Der gegenwärtige Stand der Motorluftschiffahrt. Von Ingenieur Ansbert Vorreiter. (Fortsetzung von S. 285 d. Bd.) Der gegenwärtige Stand der Motorluftschiffahrt. Im nachstehenden soll ein Ueberblick gegeben sein über den gegenwärtigen Stand der Luftschiffahrt mit Fahrzeugen, die so schwer oder leichter als Luft sind, also mit Motorballons. Auf die geschichtliche Entwicklung soll dabei keine Rücksicht genommen werden, vielmehr sollen nur die neuesten Konstruktionen beschrieben werden, die sich bereits bewährthaben. Während ich in meinen Aufsätzen über die dynamischen Flugapparates. D. P. J.S. 134 u. ff. d. Bd. meist französische und amerikanische Konstruktionen beschreiben mußte, da Deutschland auf diesem Gebiete der Luftschiffahrt noch weit zurücksteht, kann ich in den nachstehenden Aufsätzen an erster Stelle deutsche Konstruktionen beschreiben, denn im Bau von Aerostaten steht Deutschland mindestens mit Frankreich auf gleicher Höhe, bezüglich der Größe der Luftschiffe und der Fahrtdauer und von den Luftschiffen zurückgelegten Entfernung steht Deutschland unbedingt an der Spitze aller Länder. Auch zu den Luftschiffen anderer Länder wird deutsches Material verarbeitet; denn fast alle größeren Motorballons haben Gashüllen aus deutschem Continentalstoff. Deutschland und Frankreich haben unstreitig zur Zeit die beste Luftflotte. In beiden Ländern stehen dem Heere je fünf erprobte Motorballons zur Verfügung. Außerdem befinden sich in Frankreich mehrere brauchbare Motorballons in Privatbesitz, in Deutschland zur Zeit nur einer, dafür aber ein nach einem vorzüglichem System gebauter Ballon, der grade für die Verwendung im Kriege viele Vorzüge besitzt. Es ist dies der Ballon „Parseval I“, im Besitze des Aero-Clubs, dem inzwischen ein zweiter nach gleichem System, aber etwas größerer für Frankfurt a.M. sich zugesellt hat. Nachdem inzwischen bereits der dritte „Zeppelin“ fertiggestellt ist, hat Deutschland jetzt neun verwendungsfähige Motorballons zur Verfügung, nämlich 3 Parseval, 3 Groß, 3 Zeppelin. Es ist dies ein Luftflotte, wie sie kein anderer Staat besitzt. Dazu kommt, daß die drei „Zeppelin“-Luftschiffe in ihrer Größe und demnach Tragfähigkeit und Fahrtdauer allen anderen Motorballons weit überlegen sind, so daß man mit der Behauptung nicht zu viel sagt, daß die deutsche Luftflotte gegenwärtig den Luftschiffen aller anderen Staaten zusammen die Spitze bieten kann. Bei der Bedeutung, welche die Luftschiffahrt als Verteigungsmittel resp. vor allem zur Beobachtung des feindlichen Heeres bereits erlangt hat, und als Angriffswaffe namentlich für den Seekrieg noch erlangen wird, sollen daher nachstehend die hauptsächlichen Typen beschrieben werden. Konstruktions-Grundsätze der Motorballons. Motorballons sind Luftschiffe, bestehend im wesentlichen aus gasgefüllten Ballons, die ihre Eigengeschwindigkeit durch Propeller erhalten, die von Motoren angetrieben werden. Dadurch wird es möglich, sie in beliebiger Richtung zu lenken, was bei Ballons ohne motorischen Antrieb nicht der Fall sein kann. Diese Freiballons können nur die Geschwindigkeit und Richtung des Windes annehmen. Wenn dem entgegengehalten wird, daß doch Segelschiffe auf dem Wasser gegen den Wind kreuzen können, so muß bemerkt werden, daß Luftschiffe nur mit Unterseebooten verglichen werden können. Wie diese, so schwimmt das Luftschiff nur in einem Medium, während das Segelschiff auf dem Wasser an der Grenze zweier sehr verschiedener Medien schwimmt; die Segel in der Luft sind dem Winde, der Schiffskörper ist dem Widerstand des Wassers ausgesetzt. Wie das Unterseebot, braucht der Motorballon Mittel, um sich in der gewünschten Höhe zu halten. Früher standen hierfür nur wie beim Freiballon die Mittel zur Verfügung, Ballast auszugeben, wenn der Ballon steigen oder sein Fallen verhindert bzw. aufgehalten werden sollte, oder Gas auszulassen, wenn der Ballonfallen bzw. nicht höher steigen sollte. Außer diesen Mitteln wendet man jetzt bei Motorballons wie bei Unterseeboten Höhensteuer an, das sind bis zu einem Winkel von ca. 30 Grad aus der Horizontalen nach beiden Seiten drehbare Flächen, die, wenn der Luftdruck von unten kommt, den Motorballon heben, beim Luftdruck von oben, senken. Diese Höhensteuer können natürlich nur funktionieren, wenn der Motorballon eine Eigengeschwindigkeit gegenüber der Luft hat, da sonst kein Druck auf die Flächen entstehen kann. Mit diesen Flächen ist eine Höhensteuerung bzw. Höhendifferenz von über 500 m erreicht worden. Natürlich wird durch die Schrägstellung der Höhensteuer die Fahrgeschwindigkeit der Motorballons verringert, da der Widerstand vergrößert wird und ein Teil der Motorkraft zum Heben bzw. Senken des Luftschiffes verbraucht wird. Bemerkt sei, daß bei einer Fahrgeschwindigkeit von 12 m gegenüber der Luft ein Höhensteuer von einem Quadratmeter Fläche bei 15 Grad Neigung gegen die Horizontale einen Druck von 13 kg ergibt. Die Wirkung des Höhensteuers läßt sich auch durch Schrägstellung des Ballons erreichen, ein Mittel, das Parseval und Maleçot anwendet. Auch Zeppelin hat es versucht, in dem er unter dem Ballon ein Laufgewicht anbrachte. Parseval benutzt hierfür zwei Ballonets, d.h. Luftsäcke, die im Gasballon liegen. Wird der hintere Luftsack mehr mit Luft gefüllt als der vordere, so wird der Ballon hinten entsprechend schwerer und neigt sich hinten. Maleçot benutzt eine seiner zwei Gondeln als Laufgewicht und erreicht durch die Verschiebung der zweiten Gondel eine Schrägstellung des Ballons. Das Ballonet, eine Erfindung des französischen Oberst, späteren Generals Meusnier, dient noch anderen wichtigen Zwecken; nämlich den Ballon bei konstantem Volumen zu erhalten und einen steten Druckausgleich zu erreichen, so daß die Ballonhülle ihre pralle Form behält. Zu diesem Zwecke wird mittels eines Ventilators Luft in das Ballonet geblasen und zwar mit einem Ueberdruck von 15 bis 30 mm Wassersäule. Hierdurch werden Gasverluste ausgeglichen; dehnt sich aber das Gas durch Erwärmung aus, so wird Luft aus dem Ballonet durch ein Ueberdruck-Ventil herausgedrückt; bei Abkühlung des Gases vergrößert sich wieder wie bei Gasverlust das Ballonet. Die sogenannten starren Ballons, deren Hauptrepresentant „Zeppelin“ ist, haben ein Ballonet nicht durchaus notwendig, obgleich auch bei dieser Bauart, namentlich in der mehrfachen Ausführung wie bei Parseval, die Balloneteinrichtung für die Höhensteuerunggute Dienste leisten würde. Die beiden hauptsächlichen Ballontypen mit starr und unstarr zu bezeichnen, ist eigentlich nicht richtig, denn auch der Motorballon von Parseval ist starr. Der Ballon muß starr sein, da es sonst nicht möglich wäre, ihn zu steuern. Richtiger wäre es, die sogenannten starren Ballons mit Gerüstballons zu benennen, da die Ballonhülle durch ein festes Gerüst in der starren Form erhalten wird. Die unstarren Ballons könnte man gerüstlose Ballons oder besser Druckballons nennen, da sie kein Gerüst haben, vielmehr die starre Form durch den inneren Ueberdruck erhalten wird. Die halbstarren Ballons wie die „Republique,“ den neuen französischen Militärballon, würde man mit Halbgerüst-Ballon oder richtiger mit Kielgerüst-Ballon bezeichnen, da diese Ballontype nur unten am Kiel der Ballonhülle ein Gerüst hat, im übrigen aber die starre Form durch den Ueberdruck des Gases bzw. des Ballonets gewahrt wird. Einen Uebergang zu den gerüstlosen Ballons bilden die Motorballons, bei denen die Gondel zu einem „Kielgerüstbalken“ ausgebildet ist. Die Gondel wird dann fast so lang wie der Ballon selbst und wird möglichst nahe an der Ballonhülle befestigt. Der bekannteste Vertreter dieser in Frankreich mehrfach ausgeführten Ballontype ist der Motorballon „Ville de Paris“. Die lange Gondel hat den Vorteil, daß die Last ziemlich gleichmäßig auf die ganze Länge des Ballons verteilt werden kann, ferner kann, ohne befürchten zu müssen, daß der Ballon durch die von den Enden ausgehenden Tragseile gestaucht wird, die Gondel so nahe an den Ballon befestigt werden, als es die Gefahr, daß etwa austretendes Gas sich am Motor entzünden könnte, gestattet. Durch die nahe Aufhängung der Gondel am Ballon wirkt die Schraube auch günstiger, die bei Druckballons an der Gondel gelagert werden muß und bei naher Aufhängung der Gondel am Widerstandmittelpunkt, der etwas unter der Mitte des Ballons liegt, günstiger wirkt, da dann kein so großes Kippmoment auf den Ballon ausgeübt wird. Bei Gerüstballons können die Schrauben zu beiden Seiten des Ballons in Höhe des Widerstandsmittelpunktes gelagert werden, da man am Gerüst des Ballons feste Stützpunkte hat. Dies ist ein großer Vorteil des Gerüstballons, welchen Vorteil Parseval durch die besondere Art der Aufhängung seiner Gondel und Anordnung seiner Schraube, wie später beschrieben wird, ebenfalls sehr gut erreicht. Bei Lagerung der Schrauben an der Gondel hat man beim Landen darauf zu achten, daß die Schraube nicht auf den Boden oder gegen ein Hindernis stößt. Bei der Verwendung von Schrauben mit zwei Flügeln ist dies leicht zu erreichen, indem die Schraube vor dem Landen quergestellt wird. Julliot bringt unter der Gondel einen Fuß an, so daß die Schrauben bei der Landung noch mindestens einen Meter über dem Boden stehen. Bei Parseval ist keine Gefahr für die Schraube, da deren Flügel aus mit Stoff überzogenen Drahtseilen bestehen, also nachgeben können. Auch ist die Schraube auf einem Lagerblock zwischen Gondel und Ballon gelagert. Was die Schraube selbst anbelangt, so finden wir noch große Verschiedenheiten. Große und kleine, langsam und schnell rotierende Schrauben. Ebenso ist die Anzahl der Flügel wechselnd von zwei bis vier Flügeln. Es scheint jedoch, daß sich die Schraube mit zwei Flügeln als etwas überlegen erweist, jedenfalls werden immer mehr Schrauben mit zwei Flügeln angewendet. Das Material, aus welchem die Schrauben hergestellt sind, ist meist Aluminium oder Holz, vielfach auch Stahl, oder es sind Stofflügel auf ein Stahlgerippe aufgezogen. Der Antrieb der Schrauben von großem Durchmesser, die entsprechend langsamer rotieren müssen, erfolgt meist durch ein Zahnradvorgelege oder durch Seile. Bei Zeppelin I und II erfolgt der Antrieb durch konische Zahnräder. Die Seitensteuerung hat weniger Schwierigkeiten gemacht als die Höhensteuerung. Bei allen Luftschiffen ist das Steuer hinten angebracht, entweder unmittelbar am Ballon, bzw. zwischen dessen Stabilisierungflächen, oder an Verbindungen zwischen Ballon und Gondel. Das Seitensteuer besteht aus einer oder mehreren parallelen Flächen. Häufig ist dasselbe hinter einer feststehenden Fläche angebracht, weil die Erfahrung gelehrt hat, das es dann besser wirkt. Bei mehreren neuen Luftschiffen, z.B. den französischen Militärballons System Julliot, ist das Steuer über den Drehpunkt hinaus nach vorn verlängert, so daß vor der Drehachse etwa die Hälfte der Fläche liegt wie hinter der Achse. Dadurch wird erreicht, daß sich das Steuer leichter betätigen läßt. Zeppelin ordnet aus gleichem Grunde die Drehachse bei seinen Seitensteuern ebenfalls etwa in der Mitte der Flächen desselben an. Die Höhensteuer haben die Achse stets in der Mitte. Was die Gashülle selbst anbelangt, so herrscht über die Form derselben jetzt Einigkeit. Die Torpedo- oder Zigarrenform, wie sie zuerst Renard an seinem Motorballon „la France“ in den achziger Jahren des vorigen Jahrhunders angewandt hat, ist die beste Form. Renard hatte diese Form durch Rechnung gefunden, jetzt hat Professor Prandl in Göttingen durch eingehende Versuche festgestellt, daß diese Form den geringsten Widerstand hat, nämlich gleich etwa ein Fünftel des Widerstandes, den ein Zylinder gleichen Durchmessers und gleichen Inhalts der beiderseits flach abgeschnitten ist, haben würde. Der größte Durchmesser befindet sich im vorderen Drittel der Länge, die hintere Spitze ist schlanker verlaufend als die vordere, die nach den Feststellungen von Prandl abgerundet sein kann, ohne daß der Widerstand nennenswert vermehrt würde; dagegen vermehrt eine stumpfe Abrundung hinten den Widerstand erheblich. Als Stoff für die Gashüllen wird fast ausschließlich deutscher gummierter Baumwollstoff der „Continental“ verwendet. Je nach Größe der Hüllen werden mehrere Lagen von Stoff und Gummi aufeinander geklebt, bis zu drei Stofflagen. Bei großem Durchmesser wächst natürlich der Druck, den der Stoff auszuhalten hat, doch wird der Stoff stets so stark gewählt, daß mehrfache Sicherheit vorhanden ist. Von großer Wichtigkeit für die ruhige Fahrt eines Luftschiffes sind die Stabilisierungsflächen. Diese werden heut direkt am Ballon angebracht. Renard und Krebs hatten die Stabilisierungsflächen hinten am oberen Rand der Gondel montiert. Ihr Motorballon „la France“ war die erste Ausführung eines Luftschiffes mit Stabilisierungsflächen und der Anwendung derselben war die ruhige Fahrt ihres Luftschiffes zu danken. Bis dahin waren bei allen Motorballons die Stampf- und Schlingerbewegungen sehr stark, namentlich sobald eine gewisse Geschwindigkeit überschritten wurde. Auch Zeppelin erreichte erst nach Anbringung von vertikalen und horizontalen Stabilisierungsflächen einen ruhigen Gang seines Luftschiffes. Bei den Gerüstballons ist die Anbringung dieser Flächen nicht schwierig, wohl dagegen bei den Druckballons. In vorzüglicher Weise sind die Schwierigkeiten bei der Anbringung der Flächen am Ballon gelöst durch Renard und Kapferer; ausgeführt an den Motorballons „Ville de Paris“ und „Clement Bayard.“ Bei diesen Ballons sind hinten kleine Ballons angebracht, die mit dem Hauptballon in Verbindung stehen, Auch Parseval hatte die Stabilisierungsflächen an seinem ersten Motorballon ähnlich als luftgefüllte Polster konstruiert. Da jedoch wegen des großen Querschnitts der Widerstand der aus Luft- oder Gasballons hergestellten Stabilisierungsflächen ein großer ist, benutzt Parseval jetzt wie die meisten Konstrukteure mit Stoff überzogene Gerüste aus Holz, in letzter Zeit aus Stahlrohr, da durch Bruch einer solchen Fläche im vorigen Jahr der Ballon aufgerissen wurde. Nach einem Vorschlage vom Verfasser lassen sich die Stabilisierungsflächen ohne Anbringung besonderer Ballons aus dem Ballon selbst bilden, wenn der Hülle eine entsprechende Form gegeben wird und zwar kreuzförmig oder flach, wie die schematischen Zeichnungen (Fig. 1 u. 2) zeigen. Textabbildung Bd. 324, S. 619 Hüllen mit StabilisierungsflächenFig. 1: Ballon mit kreuzförmigem hintererem Ende. Fig. 2: Ballon mit flachem hinterem Ende. Als Motoren kommen nur Explosionsmotore in Betracht, da alle anderen Kraftmaschinen im Verhältnis zur Leistung zu schwer sind. Der Luftschiffmotor ist wie der Fliegermotor aus dem Automobilmotor hervorgegangen, die Anforderungen an den Motor sind jedoch im Luftschiff noch größer. Der Motor soll möglichst leicht sein, dabei dauernd mit voller Leistung arbeiten. Ferner muß der Motor frei von Erschütterungen laufen und im Verhältnis zur Leistung wenig Brennstoff und Oel verbrauchen, damit das Luftschiff einen möglichst großen Aktionsradius erreicht. Bei der Wichtigkeit der Motoren für die Luftschiffe sollen dieselben in besonderen Aufsätzen zusammen mit den Motoren der dynamischen Flugapparate beschrieben werden. (Fortsetzung folgt.)