Unter dem Radar – der Nurflügler

Kein Rumpf, kein Leitwerk, nur Flügel: Ein alter Traum der Flugingenieure wird wieder verfolgt. Die Hintergründe.

Illustrierte Wochenbeilage «Zeitbilder» vom 8. März 1947: Futuristische Visionen von damals, die auch heute noch auf den Durchbruch warten. Reproduktion: Raisa Durandi

Illustrierte Wochenbeilage «Zeitbilder» vom 8. März 1947: Futuristische Visionen von damals, die auch heute noch auf den Durchbruch warten. Reproduktion: Raisa Durandi

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«Von vorne gesehen, zeigt der ‹fliegende Flügel› die Schönheit seiner streng aerodynamischen ­Gestaltung.»

Die totale Reduktion der Form auf seine Funktion macht den Nurflügler seit jeher zum Traum aller Flugzeugkonstrukteure. Nur Flügel, kein Rumpf, kein Leitwerk, kein störender Widerstand, nur Auftrieb. Schon während des Kriegs galt diese Konstruktionsweise als futuristisches Nonplusultra – und das ist sie bis heute geblieben.

Die Bildreportage vom 8. März 1947 zeigt das damals gewagteste Zukunftsprojekt der Fliegerei: die Northrop B 35, ein Nurflügler-Riesenbomber, den der erfahrene Konstrukteur John Knudsen Northrop im Auftrag der US-Luftwaffe entwickelt hatte. Das Flugzeug ähnelt einem fliegenden Rochen mit beeindruckenden Massen: 52,445 Meter Spannweite, 90 Tonnen Gewicht, angetrieben von vier Propeller­antrieben mit je 3000 PS Leistung. Die Pilotenkabine war in die Tragfläche integriert, ebenso eine weitere kegelförmige Druckkabine an der Flächenhinterkante für die insgesamt 14 Mann Besatzung. Öffnungen an der vorderen Flügelkante dienten der Luftzufuhr und Kühlung.

John Northrop war zeit seines Lebens von den Vorteilen des Nurflüglerkonzepts überzeugt: minimaler Luftwiderstand und gleichmässige Lastverteilung. In herkömmlichen Jets bringen die Flügel den Auftrieb, wogegen die ganze Last beim Rumpf liegt. Dies bedingt eine massive Konstruktion des Flugzeugs, damit es wegen der gegeneinanderlaufenden Kräfte nicht auseinanderbricht. Anders beim Nurflügler: Der Auftrieb wirkt gleichmässig über das ganze Flugzeug verteilt der Schwerkraft entgegen, die Konstruktion kann leichter und damit auch günstiger gehalten werden.

Hitlers Tarnkappenbomber

«Schon vor dem Krieg strebten deutsche Konstrukteure darnach, Apparate zu bauen, an denen jeder Teil irgendwie einem nützlichen Zweck dienen sollte», deutet der Beitext zur Bildreportage im Magazin «Zeitbilder» an. Tatsächlich war die Idee des Nurflüglers schon ­damals nicht neu. Als Erster liess bereits 1876 der Franzose Alphonse Penaud einen solchen Aeroplan patentieren, der jedoch mangels Geldgebern nie abhob. Später hatten vor allem deutsche Konstrukteure das Konzept vorangetrieben. 1910 patentierte Hugo Junkers, der Vater der legendären Tante Ju, eine Nurflüglerskizze, aus der die berühmte G 38 ­entstand. Sie besass zwar noch einen Teilrumpf, doch erstmals wurden Passagiere in relativ grossen Tragflächen untergebracht.

In den Dreissigerjahren wurde das Nazi-Regime auf die Segelflugzeugbauer Raimar und Walter Horten aufmerksam und beauftragte sie mit der Entwicklung der Horten IX: ein Nurflügler aus Sperrholz mit 16 Meter Spannweite, angetrieben von zwei Strahltriebwerken des Typs Junkers Jumoo 004. Der Prototyp sollte eine der Wunderwaffen werden, die den Krieg doch noch für die Nazis hätten entscheiden sollen, später wurde er als Hitlers Tarnkappenbomber bekannt. Doch so weit kam es nicht. Ein Prototyp stürzte kurz vor Kriegsende auf einen Acker ab. Ein anderes halb fertiges Exemplar erbeuteten die Amerikaner bei ihrem Einmarsch in Deutschland.

Vor einigen Jahren haben US-Ingenieure die Horten IX nachgebaut und bei Radarmessungen tatsächlich ein verblüffend geringes Echo festgestellt. Doch die Tarneigenschaften waren eher ein Nebeneffekt ihrer Konstruktionsweise. Holz schluckt Radarwellen massiv, und die dreieckige, kompakte Form reduziert den Radarquerschnitt – so nennt man die durchschnittliche Reflexion von Radarwellen an einem Objekt – um das Zehn- bis Hundertfache.

Instabile Fluglage führt zu Projektabbruch

Auch der in der Bildreportage euphorisch präsentierten Northrop B 35 war kein Erfolg beschieden. Die Prototypen hoben nur wenige Male ab, technische Schwierigkeiten, insbesondere die instabile Fluglage, führten bereits 1949 zum Abbruch des Projektes.

Doch ab den Siebzigerjahren holten die Amerikaner für die Entwicklung des Stealth-Bombers Northrop B-2 das Nurflügler-Konzept wieder hervor. Er gilt noch heute als teuerstes Kampflugzeug aller Zeiten. Der Stückpreis mit allen Entwicklungskosten soll sich auf rund 2 Milliarden Dollar belaufen. 1989 fand der Rollout statt, 1999 flogen B-2-Bomber erstmals einen Ernsteinsatz im Kosovokrieg. In diesem Flugzeug wurden alle verfügbaren Tarnkappen-Technologien eingebaut: von der Formgebung mit möglichst wenigen strukturunterbrechenden Elementen über radioabsor­bierende Materialien bis zu tief im ­Flügelinnern versenkten Triebwerken.

Geringerer Treibstoffbedarf

Auch für den kommerziellen Luftverkehr liegen neue Nurflügler-Konzepte vor. Sie sind heute unter dem Stichwort «Blended Wing Body» (Flügel-Rumpf-Verschnitt) bekannt, weil dabei Rumpf und Flügel zusammenfliessen. Nachteile wie die inhärent instabilen Flugeigenschaften können mittels Computersteuerung behoben werden, neue Materialien wie Keramik- oder Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe und Fortschritte in der Triebwerktechnologie versprechen einen Quantensprung für die Fliegerei. Boeing, Airbus, Nasa, aber auch das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) arbeiten an entsprechenden Projekten. Laut neueren DLR-Berechnungen liesse sich der Treibstoff­verbrauch um rund 20 Prozent reduzieren – und das bei einer Steigerung der Antriebsleistung um bis zu 43 Prozent.

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 05.07.2018, 16:31 Uhr

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Durchbruch aufgeschoben

Die Nurflügler sind ein über hundertjähriges Versprechen für die Zukunft, so richtig durchgesetzt haben sie sich noch nicht. Laut Boeing-Entwicklungschef Mike Sinnett ist das vorerst auch nicht zu erwarten. Der US-Konzern forscht seit Jahren an einem solchen Projekt, hat dann aber die Entwicklung des ­Dreamliners B 787 vorgezogen. Wie Sinnett im April dem Branchenportal «Leehamnews» sagte, sprächen derzeit diverse Gründe gegen eine rasche Einführung einer Nurflügler-Flotte sowohl im Fracht- wie im Passagierbereich. Das grösste Hindernis sei die Flughafeninfrastruktur: Gates und Abfluggebäude seien schlicht nicht bereit, um solche Flugzeuge aufzunehmen und genügend rasch ent- oder beladen zu können. Ein limitierender Faktor sei auch die Höhe der Passagierkabine im Zentrum der Flügel, die ein gewisses Mass nicht unterschreiten könne. Dieses wirkt sich direkt auf die Spannweite eines Nurflüglers aus, was wiederum bedeutet, dass sich nur Jets ab einer bestimmten Grösse lohnen. Der Grenzwert liegt laut Sinnett derzeit bei 300 Passagieren. (mma)

Serie Zeitbilder (7)

Bis 1963 gab der «Tages-Anzeiger» die «Zeitbilder» heraus, einen Vorläufer des heutigen «Magazins». Die Bildreportagen aus der Nachkriegszeit widerspiegeln die Ereignisse einer Welt, die aus einem Albtraum erwachte. In einer losen Folge zeigen wir, was die Menschen damals bewegte und worüber sie staunten. (mma)

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