Wright Flyer
Der Wright Flyer (auch bekannt als Kitty Hawk Flyer, Wright Flyer I oder 1903 Flyer, die Wright-Brüder selbst nannten das Flugzeug The Whopper Flying Machine)[1] war das erste von den Brüdern Wright hergestellte Motorflugzeug. Beim weitesten Flug legte es am 17. Dezember 1903 in Kitty Hawk, North Carolina in 59 Sekunden rund 260 Meter zurück. Es war das erste motorisierte Luftfahrzeug, das schwerer als Luft war und von einem Piloten gesteuert wurde.[* 1][* 2][2]
| Wright Flyer | |
|---|---|
 | |
| Typ: | Doppeldecker-Druckpropeller-Flugzeug |
| Entwurfsland: | |
| Hersteller: | Brüder Wright |
| Erstflug: | 17. Dezember 1903 |
| Produktionszeit: | 1903 |
| Stückzahl: | 1 |
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Als Antrieb diente ein selbst konstruierter Vierzylinder-Ottomotor, dessen Kraft über Kettengetriebe auf zwei gegenläufige Zweiblattpropeller übertragen wurde, die als Druckpropeller hinter der Tragfläche angebracht waren.[2] Der Wright Flyer von 1903 war dabei Teil einer 1899 mit Fesseldrachen und Gleitflugzeugen begonnenen Entwicklung, die danach über den Wright Flyer II zum ersten auch praktisch verwendbaren Flugzeug, dem Wright Flyer III von 1905, führte.[3]
Geschichte
1896 wurden die Brüder Wright, die eine Reparaturwerkstatt für Fahrräder betrieben, von den Gleitflügen des verstorbenen Maschinenbauers und Flugpioniers Otto Lilienthal inspiriert, beschäftigten sich intensiv mit Literatur zum Flugproblem (u. a. mit Mouillard: „L'empire de l'air“ und Lilienthal: „Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst“) und fingen 1899 an, eigene Experimente zunächst mit einem Fesseldrachen durchzuführen, an dem sie bereits eine Längsachsensteuerung mit Tragflächenverwindung testeten.[4][2] In den Jahren 1900 und 1901 sammelten sie Gleitflugerfahrungen mit zwei Gleitflugzeugen, die sie zunächst nur mit Höhen- und Längsachsensteuerung ausgestattet hatten. Dabei machten die Brüder ihre ersten Erfahrungen mit dem negativen Wendemoment. Bei den Flügen mit ihrem dritten Gleitflugzeug, dem 1902 Glider, entwickelten sie mit der Seitenruder-Steuerung, die dem negativen Wendemoment beim Rollen entgegenwirkt, eine bedeutende flugtechnische Methode. Mit dieser Flugsteuerung für alle drei Raumachsen führten sie in Kill Devil Hills bei Kitty Hawk (North Carolina) an der Atlantikküste hunderte sicher manöverierte Gleitflüge durch – der längste über 190 Meter bei 26 Sekunden Flugzeit.[5] Nach diesen Erfolgen beantragten die Wrights am 23. März 1903 das Patent Flying Machine für ihren Flugzeugentwurf und entschlossen sich, eine vergrößerte Version ihres Gliders mit Flugmotor und Propeller auszurüsten.
Konstruktion
(zum Drehen und Zoomen auf das „3D“-Symbol klicken)
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Der Wright Flyer war ein Doppeldecker mit doppelten Seitenleitwerken und doppelten Entenflügeln. Die Steuerung um die Längsachse erfolgte durch Flügelverwindung der Tragflächenenden. Der Antrieb des Flyers bestand aus einem schwerpunktnah eingebauten Motor, der seine Kraft an zwei gegenläufige Druckpropeller abgab.[2] Die Propeller waren aus drei Lagen Fichtenholz selbst hergestellte Einzelstücke. Die nach einigen Versuchen gefundene lange und schmale Blattform sorgte dafür, dass ein Wirkungsgrad der Propeller von etwa 66 Prozent erreicht werden konnte. D. h. zwei Drittel der Motorleistung konnten für den Vortrieb eingesetzt werden.[6]
Der Motor war ein vollständig selbst konstruierter und mit Hilfe des Mechanikers Charles Edward Taylor auch selbst hergestellter Vierzylinder-Reihenmotor mit einem Kurbelgehäuse aus Aluminiumguss. Er wog lediglich 81 kg (179 lb) und leistete statt der erwarteten acht sogar zwölf PS. Taylor erklärte später in einem Interview, dass die damals verfügbaren Automotoren mehr wogen als der gesamte Flyer einschließlich des neu entwickelten Triebwerks.[1]
Die tragende Struktur des Flugzeugs stellte praktisch eine vergrößerte Weiterführung ihres 1902 Gliders dar. Wie dieser war der Flyer aus ofengetrocknetem Fichtenholz („West Virginia White Spruce“) hergestellt und die Tragflächen und Leitwerke mit einem „Pride of the West“ genannten Musselin bespannt.[7] Dieser feste Baumwollstoff trug mit zur Stabilität der Konstruktion bei. Untersuchungen des Flyers in den 1980er Jahren durch Howard S. Wolko vom „US National Air and Space Museum“ ergaben, dass die Struktur für die tatsächlich aufgetretenen Belastungen deutliche Festigkeitsreserven aufwies.[1]
Die Steuerorgane waren wie beim 1902 Glider zugunsten eines möglichst geringen Luftwiderstands für einen bäuchlings im Zentrum neben dem Motor liegenden Piloten eingerichtet. Das Höhenruder wurde durch einen Hebel links vom Piloten betätigt. Das Rollen durch Verwindung der Flügelenden (Querruder) steuerte der liegende Pilot mit einem Hüftschieber, den er nach rechts oder links verschieben konnte, wenn er mit der Hüfte nach rechts oder links rutschte. Das Seitenruder war mit dem Hüftschieber so verbunden, dass es bei Flügelverwindung gegen die Drehung wirkte, die wegen der unterschiedlichen Luftwiderstände am rechten und linken Flügel beim Rollen entstand.
Nutzung
Ihren ersten Flugversuch führten die Brüder Wright trotz schlechter Wetterbedingungen bereits am 14. Dezember 1903 durch. Wilbur Wright überzog dabei jedoch den sehr sensiblen Flyer und die Maschine landete relativ hart bereits nach vier Sekunden etwa 20 m nach dem Abheben. Dabei wurde sie leicht beschädigt.
Flüge vom 17. Dezember 1903
Am 17. Dezember fanden dann vier Flüge statt, die allgemein als die historischen Erstflüge angesehen werden. Der letzte Flug an diesem Tag dauerte 59 Sekunden, wobei eine Strecke von 260 m zurückgelegt wurde.[1]
Um 10:35 Uhr hob Orville Wright zum ersten Mal an diesem Tag ab. Im Gegensatz zu dem ersten Flugversuch am 14. Dezember war die Startschiene nicht leicht bergab, sondern durchgehend horizontal verlegt. Orville flog 12 Sekunden lang. Dabei erreichte er eine Geschwindigkeit von 16 Kilometern pro Stunde und eine Entfernung von 37 Metern beziehungsweise 120 Fuß. Für die weiteren Flüge wechselten sich die Brüder Wright ab, wobei ein Rekord nach dem anderen gebrochen wurde: Nachdem Orville in 12 Sekunden 37 m weit flog, flog Wilbur in 13 Sekunden 53 m (175 Fuß) weit. Beim dritten Flug flog Orville in 15 Sekunden 61 m (200 Fuß) weit.[8]
Insgesamt wurden am 17. Dezember 1903 vier Flüge absolviert – je zwei von Orville und zwei von Wilbur. Beim letzten Flug legte Wilbur in 59 Sekunden angeblich 259,7 Meter (852 Fuß) zurück, was den Tageshöchstwert bedeutete.[2][8][9] Erst 1908 veröffentlichen die Wrights erstmals ein heute umstrittenes Beweisfoto des Fluges von 1903, denn das Foto könnte auf Grund von Besonderheiten ein späteres, zweisitziges Flugzeugmodell der Wrights aus dem Veröffentlichungsjahr 1908 zeigen.[10] Nach Expertenmeinung dürften die drei „Punkte“ auf dem Flugzeug der hochstehende Motor (links) und die zwei Insassen sein, wie sie auch auf Filmaufnahmen des Zweisitzers von 1908 zu sehen sind, zudem entspricht die Entfernung nicht den angeblichen 852 Fuß.[10]
Auch verpflichtete sich das Smithsonian-Museum vertraglich gegenüber den Wright-Erben, niemals zu behaupten, dass es einen motorisierten Flug vor den Brüdern Wright gegeben hat.[10]
Resonanz
Nach einer einzigen Presseerklärung im Januar 1904 und einer fehlgeschlagenen öffentlichen Flug-Demonstration mit dem Wright Flyer II im Mai 1904 machten die Brüder Wright ihre Bemühungen zunächst nicht weiter bekannt.[11]
In Deutschland veröffentlichten die „Illustrierten Aeronautischen Mitteilungen“ in ihrer Ausgabe vom März 1904 den Bericht „Die Erfindung der Flugmaschine“ von Carl Dienstbach vom 24. Januar 1904:[12]
„Die Erfindung der Flugmaschine
Am Vormittag des 17. Dezember 1903, zwischen halb 11 und 12 Uhr ist eine viertel englische Meile nordöstlich von dem Kill Devil-Sandhügel bei Kitty Hark in Dare County, Nordkarolina, in den Vereinigten Staaten von Nordamerika, ein weltgeschichtliches Ereignis eingetreten: die erste wirkliche Flugmaschine ist geflogen!
Eine dynamische Flugmaschine mit einem Passagier an Bord, ohne irgend welche Art von Gasballon, mit Motor und Brennmaterial für einen stundenlangen Flug, ist mit einer Eigengeschwindigkeit von 14 bis 16 m die Sekunde gegen einen Wintersturm voller Windstöße von 10 bis 11 m die Sekunde vom ebenen Boden aus und über ebenen Boden eine Strecke von 250 m weit vorwärts geflogen, auf eine Weise, die diesen Flug ebenso erstaunlich macht, wie es einer von der zehnfachen Länge gewesen sein würde. Denn seine Dauer wurde weder durch einen Unfall, noch durch Unfähigkeit, die Balance zu bewahren, noch viel weniger durch Mangel an Flugkraft begrenzt, sondern lediglich durch die Unerfahrenheit des Steuermanns, der bei dieser neuen, unvertrauten Maschine einer mit den Umständen verknüpften besonderen Schwierigkeit noch nicht gewachsen war. Die letztere ist sehr leicht erklärt: Es war das begreifliche Bestreben vorhanden, die Maschine dicht über dem horizontalen Boden hinfliegen zu lassen, um etwaige Unfälle unmöglich zu machen. Der heftige stoßweise Wind suchte jedoch den Apparat ebenso zu heben und zu senken, wie er es einst mit jenem Lilienthals getan hatte. Darum war der erste der vier Flüge, die gemacht wurden, sehr unregelmäßig und kurz. Beim zweiten gelang es schon besser, durch Steuerung das unbeabsichtigte Steigen und Sinken zu bekämpfen, und beim vierten ward die bis dahin für einen Flug mit Passagier ohne Ballon unerhörte Dauer von 59 Sekunden erreicht, ehe der Apparat nach dem Überfliegen eines Sandhaufens mit Gebüsch, bei dem Bestreben, wieder in größere Nähe zum Boden zu kommen, durch eine kaum meßbar geringe Übertreibung in der Steuerung in allzu große Bodennähe, d. h. zum unbeabsichtigten Landen gebracht wurde, dann kam die nötige Rücksteuerung nach oben um einen kleinen Bruchteil einer Sekunde zu spät.
...
Da es dem Verfasser gelang, über all dieses durchaus zuverlässige Nachrichten zu erhalten, so fühlt er sich mit Freude berechtigt, heute zu sagen: Die Flugmaschine ist erfunden! Wir können fliegen!
...“
Erst 1908 präsentierten die Brüder Wright getrennt, Orville in den USA und Wilbur in Frankreich, ihren zum Wright Model A weiterentwickelten Flyer einer breiten Öffentlichkeit.
Verbleib
Nach dem vierten und letzten Flug wurde der Flyer durch eine Windböe mit anschließendem Überschlag so stark beschädigt, dass ein Wiederaufbau nicht mehr durchgeführt wurde. Das Wrack wurde in Dayton eingelagert. Bei einem Hochwasser wurde es dort 1913 beinahe vollständig zerstört. In den nächsten zwei Jahrzehnten wurde es auf zahlreichen Ausstellungen gezeigt, 1928 aber infolge eines Streits zwischen Orville Wright und der Smithsonian Institution in das Science Museum nach London verbracht. Nach Beilegung des Streits und dem Tod von Orville Wright kehrte die Maschine 1948 in die USA zurück und wurde im Arts and Industries Building des Smithsonian in Washington, D.C. gezeigt. Seit der Eröffnung des National Air and Space Museums am 1. Juli 1971 bildet der Flyer das zentrale Ausstellungsstück der Sammlung.[13] Zwei Originalteile (ein Holzstück des linken Propellers und ein Stoffteil der Bespannung) des Wright Flyers wurden von Neil Armstrong während der ersten bemannten Mondlandung mitgeführt.[14] Auch die Helikopterdrohne Ingenuity der Mars-2020-Mission enthält ein Stück der Stoffbespannung bei ihrem Erstflug auf dem Mars.[15]
Technische Daten
| Kenngröße | Wright Flyer[16][17] 1903 |
Wright Flyer II[16][17][18][19] 1904 |
Wright Flyer III[20] 1905 |
Wright Model A[21] 1908 |
|---|---|---|---|---|
| Besatzung | 1 (liegend) | 1 (liegend) | 1 (liegend) | 1 (sitzend) |
| Passagiere | – | – | – | 1 (sitzend) |
| Länge | 6,43 m | 6,43 m | 8,54 m | 9,45 m |
| Höhe | 2,7 m | 2,7 m | 2,7 m | 2,7 m |
| Spannweite | 12,3 m | 12,3 m | 12,3 m | 12,3 m |
| Profiltiefe | 1,94 m | 1,94 m | 1,94 m | 1,94 m |
| Flügelfläche | 47,4 m² | 47,4 m² | 47,4 m² | 47,4 m² |
| Flügelstreckung | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 |
| Fläche der (Canard-)Höhenruder | 4,46 m² | 4,46 m² | 7,7 m² | 7,7 m² |
| Fläche der Seitenruder | 1,95 m² | 1,95 m² | 3,2 m² | 3,2 m² |
| Leermasse (ohne Pilot) | 274 kg | 354 kg | 354 kg | 363 kg |
| max. Startmasse (mit Pilot) | 341 kg | 421 kg | 421 kg | 500 kg |
| Höchstgeschwindigkeit | 48 km/h | 56 km/h | 56 km/h | 60 km/h |
| Triebwerk (1 × Reihen-Vierzylinder) | 12 PS (8,9 kW) | 16 PS (11,9 kW) | 20 PS (14,9 kW) | 31 PS (23,1 kW) |
| Durchmesser der Luftschrauben | 2,44 m | 2,44 m | 2,44 m | 2,44 m |
Galerie
Quellen
- James Tobin: Die Eroberung des Himmels – Die Gebrüder Wright und die Anfänge der Fliegerei. Droemer, München 2003, ISBN 3-426-27314-4.
- Orville Wright: How We Invented the Airplane: an illustrated history. Hrsg.: Fred C. Kelly. McKay, New York 1953, ISBN 0-486-25662-6 (Reprint der Originalausgabe, Dover-Verlag, New York, 1988).
- Wilbur Wright: Some Aeronautical Experiments. In: Western Society of Engineers (Hrsg.): Journal of the Western Society of Engineers. Dezember 1901, S. 489 (msstate.edu [abgerufen am 31. Oktober 2020]).
Weblinks
Anmerkungen
- Möglicherweise gelang Gustav Weißkopf bereits am 14. August 1901 der erste Motorflug. Er konnte dies jedoch nicht ausreichend dokumentieren.
- Möglicherweise gelang am 18. August 1903 Karl Jatho mit dem Jatho-Drachen der erste Motorflug. Er konnte dies jedoch nicht ausreichend dokumentieren.
Einzelnachweise
- Richard Hallion: The dream takes flight (The Wright Flyers Database), in Aeroplane Monthly Dezember 2003
- http://www.doppeladler.com/misc/wright.htm (23. Juni 2012)
- http://airandspace.si.edu/exhibitions/gal100/wright1903.html
- W. Wright: Some Aeronautical Experiments, S. 489ff
- Joe W. McDaniel: Just the facts - 1902 Wright Glider. In: Wright Brothers Aeroplane Company. 2010, abgerufen am 30. August 2020.
- Murson Kenneth: Flugzeuge, Falken-Verlag, Erich Sicker, Wiesbaden 1972, ISBN 3-8068-8003-4, Seite 4–5.
- Zur Bespannung des Flyers (Memento vom 31. Juli 2012 im Internet Archive)
- http://www.thewrightbrothers.org/fivefirstflights.html (23. Juni 2012)
- Archivlink (Memento vom 7. Mai 2012 im Internet Archive)
- Pioniere am Himmel – Das Rätsel um den ersten Flug, auf: zdf.de, abgerufen 24. Juli 2016
- James Tobin Die Eroberung des Himmels, S. 314–318
- Carl Dienstbach: Die Erfindung der Flugmaschine. In: Deutscher Luftschiffer-Verband (Hrsg.): Illustrierte Aeronautische Mitteilungen. VIII. Jahrgang. März 1904. 3. Heft. Verlag Karl J. Trübner, Straßburg 1. März 1904, S. 97 (IAM Heft 3/1904 unter volaticum.com [abgerufen am 1. September 2020]).
- Richard P. Hallion: Wright Flyer survivors, in Aeroplane Monthly, Dezember 2003, S. 74
- 1903 Wright Flyer Fabric Taken to Moon Apollo 11 | National Air and Space Museum. Abgerufen am 25. März 2021.
- Sean Potter: NASA Ingenuity Mars Helicopter Prepares for First Flight. 23. März 2021, abgerufen am 3. April 2021.
- Inventing A Flying Machine – Construction and Fabric. In: Smithsonian National Air and Space Museum. Abgerufen am 3. September 2020.
- Joe W. McDaniel: Just the facts – 1903 Wright Flyer I. In: Wright Brothers Aeroplane Company. 2010, abgerufen am 3. September 2020.
- Orville Wright: How We Invented the Airplane: an illustrated history. McKay, New York 1953, ISBN 0-486-25662-6, S. 77 (Reprint der Originalausgabe, Dover-Verlag, New York, 1988).
- Joe W. McDaniel: Just the facts – 1904 Wright Flyer II. In: Wright Brothers Aeroplane Company. 2010, abgerufen am 29. August 2020.
- Joe W. McDaniel: Just the facts – 1905 Wright Flyer III. In: Wright Brothers Aeroplane Company. 2010, abgerufen am 3. September 2020.
- Joe W. McDaniel: Just the facts – 1907–1909 Wright Model A. In: Wright Brothers Aeroplane Company. 2010, abgerufen am 3. September 2020.
1902 Wright Glider | Wright Flyer | Wright Flyer II | Wright Flyer III | Wright Model A | Wright Model B | Wright Model C | Wright Model D | Wright Model E | Wright Model F | Wright Model G