Entwicklung von Flugtriebwerken

Triebwerke zum Antrieb von Luftfahrzeugen existieren heute in einem Leistungsbereich von 0,1 bis 100 000 kW. Dabei handelt es sich ausschließlich um Wärmekraftmaschinen, die zum Verbrennen des Brennstoffes den Sauerstoff der Luft verwenden.
Zu den wichtigsten gehören dabei:

Kolbentriebwerke bis 1 500 kW
Turbinen-Triebwerke bis 50 000 kW

Die ersten Kolbentriebwerke waren Eigenbauten von technisch und hanwerklich begeisterten Enthusiasten. Bis zum Jahre 1910 etwa waren es vorwiegend 4 Zylinder-Triebwerke mit einer Leistung von etwa 30 kW.

Gottlieb Daimler und die Schaffung des schnellaufenden Verbrennungsmotors

In der Zeit epochemachender Gleitflüge wurde auf eineim anderen Gebiet der Technik eine weitere wichtige Voraussetzung für die Verwirklichung des mechanischen Fluges geschaffen: der schnellaufende, leichte Verbrennungsmotor.

Nach der Erfindung des Gasmotors bemühten sich viele Ingenieure um die Verbesserung dieses Systems, das ohne umständliche Dampfkessel und Feuerungsanlagen auskam. Eine umwälzende Verbesserung der Arbeitsweise dieser Motoren brachten die Arbeiten der deutschen Techniker Nicolaus August Otto und Eugen Langen. Beide betrieben in Deutz eine Gasmotorenfabrik.
Am 4. August 1877 erhielt N.A.Otto das Deutsche Reichspatent Nr.532 für das von ihm entwickelte bahnbrechende Viertaktverfahren. Waren die ersten Gasmotoren im Prinzip noch ein Nachbau der alten atmosphärischen Dampfmaschinen, so war jetzt der Bruch mit diesem System vollständig vollzogen. Otto ging später dazu über, auch Benzin und andere flüssige Kohlenwasserstoffe zu vergasen und machte damit seine Motoren von Gasanstalten und Gasbehältern unabhängig. So entstanden die ersten Ottomotoren, die für die Luftfahrt aber noch immer nicht brauchbar waren.

Sie arbeiteten mit nur 150 bis 180 Umdrehungen in der Minute, da bei 250 Umdrehungen die Flammenzündung bereits Schwierigkeiten machte. Wegen der geringen Drehzahl mußten sie verhältnismäßig groß gebaut werden, denn die Leistung hing von den rotierenden Massenkräften und der Umdrehungsgeschwindigkeit ab. Daher betrug die Leistungsmasse der ersten Ottomotoren noch über 600 kg/PS! Diese konnten natürlich nur stationär benutzt werden, doch war das technische Verfahren entwicklungsfähig.

Der ehemalige technische Leiter der Deutzer Gasmotorenfabrik, Gottlieb Daimler, entwickelte aus dem langsamlaufenden Ottomotor einen schnellaufenden Hochleistungsmotor, der für Luftfahrzeuge geeignet war. Daimler ging von dem richtigen physikalischen Gedanken aus, daß ein leichter, aber schnellaufender Motor das gleiche leisten kann wie ein schwerer langsamlaufender. Die gewünschte Drehzahlsteigerung war nur möglich durch eine Verbesserung der Zündung. Daimler erfand die Glührohrzündung und erhielt sie 1883 patentiert.
Der erste schnellaufende Daimlermotor hatte bei 900 Umdrehungen in der Minute nur noch ein Masse/Leistungs-Verhältnis von 40 kg/PS. Daimler dachte sofort an den Einbau dieses Motortyps in Fahrzeuge, und so entstanden 1885 das erste "Motorrad" und das erste "Automobil";. Es ist verständlich, daß Daimler an einen Einbau seiner Motoren in Luftfahrzeuge dachte. Als er 1887 dem preußischen Luftschifferbataillon ein Angebot unterbreitete, erhielt er jedoch eine Absage. Dennoch waren es Daimlermotoren, die in den Luftschiffen von Wölfert, Schwarz, Lebaudy, Parseval, Zeppelin und im Flugzeug von Kress Verwendung fanden. Als Ferdinand Graf von Zeppelin Daimler um die Mitte der neunziger Jahre Vorhaltungen machte, warum er sich nicht stärker um die Luftfahrt bemühe, antwortete der Kritisierte: "Jetzt schon halten sie mich für einen Narren, wo ich doch nur Straßenfahrzeuge bauen will; wenn ich ihnen sage, daß ich 'Fahrzeuge zum in die Luft fliegen' fabrizieren möchte, halten sie mich für gemeingefährlich verrückt." ¹

Daimler trug sich eine Zeitlang mit dem Gedanken eines senkrecht startenden Flugzeuges, doch konnte er unter den gegebenen Umständen die Idee nicht einmal seinem Aufsichtsrat vorlegen. Der neue schnellaufende Motorentyp war jedoch undenkbar ohne die Präzisionsarbeit und Geschicklichkeit der Techniker und Arbeiter, die diese Motoren herstellten. Gegenüber dem Bau von Dampfmaschinen waren die Anforderungen an die Fertigkeit der Arbeiter noch bedeutend gestiegen. Als im Laufe der nächsten Jahre die Zuverlässigkeit gesteigert und das Masse-Leistungs-Verhältnis gesenkt werden konnte - letzteres vor allem durch neue Drehzahlsteigerungen mit Hilfe der elektrischen Magnetzündung - Stand der durchgängigen Anwendung dieser Motoren in Luftschiffahrt und Flugtechnik nichts mehr im Wege.

Anmerkung:

Siebertz, P.: Gottlieb Daimler: Ein Revolutionär der Technik, Berlin 1940, S. 284.