n n a m e Luftschffbau Zeppelin GmbH im Buchtitel mitklingt). Was wird der Leser in dieser Veröffentlichung, in diesem Klassiker der Technik nicht Tindeii? 1. Die Historie der Idee Graf Zeppelins und der Durchsetzung ihrer Realisierung, 2. Hinweise auf andere Luftschifftypen, also auf Prallund Kielluftschiffe, 5. Vergleiche mit den andern vor 1924 bei Schütte-Lanz und in England gebauten Starrluftschiffen, 4. Abschnitte über die Schiffsführung, das Starten, L a n d e n und Ankern, über Hallen und Masten, 5. Berichte über Leistungen und Schicksale der Großluftschiffe bis ins J a h r 1924. Es wird auch ein Wunsch des heutigen Lesers sein, über die Weiterentwicklung der Starrluftschiffbautechnik und über die Geschichte der Luftschiffahrt nach 1924 unterrichtet zu werden, also über 6. die Fortschritte im Zeppelin-Luftschiffbau, insbesondere über die drei letzten Zeppeline LZ 127, LZ 129 und LZ 130, 7. die englischen und amerikanischen Starrluftschiffe zu Beginn der 50er Jahre, 8. die Leistungen und Schicksale der Großluftschiffe von 1924 bis 1940 und 9. das jähe Ende des Weltluftverkehrs mit Zeppelinen. W ä h r e n d Punkt 1 und 2 a m Anfang des Buches vorw e g g e n o m m e n wurden, geben die Punkte 5 bis 9 die Stichwörter für die in derselben Anordnung folgenden Kapitel. Zunächst seien aber noch einige kurze Ergänzungen zu Dürrs Buch angefügt.

Zuerst ist ein Wort über die Bezeichnung der Schiffe notwendig, soll nicht heute der Luftschifffreund wie im ersten Weltkrieg der Feind der Verwirrung anheimfallen. Der Luftschiffbau Zeppelin gab seinen Entwürfen, die mit 12 Ausnahmen zu fertigen Schiffen führten, die Werftnummern LZlhis LZ 131. Das Heer bezeichnete die übernommenen Zeppeline anfangs mit Z und römischen Zahlen (z. B. den LZ 30 mit ZXI), ließ sie eine Zeitlang ohne Zusatznamen und gab ihnen ab LZ 42 Nummern, die u m 50 erhöht waren (z. B. d e m LZ 60 die N u m m e r LZ 90). Die Marine benannte ihre Zeppelinschiffe mit L1,L2 usw. Zu Seite 25 und 47: Daß die Zeppeline erst ab Somm e r 1914 (ab LZ 25) einfache kreuzförmige Stabilisierungsflächen mit angefügten Steuerrudern erhielten, hängt damit zusammen, daß bei den Luftschiffen mit langem zylindrischen Mittelteil die Strömung a m Schiffsende so wenig anlag, daß m a n die Ruderflächen weit nach außen legen mußte. Erst mit der Einführung einer besseren Stromlinienform waren die einfachen Leitwerke möglich. Zu Seite 25: Dürr erwähnt in seiner Bescheidenheit nicht, daß er schon in den ersten Jahren u m 1900 einen einfachen Windkanal hatte bauen lassen, der zu den ersten drei Windkanälen der Welt zählte. Zu Seite 55: Das Gerippe des LZl, bestehend aus flachen Gitterträgern, hatte sich aus geringem Anlaß in der Halle stark deformiert. Erst der Dreiecksträger brachte einen gewaltigen Fortschritt in der Festigkeit des Gerüsts. Er ist von Dürr durchkonstruiert und geprüft worden, aber es w a r Graf Zeppelin selbst, der das Prinzip vorgeschlagen hatte, wie aus einem Brief Dürrs hervorgeht39). Zu Seite 62: Die Daimler-Motoren, das beste, was in jenen Jahren . . . zur Hand war, erwiesen sich (auch gegenüber französischen Motoren jener Jahre) als so unzuverlässig, daß sie die Ursache vieler Fahrtstörungen, ja von Schiffsverlusten waren {LZ 2, LZ 4). Bemerkenswert ist, wie Dürr manchmal die peinlichen Folgen von technischen oder materialbedingten F e h l e m unerwähnt läßt: So, w e n n er (vgl. S. 49) unter den Vorteilen der Goldschlägerhaut gegenüber d e m

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39) Repr. Kn S. 193

Gummistoff für Gaszellen eine gewisse elektrische heitfähigkeit erw'd^nt und nicht berichtet, daß sicher LZ 10, w e n n nicht auch LZ 4, wegen Funkenbildung beim Reiben des Gummistoffs in Brand geraten sind. D ü r r schreibt kein Wort darüber, daß eine unzureichende Gasabführung (vgl. S. 50 und 52) der Grund für die Brandkatastrophe des L 2 mit ihren schrecklichen Folgen w a r oder daß der Stahlbandantrieb der Propeller (vgl. S. 67) nicht nur nicht zum Ziele fiihrte, sondern sehr ärgerliche Pannen und gefährliche Situationen brachte. Welche Erschütterungen und welch entsetzlicher L ä r m in den Motorgondeln der frühen Luftschiffe geherrscht haben m u ß , geht nur aus Nebensätzen hervor (S. 75, S. 78). Reizvoll ist, wie harmlos D ü r r die Beinahe-Katastrophe des LZ 120 (S. 55) vom 2.11.1919, bei der er selbst an Bord war, schildert: Das Schiff konnte . . . in nahezu unbeschädigtem Zustand seine Fahrtfortsetzen - m a n lese in Augenzeugenberichten^'O) nach, wie groß die Beschädigung der Führerund der Heckmotorgondel war, und wie das Schiff im nächtlichen Schneesturm lange Zeit steuerlos dahintrieb und fast bis auf Prallhöhe stieg, bis endlich eine Maschine wieder in Gang gesetzt w e r d e n konnte. Bemerkenswert ist auch, wie konsequent D ü r r die Nennung anderer Starrluftschiffe und ihrer Werften vermeidet. Dafür ist der vielleicht einzige Fehler des Buches (gleich im allerersten Satz) symptomatisch, w o steht, daß der Gasinhalt des LZ 126 den aller bisher gebauten Luftschiffe übertrifft - w o doch schon a m 25.6. 1921 der britische R 38 mit 77 000 m3 (also u m 10% größer) fertiggeworden war. Auffallend ist, daß in Dürrs Bericht das Wort SchütteLanz nicht vorkommt; das ist wohl nur aus den damaligen Patentstreitigkeiten zwischen den beiden Werften heraus verständlich. So hätten mindestens folgende Prioritäten der Schütte-Lanz^erke erwähnt w e r d e n k ö n n e n , die d e n Bau von Zeppelin-Luftschiffen befruchtet hatten: Strömungsgünstige Form des Rumpfes o h n e zylindrischen Teil (vgl. S. 24), Verlegung des als Laufgangs ausgebildeten Kiels ins Schiffsinnere (vgl. S. 24), von der Führergondel getrennte Motorengondeln mit direkt angetriebener Luftschraube am Gondelheck (vgl. S. 61/62), Gasabführung durch senkrechte Gasschächte vom Laufgang und den Überdruckventilen zum SchifTsfirst (vgl. S. 50). Innenliegender Laufgang und Gasschächte w a r e n für Schütte-Lanz patentiert^l). Selbstverständlich h a b e n auch die Schütte-Lanz-Luftschiffe von Konstruktionsideen des Luftschiffhau Zeppelin profitiert. W ä h r e n d des Krieges war durch Armee- und Regierungsstellen starker Zwang zur Zusammenarbeit beider Werften ungeachtet aller Erfinderrechte ausgeübt worden. M e h r über die Schütte-Lanz- wie auch die britischen Großluftschiffe wird im folgenden Kapitel berichtet.

40) s. S. 151 und Sa S. 45 41) D R P 501657, pat. ab 2.5.1915 und DKP 505968, pat. ab 18. 1.1916

Deformiertes

Gerüst aus Flachträgem

(LZl)

Nietarbeit am Dreiecksträger für LZ 130

Wrack des LZ 10 Schwaben nach dem Brand am 28. 6.1912 in Düsseldorf

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8 Die Großluftschiffe, die keine Zeppeline waren

Technische Beschreibung der Starrluftschiffe bis 1924: Schütte-Lanz 1909/1919 Britische Starrluftschiffe: Mayfly undNo. 9 23-und23X-Klasse R 31 und R 32 R 33 und R 34 R80 R 36 undR 38 USA: ZR1 Shenandoah Frankreich: Spieß Italien: Nobile N1 Norge undN4 Italia

Johann Schütte, geboren 26. 2. 1875 in Oldenburg, Schiffbaufachmann und Professor an der Universität Danzig, hatte nach d e m Unfall des LZ 4 in Echterdingen (5. 8.1908) über offene Fragen des Luftschiffbaus nachgedacht und über Verbesserungsvorschläge, die er dann in einem Brief Graf Zeppelin unterbreitete. Dieser lehnte höflich ab - u n d so kam Schütte auf die Idee, es selbst mit d e m Starrluftschiffbau zu versuchen42). Er hatte erkannt, daß die Rumpfform der Zeppeline mit d e m langen zylindrischen Mittelstück und der großen Streckung von 10,5 alles andere als strömungsgünstig w a r und daß nur die Verwirbelung am Heck die weitausladenden Ruder nötig machte. D e r Versuch, die optimale F o r m zu errechnen, schlug zwar fehl; der 42) Techn. Daten der SL-Schiffe in der Tabelle 2 im Anhang. Empfehlenswert die wichtige ausführliche Darstellung des Schütte-Lanz-Luftschiffbaus in Sü.

Prof Johann Schütte (1873-1940)

15 Zellen, Gasinlialt = 20 000 cbm, Länge ü. a. = 130,2 m, Dufchm. außen = 18,55 m. Oberflächen der Zellen = 10 702 qm, Oberfläche der AuDenhiille = 5975 qm.

Entwurffiir das erste Schütte-Lußschff (1909)

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erfahrene Schiffbauer fand aber intuitiv die fast ideale Ausbildung des Rumpfes mit d e m maximalen Querschnitt (der größer w e r d e n sollte als bisher üblich) im vorderen Drittel des Schiffs und mit stetig spitz auslaufendem Heckteil. Sein erster Entwurf (Streckung 7,1) sah ein starres Gerippe mit zwei elastisch aufgehängten Gondeln vor. Das Traggas sollte in Kugelballons gefüllt werden, zwischen denen ringförmige Zellen liegen sollten. Letztere, anfangs schlaff, w ä r e n erst durch das Überströmen von Gas aus den schon am Boden prallen Kugelzellen gefüllt worden. Schütte versprach sich so eine bessere Kraftübertragung auf das Gerippe. Für den Entwurf und die Berechnung des Gerüsts hatte er den Berliner Carl Huber gewonnen. Als Baumaterial für die Profile der Träger zog Schütte Sperrholz dem Aluminium vor. Die Militärbehöden zeigten sich interessiert. Im M a n n h e i m e r Landmaschinenfabrikanten Dr. Karl Lanz (1875-1921) und dessen Schwager August Röchling fand Schütte Geldgeber; am 22. 4.1909 gründete m a n den Luftschiffbau Schütte-Lanz. In M a n n h e i m Rheinau wurde eine Luftschiffhalle erstellt; darin konnte schon im November 1909 mit d e m Bau des SL1 begonnen werden. Unter Schuttes Mitarbeitern sind vor allem die Ingenieure W. Bleistein, G. Christians und Franz Krückenberg zu nennen; letzterer leitete die Konstruktionsabteilung (und w u r d e 1951 durch seinen Schienenzeppelin berühmt). Huber hatte ein Gerüst aus sich überkreuzenden, das Schiff schraubenförmig u m w i n d e n d e n Flachträgerreihen entworfen, die die Schiffsoberfläche in rautenförmige Felder gliederten. Leider waren grobe statische Überlegungsfehler gemacht worden, wie sich am fertigen Gerippe bald herausstellte: es zeigte derartige Deformationen, daß kräftige Ringträger und andere Verstärkungen eingebaut w e r d e n mußten. Das Schiff, das dadurch Mehrgewicht bekam, erhielt nun doch die üblichen annähernd zylindrischen Gaszellen, durch die Verspannungen quer durchgeführt w e r d e n mußten. D e r fertige SLl mit seiner Stromlinienform und seinem einfachen klaren Leitwerk stellte einen augefalligen Fortschritt im Luftschiffbau dar. Obwohl seine Geschwindigkeit (wohl wegen der wirbelbildenden Hülleneinbuchtungen) die Erwartungen nicht erfüllte, w a r e n die 85 Fahrten nach seinem ersten Aufstieg a m 17.10.1911 bis zum 17. 7.1915 meist recht erfolgreich.

SLl im Bau (1910)

Das stromlinienförmige Luftschiff SL 1 (1911)

Erst a m 28. 2. 1914 w u r d e d e r SL2 fertig - das typische Schütte-Lanz-\^\Aschi{{^ in d e m alle n e u e n Schütte'sehen Ideen verwirklicht waren, und von d e m die bis Juni 1918 fertiggestellten weiteren 18 Luftschiffe nur noch in der Größe und in Baudetails abwichen. SL 2 w a r mit 144 m u m 10% länger als der SL 1 und hatte beim selben Durchmesser von 18,2 m ein Gasvolumen von 24 970 m^ (später auf 27 400 m^ vergrößert durch Einbau einer Zelle und Verlängerung auf 156 m ) . Die Werft w a r stolz auf das wissenschaftlich errechnete Gerippe, das aus Profilen aus mindestens dreischichtigem, kaseinverleimtem und imprägniertem Espensperrholz bestand - und sich aber im übrigen von

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Übersichtszeichnung des typischen SchütteLanz SL2

Luftschiffs

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m e h r empirisch konstruierten ZeppeUngerüst nicht m e h r wesentHch unterschied: es hatte dieselben Hauptu n d Hilfsringe mit Querverspannungen, Längsträger u n d dazu aus Goldschlägerhautstoff gefertigte Gaszellen. Neu w a r aber d e r innenliegende Laufgang, d e r geringere Seitenwindempfindlichkeit, kleineren Luftw i d e r s t a n d u n d bessere Möglichkeiten zur Unterbringung von Lasten im Schiffsinnern brachte. Die zweite wesentliche Neuerung w a r e n die senkrechten Schächte, die eventuell austretendes Gas sicher von den Überdruckventilen im unteren Teil der Zellen zu Huzen auf d e m Schiffsrücken abführte. Damit w a r auch die von den Zeppelinern gefürchtete Gefahr gebannt, daß sich in einem innenliegenden Laufgang Knallgas bilden könnte. Hinter der starr mit d e m Schiffsrumpf verbundenen Führergondel hing die erste Motorgondel, zwei weitere saßen seitlich höher a m Schiff, und die vierte lag weiter achterwärts unter d e m Schiffskiel. Die Motorengondeln w a r e n an Seilen elastisch aufgehängt und gegen den Rumpf mit Knickstützen abgestrebt, die sich bei einer zu harten Landung deformieren durften, u m Gondeln u n d Schiffsgerüst zu schonen. Die vier M o t o r e n trieben über Zahnradvorgelege die direkt im Gondelheck gelagerten Propeller an und brachten insgesamt 570 k W Leistung, die später auf 620 k W gesteigert w u r d e . D e r SL2 erreichte d a m i t 90 k m / h Geschwindigkeit; seine Nutzlast betrug 10,4 t. Er erfüllte die Abnahmebedingungen glänzend; auf seinen vielbeachteten Fahrten w u r d e er von Hauptmann Wobeser geführt. Er blieb das einzige Exemplar des SchütteLanz-b-Typs. Typ c (SL 3 bis SL S), im Einsatz ab Februar 1915, war größer (32 410 m^) und sonst d e m SL 2 zum Verwechseln ähnlich. Grundsätzliche Fehler w a r e n die mangelhafte Anbringung der Stabilisierungsflächen, die oft brachen, und die geringe Resistenz der Holzkonstruktion gegen Feuchtigkeit - ein trotz aller Imprägnierungsversuche nie gelöstes Problem. Es gab Trägeru n d Ringknotenbrüche, oft auch w ä h r e n d der Fahrt. Die Reparaturen w a r e n langwierig. SL ^ u n d SL 7 (ab September 1915) vom hatte in größerer Höhe mit 880 k W Leistung 108 k m / h erreicht.

Noch im Krieg w a r bei Reardmore der Bau des R 36 begonnen wordenes) - einer verlängerten Version des L 49. R 36 hatte bei 60 000 m^ Volumen 205 m Länge und 27 m Durchmesser. W ä h r e n d des Entstehens zum Passagierschiff umgebaut, erhielt der R 56 eine 40 m lange und 2,6 m breite Fahrgastgondel. Beidseits des Mittelgangs konnten 25 Doppelabteile durch Vorhänge abgetrennt und zu Schlafkabinen umgebaut werden. Zur Einrichtung gehörten auch Korbstühle, eine Kombüse und Toiletten. In zwei Seiten-, zwei Bug- und einer Heckgondel arbeiteten drei Sunbeam-Cossdick-^oXoren zu je 255 k W und zwei 190 kW-Maj^^cÄ-Höhenmotoren, die m a n d e m an England ausgelieferten LZ 113 (L 71) e n t n o m m e n hatte. Das Schiff erreichte zwar die Geschwindigkeit von 105 k m / h , aber die Nutzlast von 16 t w a r für Englands erstes Verkehrsluftschiff völlig unzureichend. D e r Bau des R 37hei Short Rrothers wurde gestoppt, als nur noch Hülle und Zellen fehlten und 525 000 £ (95% der Bausumme) schon ausgegeben waren. Am 24. 6. 1921 stieg der R 38 zur Jungfemfahrt in Cardington bei den Royal Airship Works auf- einer im Frühjahr 1919 gegründeten Staatswerft, die praktisch durch die Nationalisierung von Short Rrothers entstanden war. Bei diesen w a r R38 von der Navy in Auftrag gegeben w o r d e n als letztes im Krieg bestelltes Schiff. D e r 215 m lange R38 w a r mit 77 000 m^ bis ins Jahr 120

ZR i unterschied sich äußerlich kaum von den letzten Zeppelinen. Über den Motorgondeln waren Wasserballastgewinnungsgeräte^S) aufgehängt; wegen ihres Luftwiderstandes brachten sie eine Geschwindigkeitseinbuße von mehreren m / s . Statt der Bugmotorgondel wurde im Sommer 1924 eine Funkkabine als Verlängerung d e r F ü h r e r g o n d e l montiert. U m mögliche Heliumverluste zu minimieren, wurde die Zahl der Überdruckventile auf 10 für die 20 Zellen verringert; die Zellen standen durch eine Ausgleichsleitung miteinander in Verbindung. Der einzige französische Versuch, ein starres Luftschiff zu bauen, endete recht kläglich. Das in An45) 46) 47) 48)

ZV 24, 25 ZV 28 s. S. 152 vgl. S. 126

Erstes britisches ZivüluflschiffR 36 am Mast in Pulham (1921)

R 38 vor seiner ersten Fahrt (24. 6.1921) 121

US-Navy StarrlußschiffZR 1 Shenandoah

Kiellufischiffvon Nobile NlNorge (1925)

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lehnung an hZ16^ aber mit einem Gerippe aus HolzAluminium-Mischbau nach Plänen von Spieß 1913 bei Zodiac erstellte Schiff hatte völlig unzureichende Nutzlast und Festigkeit. M a n hatte es nachträglich u m drei Zellen auf 16 400 m^ vergrößert - ohne auch dann Erfolge aufweisen zu können^ö). Die in den 20er und 30er Jahren von Umberto Nobile konstruierten Kielluftschiffe seien hier, schon wegen ihrer Leistungen, zu den Großluftschiffen gerechnet. Obwohl die 1920 entstandene Roma (34 000 m3) und die russische V7 (38 000 m^, 1934 von Trojani, Nobile und Katanski gebaut) wesentlich voluminöser waren, sei hier die N1 Norge - das Schwesterschiff der N4 Italia - beschrieben. Die Nl stieg erstmals im März 1924 als Passagierschiff mit großer Kabine (ausgerüstet m i t 20 Sesseln, Küche u n d e i n e m luxuriösen Schlafzimmer) auf. Beim Umbau zu ihrer Polarfahrt w u r d e die Kabine verkürzt und leichter gemacht. Nl hatte 18 500 m5 Wasserstoffgas in ihrer unstarren Hülle, die in acht Zellen unterteilt war, und dabei 9 t Nutzlast (im Vergleich zu den 9,61 beim 20 000 m3-Zeppelin LZ 120 Bodensee). Bei einer Länge von 106 m und einem Durchmesser von 19,5 m zeigte sie die günstige Streckung von 5,4. Ihre drei Maybach M IV a-Motoren von je 180 k W waren in drei Gondeln untergebracht (zwei mittschiffs, unstarr aufgehängt, links u n d rechts des Kiels u n d eine unter dem Kiel im letzten Viertel des Rumpfes). Das Schiff erreichte damit 115 k m / h (LZ 120 bei ann ä h e r n d selber Motorenleistung: 127 k m / h ) . Das Kielgerüst von V-förmigem Querschnitt lief von der verstärkten Bugspitze bis zum Heck, trug dort die Stabilisierungsflächen, w a r unterteilt und in gewissen Grenzen flexibel. Es w a r durch innere Y-förmige Spannseile (wie bei Astra-Torres) mit dem Hüllenoberteil verbunden; der Rumpfquerschnitt wurde dadurch birnenförmig. Die gut verkleidete Gondel unterm Kielgerüst enthielt den Steuer- und den Funkraum. Schlafkojen gab es keine; m a n ruhte in Schlafsäcken auf d e m Gondelboden oder im Laufgang.

Der italienische Luftschiffkonstrukteur General Umberto Nobile (1885-1978)

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Die Nobile-Schiffe bewiesen große Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit bei ihren Fernfahrten, die mit bis zu 16 Menschen an Bord über 70 Stunden und 5 300 k m Fahrtstrecke reichten. 49) ZV 22

9 Fahren, Landen und Ankern

gen ist, welches in der Luft also gerade schwimmt, kommt vielleicht bei den letzten 100 m seines Abstiegs in eine durch die Sonnenbestrahlung eines Sandbodens besonders stark erwärmte Luftschicht, deren Tragfähigkeit dadurch bedeutend herabgesetzt ist, so daß das Luftschiff plötzlich und unerwarteterweise schwer wird und wie ein Stein durchfällt, wenn der Führer nicht noch rechtzeitig Ballast abgibt. Starke Übertemperatur der Gasfüllung durch Sonnenbestrahlung gegenüber der Außenluft bringt das Gas bei prallen Zellen zum Abblasen; bei späterer Abkühlung, z. B. bei Forfall der Strahlenheizung der Sonne, zieht es sich wieder zusammen, füllt die Gasräume nicht mehr aus; die Tragkraft sinkt erheblich.

Einhaltung der Fahrhöhe Trimmen F. Sturm und G. Molt: Ballastwassergewinnung im LZ 130 Höhenmessung Ortsbestimmung, Navigation Landen und Einhallen mit Bodenmannschaften Kurzer Ma^t Schienenkreis Fahrbarer Mast Hoher Mast Mutterschiff Patoka Anlegen am, Mast R. Bernhard: Die beiden neuesten Hallen fiir Zeppelinluftschiffe Drehhallen

Luftschiffahrt erfordert stählerne Nerven und feste Charaktere, schreibt Marinebaurat Engberding 1926 in seinem Buch Luftschiff und Luftschiffahrt in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunftß^). Aus dem ersten Kapitel dieses ausgezeichneten Werkes seien einige Abschnitte zitiert, die vom Führen eines Luftschiffs handeln. Eine geruhige Tätigkeit ist die Führung eines Luftschiffes nicht. Die äußeren Umstände ändern sich dauernd. Der Luftdruck wechselt seiner Größe nach nicht nur mit der jeweiligen Fahrhöhe des Schiffes, sondern bekanntlich auch mit der allgemeinen Wetterlage, ebenso die Temperatur der Luft und des Gases, wobei auch die TemperaturUnterschiede zwischen Gas und Luft von Bedeutung sind. Die Luftfeuchtigkeit hat auf die Tragkraft des Schiffes insbesondere dadurch Einßuß, daß sie die Stoffwände der Gaszellen und der Außenhülle feucht und dadurch schwerer macht. Regen und Schnee bringen dem Luftschiff unerwünschte zusätzliche Belastung, wenn die Außenhülle die Nässe aufsaugt oder feuchter Schnee oben auf ihr liegen bleibt. Der laufende Brennstoffverbrauch der Motoren erleichtert das Schiff, bringt es zum Steigen, wodurch Gas abgeblasen, also Tragkraft verloren wird. Ein landendes Schiff, welches genau abgewo-

... Welche Mittel stehen dem Luftschiff nun zur Verfügung, um diese unvermeidlichen dauernden Veränderungen der Tragkraft auszugleichen? Wird das Luftschiff schwerer, so wirft man zur Erleichterung Ballast ab. ... Nun kann aber auch der umgekehrte, einem Laien sicher recht sonderbar erscheinende Fall eintreten, daß das Luftschiff zu leicht wird, daß es nicht ohne weiteres aus der Luft wieder auf den Erdboden herunter kann, weil sein Auftrieb zu groß geworden ist... Dann muß man Tragkraft, also Gas abgeben. Zu diesem Zweck haben alle oder einige Gasräume des Luftschiffes oben Manövrierventile, welche ebenso wie die Ballastbehälter von der Führergondel aus durch Drahtzüge einzeln oder in Gruppen beliebig lange geöffnet werden können und dann Gas in die Außenluft ausströmen lassen. Man macht aber von ihnen nicht gern Gebrauch, weil sie ihrer Lage wegen in Fahrt nicht zugänglich sind, und daher,falls sie sich einmal durch einen unglücklichen Zufall nicht wieder schließen sollten, die Gefahr besteht, daß ein ganzer Gasraum in kurzer Zeit ausläuft. Man hilft sich dann lieber dadurch, daß man noch einmal über die sogenannte Prallhöhe hinaufsteigt und auf diese Weise durch die vom Laufgang aus stets leicht zugänglichen und überwachbaren Überdruck-Ventile Gas abbläst und dadurch das Schiff schwerer macht. . . . Das ausgeströmte Gas aber und seine Tragkraft sind - nebenbei bemerkt -für das Luftsch ff endgültig verlorengegangen.

124

Wenn das Schiff nun wieder heruntergeht, so steigt der äußere Luftdruck wieder. Das Gas . .. erhält dabei ein 0) En

verhindert die Unterteilung des Gasraumes in viele, selbst wieder fixierte Zellen (in großen Pralluftschiffen entsprechend eingebaute Schottwände). Die einzelnen Lasten andererseits müssen so im Schiff angebracht werden, daß der Gewichtsschwerpunkt mit dem Auftriebsschwerpunkt zusammenfällt, und dazuhin noch so verteilt werden, daß keine allzugroßen Biegemomente entstehen. Der Schwerpunkt der d3mamischen Auftriebskräfte liegt nicht fest; er hängt z. B. von der Schiffsneigung ab. Die Schiffsführung muß Gas oder Ballast jeweils so an verschiedenen Stellen des Schiffs abgeben, daß sich das Gleichgewicht nicht ändert - wenn sie nicht gerade durch einseitige Abgabe die Schiffsneigung verkleinern oder vergrößern will. Dies kann sie auch einfacher durch Umpumpen von Wasser oder Treibstoff zwischen den im Schiff verteilten Behältern erreichen. Manchmal wurden auch Besatzungsmitglieder zur Schiffstrimmung in den Bug oder ins Heck geschickt. Mehrfach angesprochen woirde schon die Suche nach einer Möglichkeit, das Gewicht des verbrauchten Brennstoffs während der Fahrt durch Ballast zu ersetzen, um kein kostbares Traggas abgeben zu müssen. Bei seiner Atlantikfahrt im Oktober 1924 verbrauchte der LZ 126 auf 8 050 km Strecke 25 t Benzin und 1,5 t Öl. Dafür mußten 24 000 m^ (ein Drittel des Prallvolumens) Wasserstoff abgeblasen werden, damit das Schiff dann bei der Landung statisch ausgewogen war. Viele Wege zur Lösung dieses Problems wurden untersucht, wie im ersten Teil des in Auszügen nachstehend wiedergegebenen Aufsatzes von F. Sturm und G. Molt^^) berichtet wird. Die Autoren vergaßen allerdings ein viel praktiziertes Verfahren zu nennen: Das Sammeln von Regenwasser, das von der oberen Schiffshälfte großer Starrluftschiffe in eine schmale äquatoriale Rinne und von dort in Ballastwassersäcke lief- für jede so vom Himmel geschenkte Tonne Wasser stiegen dann tausend Kubikmeter Wasserstoff weniger gen Himmel.

kleineres Volumen undfiillt nun den Innenraum, der Gaszelle nicht mehr vollständig aus. Das Gas in ihr sammelt sich im oberen Teil; der untere bleibt leer und faltet sich zusammen ... Engberding folgert daraus, daß die Prallhöhe nicht eine feste vorgegebene Größe für ein Luftschiff ist, daß dieses in höhergelegenen Gegenden oder in Ländern mit wärmerem Klima weniger tragföhig ist als auf Meeresniveau oder z. B. in Nordpolargebieten, und daß Luftschiff-Fernverkehrsrouten möglichst so zu legen sind, daß keine Gebirge überschritten werden müssen: Die Prallhöhe sollte möglichst nicht überstiegen werden; je niedriger sie sein darf, desto höher kann der Füllgrad der Zellen beim Start gewählt werden, desto höher ist also die Nutzlast des Schiffes. .. . Durch all die behandelten Verhältnisse wird die Tragkraft eines Luftschiffes, wie man sagt, statisch beeinflußt In gewissen Grenzen kann man, was in der Praxis sehr wertvoll ist, auch eine zusätzliche sogenannte dynamische Hubkraft erzielen,ft^eilichnur in Fahrt, nicht bei Stillstand des Schiffes. Man stellt vermittels der Steuerruder das Schiff mit der Spitze schräg nach oben; der durch das Vorwärtsfahren entstehende Fahrtstrom der Luft trifft schräg auf die unteren Flächen des Luftschiffkörpers und erzeugt dadurch eine Drachen wirkung, welche das Schiff- durch die Kraft derMotore also - schräg aufwärts drückt oder auch bei entgegengesetzter Ruderlage abwärts. Bei normaler Fahrt soll das Luftschiff auf ebenem Kiel, d. h. der Länge nach horizontal liegen. Das zu erreichen, ist gar nicht so einfach, wie der Laie es von vornherein annehmen wird (Engberding). In der Tat erforderte das Trimmen eines Luftschiffs andauernde Aufmerksamkeit. Die Auftriebskräfte der einzelnen Zellen kann man sich zu einer statischen Gesamtauftriebskraft zusammengesetzt denken, die im Auftriebsschwerpunkt angreift. Dieser sollte möglichst im Schiff geometrisch festliegen. Das ist nur der Fall, wenn das Gas bei schräggestelltem Schiff nicht in die höher gelegenen Bereiche strömen kann. Eben dies

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Ballaftverteilung für das Lufifdiiff „Viktoria Luise".

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Das Schaubild gestattet einen Vergleich der 3 beschriebenen Trägertypen. In den Kurven sind sie in GüteziflFern über dem Trägerquerschnitt aufgetragen. Die Güteziffer ist die Zahl, wieviel km seines Metergewichtes der Träger als Knicklast trägt. Deutlich ist zu ersehen, daß die Güteziffer bei Trägern kleinerer Querschnitte, d. h. bei leichteren Trägern, abnimmt. Ich habe bereits erwähnt, daß am Luftschiff eine größere Zahl von Trägern angeordnet ist, als der statische Aufbau erfordern würde, um die Oberflächenreibung durch glatte, flatterfreie Verkleidung klein zu halten. Aus diesem Grund werden die Trägerquerschnitte verhältnismäßig klein. Die Verbesserung des Gütegrades dieser Träger bringt wegen ihrer großen Zahl eine recht ansehnliche Gewichtsersparnis. Von ausschlaggebendem Einfluß auf das Gewicht des Luftschifftragkörpers sind die Grundlagen, auf welchen die Dimensionierung der Festigkeitskonstruktion beruht. Für die Beanspruchungen sind die statischen Kräfte der Schiffslasten und die aerodynamischen Kräfte, welche auf den Schiffskörper während der Fahrt einwirken, bestimmend. Die ersteren sind für die statische Berechnung leicht erfaßbar. Die aerodynamischen Kräfte, welche durch Fahren mit leichtem und schwerem Schiff, durch Rudermanöver verschiedener Art und endlich durch Böen auftreten, wirken sich in Beschleunigung der Schiffsmassen, also in Trägheitskräften, aus. Wohl sind diese Kräfte theoretisch und durch Modellversuche einigermaßen erfaßbar; sie beruhen jedoch zum Teil auf Annahmen, welche sich in den Jahren seit Kriegsende mindestens nicht gemildert haben. Es gibt noch keinen Anhalt, ob beispielsweise die Böen in Wirklichkeit d i e Kräfte in den Konstruktionsteilen hervorbringen, welche sich aus der Rechnung ergeben. Weiter ist noch nicht festgestellt, ob in den Konstruktionsteilen die Kräfte gleichzeitig und voll auftreten, welche bei den verschiedenen Lastfällen sich rechnerisch ergeben. Eine wesentliche Abminderung der Kräfte tritt z. B. durch die Außenhülle ein, die Beanspruchungen in allen Richtungen der Stoffebene aufzunehmen vermag, jedoch als Konstruktionsteil bislang noch keine Berücksichtigung gefunden hat. Um die im Fahrbetrieb tatsächlich auftretenden Gerippebeanspruchungen zu erfassen, waren in den Schiffen »Graf Zeppelin« und »Hindenburg« registrierende Dehnungsmesser eingebaut. Die Messungen wurden in Zusammenarbeit mit der DVL durchgeführt; als Meßinstrumente dienten

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die von der DVL entwickelten Ritzdehnungsmesser, von denen die Dehnung der Meßstrecke mittels einer feinen Diamantspitze in wahrer Größe fortlaufend auf einen schraubenförmig bewegten Glaszylinder registriert wird. Solche Messungen sollen bei LZ 130 in größerem Umfang über lange Betriebszeiten hin durchgeführt werden. Bei den Ergebnissen interessieren einmal die absoluten Größtwerte der aufgetretenen Spannungen, von denen man Rückschlüsse auf die Richtigkeit der getroffenen Belastungsannahmen ziehen kann, ferner aber auch die Häufigkeit, mit der bestimmte Spannungsstufen erreicht bzw. überschritten werden. Die hieraus sich für die voraussichtliche Lebensdauer des Schiffes ergebenden Last wechselzahlen sind mit den beim Laboratoriums versuch in den verschiedenen Spannungsstufen vom Konstruktionsteil ertragenen Lastwechseln in Beziehung zu setzen* Abb. 7 50,

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Das Seh aubild zeigt die relative Häufigkeit der Lastwechsel nach Spannungsl dassen. Die mittl ere Frequenz der Lastwechsel ergab sich zu 2,5 bis 3 min* Dabei ist zu berücksichtigen, daß die bisherigen Messungen dann durchgeführt wu]rden, wenn beim Aufkommen schlechten Wetters höhere Beanspruchun igen im Schiff zu erwarten waren.

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Als Spannungsspitze aller seitherigen Messungen wurden 8,6 kg/mm^ ermittelt, ein Wert, der erheblich unter der zulässigen Spannung liegt. Das Luftschiff »Graf Zeppelin« ist unter milderen Lastannahmen gebaut als das Schiff »Hindenburg«. Trotzdem hat sich während seiner langen Betriebszeit kein Bauteil als zu schwach konstruiert gezeigt. Man darf deshalb erwarten, daß auf dem Fundament durchlaufender Spannungsmessungen erhebliche Einsparungen am Baugewicht künftiger LuftschiflFtragkörper möglich sein werden. Gaszellen Die zur Unterbringung des Gases dienenden Zellen haben einen erheblichen Anteil am Konstruktionsgewicht eines Schiffes. Ihr Stoff bestand bisher aus 2 Lagen Baumwollstoff, zwischen welche die gasdichtende Imprägnierung eingebettet liegt. Obwohl das Gewicht der Baumwollstoffe nur 55 und 20 g/m^ beträgt, kann Einsparung gemacht werden. Es gelang, durch Ausführung der Stoffe in Naturseide, zu welchen von deutschen Seidenraupenzüchtern das Rohmaterial zum Teil schon angeliefert werden konnte, die Gewichte auf 40 bzw. 15 g/m^ zu ermäßigen. Die viel glatteren und weniger Poren aufweisenden Seidenstoffe benötigen weniger Imprägnierungsmaterial als die Baumwollstoffe bei mindestens gleicher Gasdichtigkeit. Gleichzeitig konnte durch die Art der Imprägnierung erreicht werden, daß der fertige Zellenstoff durch die Luftfeuchtigkeit viel weniger beschwert wird. Vor allem jedoch ist durch die neue Imprägnierung der Ausgleich der relativen Feuchtigkeit zwischen Außenluft und Gas fast völlig unterbunden. Dieser wenig beachtete Umstand brachte es bei den früheren Stoffen mit sich, daß in wenigen Stunden eine Feuchtigkeitsmenge von 1 bis 2 t in das Füllgas eindringen und bei umgekehrten Verhältnissen ebenso rasch wieder austreten konnte. Diese Feuchtigkeitsmenge im Gas muß bei Beurteilung des nutzbaren Auftriebs dem Leergew^icht des Schiffes zugezählt werden. Durch die Gewichtsersparnis am Stoff, an der Imprägnierung und durch Verhinderung der Feuchtigkeitsaufnahme von Stoff und dem Gas wird der nutzbare Auftrieb um einen Betrag von etwa 3 bis 4 t erhöht. Der entwickelte Zellenstoff hat eine Durchlässigkeit von 1 Liter Gas/m^ 24 Std. Ein Unterschied in der Durchlässigkeit von Wasserstoff gegenüber Helium konnte nicht festgestellt werden.

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Treibanlage Bei der Umstellung eines Luftschiffes auf Helium ist die Treibanlage der wesentlichsten Änderung unterworfen, weil eine sicher wirkende Ballastgewinnung als Ersatz des Gewichtes vom verbrauchten Treibstoff zwingend notwendig ist. Die früheren Versuche, durch Schöpfen und Pumpen aus Wasserflächen während der Fahrt Ballastwasser zu schaffen, mißlangen, weil sie allzusehr von Zufälligkeiten, besonders durch Wellenbildung an Wasserflächen, abhängig blieben, Weiter versuchten wir, Ballast aus der Luftfeuchtigkeit über Silica Gel zu gewinnen. Auch bei diesem Verfahren sind Zufälligkeiten in den Luftverhältnissen der Atmosphäre von Einfluß. Auf der Südamerikaroute muß z* B. mit einem Feuchtigkeitsgehalt von nur 5 g/m^ Luft gerechnet werden. Um davon einen Teil als Ballast zu gewinnen, ist es erforderlich, sehr große Luftmassen in der Gewinnungsapparatur umzuwälzen, was ein großes Gewicht der Einrichtung und einen hohen Leistungsaufwand für die Luftförderung bedingt. Unter dem Zwang der Notwendigkeit gingen wir auf das bekannte Verfahren der Gewinnung des in den Motorauspuffgasen enthaltenen Wassers über und nahmen Großversuche an einem Luftschiffdieselmotor vor mit dem Erfolg, daß auf Anhieb mindestens 8 0 % des verbrauchten Brennstoffgewichtes an Wasser gewonnen wurde, bei einer Lufttemperatur von unter 15^ C. Zugleich durften wir feststellen, daß selbst im Dauerbetrieb die befürchtete Verschmutzung der Kühl- und Kondensationsapparate lange nicht in dem Maße eintrat wie beim Auspuff der Benzinmotoren. Es lagerte sich bei unseren Apparaten vorwiegend Ruß ab, welcher durch Ausblasen mit Preßluft zu entfernen ist. Dagegen machte sich der im Dieselöl enthaltene Schwefel in dem gewonnenen Wasser unliebsam bemerkbar, indem die Rohrleitungen und die Sammelbehälter erheblich angegriffen wurden. Es gelang mit den im Luftschiffahrbetrieb angängigen Mitteln nicht, die Schwefelrückstände aus dem Wasser zu entfernen oder wenigstens zu neutralisieren. In dem bei der Benzinherstellung aus Kohle anfallenden Kogasin wurde ein Treibstoff geschaffen, der keinerlei schädliche Beimengungen enthält. Die Motoren gaben dieselbe Leistung wie mit Dieselöl. Das Kogasin hat jedoch für unsere Zwecke eine sehr wertvolle Eigenschaft. Es enthält etwa 10% mehr Wasserstoff als die natürlichen Dieselöle. Dadurch steigert sich die Ausbeute an Ballastwasser, so daß

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durchschnittlich über 100 Vo des BrennstoflFgewichts gewonnen wird. Die Unterbringung der Ballastgewinnungsapparatur reitete einige Schwierigkeit, besonders aus demGrund, für jeden Motor sekundlich 36 cbm Luft benötigt

als Ballastwasser im Luftschiff beweil zur Kühlung werden* Unsere Abi). 8

Maschinengondeln a) Motorkühler b) Wasserruckkülüer r) Ölkühler d) Wasserabscheider

Modeilversuche im Windkanal zeigten, daß bei Ausnutzung des direkten Fahrtwindes zur Kühlung ein ganz beträchtlicher zusätzlicher Widerstand entsteht, der sich noch vergrößert, wenn die gestörte Luft in den Bereich der Propeller gelangt. Um diese Luftstörung zu vermeiden, haben wir die ganze Ballastgewinnungsapparatur in die Maschinengondeln verlegt, was eine erhebliche Vergrößerung des Gondeldurchmessers und die Anordnung eines Zugpropellers an Stelle des seitherigen Druckpropellers am Gondelende erforderte. Die gesamte zur Motor- und Auspufifkühlung benötigte Luft tritt im Abstrom des Propellers in die Gondel, bestreicht mit verminderter Geschwindigkeit die Kühlapparate und wird über einen Ventilator mit Leitwerk am Gondelheck wieder mit Fahrtgeschwindigkeit wirbelfrei in den Fahrtwindstrom gegeben.

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Im einzelnen ist der Kühlungsverlauf folgender: Die Auspuffkühlung erfolgt in 2 Hauptstufen« Vom Motor werden die Gase an einem System von wassergekühlten Rippenrohren vorbeigeleitet, was eine Temperaturerniedrigung von 450 auf 50^ bringt. Bei dieser Temperatur ist bereits Kondensation eingetreten. Die übersättigten Gase treten sodann in einen Lamellen-Luftkühler ein, der vom Abwind des Propellers umspült ist und werden hier auf 4 bis 5^ über Lufttemperatur gekühlt. Nach Abscheiden des Kondenswassers gelangen die Abgase in den Fahrtwind, Das Kühlwasser der 1. Kühlstufe wird in gewöhnlichen Wasserkühlern, welche vor dem Ventilator untergebracht sind, rückgekühlt. Daneben A1>1>. 9

Wirkungsgrade der gesamten Antriebsanlage

sind auch die Kühler für Wasser und ö l des Motors selbst. Jede der beiden Zylinderreihen des Motors hat getrennte Kühlung für das Motorwasser und für die Auspuffgase. Je nach Bedarf kann über Umschaltorgane eine oder beide Zylinderreihen zur Ballastgewinnung herangezogen werden. Nach einer gewissen Zahl von Betriebsstunden kann der Rußansatz an den Rippenrohren der 1. Kühlstufe durch einen Preßluftstrahl ohne Betriebsunterbrechung ausgeblasen werden. In der 2. luftgekühlten Stufe tritt keine Verschmutzung ein, die noch vorhandenen Verbrennungsrückstände werden vom Kondenswasser mitgeschwemmt. In der Ballastgewinnung hat der Führer eines Luftschiffes ein Mittel in der Hand, das Schiff während der Fahrt ungefähr im Gleichgewicht zu halten. Somit wird die Regulierung des Auftriebs durch Abblasen von

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Traggas nicht mehr notwendig. Die mögliche Fahrthöhe des Schiffes ergibt sich aus dem jeweiligen Füllungsgrad der Zellen, Um dem Schifi den nötigen Spielraum in der Fahrhöhe zu schaffen, darf das Schiff beim Ahh. 10

Ballastge wlnn iing bei den Luftschiffen »Akron« und »Makon«

Beginn der Fahrt nicht prall gefüllt sein. Der dadurch entstehende Verlust an Zuladung kann vermieden werden, w^enn das nicht prall gefüllte Schiff durch Erwärmung des Traggases auf annähernde Vollfüllung gebracht wird. Bei Aufnahme der Fahrt kühlt sich das Gas wieder ab. Das Schiff erreicht die nötige Fahrhöhe ohne Gasverlust. Die Auftriebsminderung durch die Abkühlung wird so lange dynamisch aufgefangen, bis durch Verbrauch von Treibstoff der Ausgleich eintritt. Die Ballastgewinnung und die Gaserwärmung schaffen für den Fahrbetrieb eines Schiffes wirtschaftliche Vorteile, weil das Traggas nicht mehr zur Regelung des Auftriebs in Anspruch genommen wird. Die

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Triebwerksanlage samt Ballastgewiniiung hat jedoch trotz des Aufwandes an Kühlleistung keine Vergrößerung des Widerstandes gebracht. In dem Schaubild ist der Wirkungsgrad der Treibanlagen von LZ 129 und LZ 130 einschließlich aller Widerstände der Gondel und der Luftförderung dargestellt. Die Anlage LZ 129 hatte mit einem 4fliigeligen Druckpropeller und 14 cbm/Sek. Kühlluft einen Wirkungsgrad bei Marschfahrt von 69%. Die Gondel LZ 130 erhielt einen 3flügeligen Zugpropeller aus vergütetem Holz, dessen Wirkungsgrad im freien Luftstrom höher war als der des 4-Flüglers. Trotz Vergrößerung des Gondelquerschnittes und

Abb. 11: LZ 127

der 3fach höheren Kühlluftmenge ergab sich der höhere Gesamtwirkungsgrad. Offenbar kommt der Leistungsaufwand des Ventilators dem Vortrieb zugute, und es vereinigt sich die durch die Gondel geförderte Kühlluft mit dem Fahrtwind in einen wirbelfreien Abstrom. Die Ballastgewinnung verursacht am Schiff selbst keinen weiteren Leistungsaufwand. Es wird im Gegenteil das Schiff während der Fahrt dauernd ungefähr im Gleichgewichtszustand verbleiben, auch tritt kein Geschwindigkeitsverlust durch dynamisches Fahren ein. Bei den Luftschiffen Akron und Makon war die Apparatur für die Ballastgewinnung an die Hüllenoberfläche verlegt, und tler Fahrtwind be-

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sorgte die Kühlleistung. Bei dieser Anordnung ist nicht bekanntgeworclen, welcher Leistungsaufwand bzw. welcher zusätzliche Widerstand hierdurch an dem Schiff entsteht. Ich habe versucht, Ihnen zu zeigen, daß durch Gewichtsersparnisse und Verbesserungen an einzelnen Organen des Luftschiffes der durch Heliumfüllung verminderte Auftrieb wieder teilweise ausgeglichen werden kann. Wie auch die endgültigen Entscheidungen über die Beschaffung von Helium fallen mögen, die Ballastgewinnung wird bei allen künftigen Schiffen zur Anwendung kommen, weil dadurch das Gefahrmoment des Abblasens von brennbarem Gas während der Fahrt vermieden wird. Bei einem Schiff mit WasserstoffüUung ermöglicht die gezeigte Entwickelung entweder eine Verringerung des Tragkörpervolumens, oder aber sie kann der Nutztragkraft und der Schiffsgeschwindigkeit zugute kommen. Durch die vielen, regelmäßig ausgeführten Verkehrsfahrten haben sich die Luftschiffe als zuverlässiges und vor allem für die Fahrgäste äußerst bequemes Verkehrsmittel für große Strecken herausgestellt. Mit Durchführung der gezeigten Maßnahmen dürfte für die Zeppelin-Luftschiffe die Aussicht bestehen bleiben, daß sie auch in der Zukunft neben den anderen Beförderungsmitteln für weite Strecken ihren Platz behaupten können.

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13 Die englischen und amerikanischen Starrluftschiffe der 30er Jahre

Beschreibung des R100 D. Schwencke: Konstruktive Einzelheiten des englischen Luftschiffs RlOl H. Ebner: Das amerikanische Starrluftschiff Akron Besonderheiten des Starrluftschiffs Macon

Die britische Regierung bestellte im Herbst 1924 je ein Starrluftschiff bei einer Privatfirma (den R100) und bei der regierungseigenen Werft (den R101) für den geplanten Luftschiff-Fernverkehr nach Kanada, Südafrika, Ägypten und Indien. Die Schiffe sollten 500 000 cu. ft. ( = 141 500 m3) Traggas aufnehmen können, das i h n e n eine Tragkraft von ca. 150 t verleihen w ü r d e . Davon sollten nicht m e h r als 901 auf das Eigengewicht des Schiffes fallen, also eine Nutzlast von 60 t erreicht w e r d e n . H u n d e r t Passagiere sollten mit einer Reisegeschwindigkeit von 100 k m / h (maximal mit 112 k m / h ) komfortabel befördert w e r d e n könnenö^). R100 w u r d e von der Vickers-Tochter Airship Guarantee in H o w d e n gebaut (wo die Firma eine KriegsLuftschiffhalle erworben hatte). An der Spitze der Konstrukteure stand B. Wallis, ihm zur Seite N. S. Norway (Schriftstellername: Nevil Shute)95). Die Bestrebungen gingen dahin, ein statisch einfach zu berechnendes Gerüst zu konstruieren - das heißt mit möglichst wenigen und möglichst gleichartigen Bauteilen. Es entstand ein Gerippe von 216 m Länge und 40,5 m Durchmesser, das die verlangten 141 500 m^ Gas aufnehmen konnte. Das Gewicht des fertigen Schiffes erwies sich dann zu 102 t, die Nutzlast betrug 511 (weniger als im Kontrakt). 15 Ringe und nur 16 Längsträger bildeten das Gerüst. Die Ringe w a r e n wie bei den Zeppelinen schottwandbildend verspannt. Ein axialer Längsträger ging mittschiffs vom Bug zum Heck, war aber nicht begehbar wie beim LZ 127 und LZ 129/130; an ihm griff auch die Ringverspannung an. Ringe und Längsträger bestanden aus fast lauter gleichen Dreiecksträgerstücken, die im Vergleich zu den ZeppeHn-Trägem mächtige Gebilde mit 70 cm Querschnittshöhe waren. Das Material w^ar durchgehend Duraluminium, im

Werk aus dünnen Bändern schraubenförmig zu Rohrprofilen vernietet. Das Gerippe des R100 besaß weder Hilfsringe noch Hilfslängsträger. Die Hülle bildete also 14 m lange und bis zu 8 m hohe Felder, die von innen nicht gestützt waren. Dies gab dem Schiff ein ungewohntes Aussehen: die 16 Längskanten traten deutlich hervor. Das Traggas w a r in 15 Zellen aus Stoffhaut untergebracht. Hersteller der Zellen war die Berliner Tochtergesellschaft des Luftschiffbau Zeppelin (der auch die Ventile lieferte). RIOO hatte drei Motorgondeln: zwei seitlich des Rumpfes und eine mittlings unter ihm, 40 m heckwärts vom Passagierraum. Sie enthielten je zwei Motoren, von denen einer eine Zugschraube am Gondelbug, der andere einen Druckpropeller am Gondelheck antrieb. Versuche, Motoren fertigzustellen, die wahlweise mit Wasserstoff und Kerosin beschickt w e r d e n konnten, schlugen fehl. Wallis weigerte sich, die in Luftschiffen noch nicht erprobten, zu schweren und nicht umsteuerbaren Dieselmotoren einzubauen, wie sie von der Regierung aus Sicherheitsgründen gefordert worden waren. So wurden 485 kW-Benzinmotoren eingebaut, die m a n bei der Air Force gebraucht gekauft hatte, vom Typ Rolls Royce CondorlllB (Gewicht 550 kg). Der Heckmotor in jeder Gondel w a r drehrichtungsumsteuerbar. Die Gesamtmotorenleistung von 2 910 k W verlieh dem Schiff die hohe maximale Geschwindigkeit von 130 k m / h . Der Treibstoffvorrat von 40 m^ Benzin w a r in 32 Tanks zu je 9501 untergebracht; aus ihnen mußte das Benzin kurioserweise von H a n d in die Falltanks über den Motoren gepumpt werden. R100 und R101 waren die ersten Luftschiffe, bei denen mit Ausnahme der Steuer- und Navigationsräume alle Nutzräume im Rumpfinnern untergebracht worden waren. Die Einbauten im R100 waren dreistockig. Das unterste Deck enthielt die Offiziers- und Mannschaftsräume, die Küche, die Funkstelle und sanitäre Räume. Zu den 50 M a n n Besatzung sollten 100 Passagiere aufgenommen werden. Für sie w a r im mitt94) ZV31, ZV32, ZV35 95) Sh

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R100 im Bau (Howden 1929) leren Deck ein durch zwei Stockwerke reichender, aufwendig ausgestatteter Speisesalon mit umlaufenden Galerien (und elektrischem Kamin . . . ) eingerichtet worden sowie Promenadendecks mit großen Außenfenstem. Im oberen Deck lagen die Ein- bis Dreibettkabinen. R100 w a r ein fahrtüchtiges Luftschiff. Fehler, die auftraten, w a r e n nicht grundsätzlicher Natur: Die gebrauchten Motoren zeigten viele Pannen; die Gaszellen, die beim ersten Aufstieg des Schiffs schon zwei Jahre alt waren, waren nicht leckfrei und faulten, weil Regenwasser in Strömen durch falsch angelegte Gasschachthuzen ins Schiffsinnere drang; die Außenhülle mit ihren zu großen Feldern erfuhr (vor allem bei Höchstgeschwindigkeit) wellenförmige Deformationen, die vom Bug zum Heck liefen. Trotz all dieser Unvollkommenheiten bewies das Luftschiff seine Fähigkeiten und hat sein Schicksal, nach zehn geglückten Fahrten stillgelegt zu werden, nicht verdient. Anders beim R101. Schon w ä h r e n d seines Baues erhoben sich viele kritische und w a r n e n d e Stimmen seine Untüchtigkeit w a r vorauszusehen, w e n n auch nicht die schreckliche Katastrophe, in der das Schiff endete. Es w a r in den Royal Airship Works in Cardington (die die Firma Short RrothersvibernornnieTi hatten) entstanden. Chef des Konstruktionsbüros w a r der Pralluft-

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Speisesaal im R100

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R101, noch nicht verlängert, am Mast in Cardington (1929/1930) schiff-Fachmann V. C. Richmond; unter seinen Mitarbeitern sind vor allem H. R. Cox und F. M. Rope zu erwähnen. R101 wich in seiner Bauweise sehr stark von den Zeppelinkonstruktionen ab (Hauptpunkte: luiverspannte Querringe aus räumlichen dreigurtigen Fachwerken; w e i t g e h e n d e Verwendung von Stahlprofilen; nichtumsteuerbare Dieselmotoren). Deshalb soll nun ein

zeitgenössischer Bericht von D. Schwencke aus der Zeitschrift des VDI von 1950 wiedergegeben werden^ß). Lesenswert sind insbesondere auch die kritischen Bemerkungen zum Aufwand für die Herstellung der Bauteile und zum unnötigen Mehrgewicht - bei allem grundsätzlichen Lob für die Konstruktionsprinzipien. 96) ZV 38

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Rundschau

Zeitschrift des Vereines deutsctier Ingenieure

Luftfahrt Konstruktive Einzelheiten des englischen Luftschiffes R 101 Von (ICH beiden im Jahre 1924 vom englischen Luftminißterium in Auftrag gegebenen 141000 m^-Starrluftschiffen weicht das bei den Royal Airship Works gebaute R IUI grundsätzlich von der üblichen Zeppelin-Konstruktion ab, wodurch umfangreiche aerodynamische und statische Vorarbeiten notwendig wurden. Nach in den Royal Airship Works fei:tig ausgearbeiteten Kräfteplänen wurde die Bauausführung der Gerippeeinzelteile der Firma Boulton & Paul übertragen. Das Mittelgerippe des Schiffes, Abb. 1, besteht aus 10 Ringspanten und 15 an sie angelenkten Hauptträgern, Beachtenswert ist, daß die Ringkonstruktion durch gelenkige Verbindung seiner prismatischen Einzelglieder und den Wegfall der bei den Zeppelin-Schiffen üblichen Innenverspannung einen einfachen statischen Aufbau bekommen hat. Seine einzelnen als räumliche, dreigurtige Fachwerke ausgebildeten Seitenelemente, Abb. 1, sorgen für die nötige Formsteifigkeit. Die sperrenden äußeren Gurte werden durch kurze Längsträgerßtücke zusammengehalten, deren Verlängerungen die innerhalb zweier Ringe ebenfalls auswechselbaren Längsträger bilden. Sie bestehen aus Stahirohrgurten und Stegen, deren Felder mittels Stahldrahi ausgekreuzt sind. Wie alle Trägerelemente haben auch sie dreieckförmigen Querschnitt. Hier iot also zum ersten-

mal im Luftfahrzeugbau in größerem Maßstab eine Vereinheitlichung und Auswechselbarkeit der Teile unter Zugrundelegung genauer Paßarbeit allerdings unter erheblichem Mehrgewichtsaufwand durchgeführt worden. Parallel zu den Hauptlängsträgern befinden sich zur Formgebung für die Außenhaut noch weitere 15 Nebenlängsträger. Der Hauptvorteil dieser Konstruktion ist der außerordentlich einfache Zusammenbau, seine leichte Ausbesserfähigkeit, sein einfacher statischer Aufbau und die Verteilung der Lasten über die Ringe. Die besondre Eignung für zukünftige Riesenluftschiffe muß sie allerdings noch erweisen. Die Hoffnung hierauf ließ zäh an der Entwicklung dieser Bauart fetsthalten, obwohl schon die Berechnung ergab, daß insbesondere die Ringkonstruktion schwerer als die bisher üblichen verspannten Ringe sei. Leider sind auch die errechneten Gewichte, besonders die der Stahl-Längsträger noch erheblich überschritten worden. An das Mittelstück schließen sich Bug- und Heckteil an. Die Bugßpitze, durch die das Ankerseil hindurchgeführt wird, besteht aus einem Leichtgußstück. Dahinter der Raum für die Manövrierwinden und für die Anschlüsse zur Zuführung von Gas, Wasserballast (15 t), Rohöl (30 t) und Elektrizität vom Ankermast aus. Die drei Ringspanten im Heckteil weichen von der übrigen Konstruktion ab, da sie zur Aufnahme des in Stahlrohr ausgeführten Leitwerkes dienen.

British Royal Air Force Official; Croum Copyright Reserved. Abb. 1. Rumpfgerippeaufbau. a Knotenpunkt Abb. 2 b Knotenpunkt Abb. 3 H a u p t a b m e s s u n g e n d e s L u f t s c h i f f e s RlOl: Gesamtlänge 223,5 rn (nach dem Umbau 238,2 m) Gesamtvorwärtsleistung. . . 4x585P8 Hubkraft bei WasserGrößter Durchmesser. stoffüllung . . . . 152 t (170 t) 40,5 m Gesamtgasinhalt . 141 000 mM 159 000 m^)

207

Band 74 Nr. 12 22. März 193Ü

377

Rundschau

British Royal Air Force Official; Crown Copyright Reserved.

Abb. 2 Äußerer Knotenpunkt am Hauptspant eines Eingträgers. a Anschlußbeschlag b Länffstr%ergurt c Anschlußpreßteile d Ringträgerstäbe e Gitterträger im äußeren Ring /, g, h Stege

Abb. 3 Iimerer Knotenpunkt am Hauptspant eines Ringträgers.

Dem Gewicht nach besteht das Schiffsgerippe etwa zu 50 vH aus Stahl, 45 vH aus Duraluminium und 5 vH aus Leichtmetallpreßteilen. In Abb. 2 ist der Hauptverbindungsknotenpunkt der Längsträger mit den Ringspanten abgebildet, der im ganzen 300mal im Schiff vorhanden ist. In diesem Beschlag sind der Längsträgergurt h mit seinen Stegen f, g und h mit den Ringträgerstäben d und e durch Bolzen verbunden. Zum Anschluß der Eingträgerstäbe d und e dienen die Duraluminiumpreßteil© c, die einerseits auf die Rohre der Endpyramide des Ringträgers d aufgeschrumpft und mit Hohlnieten verbunden, anderseits durch Bolzen an den Gitterträger e angeschlossen sind. Die Stahirohrstäbe h und f aus dem Längsträger sind ebenfalls durch große Hohlniete mit dem Beschlag verbunden. Ein Schweißen ist deswegen vermieden, weil die Rohre, z. B. ft, aus dünnem Stahlblech in weichem Zustand zu geschlossenen Röhren gezogen werden, und zwar so, daß die Naht im Innern zu einem besonderen Falz ausgebildet wird. Hiemach werden sie gehärtet und angelassen. Rohr g und h sind mittels Bolzen beweglich angeschlossen. Gegenüber den entsprechenden Zeppelin-Knotenpunkten, bei denen Längsund Ringträger ohne jegliche Verjüngung starr miteinander verbunden werden, bedeutet diese Lösung an sich einen ganz wesentlichen Fortschritt. Abb. 3 zeigt den zweitwichtigsten Knotenpunkt: den Eckpunkt des inneren Ringes, der bis auf die starre Verbindung der Innengurte gut durchgebildet ist. Alle andern Knotenpunkte haben im Gesamtfachwerk geringere Bedeutung. Verständlich ist, daß diese Konstruktion zur Vermeidung von Verlagerungen der Kräfte außerordentlich genaue Werkstattarbeit insbesondere an den Beschlägen erfordert. Hierzu waren sehr viele und teure Vorrichtungen notAvendig, die neben den hohen Versuchskosten den Hauptgrund für den außerordentlich hohen Preis des Schiffes bilden. Zur Verbilligung hat man vielfach die Vorrichtungen für die vielen sich nur durch kleine Winkeländerungen unterscheidenden Beschläge nachstellbar eingerichtet. Besonderer Wert wurde, wie im englischen Luftfahrzeugbau allgemein, auf Korrosionsbeständigkeit und richtige Behandlung des Baustoffes gelegt. Alle Stahlteile, soweit sie nicht, wie insbesondere die gezogenen. Rohre, aus rostfreien Stahlblechbändern hergestellt sind, werden vor dem Lackieren im Zinkbade (Zinkzyanid 750 g, Natriumzyanid 370 g und Natriumhydroxyd 250 g) auf elektrolytischem Wege mit einem Zinkfilm von rd. 0,007 mm Dicke überzogen; der entsprechende Vorgang für Duralumin besteht in einer anodischen Oxydation in einem Bade von 3 vH Chromsäure in destilliertem Wasser. Die Leichtmetallpreßteile sind wegen ihres hohen Siliziumgehaltes korrosionsbeständig. Die Leistungen des Schiffes sind leider sehr gering, so daß sein Bau vor allem als Vorbereitung für den späteren Bau von Riesenschiffen anzusehen ist. Doch auch dies ist noch recht unsicher, zumal der erfahrene Luftschiffbau Zeppelin auch bei seinem neuen Schiff LZ 128 noch an der bewährten alten Konstruktion bewußt festhält. Einen völligen Mißerfolg jedoch stellt der R 101 wirtschaftlichen Erwägungen gegenüber dar, da er bei Fahrbereitschaft für den für ihn vorgesehenen Aktionsradius von nur 6000 km aller Voraussicht nach schon gar keine zahlende Nutzlast

mehr befördern kann. Dies wirft ein schlechtes Licht auf den Einbau der luxuriös großen und gewichtverzehrenden Fluggasträume im Innern des Schiffes, da weise Beschränkung doch wohl mehr am Platze gewesen wäre. Weiterhin sind die Dieselmotoren einschließlich Zubehör um rd. 5 t schwerer geworden als vorgesehen; der vordere Backbordmotor fällt außerdem aus, da er zum Manövrieren mit Rückwärtsschraube versehen ist. Bekanntlich ist es nicht gelungen, die Dieselmotoren mit Hilfe verstellbarer Luftschrauben umsteuerbar zu gestalten und ebenso später die Motoren selbst umsteuerbar zu bauen. Ferner macht die Verwendung von fünf 40 PS-Anlasser-Benzinmotoren einen der Hauptvorteile des Dieselmotors, geringere Explosionsgefahr, zum Teil wieder zunichte. Um das für das Luftschiff R 101 aufgestellte Programm (Flüge nach Indien, Kanada usw.) trotzdem durchführen zu können, befindet sich R101 a.ugenblicklich in der Werfthalle der Royal-Airship-Works, Cardington, zum Einbau eines Zwischenstückes von 14,7 m Länge an der Stelle des größten Durchmessers von 40,5 m. Da hierdurch die Stromlinienform nur sehr unbedeutend geändert wird, erwartet man nur eine ganz geringe Widerstandsvermehrung. In konstruktiver und statischer Beziehung ergeben sich infolge der geschilderten Gerippebauart keine wesentlichen Schwierigkeiten, so daß auch der Umbau selbst keine allzulange Zeit erfordern wird. Ebensowenig Schwierigkeiten macht das Auswägen des Auftriebs- und Schwerezentrums durch entsprechendes Vertrimmen der Ballast- und Brennstoffbehälter. Ob jedoch die erhoffte Mehrladung von 10 bis 15 t erreicht werden kann, möge dahingestellt bleiben. Sie wäre zu wünschen, da trotz allem der mit dem Luftschiff R 101 unternommene völlig neue Konstruktionsversuch in Verbindung mit der erstmaligen Benutzung von Dieselmotoren im Luftschiff sehr zu begrüßen ist. Er zeigt insbesondere, welche Schwierigkeiten eine nach Passungen arbeitende genaue Metall- und Stahlbauweise mit sich bringt, da selbst den Engländern, die auf dem Gebiet der praktischen Anwendung des Stahlblechbaues unzweifelhaft die größten Erfahrungen besitzen, keine befriedigende Lösung gelungen ist. Berlin [M 4141] D. Schwcnckc

208

Nach d e m Einbau einer 17. Gaszelle hatte der R 101 folgende D a t e n : Länge 238,5 m, Durchmesser 40,5 m, Prallvolumen 156 000 m3, Eigengewicht 118 t, Nutzlast 49 t. N a c h d e m zwei M o t o r e n gegen u m s t e u e r b a r e getauscht w o r d e n w a r e n , betrug die Gesamtleistung 2 150 k W . J e d e der fünf M a s c h i n e n g o n d e l n enthielt einen 5^

%

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J_ li

4 10 1,4 4 11 2,8 4 11 2,9 4 4,7 13 6 14 4,4 4 16 6,8 4 14 6,5 4 15 6,5 14 4 9,4 4 20 11,1 4 16 8,8 4 17 9,0 4 17 9,2 17 12,2 3 3 18 11,0 4 21 16,2 4 22 17,9 6 34 32,5 4 29 36 4 27 38 4 26 39 4 25 40 4 28 52 6 28 43 6 28 51 3 14 9,6 3 16 11,2 5 . 35 46 5 59 60 4 119 96 4 114 105

28 39 44 49 56 60 75 80 76 75 73 74 80 82 85 96 95 103 100 104 108 113 103 131 118 133 127 126 130 137 135

Tabelle 2 : Technische D a t e n a n d e r e r Großluftschiffe Außer N1, T 34, V 6 (Kiel-Luftschiffe) und ZPG-3 W enthält die Tabelle Starrluftschiffe, (v) == nach vergrößerndem Umbau

? u

ö

0 cc 0) Ö

Name

Bauwerft

Schwesterschiff

Ö

o 'S

B

? < Cd

H-1

_ -

Schütte-Lanz Schütte-Lanz

1911 1914

Schütte-Lanz

Schütte-Lanz

1915 1915 S L 4 , S L 5 1915 S L 7 1916 SL 9 bis 17

Schütte-Lanz

1917 S L 2 1 , S L 2 2

Schütte-Lanz

j 1918

_ -

Vickers

(„23 X")

R33

-

Beardmore Short Brothers Armstrong-Whitworth

R36 R38

G-FAAF ZRII

Beardmore Royal Airship Works

1921 1921

R80

-

Vickers

1920

RIOO

G-FAAV G-FAAW

Airship Guaranty Royal Airship Works

1929 1929

Royal Airship Works

1930

SLl SL2 SL2(v) SL3 SL6 SL8 SL20 SL25 SL24 No.9 No.23 R27 R32

RlOl

R 101 (v) G-FAAW

Schütte-Lanz Schütte-Lanz

Schütte-Lanz

Vickers

IBau

_ -

-

1916 1917 24, 25, R 26 1918 R 2 9 ( A r m s t r W . ) 1918 R 3 1 1919 R 34 (Beardmore)

-

N Cß

131 18 144 18 156 18

0 O

O o § (1) Cd

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PU 5H

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0 fcüD Ö 0 fcüD

3

cö

1

cö

20 800 7 2 25 000 15 4

370 2 370 4

153 20

27 400 16 4 32 410 17 4

620 4

163 20 174 20

35 130 18 4 38 800 18 4

198 23 202 25

880 5 56 300 19 5 63 800 14 8 1650 8

232 25

78 000 16 8

1650 8

160 16 163 16

25 200 17 4

530 4

26 700 18 4

840 5

19 17

6

68 70

164 16 187 20

28 000 18 4 42 400 21 5 55 200 19 5

740 6 920 5

24 8 32 16

90 105

196 24 205 27 213 26 163 21 216 40 223 40

620 4 620 4 710 4

18 21

4,5 7,8 23 10,4 24 13,2 25 15,8 26 19

71 88 90 84 93 93

28 35

100

28 46 32 59

-

3,8

920 4

33 26

90

59 500 20 5 1 150 5 77 100 14 6 1 550 6 35 400 15 4 680 3

48 16 33 46

105 113 97

22 18

130 98

238 40

146 000 15 6 2 910 6 102 52 141 600 16 4 1 720 4 113 35 156 000 17 5 2 150 5 118 49 60 840 20 6 1330 6 37 22 184 000 12 8 3 290 8 113 73

110 128

100

ZRl ZRS 4

Shenandoah Akron

Naval Aircraft Goodyear

1923 _ 1931 ZRS 5 Macon

207 24 239 40

T34

Roma

SCA (Nobile)

110

SCA (Nobile)

18 500

8 3

1 770 6 550 3

22 16

Norge

125 23 106 19

33 600 12 6

Nl

1920 1924 NA'Italia

9

DUK (Nobile)

1934

-

106 20

19 400

6 3

590 3

9

115 93

27 10 59 60 119 96

129 130 137

V6

11 12

Z u m Ver gleich: 1958 3 Stück ZPG-3 W^ (Pralluftschiff ) Goodyear L Z 127 Greif Zeppelin Luftschiffbau Zeppelin 1928 Luftschiffbau Zeppelin 1936 L Z 129 Hindenburg

266

131 26 4 1 5 0 0 - 2 2 240 2 237 30 105 000 17 5 1950 5 245 41 200 000 16 4 2 650 4

Tabelle 3: Fahrten des LZ 127 Graf Zeppelin im Südamerikadienst 1951-1955

1951/1 2 5 1952/1 2 5 4 5 6 7 8 9 1955/1 2 5 4 5 6 7 8 1954/1 2 5 4

Friedrichshafen-Rio de Janeiro-Friedrichshafen mit Zwischenhalten auf d e r Hin- u n d Rückfahrt in Recife de PernELmbuco Daten: Abfahrt bzw. Ankunft in Friedrichshafen P Nur bis Recife S Zwischenhah auf der Rückfahrt in Sevilla

1) Rundfahrt Recife-Rio de Janeiro-Recife ohne Halt 2) Zwischenhalt auf der Rückfahrt in Barcelona 3) dazu noch 14.10.-20.10.1955 FriedrichshafenRecife-Rio-Recife als Beginn der zweiten Dreiecksfahrt 4) Argentinienfahrt (mit Fahrt Rio-Buenos Aires-Rio) 5) mit Rundfahrt über Sevilla 6) mit drei Pendelfahrten zur Postbeförderung über d e n Südatlantik 15.-18. IL; 22.-27.11.; 29.11.-2.12. Vgl. S. 216 ^) dabei zweimal Recife-Rio-Recife

Tabelle 4: Fahrten des LZ 127 Graf Zeppelin und des LZ 129 Hindenburg im Südatlantikdienst 1956/1957

Z: Mit LZ 127 H : Mit L Z 129 F H : Abfahrt bzw. Ankunft in Friedrichshafen F M : Abfahrt bzw. Ankunft in Frankfurt a m Main (Rhein-Main-Flughafen) S: Zwischenhalt auf d e r Rückfahrt in Sevilla R: Ohne Zwischenhalte in Recife

9 mit Pendelfahrt zur Postbeförderung über den Südatlcintik 20,/23.11., dabei zweimal Recife-Rio-Recife 2) mit Rundfahrt über Brasilien

j

1 2 5 4 5

Alle Fahrten Frankfurt (Rhein-Main-Flughafen)Lakehurst-Frankfurt 1) mit neunstündiger Tagesrundfahrt über d e n westlichen USA

267

s s s s s

1956/ 1 2 5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 14 15 16 17 18 19 20 1957/ 1 2 5

Alle Fahrten nach Rio de Janeiro; w o nicht anders angegeben, mit Zwischenhalten in Recife de Pernambuco

T a b e l l e 5 : F a h r t e n d e s L Z 129 H i n d e n b u r g i m N o r d a t l a n t i k d i e n s t 1956

P 29. 8.-7. 9. 18. 9.-28. 9. P 17. 10.-28. 10 .Pi) 20. 5.-29. 5. P 5.4.-15.4. P 17.4.-27.4. P 2.5.-10.5. P 29. 8.-7. 9. P 12.9.-21.9. 26. 9.-4. 10. P2) 9. 10.-19. 10. 24. 10.-5. 11. 6.5.-17.5. 5.6.-15.6. 1.7.-12.7. 5.8.-15.8. 19. 8.-29. 8. 2.9.-12.9. 16. 9,-26. 9. 50. 9.-9. 10, ') 26. 5.-5. 6. 9. 6.-19. 6. 25. 6.-6. 7, ') 21.7.-51.7.

H Z Z Z H Z Z

z

H Z Z H Z Z Z H Z H Z H H Z Z

6.5.-15.5. 17. 5.-25. 5. 19. 6.-26. 6. 50. 6.-6. 7. 10. 7.-17. 7.

FH FH FH FM FM FM FM FM FM FH FH FM FM FH FH FM FH FM FH FM FM FH FH

1954/ 5 5.8.-14.8. 6 18. 8,-28, 8. S 7 1.9.-11.9, 8 15. 9.-25, 9. 9 29. 9.-9. 10. 10 15. 10.-25. 10, 11 27. 10.-5. 11. 12 8. 12.-19, 12. S5) 1955/ 1 6.4.-16.4. 2 20.4,-1.5. S 5 4.5.-14.5. 4 19. 5.-28. 5. 5 1,6.-11.6. 6 15,6.-25.6. 7 29. 6.-9. 7. 8 15, 7.-25. 7. S 9 29. 7.-7, 8.. 10 15, 8.-22. 8. 11 27. 8.-5, 9. 12 9.9.-18,9. 15 25. 9.-2. 10, 14 7. 10.-16. 10. 15 25.10,-4.11. 16 7, ll.-lO. 12. S6)0

51.5.-10.4. 15. 4.-24. 4. 27. 4.-8. 5. 11.5.-21.5. 25. 5.-5. 6. 8.6.-18.6. 24, 6,-6. 7. 9. 7.-20. 7, 20. 7.-29. 7. 50. 7.-10. 8. 15. 8.-24. 8. 27. 8.-8. 9. 9.9.-21.9. 25. 9.-5. 10. 8. 10.-19. 10. 21.10,-2. 11. 29. 10.-9. 11. 5.11,-16. 11. 11. l l . - l , 12. 25. 11.-7. 12. 16, 5,-27. 5. 15. 4.-24. 4. 27. 4.-8. 5,

6 7 8 9 10

FH FH FH FM FM FM FH FM FM FH FM FH FH FH FH FM FH FM FHi) FM FM FH FH

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R R R2) R

5.8.-11.8,1) 14. 8,-22. 8. 17.9,-24,9. 26. 9.-5. 10. 5. 10.-12. 10.

Literaturverzeichnis Ab

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L i t e r a t u r aus d e r Z - V D I In der Fußnote mit ZV bezeichnet.

Fußnote Jahrg. Seite Jahr Fußnote Jahrg. Seite Jahr ZV 1 ZV 2 ZV 3 ZV 4 ZV 5 ZV 6 ZV 7 ZV 8 ZV 9 ZV 10 ZV 11 ZV 12 ZV 13 ZV 14 ZV 15 ZV 16 ZV 17 ZV 18 ZV 19 ZV 20 ZV 21 ZV 22 ZV 23 ZV 24

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B i l d n a c h w e i s für d i e A b b i l d u n g e n außerhalb der Reprints: Archiv Mr. Geoffrey Chamberlain (7 Bilder) Archiv Randolf Kugler, Speyer (5 Bilder) Die Bildvorlagen für alle anderen Abbildungen stammen aus den folgenden Sammlungen: Zeppelin-Archiv der Zeppelin-Metallwerke G m b H Friedrichshafen Archiv Wolfgang von Zeppelin, Lichtenwald Archiv Dr. Peter Kleinheins, Esslingen

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Der Herausgeber

Peter Kleinheins

Prof .Dr. rer.nat. Peter Kleinheins war einer der fundiertesten Kenner der Geschichte u n d Technik der Luftschiff ahrt. Geboren a m 8. Februar 1925 in Langenargen doon Bodensee, kam er schon als technikbegeisterter Pennäler während seiner Gymnasialjahre auf der nur wenige hundert Meter von der Luftschiff werft gelegenen „Graf-Zeppelin-Oberschule" in Friedrichshafen m i t der Luftschiffahrt in Berührung, deren Faszination ihn bis ins hohe Alter nicht m e h r losließ. Viele seiner Schulkameraden waren Kinder bekannter Persönlichkeiten aus der „Fgimilie der Zeppeliner": Ingenieure u n d Techniker, Verwaltungsleute des LZ, Luftschiffkapitäne u n d andere Besatzungsmitglieder. Peter Kleinheins erlebte die große Zeit der ZeppelinPassagierluftschiffahrt gewissermaßen „hautnaJi" mit: Er verfolgte zahllose Aufstiege und Landungen der drei letzten Zeppeline u n d empfing bleibende Eindrücke bei seinen häufigen Besuchen in der Bauhalle, wo LZ 130 Graf Zeppelin, das Schwesterschiff der unglücklichen Hindenburg, i m Bau begriffen war. Nach Wehrdienst, Kriegsteilucihme in Dalmatien u n d Kriegsgefangenschaft in Italien 1945 bis 1945 absolvierte Peter Kleinheins das Studium der Physik an der damaligen T H Stuttgart, welches er dort u n d an der „Forschungsstelle für Physik der Stratosphäre" bei Prof. Regener m i t einer Diplomarbeit über ein Ström u n g s t h e m a abschloß. Weitere berufliche Stationen: 1951 bis 1957 Assistent am „Hochspannungs-Laboratorium Hechingen", einem kernphysikalischen Insti-

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tut der McLx-Planck-Gesellschaft; Promotion zum Dr. rer. nat. über ein kernphysikalisches Thema. Bis 1965 Assistent eim Institut für Kernphysik der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt a. M.; Technischer Leiter der Beschleunigergruppe, verantwortlich für den Aufbau dieser Großgeräte. Seit 1965 Professor für Allgemeine Physik, Kernphysik und Physik energiereicher Strahlung an der Fachhochschule für Technik Esslingen, ab 1987 i m Ruhestand. Peter Kleinheins beschäftigte sich seit 1970 eingehend mit der Geschichte der Luftschiffahrt u n d arbeitete eng mit Wolf gang von Zeppelin, Lichtenwald, zusammen. In dieser Zeit entstand auf rd. 800 Karteikarten seine umfangreiche Sammlung technischer Daten, Leistungen und Schicksale der einzelnen Luftschiffe. Über viele Jcihre wirkte er ehrenamtlich für den „Freundeskreis zur Förderung des Zeppelin-Museums" u n d als wissenschaftlicher Mitarbeiter für die „Zeppelin-Museum Friedrichshafen GmbH". 1980 fungierte er als Mitherausgeber des Buches „Albert Sammt. Mein Leben für den Zeppelin" (Wahlwies 1980), darin: „Entwicklung der Luftschifftechnik"; 1985 erschien in der Reihe „Klassiker der Technik" des VDI-Verlages die vielbeachtete erste Auflage dieses Werkes, als weitere Veröffentlichung folgte „LZ 120 Bodensee u n d L Z 121 Nordstern" (Friedrichshafen 1994). Peter Kleinheins starb am 22. Februar 1996, nachdem er nur wenige Wochen zuvor noch das Manuskript für die vorliegende zweite Auflage fertiggestellt hatte.

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