VTOL

Vertickal Take-off and Landing

Englische Bezeichnung für Senkrechtstart und -landung.
Als VTOL - Flugzeuge werden alle Starrflügler bezeichnet die senkrecht starten und landen können, jedoch nicht die Rotorflugzeuge.
Entscheidende Voraussetzung für Start bzw. Landung solcher Flugzeuge ist eine vertikale Hub- oder Schubkomponente, die Größer ist als das Gewicht des Flugzeuges. Dies konnte erst in den 1960er Jahren erfolgreich gelöst werden.

Nach der Lage des Flugzeuges bei Start und Landung lassen sich grundsätzlich Heckstarter und Normalstarter unterscheiden, von denen sich erstere vor allem infolge der im Landeprozeß komplizierten Übergangsphase von der horizontalen zur vertikalen Lage nicht durchsetzen konnten.
Von den vielfältigen Antriebssystemen haben sich Turbinen Triebwerke durchgesetzt. Im britisch-amerikanischen "Harrier" das Rolls-Royce "Pegasus" als Einzeltriebwerk mit Schwenkdüsen. Die sowjetischen Jak-36/38 nutzen ein System mit zusätzlichen Hubtriebwerken im Rumpf.
Eine Gruppe der VTOL-Flugzeuge sind die Convertiplane, deren Triebwerke an den Tragflügeln - oder auch Tragflügel mit Triebwerk - zum Start um 90° nach oben gedreht werden können. eine weitere Gruppe nutzte die normale Antriebsanlage in der Start- und Landephase zum Antrieb von großflächigen Ventilatoren in/an den Tragflügeln.
Bis zum praktischen Einsatz haben es zum gegenwärtigen Zeitpunkt nur die Harrier und die Jak-38 geschafft. Größter Nachteil der Senkrechtstarter ist der hohe Brennstoffverbrauch beim Senkrechtstart. Im praktischen Einsatz hat sich der Kurzstart über Rampen durchgesetzt.
Nach Berechnungen aus den 1970er Jahren würde ein STOL-Flugzeuge in Anschaffung und Betrieb um etwa 20% billiger sein als ein V/STOL-Flugzeug. Allerdings ist ein V/STOL-Flugzeug wiederum billiger als ein Hubschrauber und weist zudem eine höhere Geschwindigkeit und eine größere Reichweite auf.

Geschichtliches:

Seit dem Beginn der Fliegerei trachtet man danach, immer schneller, höher und weiter zu fliegen. Mit wachsender Fluggeschwindigkeit und der Flughöhe verschlechterten sich jedoch die Start- und Landeeigenschaften. Insbesondere die Start- und Landerollstrecken wurden immer länger. Die Forderung nach einer Verkürzung war also nur eine Frage der Zeit. Das erste zuverlässig fliegende VTOL-Luftfahrzeug dürfte das Oehmichen No.2 von Étienne Oehmichen aus dem Jahre 1922 gewesen sein. ( Anmerkung: Kurzstart kommt gesondert.)

Die ersten Forderungen nach Flugzeugen sekrecht staten und landen können kamen aus Kreisen der anglo-amerikanischen Militärs im Verlaufe des Zweiten Weltkrieges. Gesucht wuden Begleitschutz- und U-Boot-Jagflugzeuge fü den Einsatz direkt von den Geleitzügen aus.

Insbesonder nach dem Zweiten Weltkrieg kam verstärkt, von Seiten des Militärs die Forderung nach einer "flugplatzlosen Luftwaffe". Es wurde die Ansicht vertreten, daß Flugplätze im Falle eines Krieges zu den ersten Zielen gehören würden. Als Zielscheibe mit ihren kilometerlangen Bahnen wären sie ja sehr geeignet.
Eine Lösung versprachen VTOL-Kampfflugzeuge, die auch außerhalb von Flugplätzen von unbefestigten Flächen aus starten und leicht verlegt werden konnten. Es wurden zahlreiche Prototypen entwickelt und erprobt. Dabei entsanden zwei unterschiedlich Lösungsansätze. Der Schwenkflügler und das VTOL-Flugzeug sowie manigfaltige Zwischenlösungen.

Seit dem zuverlässige Strahltriebwerke mit großer Leistung bei verhältnismäßig geringer Masse in Serie gebaut werden, untersucht man ihre Eignung für den strahlgetragenen Flug. Anfang der 1950er Jahre begannnen erste Versuche mit Schwebegestellen.
Derartige Versuchsgeräte wurden bekannt unter der Bezeichnung "Turboljot" (A.N.Rafaeljanz/UdSSR), "Fliegendes Bettgestell" (Rolls Royce/Großbritannien) oder "Fliegender Stuhl"

In allen wichtigen Flugzeuge bauenden Nationen entstanden entsprechende Projekte, die wenigsten erreichten das Prototypen-Stadium und noch weniger die Serienreife.

• in Deutschland beteiligten sich Focke-Wulf, Heinkel und Messerschmitt mit Projekten. Von den EWR VJ 101 (Erstflug 1963) und VFW-Fokker VAK 191 B (1970) entstanden Prototypen.
• In Frankreich experimentierte man 1962 mit der Dassault Mirage Balzac V
.

Neben der Erkenntnis, dass die Kosten für solche Flugzeuge und der logistische Aufwand zur Verlegung der benötigten Unterstützungseinrichtungen wie z. B. der Treibstoffversorgung zu hoch waren, setzten die entstehenden Entwicklungskosten einen eindeutiges Ende.

Letztlich setzen sich nur die direkt für einen Teägereinsatz vorgesehenen Projekte durch. In der UdSSR entstand die Jak-36/38 und in Großbritannien der Hawker Siddeley Harrier.

Im militärischen Bereich ist der Hawker Siddeley Harrier das derzeit einzige praktisch eingesetzte senkrechtstartende Flugzeug.
Mit der Außerdienstellung der sojetischen Flugzeugträger Mitte der Neunziger Jahre waren der Jak-38 und dem Nachfolgemodell die Basis entzogen.

Spätestens mit der Ölkrise 1973 wurden die meisten zivilen VTOL-Projekte jedoch eingestellt.

Technik

Es werden grundsätzlich zwei Antriebsarten unterschieden:

1. Kombinierte Hub-/Schubantriebe
• Strahltriebwerk mit Schwenkdüsen plus zusätzliche Hubtriebwerke (Jak-38)
2. Schubumlenkung
   • Strahltriebwerk mit Schwenkdüsen (engl. tilt jet) - (EWR VJ 101)
   • Heckstarter (engl. tail sitter) - (Lockheed XFV-1)
   • Schubvektorsteuerung (engl. vectored thrust) - (Jak-141, F-35)

Siehe auch

• Start- und Landebahn
• STOL

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Datum der letzten Änderung : Jena, den: 01.04. 2015